Bosch Sensortec看好傳感器未來(lái)，為可穿戴、AR/VR及IoT推產(chǎn)品

　　世界最大的MEMS傳感器公司Bosch Sensortec，近日在“2018慕尼黑上海電子展”期間，介紹了對MEMS傳感器的趨勢觀(guān)察，并推介了三款針對中國市場(chǎng)的傳感器及模組方案。

　　Bosch Sensortec亞太區總裁Leopold Beer先生稱(chēng)，博世集團的Bosch Sensortec公司專(zhuān)注于消費類(lèi)，主要是MEMS傳感器在消費品的應用。

　　全球MEMS傳感器的市場(chǎng)規模有5億美元規模，主要應用除汽車(chē)之外，還有手機、消費類(lèi)智能應用。除了手機之外，消費類(lèi)電子設備的AR/VR、智能眼鏡、智能工業(yè)技術(shù)、機器人、手表手環(huán)等，未來(lái)會(huì )有很多不同的方向，這些方向都是需要更好的解決方案甚至是系統級的準備。Bosch Sensortec注重創(chuàng )新，每年把營(yíng)收的10%用于研發(fā)，以推出更適合的解決方案。

　　傳感器的應用經(jīng)歷了幾個(gè)階段(如下圖)。①一開(kāi)始傳感器的主要應用來(lái)自于比較單純的應用界面，像畫(huà)面穩定、橫屏豎屏或者一些游戲的使用，大部分使用的是原始數據。②但是這樣的應用被升華，變成更多的需求，像動(dòng)作識別或者計步器的應用逐漸開(kāi)始演進(jìn)，還有運動(dòng)檢測，甚至到行動(dòng)的監控情節，需要的不只是單純硬件的傳感器來(lái)提供輸出，同時(shí)要有預先編程好的軟件，以認知目前的動(dòng)作代表什么意義，或者是你的步數，或者在登山的使用場(chǎng)景。③這樣的使用又升華變成不只是單純做計步或者動(dòng)作識別使用，同時(shí)在感測使用者使用的環(huán)境有什么樣特殊的狀況，例如在山上，具有比較高的溫度和濕度還是附近有什么特殊氣體，即感知使用者的環(huán)境，需要更多的智能傳感器演進(jìn)，而不只是慣性傳感器、加速傳感器，更需要像環(huán)境類(lèi)的傳感器去感受到周邊的情況。④知道周遭的環(huán)境和你的動(dòng)作以后，下一步是預測未來(lái)環(huán)境的變化、未來(lái)動(dòng)作可能是什么樣的，變成接近人工智能(AI)的感覺(jué)，你對未來(lái)的變化是可以被預知的，需要更多大數據的分析，和傳感器的智能連接做很多的運算分析，提供給使用者更好的預測和結果。

        如何根據客戶(hù)的需求去創(chuàng )新?

　　Bosch Sensortec是怎么了解到熱門(mén)或者成功的場(chǎng)景去做產(chǎn)品?MEMS產(chǎn)品領(lǐng)域總負責人Ralf Schellin稱(chēng)，博世集團里面有多個(gè)系統事業(yè)部，例如智能家居事業(yè)部、連接技術(shù)事業(yè)部、安防事業(yè)部等，這些事業(yè)部都有不同的應用，可以帶來(lái)一些具有應用價(jià)值的參考，讓大家可以知道在這樣的使用場(chǎng)景里，我們需要什么樣的傳感器規格和使用需求。

　　同時(shí)Bosch Sensortec身為全球MEMS傳感器領(lǐng)先廠(chǎng)商，有廣大的客戶(hù)基礎，和很多客戶(hù)都有深入地交流溝通，了解他們的需求和未來(lái)看到的趨勢等。Bosch Sensortec自己也成立了專(zhuān)門(mén)的研發(fā)小組做技術(shù)研發(fā)，除了比較好的硬件之外，還有軟件部分的開(kāi)發(fā)、MEMS的開(kāi)發(fā)。

　　例如Bosch Sensortec的新產(chǎn)品——BMI088搭配了Bosch Sensortec自己的軟件，就是了解到航模從硬件到開(kāi)始組裝成一個(gè)航模到開(kāi)始起飛的全過(guò)程，諸如怎樣旋轉、維持平衡、調整高度等，了解到里面的需求是什么，然后通過(guò)Bosch Sensortec的能力研發(fā)實(shí)現這些事情。

　　有時(shí)候，很多客戶(hù)一開(kāi)始并不知道他要的實(shí)際規格條件是什么，功耗是多少，他會(huì )告訴你最好不要耗電，尺寸多少最好——看不到是最好的……?？傊?，客戶(hù)可能不是那么清楚實(shí)際可以的需求在哪里，Bosch Sensortec既有的知識和經(jīng)驗再結合客戶(hù)的實(shí)際需求，為客戶(hù)要設計的產(chǎn)品做一個(gè)最好的結合，期間會(huì )有很多討論在里面?！斑@不是一兩天的時(shí)間，我們一直持續做這些事情?！?/p>

　　消費電子也有高附加值機會(huì )

　　最近幾年消費類(lèi)MEMS價(jià)格一直在下降，一些MEMS廠(chǎng)商宣布轉型工業(yè)和汽車(chē)等。作為定位于消費電子的Bosch Sensortec怎么看現在的趨勢?

