ADI找到了做工業(yè)傳感器的感覺(jué)：引發(fā)客戶(hù)的興奮點(diǎn)

　　不久前，ADI推出了工業(yè)用ADXL354/355三軸加速度計，特點(diǎn)是低噪聲、高穩定性，并在京舉辦了媒體發(fā)布會(huì )，再度引發(fā)了人們對工業(yè)MEMS傳感器的關(guān)注。

　　工業(yè)、醫療用傳感器因為技術(shù)門(mén)檻高、需求量較小，在很多傳感器廠(chǎng)商看來(lái)投資回報率有限，因此涉足有限。但ADI不這樣認為，一干就是三十年，而且越干越有“感覺(jué)”，一發(fā)不可收拾。

　　工業(yè)傳感器市場(chǎng)與手機市場(chǎng)的要求不同，手機市場(chǎng)的三要素是：成本、成本、成本。而在工業(yè)市場(chǎng)，性能、精度、可靠性等是關(guān)鍵因素。同時(shí)ADI不滿(mǎn)足于迎合客戶(hù)的需要，更要做出令客戶(hù)興奮的產(chǎn)品，以激發(fā)客戶(hù)的想象，使客戶(hù)開(kāi)發(fā)出過(guò)去沒(méi)做過(guò)或想過(guò)的新產(chǎn)品。

　　ADI傳感器修煉了三十年

　　如上圖，ADI于1997年開(kāi)始MEMS傳感器業(yè)務(wù)，五年后的2002年，傳感器付運量累計已達1億件。2007年推出工業(yè)IMU(慣性測量單元)，2011年推出耐溫達175℃的HT MEMS，迄今還沒(méi)有什么競爭對手。2013年ADI累積生產(chǎn)了10億個(gè)傳感器。

　　今年的2017年，ADI的新產(chǎn)品家族是ULN(超低噪聲) MEMS XL系列傳感器。此次新聞發(fā)布會(huì )將介紹其中六款新產(chǎn)品，以及ULP(超低功耗) MEMS XL。

　　實(shí)際上，ADI慣性傳感器市場(chǎng)關(guān)注四大部分：

　　1.陀螺和慣性單元，主攻高溫&校準，以及全溫范圍。應用領(lǐng)域覆蓋精準農業(yè)、跟蹤制導和無(wú)人機等。談到耐高溫，例如很多手機在夏天導航時(shí)，手機因過(guò)熱不得不自行關(guān)閉，但ADI的產(chǎn)品要令無(wú)人機在海南和黑龍江同樣能飛。

　　2.超低噪聲。這也是此次發(fā)布會(huì )的重點(diǎn)。會(huì )有6款新產(chǎn)品。特點(diǎn)是高分辨率和高穩定性。應用場(chǎng)景：螺絲松動(dòng)老化時(shí)，如何預判機器要壞?這些產(chǎn)品定位工業(yè)IoT市場(chǎng)，例如平臺穩定控制、結構健康監測、狀態(tài)檢測等。

　　3.超低功耗。定位7天24小時(shí)工作的大數據和運動(dòng)開(kāi)關(guān)。包括儀器儀表、資產(chǎn)管理、可穿戴等。此次發(fā)布會(huì )發(fā)布的ADXL372屬于此領(lǐng)域。

　　4.高溫。適合極端環(huán)境的運行保證，適合地質(zhì)勘探等應用。例如無(wú)人機很火，主要用于航拍，還有一些特殊應用，例如農用無(wú)人機去撒藥，撒藥需要油動(dòng)飛機，振動(dòng)比電動(dòng)高，需要保證傳感器安全可靠。因此，這塊與手機市場(chǎng)的要求——成本、成本、成本不同。

　　七款MEMS新品

　　*ADXL354/355三軸低噪聲加速度計。例如三峽大壩以及橋梁、樓宇、山體滑坡等用了ADXL354/355。特點(diǎn)是高穩定性，無(wú)需校正。因為ADI預測了十年內的±3.5mg零點(diǎn)重復性，方法是做老化實(shí)驗，然后按照阿倫尼烏斯方程推算出來(lái)。

　　*ADXL356/357適合無(wú)人機等極端環(huán)境下的傾角和振動(dòng)測量，有低至80μg/√Hz

　　目前所有的無(wú)人機都在進(jìn)行減震設計，因為振動(dòng)會(huì )產(chǎn)生振動(dòng)整流誤差(VRE)，使加速度(g)超出誤差范圍，致使正弦波出現削波現象，導致無(wú)人機失控。

　　圖：正弦波削波

　　由于A(yíng)DXL356/357帶有數字電路，是否功耗較高?實(shí)際上，單獨地看，數字輸出比模擬輸出功耗略高。但模擬輸出外圍通常要配數字電路，因此整體方案二者差不多。

