傳感器在未來將朝著微型化、集成化、智能化和低功耗化的方向發(fā)展，尤其是應用于可穿戴設備領域。它必須具有體積小、可靠性高、能實現批量化生產等特點，借助傳統(tǒng)的技術，很難實現這方面要求。

 

MEMS傳感器技術的產生正好迎合了這方面的需求，在未來將產生更加深遠的影響。

 

如今，MEMS領域的創(chuàng)新仍在繼續(xù)，這種創(chuàng)新不僅來自新技術，也包括成熟MEMS技術的應用創(chuàng)新。而目前的MEMS產業(yè)革新的方向繼續(xù)發(fā)力更小的物理封裝、更強大的功能、日益多樣化的應用、低功耗、更低的成本、日趨復雜的硬/軟件和系統(tǒng)集成等方面。

 

隨著可穿戴設備概念的持續(xù)火爆，近幾年，MEMS器件的尺寸一直在縮減，系統(tǒng)級封裝、運動傳感器交互、軟件復雜性、LBS服務、增強現實和健康監(jiān)測等等都提上了各廠商的研發(fā)日程。

 

“由于消費者對可穿戴設備持續(xù)的關注，意法半導體很早就開始了這方面的技術準備，而且組合式傳感器將是大勢所趨。”意法半導體彭祖年說道。

 

據彭祖年介紹，意法半導體早已經開始在一個封裝內整合多個傳感器：加速計、陀螺儀、地磁計、壓力傳感器。iNEMO慣性模塊的推出就是整合了不同類型的傳感器，提供了比分立式MEMS產品更小巧、穩(wěn)定且易于組裝的解決方案。根據所選解決方案的不同，iNEMO慣性模塊提供了更準確和可靠的傳感器性能，并且將占位面積縮小了85%之多。“產品最大亮點是獨有的6軸慣性運動感應可運行與傳感器相關的所有功能以及客戶專用軟件，同時功耗比現有解決方案降低40%。”

 

意法半導體的iNEMO硬件和軟件解決方案包括：系統(tǒng)級封裝在6軸或9軸單片式解決方案內整合了加速器、陀螺儀和磁力計;iNEMO-M1板上系統(tǒng)，板上配有意法獨家發(fā)布的STM32微控制器的9軸IMU，簡便易用，并且用戶可以對其進行編程;iNEMOEngine，是基于專用濾波和預測算法的傳感器融合軟件套裝。iNEMO引擎能夠智能對比來自于多個傳感器的不同數據，并不受環(huán)境條件的影響，從而實現最佳性能。

 

彭祖年認為，“全整套iNEMO硬件和軟件解決方案讓運動感應系統(tǒng)能滿足最嚴苛的應用要求，例如增強型手勢識別/游戲、增強現實、室內導航和定位服務等。”在這些多傳感器產品內，集成傳感器可實現自主和自動系統(tǒng)，監(jiān)測特定的條件，并根據監(jiān)測結果執(zhí)行相應的操作，用戶無需干預或只需稍加介入。

 

此外，意法半導體智能傳感器整合MEMS器件和處理功能，無需主處理器介入，獨立運行傳感器算法，從而能夠降低系統(tǒng)級功耗，這對續(xù)航能力低、耗電量大的可穿戴設備非常重要。

 

相對于國外廠商的大手筆，國內廠商在MEMS傳感器技術上的積累則顯得有些捉襟見肘。但這并不妨礙國內廠商在這一領域默默的耕耘。

 

上海矽睿今年便推出了基于AMR技術的高精度三軸磁傳感器產品—QMC6983。據上海矽?？萍加邢薰臼紫瘓?zhí)行官謝志鋒介紹，QMC6983是專門針對智能移動終端，包括智能手機、智能平板、智能手表以及智能穿戴式設備的電子羅盤應用進行研發(fā)的。該款產品具有小尺寸、低功耗、高精度的優(yōu)異特點。產品外形尺寸為1.6*1.6*0.7mm3的LGA封裝，工作電流僅為100uA，16位的模數轉換，分辨率高達到0.1毫高斯，可以支持指南針1度的高精度，數據輸出頻率可高達200Hz。

 

謝志鋒對筆者說道，“QMC6983具有內置自檢功能和溫度漂移補償模塊，比市場上現有產品的精度和可靠性更好，而且我們多種傳感器可以在一個生產線上做，做在一個硅片上集成。”

 

不過，雖然這款產品適用于可穿戴設備，但謝志鋒卻認為目前可穿戴設備的市場前景并不明朗，與智能手機不一樣，可穿戴設備種類繁多，目前并沒有成熟的產品出現。“這類設備的特點是低功耗、小尺寸、數據存儲等，但是現在大多數人都還不是很了解可穿戴設備，OEM制造商也還未設計出一款真正成功的產品，因此市場前景仍有待觀察。”

 

謝志鋒進一步說道，“其實可穿戴設備只有一般一兩種功能，我認為手機上可以放一二十個傳感器，但是可穿戴設備上放一兩個傳感器就可以了。一般情況下，一個加速度計再加上一個硅麥克風就夠了。因為目前由于受限于續(xù)航能力，如果傳感器太多，功耗問題很大的困擾。”

 

所以短時間內，矽睿的關注度還是三類產品，磁傳感器、加速度計和陀螺儀，而心率、健康等MEMS傳感器還不是矽睿短期內努力的方向。矽睿未來路線圖包括今年的三軸加速度計、明年計劃推出的三軸陀螺儀以及6軸和9軸的產品。

 

而從事硅麥克風聲學器件的蘇州敏芯首席運營官張辰良也認為，“集成太多MEMS傳感器對尺寸較小的可穿戴設備來說是負載很重的事情。”張辰良也提到敏芯有客戶反饋希望在其組合式產品設計中加入硅麥克風功能，但在許多情況下因為功耗、尺寸或成本等限制而無法達成。