　　Leopold Beer指出，Bosch Sensortec在每個(gè)產(chǎn)品里面都至少有2~3個(gè)競爭者。但公司不會(huì )為了低價(jià)競爭，尤其是針對低檔的加速度傳感器，公司寧愿注重高附加價(jià)值的產(chǎn)品，像最近推出了新的超低功耗加速度計——BMA400，以帶給使用者更多的價(jià)值以及更多技術(shù)在里面。Bosch Sensortec注重系統整合，而不是低價(jià)傳感器的競爭。2018年預計會(huì )有更多高價(jià)值的產(chǎn)品問(wèn)世，包括本次慕展期間展出的三款產(chǎn)品，都是有高度附加價(jià)值的產(chǎn)品，他們都不是為了低價(jià)而生的。

　　三款新型傳感器

　　Bosch Sensortec展示了三款核心產(chǎn)品，主要圍繞可穿戴、AR/VR和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應用。它們是：

　　· BMA400：適用于可穿戴設備和物聯(lián)網(wǎng)的超低功耗加速度計;

　　· BMI085：用于增強和虛擬現實(shí)的高性能慣性測量單元(IMU);

　　· 用于物聯(lián)網(wǎng)中虛擬用戶(hù)界面的交互式投影模塊。

　　*BMA400：適用于可穿戴設備和物聯(lián)網(wǎng)的超低功耗加速度計。

　　可穿戴設備的應用越來(lái)越廣泛，但是無(wú)論可穿戴設備應用于何處，都有一個(gè)共同的因素：消費者持續要求更長(cháng)的電池壽命，那么，產(chǎn)品制造商如何能夠真正降低功耗，以打造此類(lèi)新型設備呢?運動(dòng)傳感器是可穿戴應用中不可或缺的組件。

　　為了克服上述長(cháng)期存在的障礙，Bosch Sensortec設計出了BMA400，獲得了2018年消費電子展(CES)創(chuàng )新獎。因為BMA400是一款小巧但功能強大的MEMS加速度傳感器，專(zhuān)門(mén)應對功耗挑戰，它為電池供電設備打造的智能電源管理系統，內置步進(jìn)式計數器僅耗電4μA。不僅如此，BMA400將超低功耗和出色的性能結合在緊湊封裝中，用電量與當前加速度計相比減少十倍，而且性能不打折扣。加速度計的先進(jìn)功能還將令多功能可穿戴設備的運動(dòng)檢測和永不斷電步進(jìn)計數功能不會(huì )消耗應用處理器的功率。

　　*BMI085：用于A(yíng)R/VR的高性能慣性測量單元

　　據IDC預測，到2021年，AR(增強現實(shí))和VR(虛擬現實(shí))耳機的市場(chǎng)總量將增至8100萬(wàn)部，相當于年復合增長(cháng)率高達56%。

　　不過(guò)，雖然必要的技術(shù)已穩步推進(jìn)，但乏善可陳的用戶(hù)體驗阻礙了其推廣，例如較為嚴重的延遲、不穩定性和噪音會(huì )造成暈動(dòng)病效應，進(jìn)而導致惡心和其他各種令用戶(hù)感到不適的癥狀。此外，諸如頭戴式設備過(guò)熱、無(wú)線(xiàn)數據傳輸速度和可靠性，以及通常較高的價(jià)格等問(wèn)題為全面的市場(chǎng)滲透提出了額外的挑戰。

　　為此，Bosch Sensortec新推出的BMI085是一款高性能IMU(高性能慣性測量單元)。它在一個(gè)緊湊型封裝中集成了一個(gè)3軸16位MEMS加速度傳感器和一個(gè)3軸16位MEMS陀螺儀。這款強大的IMU非常適合要求苛刻的VR和AR應用以及其他應用，如導航、身體/人體運動(dòng)跟蹤和高端游戲。

　　BMI085是BMI055的下一代產(chǎn)品。BMI055是專(zhuān)門(mén)為航模設計出來(lái)的產(chǎn)品。BMI085追求高性能，主要是高穩定性和低延遲性、低噪聲、加速度計和陀螺儀，讓它的硬件表現非常突出。當配合上軟件，能夠提供更好的性能表現，需要更低的功耗需求，同時(shí)對于溫度的穩定性也會(huì )更高，尤其是通過(guò)BMI085的特色可以實(shí)現內外空間定位，人們在室內就可以通過(guò)BMI085做追蹤定位的使用。