　　*ADXL1001/1002。這兩款產(chǎn)品的競爭對手是傳統壓電傳感器，傳統高端壓電產(chǎn)品的噪聲低、帶寬寬，但價(jià)格很高。ADI的新產(chǎn)品價(jià)格只有壓電傳感器的1/10左右!可用于工業(yè)機械健康監測，從±50g到±100g測量范圍，具有40mV/g到20mV/g靈敏度。

　　那么，為何新產(chǎn)品使成本大大降低?因為MEMS的特點(diǎn)是穩定性高、成本低。在應用上，例如過(guò)去石油鉆井的儀器，需要棉被包裹著(zhù)、輕拿輕放，因為儀器價(jià)值動(dòng)輒十幾萬(wàn)、幾十萬(wàn)元，采用MEMS傳感器后，可使成本大為降低。

　　*ADXL372是超低功耗、三軸、200g量程加速度計，屬于ULP MEMS XL系列。主要進(jìn)行沖擊監測，以對貴重物品物流或公共財產(chǎn)保護的監測。例如古玩運輸中是否被快遞員野蠻裝卸，冰箱是否被倒過(guò)來(lái)了。假設汽車(chē)在西藏行駛，車(chē)撞到護欄上，駕駛員跑掉，公共財產(chǎn)會(huì )遭受損失，如果護欄受到?jīng)_擊后開(kāi)啟攝像頭，可以拍到違章現象。運動(dòng)員腦部受到震蕩，例如冰球運動(dòng)員在訓練中被球拍擊中，但運動(dòng)員認為自己還可以上場(chǎng)比賽，會(huì )耽誤治療。還可以感知士兵在爆炸發(fā)生后腦部是否受到?jīng)_擊。

　　為了降低功耗，ADXL372有快速喚醒模式?？焖賳拘训碾y點(diǎn)是：根據奈奎斯特采樣定律，即使MCU休眠，器件功耗還是非常大。ADI采用模擬域比較方法，當沖擊發(fā)生時(shí)，可快速喚醒。

　　帶給客戶(hù)興奮點(diǎn)

　　從以上可看出，ADI向客戶(hù)推出新產(chǎn)品時(shí)，能設想一些應用場(chǎng)景。

　　“過(guò)去我們的方式是解決客戶(hù)的痛點(diǎn)?，F在的產(chǎn)品思路是要抓住客戶(hù)興奮點(diǎn)，例如做出一些demo(演示)，激發(fā)客戶(hù)想出和做出一些有創(chuàng )意的產(chǎn)品?！盇DI亞太區微機電產(chǎn)品市場(chǎng)與應用經(jīng)理趙延輝先生指出。

　　例如此次發(fā)布的ADXL372的前代產(chǎn)品——ADXL362(注：362主做運動(dòng)檢測，大量程化后，就成了372沖擊檢測產(chǎn)品。)就帶來(lái)了客戶(hù)的興奮點(diǎn)。當時(shí)ADI推出時(shí)，沒(méi)想到客戶(hù)用于在了手環(huán)上，而如今某客戶(hù)每月訂貨量達到120~150萬(wàn)個(gè)。此外，ADXL362還用于燃氣表，某中國客戶(hù)年出貨量已達幾百k。

　　ADI制造MEMS的訣竅

　　ADI的MEMS部分自己做，部分外包，但最終測試都在A(yíng)DI公司。

　　MEMS的特點(diǎn)是：設計占60%，制造占40%。因MEMS制造方面，各家標準不同，都有自己獨特的工藝。而普通IC通常設計為主，制造沒(méi)占這么重要的比例，因制程是標準化的。

　　那么，ADI工業(yè)和醫療的營(yíng)收如何?實(shí)際上遠遠高于消費類(lèi)。

　　為何不注重面大量廣的消費類(lèi)傳感器，例如手機傳感器?實(shí)際上，手機傳感器已是紅海，很難賺錢(qián)?？纱┐鳟a(chǎn)品未來(lái)將和大健康掛鉤，因為開(kāi)始大家都是為了好玩才用可穿戴產(chǎn)品，接下來(lái)會(huì )注重功能?！爱斝聭贸霈F時(shí)，ADI的產(chǎn)品由于性能高，會(huì )最先進(jìn)入。隨著(zhù)批量加大，其他廠(chǎng)商會(huì )跟進(jìn)，做出價(jià)格很有競爭力的產(chǎn)品，此時(shí)ADI或許就淡出這個(gè)市場(chǎng)，尋找下一個(gè)‘興奮點(diǎn)’?！?/p>

　　“很多客戶(hù)認為傳感器門(mén)檻高、需求量小，做起來(lái)不劃算。但我們由于有多年積累，已形成了良性循環(huán)。因此只需要較少的付出，就可以推出新款產(chǎn)品?！壁w延輝輕松地說(shuō)。

　　圖：超低功耗產(chǎn)品ADXL372的demo板，芯片與ADXL362引腳兼容