有人说,推动电子产业快速增长的下一波机遇是物联网,而物联网的市场发展将很大程度上依赖于物联网传感器技术包括MEMS。
在刚刚结束的消费电子展CES上,众多创新产品也印证了这一观点。
近日,在EEVIA主办的第五届“趋势·创新·共赢”中国ICT媒体论坛暨产业技术展望研讨会上,ADI公司亚太区微机电产品市场及应用经理赵彦辉(Neil)也发表了MEMS主题演讲。
有着相似的观点——曾经主要针对汽车应用的MEMS技术,如今已成为其以可穿戴设备为代表的物联网应用市场增长的关键。
“MEMS 正在让创新超越一切可能。
”尼尔说。
“MEMS驱动”创新无处不在 MEMS传感器经历了从汽车到手机的快速增长,目前正在扩展到智能穿戴、物联网和工业4.0,增长空间巨大。
其中,中国手机和智能可穿戴消费电子制造商正在使用越来越多的MEMS传感器。
“数据显示,今年他们的全球MEMS市场份额已从9%增加到30%。
”尼尔指出。
健康监测、运动监测、贵重物品追踪……生活中各种应用场景无处不在。
“曾经有一份火灾报告,两名消防员进入火灾现场后因找不到回去的路而死亡。
如果有一个集成MEMS惯性传感器的电子设备可以实现室内自动导航,自动记录你的运动轨迹并进行引导“你要按照这个轨迹安全返回,这样的悲剧就不会发生”,尼尔以一个真实的火灾悲剧故事开始了MEMS创新。
应用共享。
事实上,MEMS在导航领域的应用远非一项黑科技。
ADI的MEMS惯性传感器,包括陀螺仪、加速度传感器等,已经在机器人导航和安全跟踪等类似应用中得到了应用。
但相关创新应用仍然存在很多机会。
有待开发。
对于MEMS在生活中可能接触到的应用,近年来大家应该都比较熟悉它在监测与控制方面的应用,尤其是手环、智能手表等可穿戴产品。
“事实上,可穿戴产品市场存在大量不同的监控应用,而且这些创新应用正在层出不穷。
尼尔指出并列举了多个应用案例:士兵安全头盔用于执行任务时爆炸冲击检测;在跆拳道、拳击运动员、冰球等一些身体对抗激烈的比赛和训练中,可以佩戴在衣服上等。
设备中采用MEMS传感器,监测对抗过程中的各种力量和方位数据,达到智能训练的目的,根据箭速、飞行动力学、弓性能等信息分析,实现高精度的射箭动作……”对于可穿戴设备,我们还可以更广泛地应用于牛、宠物和贵重物品的监控。
这些都是我们平时接触不多的东西,但这些都将是MEMS的潜在增长点。
”尼尔说,“万物互联的潜在市场比我们今天所说的手机或我们现在所知道的可穿戴设备要大得多。
有可能家中所有的家电和所有的门窗都会有MEMS传感器。
比如,我一开门进来,家里的媒体产品就打开了,晚上醒来的时候小夜灯也可以自动打开。
这有巨大的市场需求。
“低功耗、小尺寸和高精度使创新应用成为可能。
近年来,ADI的MEMS产品已被许多全球领先用户采用,包括Withings、中国的小米和卡西欧。
”为什么ADI在这些产品中赢得了市场份额,或者说在我们价格比较高的情况下我们应该选择ADI的MEMS传感器呢?总结起来主要有三点:第一是功耗;二是准确度;第三是尺寸。
正是这三个优势帮助我们赢得了市场。
”Neil指出,可穿戴产品用户最大的痛点通常是需要频繁充电,这也是小米在定义手环时准备解决的痛点。
当其产品进行测试时,即如果在不考虑振动器频繁振动的情况下,连续使用时间可以达到三个月,所以保守地说,可以让用户一个月不充电,运行功耗低至1.8uA的ADXL轻松帮助小米。
实现了超低功耗设计,这款产品2016年出货量达到约1万个,一举成为全球第二大手环制造商。
牛监控,有客户通过膜切式燃气表自动切断5级以上地震,防止次生灾害……这头牛到死都不需要更换电池,也不需要更换燃气表。
下次再更新,不然人工和时间成本太高了。
。
”尼尔指出。
小米官方微博--小米手环为何采用ADI公司的ADXL加速计? “人们经常戴着智能手环乘飞机进行国际旅行。
在飞机上不可能进行大量运动,但当你下飞机时,手环会显示你已经走了数千步。
这个计步结果有很大不同从实际情况来看,这是由传感器精度问题造成的。
”至于MEMS传感器的精度,Neil举了一个常见的计步偏差严重的例子,“这是因为采样频率的问题。
加速度计不够,导致飞行器高频振动被计算为常规低频运动,或者可能是传感器没有正确处理高频滤波,导致传感器无法过滤。
排除高频信号干扰。
”第三个重要的性能指标是尺寸。
“这个很好理解,比如戴在头盔上,安装在护栏上的,这也是国内的一个项目,安装在护栏上,车辆发生碰撞,你就知道是哪个部位碰撞了。
这个“需要非常小的尺寸,所以对尺寸的要求也非常高。
”Neil指出,事实上,MEMS近年来被用于许多创新应用,这些应用对产品尺寸有非常严格的要求,比如安全跟踪。
便携式导航功能所需的珠宝、陀螺仪和磁力计 MEMS 等奢侈品,甚至我们的信用卡都有使用 MEMS 的机会,要求 MEMS 足够小、足够薄。
MEMS超越一切可能性。
”作为最早进行MEMS研发的公司之一,ADI在相关技术研发方面始终走在世界前列。
MEMS让创新超越一切皆有可能,我们一直在让MEMS超越一切可能。
”Neil指出。
据悉,ADI公司在20世纪80年代就开展了MEMS产品和技术的研发,每年MEMS产品出货量已达1亿片!三年前,出货量突破10亿颗。
其多款MEMS产品在性能和功能方面保持行业领先地位。
ADI创新MEMS产品线发展路线图“早先推出并应用于小米手环的ADXL,四年前推出时是全球功耗最低的加速度计,至今仍保持着该领域最低功耗的记录” 守门员。
”尼尔指出。
事实上,ADI公司还有很多类似的记录保持者。
据Neil介绍,该公司发布了首款可支持高温的双轴iMEMS加速度计ADXL。
直到今天,ADI仍然是唯一一家能够支持高温的公司。
高温传感器制造商。
此外,ADXL 是同类产品中带宽最高、功耗最低的 3 轴 g 数字 MEMS 加速度计; ADIS8 是一款战术级 10 自由度传感器,在重力加速效应、温度系数和带宽等重要特性方面超过了所有其他同类陀螺仪/IMU 产品。
(提升可达10倍)……“无论是小米还是大疆无人机,为什么选择ADI的产品?MEMS器件的高性能带来的安全性和可靠性非常重要。
”尼尔指出。
事实上,在市场竞争日益激烈、产品“上市时间”重要性日益被强调的今天,除了精度、尺寸、功耗三大指标之外,很多厂商还有一个更深层次的担忧,那就是即,整体设计技术支持。
“在传统传感器市场,传感器一般提供原始数据,而我们的传感器则将越来越多的上层处理放到单个芯片中,包括数据处理、算法处理等,”Neil 说。