密切合作應對需求放緩 全力推進(jìn)人工智能與傳感器融合

高能效、低能耗、低功耗是電子產(chǎn)品可持續增長(cháng)的基礎。我們知道，能源利用合理化至關(guān)重要，電子元器件和傳感器將在其中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。這不僅關(guān)乎功耗，還關(guān)乎用戶(hù)體驗。更高性能和低功耗將讓越來(lái)越多的應用市場(chǎng)爆發(fā)。以智能眼鏡為例，電池續航一整天是可穿戴市場(chǎng)增長(cháng)的一個(gè)關(guān)鍵要求。在意法半導體（ST），我們已經(jīng)擁有業(yè)界數一數二的低功耗傳感器，自本世紀初推出初代MEMS 運動(dòng)傳感器后，我們一直將低功耗視為產(chǎn)品的重要特性和差異化優(yōu)勢。

“小型化、精準化和功耗之間的最佳平衡點(diǎn)在哪里”，取決于目標市場(chǎng)。汽車(chē)應用需要高精準度、低失調和低漂移，而消費級穿戴應用對小型化和輕量化要求更多些，例如，TWS 真無(wú)線(xiàn)耳機就是這種情況?？纱┐髟O備的火熱帶動(dòng)了傳感器領(lǐng)域的競爭，我們身邊到處都是可穿戴設備，并且還在尋找新的有價(jià)值的應用場(chǎng)景，提高使用便利性、安全性和信息可達性/ 互聯(lián)性，其中包括智能手表、耳機、智能指環(huán)等產(chǎn)品。傳感器性能的改進(jìn)有助于可穿戴市場(chǎng)蓬勃發(fā)展。在ST，我們一直在尋找新的方式來(lái)改善個(gè)人的生活體驗，這是我們的使命。在數千個(gè)用例中，我們在運動(dòng)傳感器中引入了QVAR 等技術(shù)，這項技術(shù)讓可穿戴設備廠(chǎng)商可以用創(chuàng )新方法，使終端設備能夠與周?chē)h(huán)境交互。例如，智能手表可以識別手勢，耳機可以無(wú)縫確定用戶(hù)是否在佩戴耳機。毫無(wú)疑問(wèn)，由于我們傳感器的新性能和新特性，我們看到了可穿戴技術(shù)和應用正在不斷爆發(fā)。

健康應用情況非常復雜。健康設備的準確度非常重要，尤其是盡可能減少準確度隨著(zhù)時(shí)間和溫度變化。在我們的產(chǎn)品技術(shù)開(kāi)發(fā)路線(xiàn)圖中，包含了消費級健康市場(chǎng)所需的全部功能，并且我們會(huì )繼續根據客戶(hù)的需要發(fā)布新產(chǎn)品。醫療應用的情況則大不相同，具體應用有具體要求。在這個(gè)領(lǐng)域，我們有研發(fā)經(jīng)驗、知識技能和技術(shù)，可以根據客戶(hù)要求為終端應用開(kāi)發(fā)定制解決方案。

電子產(chǎn)品市場(chǎng)發(fā)展現狀，尤其是消費電子市場(chǎng)，在經(jīng)歷多年的需求強勁增長(cháng)后開(kāi)始出現放緩的趨勢。在傳感器市場(chǎng)上，我們開(kāi)發(fā)了可以實(shí)現新的用例和客戶(hù)要求的新技術(shù)、解決方案和產(chǎn)品。通過(guò)與這些市場(chǎng)的主要設計公司的密切合作，我們加強了意法半導體在汽車(chē)、消費和工業(yè)傳感器市場(chǎng)的領(lǐng)先地位，幫助我們成為率先開(kāi)發(fā)重要新產(chǎn)品的公司之一。任何可能發(fā)生的需求放緩都不太可能延緩我們在今后幾年的MEMS 和圖形傳感器產(chǎn)品推新計劃。

人工智能與傳感器的融合

如今，幾乎每個(gè)細分市場(chǎng)都在用人工智能。除人工智能外，這些應用還有一個(gè)共同點(diǎn)：都需要用各種傳感器從現實(shí)世界收集數據，交給人工智能處理分析。

ST有許多人工智能實(shí)現方案。首先是智能傳感器，這類(lèi)傳感器通過(guò)機器學(xué)習核心和有限狀態(tài)機來(lái)實(shí)現機器學(xué)習過(guò)程，可以與MCU和MPU處理器配合使用，并且算力還能執行人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的推理算法，能夠更好地解決日益復雜的應用場(chǎng)景。此外，這些人工智能的傳感器還有一個(gè)巨大的優(yōu)勢，這就是它們能夠顯著(zhù)降低系統級功耗，因為它們可以分擔一些通常由MCU和系統處理的任務(wù)。

ST是最早試水傳感器與人工智能融合應用的半導體企業(yè)之一。我們有一個(gè)定義明確的產(chǎn)品線(xiàn)，今年我們將推出有更多人工智能功能的新產(chǎn)品。人工智能與傳感器的融合度將越來(lái)越高，以降低主應用處理器的工作負荷，或減少發(fā)送到云端進(jìn)行后期處理的數據量。這是在傳感器上實(shí)施能源可持續性計劃：更智能/ 更高效。

在線(xiàn)上虛擬和線(xiàn)下現實(shí)世界融合的Onlife 時(shí)代，智能處理過(guò)程正在下移到網(wǎng)絡(luò )邊緣的傳感器中，這意味互聯(lián)設備可以無(wú)縫感知、處理和執行，完美融合線(xiàn)上線(xiàn)下兩個(gè)世界，而不會(huì )影響用戶(hù)體驗。

人工智能分布在節點(diǎn)中，讓互聯(lián)設備更省電，數據隱私更強，通過(guò)降低帶寬需求和減少數據傳輸量，使得決策響應更快。2022 年，意法半導體一直在為客戶(hù)提供內置嵌入式智能傳感器處理單元(ISPU) 的新一代MEMS傳感器。經(jīng)過(guò)優(yōu)化的ISPU 利用信號處理和人工智能技術(shù)分析運動(dòng)數據。ISPU在邊緣節點(diǎn)上處理數據，無(wú)需喚醒系統，然后將數據送到MCU和網(wǎng)關(guān)/ 云端。

（本文來(lái)源于《電子產(chǎn)品世界》雜志2022年10月期）