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博世:手机不再是MEMS传感器市场的未来

近年来,MEMS传感器发展迅速,由于消费类与移动电子产品的需求快速上涨,IHS调高对于MEMS市场成长的预测,预计到2018年整个MEMS市场将成长为130亿美元……

近年来,MEMS传感器发展迅速,由于消费类与移动电子产品的需求快速上涨,IHS调高对于MEMS市场成长的预测,预计到2018年整个MEMS市场将成长为130亿美元。
 
作为当今唯一一家在两大——汽车与消费电子——市场占有全方位生产、工程和商业优势的MEMS公司。Bosch Sensortec既是世界领先的制造商,也是MEMS创新的先驱。根据IHS提供的数据,Bosch Sensortec在汽车及消费类MEMS领域目前排名均是全球第一。从产品来看,Bosch Sensortec的加速度计全球的份额是第一,气压计也是领先度非常高。地磁、指南针二合一的传感器也是第一。

然而随着智能手机以及消费电子领域的增长放缓,在IOT领域面临细分化需求,未来MEMS传感器应用及技术应该如何发展?

如何实现超低功耗与功能的差异化?  

根据IHS提供的数据,2015年Bosch Sensortec(Bosch)依然排在全球MEMS市场的首位。 
20160601-MEMS-1
“在以前,整个MEMS传感器的生态链是以手机市场导向的。手机市场的生态链非常成熟,由如谷歌、高通、MTK等厂商来引导。而且传感器产品的定义也是围绕这些生态链的驱动者结合在一起的。”Bosch Sensortec亚太区总裁百里博对国际电子商情记者表示,随着手机市场的增长放缓,未来的增长点将集中在可穿戴和IOT领域。可穿戴现在已经建立了部分的生态系统,但可能还不成熟。IOT这个市场可能更丰富,但是也很分散,生态系统还没有完全形成。

20160601-MEMS-2Bosch Sensortec亚太区总裁百里博

在消费电子领域,智能终端创新对MEMS传感器的依赖程度逐渐加深,智能手机领导厂商如苹果、三星等推出的新一代手机采用传感器的种类越来越多。例如苹果iPhone6s在6增加压力传感器和心率传感器之后又加入了3D touch。在心率监测方面,Bosch Sensortec正在和First beat合作,把它的心率算法(PPG)法运行到BHI产品里面。通过Firstbeat的算法,可以用运动传感器来做补偿心率的检测。由于提高了心率检测的准确率,因此对运动场景的应用意义更大。同时通过First beat的平台,可以进行简单的身体状况的分析,相当于拥有了私人教练。

与手机等消费类领域不同,IOT的开发主体变成了初创团队。对于创客来说,他们一般有自己的想法,对于应用有很多创意,但可能在系统实现上不是专家,或者刚开始资源很少,所以对他们来说最重要的是提供一个即插即用的解决方案。这目前Bosch Sensortec也在跟Arduino等开发板厂商合作,对一些大学或机构免费提供开发板。“同时,我们跟全球主要的MCU厂商都有提供调好的解决方案,包括Intel、高通、MTK,这些方案都有Turnkey solution。这其实也是对创客最好的支持。既能实现超低功耗、又能实现功能的差异化。”

“对大部分的创客来说,中小公司或传统企业想转型做智能设备是没有传感器的经验的。我们则提供完整的解决方案,根据客户需要提供各种融合算法。我们原来有一个产品叫BMO055,它的特点是九轴传感器+ARM的MCU储器。它就把这些九轴的融合算法都在这里实现了。”百里博同时,介绍了带MCU的BHI160。由于BH160提供整合的传感器及心率算法,因此创客团队不需要再处理软件授权的法律问题。此外BHI160的传感器算法不需要通过AP处理,在HUB端就可以实现,功耗是传统系统的二分之一到四分之一。

MEMS传感器的生态主要集中在传感器、终端、系统、云四个方面,Bosch Sensortec目前在整合许多专业的合作伙伴为客户提供包括系统、云服务等解决方案。“比如我们的算法合作方First beat就是专业的运动类的系统供应商,它的合作伙伴包括全球知名的运动公司,比如Nike、阿迪达斯、三星等。”

下一步创新方向是解决可穿戴面临的问题

根据市场研究机构Yole Développement的报告显示,受到智能手机和微流控应用驱动,新兴MEMS未来6年复合年增长率高达53%,2018年将超过20亿美元,占整个MEMS市场规模的10%。YoleDéveloppement定义的新兴MEMS包括:化学和辐射传感器、扫描微镜、硅基微流控、MEMS开关、触摸屏、AOCMEMS、IDMEMS、能量收集器、微显示器、超声波MEMS、操纵杆、微型燃料电池。

对于MEMS市场的一个坏消息是,中国的消费类与移动电子产品销售力道放缓,以及消费领域中的惯性与压力传感器市场持续成熟,所幸供应商持续投入MEMS扫描微镜的消费与车用市场等新的销售领域,积极掌握未来自动驾驶车带来的3D相机、自适应头灯以及MEMS自动对焦等新商机。追随国际大厂的脚步,中国已经形成MEMS传感器产业完整链条,包括惯性传感器、硅麦克风、压力、光学、红外、气体、微控流等产品线。创新平台的建设也将支持国内MEMS传感器的发展。

针对中国的MEMS厂商,百里博表示,这些厂商的策略大部分是跟随行业领导者做一些低成本的方案。“我们觉得这不是一个非常好的方式。因为这种策略其实就扼杀了创新,也很难实现自己的价值。所以我们建议中国的MEMS工厂需要改变策略,更专注于创新。”

针对细分的物联网应用,Bosch Sensortec如何进行产品定义?

“20年前汽车市场推动了MEMS市场的创新。后来就是手机,现在这个行业的增长变慢,所以对传感器创新的驱动变缓了。”百里博认为,虽然手机对功耗、尺寸的要求也很高,但相对可穿戴来说,它的要求就不是这么高了。可穿戴虽然目前整体市场还不算成功,但Bosch Sensortec不会等到市场成功再做。

对于Bosch Sensortec来说,下一步创新的方向就是要解决可穿戴面临的问题。可穿戴主要是考虑系统功耗,不仅是器件功耗更低,更重要是精度更高。“所以我们推出了BHV系列,这个产品有更高的精度,有更好的集成度,更低的系统功耗。提供一个端对端的解决方案,从器件到整体的算法,再到整个系统,包括到云。”

百里博表示,Bosch Sensortec的产品线规划主要从横向及纵向两个方向来看。从纵向来看,如今的MEMS传感器正集成越来越多的功能,从加速度集成陀螺仪,再到地磁、处理器,算法,集成智能等。从横向来看,许多MEMS厂商正在积极开拓新的种类。从运动到环境、气压,再到环境、温湿度、气体传感器等。这些传感器在智能家居、环境测量等领域具有广泛应用前景。“我们不会去做单独的湿度、温度传感器,我们觉得这些传感器应该是要集成在一起,这样对客户来说开发会非常方便。”百里博透露,针对IOT市场,Bosch Sensortec会提供环境测量的单元,可以放到各种地方,把环境的变化信息完全的传输到用户的控制端。

除了IOT领域,针对目前比较火的无人机、机器人等应用。百里博认为,针对机器人可能需要更多的新的传感器的类型,涉及到机器人的姿态识别、信号处理。还有比如光学、雷达等,当然可能会结合环境等其它传感器。不过总体来说这个市场由于目前量还不大,应用范围不广,所以目前出货量有限。

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