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可穿戴设备撬动传感器蓝海,市场何时爆发?

在科幻电影片中,我们经常能看到各种可穿戴设备,比如:漫威系列电影中托尼·斯塔克的钢铁战衣,《少数派报告》中乔恩·安德顿的体感手套,《星际迷航:下一代》中皮卡德舰长的徽章通讯器……它们几乎是每个科幻爱好者梦寐以求的装备。这些炫酷的可穿戴设备背后,都离不开各种传感器的加持。

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·配套服务方面的挑战

除了技术之外,配套服务也是一个难点。李定翰强调,很多可穿戴产品已经有了清晰的市场定位和目标应用,更多新技术的导入增加了产品设计和平台选用的复杂度,系统整合和后台服务也会影响用户对产品的选择。bhdesmc

穿戴式设备有低功耗和抗环境噪声能力的要求,不过由于电池空间有限,使用场景有防水、抗脏污等需求,对传感器的可靠性提出了新的指标。而生物体征识别是最难达到完美的检测。其中,最普遍的应用是对自动调光和姿态的识别,例如:ALS(环境光传感器)和Gyro sensor(陀螺仪传感器)等。“对生命体征的测量有着巨大的市场潜力,未来Bio sensor(生物传感器)一定有非常庞大的发展空间。怎么做到精准并完善软件系统,一直是厂商努力的课题。”李定翰说。bhdesmc

针对可穿戴设备,ams可提供ALS、Color sensor(颜色传感器)、Bio sensor传感器,这些器件应用在智能手表、智能手环、AR/VR眼镜等产品上。李定翰介绍,ams提供的模块可帮助客户省去算法的补偿补丁,节省再应用的开发时间。bhdesmc

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ADI亚太区医疗业务系统应用经理俞毅刚bhdesmc

在医疗可穿戴设备领域,传感器企业不仅要有产品优势,还要有专业技术支持的能力。ADI亚太区医疗业务系统应用经理俞毅刚以体征信号监测器为例,这种设备主要包括专业监护类产品和可穿戴产品。当前,两类产品有进一步融合的趋势,这不但要求传感器具有高性能、低功耗、高集成度、小体积优势,而且还要求传感器企业可提供完整的系统级解决方案和及时专业的技术服务。bhdesmc

据了解,针对可穿戴设备,ADI在光电技术、生理阻抗测量、生理电势采集、温度、运动状态监测以及环境相关(气体/CO2、紫外线监测等)等领域都有成熟的产品和持续地投资。bhdesmc

这些企业都做了哪些工作?

在前文我们提到,“功能单一”和“实用性差”都是可穿戴设备现在的缺点。解决这些问题还需要从传感器上来入手。为攻克这些难题传感器产业链企业都做了哪些工作?由于应用在可穿戴设备中的传感器五花八门,受访者给出了不同的答案。bhdesmc

张江元透露,在可穿戴设备微显示器领域中,主要的技术瓶颈包括芯片尺寸、功耗、亮度以及对比度等。为了能提供更专业的产品和解决方案,用于消费品级产品大量供货,豪威科技一直致力于LCOS技术的量产化:“2017年,在上海松江建成了全球首条12英寸LCOS晶圆级液晶盒自动化封装生产线,解决了应用于AR设备微显示器的LCOS产品的产能和量产稳定性问题;2018年,设计、生产出全球首款将驱动芯片与LCOS显示芯片集成为单一芯片的1080P显示芯片,实现了高集成与低功耗的结合;主动式影像对比补偿工艺技术大幅提升了LCOS面板的影像对比度性能,通过新的封装设计缩减了产品尺寸;此外,豪威松江园区的可控全产业链LCOS面板模组工艺技术保证了国内720P和1080P LCOS面板模组稳定量产。”bhdesmc

【 编者按:LCOS(硅基液晶或单晶硅反射式液晶)显示是LCD(液晶显示器)与CMOS(互补金属氧化物半导体)集成电路有机结合的反射型新型显示技术,LCOS作为新型显示器件具备大屏幕、高亮度、高分辨率、省电等诸多优势,其应用产品被广大消费者和业内人士看好】bhdesmc

李定翰向《国际电子商情》表示,如何在一个模块里整合不同的传感器一直是ams努力的方向。ams通过内部研发或寻找外部合作伙伴来解决该问题,现在相关技术已成功导入到量产模型中。ams还在产品设计的初期就考虑了量产会遇到的难题,且为此提供了完整的解决方案。“保证客户能够从设计生产制造的流程里清楚的了解到最终应用所要体现的效果,从而协助产品达到差异化,解决‘最后一里’的难题。”他称。bhdesmc

楼氏电子可提供全系列的硅麦克风产品,杨大稳坦言,楼氏电子在硅麦克风领域不断开拓新技术和新产品,从MEMS传感单元、ASIC集成IC到封装测试等方面,进行创新研发和应用。力求提供集成度更高、封装尺寸更小、功耗更低和性能更优的产品,同时在进一步研究提升产品的鲁棒性。bhdesmc

俞毅刚介绍说,可穿戴设备佩戴在身体上的什么位置,在很大程度上决定了哪些参数可以被测量,也决定了传感器的主要应用类别。最明显的位置是手腕,其次是头部,再次是胸部。根据不同的佩戴位置,不仅要选择哪些参数可以测量,还要选择使用何种技术。生物电位测量技术适用于心率测量,其信号很强,利用多个电极从身体中轻松获取数据。光技术更适用于单点测量,将光线射入组织中捕捉、测量动脉中血流对光线的反射信号,从接收到的光信号中获知逐搏心跳信息。不过,该技术也存在多项挑战,比如运动和环境光线都会使设计变得困难。

  • 老同学,你好棒
原创
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李晋
国际电子商情助理产业分析师,专注汽车电子、人工智能、消费电子等领域的市场及供应链趋势。
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