　　除了暈眩是主要的痛點(diǎn)之外，還有延遲性，BMI085的延遲是非常低的，通過(guò)像數據融合、加速度計和陀螺儀的數據，還有一些補償，陀螺儀定盤(pán)設計，解決暈眩的問(wèn)題，同時(shí)因為BMI085的溫度補償做得非常好，實(shí)現了低溫漂，所以在長(cháng)時(shí)間使用后不會(huì )影響性能。

　　過(guò)去需要很多外部的輔助，現在只需要一個(gè)獨立式頭盔，價(jià)格過(guò)去很昂貴，現在是可承擔的價(jià)格。這導致了現在A(yíng)R/VR通過(guò)BMI085可以解決客戶(hù)的痛點(diǎn)，大量地使用在A(yíng)R/VR上。

　　交互式投影模塊：用于物聯(lián)網(wǎng)虛擬用戶(hù)界面

　　物聯(lián)網(wǎng)正在快速增長(cháng)。當然，物聯(lián)網(wǎng)解決方案將需要證明其價(jià)值，并克服尺寸、成本、功耗和可用性方面的眾多技術(shù)挑戰。

　　用戶(hù)界面這一領(lǐng)域擁有大量改進(jìn)空間，以及尚待開(kāi)發(fā)的潛力，能夠將物聯(lián)網(wǎng)推向更高水平。為了順暢并擴大用戶(hù)與技術(shù)之間的互動(dòng)，博世開(kāi)發(fā)出獨家MOEMS激光掃描技術(shù)，用于投影和感應交互式圖像，例如菜單。為了促進(jìn)營(yíng)收，用戶(hù)必須能夠看到實(shí)際的產(chǎn)品圖像，因為僅僅音頻控制界面所提供的刺激感不足以觸發(fā)客戶(hù)在例如網(wǎng)上購物時(shí)的購買(mǎi)行為。

　　交互式投影模塊可實(shí)現免對焦激光投影，并可靈活地將任何表面轉變?yōu)橛葹橹庇^(guān)和具有視覺(jué)吸引力的虛擬用戶(hù)界面(UI)，非常適合與家用電器、智能揚聲器、增強現實(shí)眼鏡、可穿戴設備等配合使用。

　　交互式投影模塊將虛擬用戶(hù)界面圖像投影到表面上，并持續掃描，以檢測用戶(hù)的手勢和交互，例如觸摸、拖動(dòng)或點(diǎn)擊。能夠按需投影到任何表面上的虛擬界面提供了近乎無(wú)限的應用可能性，無(wú)需受到物理控制撥號和按鈕的阻礙，必將為物聯(lián)網(wǎng)和消費產(chǎn)品空間帶來(lái)革新。普通設備將立刻擁有無(wú)限靈活的物聯(lián)網(wǎng)界面，并且得益于其緊湊且節能的特性，交互式投影模塊非常適合科幻功能，例如從智能腕表和個(gè)人移動(dòng)設備投影用戶(hù)界面圖像。

　　圖 通過(guò)咖啡機做交互式投影

　　為何交互式投影模塊無(wú)需對焦?因為它是使用激光束掃描技術(shù)，可以實(shí)現隨時(shí)隨地的免聚焦的投影方法。因此，它不需要被限制在一定是固定好才能做投影的需求，它可以隨時(shí)放在任何一個(gè)點(diǎn)做彈性使用，圖片或者視頻現在可以做得很彈性。也可以通過(guò)咖啡機、智能音箱、眼鏡、手表等做不同的交互使用。

　　總之，交互式投影模塊具有實(shí)現這一愿景所需的技術(shù)特征，包括免對焦投影、緊湊尺寸和低功耗。此模塊使產(chǎn)品設計人員能夠創(chuàng )建令人驚嘆的用戶(hù)界面概念，這些概念有望使物聯(lián)網(wǎng)、智能家居和其他應用的可用性達到令人難以置信的水平。

　　交互式投影模塊目前使用情景約是25 m光源的情況下可以看到50 cm,還是清晰可見(jiàn)的程度。當然可以更小也可以更長(cháng)，更小的應用，可以用到大部分可穿戴物聯(lián)網(wǎng)設備上。

　　Bosch Sensortec背靠博世大樹(shù)

　　Bosch Sensortec作為最大的MEMS公司，其實(shí)只是博世集團的四大業(yè)務(wù)部門(mén)之一。博世集團最大的事業(yè)部是汽車(chē)以及智能交通技術(shù)部門(mén)，此外，還有工業(yè)技術(shù)、能源建筑和消費品。四大部門(mén)里，還是以汽車(chē)為主，歐洲市場(chǎng)是主要的銷(xiāo)售來(lái)源，占公司業(yè)務(wù)52%，亞太區以及美國分別具有30%以及18%的銷(xiāo)售額。

　　博世集團2017年全球員工約40萬(wàn)，分布于60多個(gè)國家。集團在中國2017年達到了約78億歐元的銷(xiāo)售額。Bosch Sensortec專(zhuān)注于消費類(lèi)業(yè)務(wù)，主要是MEMS傳感器在消費品的應用。