物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，那些當紅的傳感器

　　本文通過(guò)對部分廠(chǎng)商和業(yè)內人士的采訪(fǎng)，探討了汽車(chē)、手機與平板電腦、工業(yè)等領(lǐng)域的傳感器發(fā)展趨勢。

　　據中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院預測，未來(lái)五年國內傳感器市場(chǎng)年復合增長(cháng)31%。汽車(chē)、物流、礦業(yè)探勘、煤礦安監、安防、RFID標簽卡領(lǐng)域的傳感器市場(chǎng)增長(cháng)較快。其中，消費性產(chǎn)品與汽車(chē)行業(yè)對傳感器的需求量最大?？傮w來(lái)看，中國傳感器市場(chǎng)前景廣闊。

汽車(chē)傳感器

　　ADI亞太區微機電產(chǎn)品市場(chǎng)和應用經(jīng)理趙延輝：以MEMS為代表的智能傳感器技術(shù)得到了快速的發(fā)展。MEMS技術(shù)在未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)主要表現在以下幾個(gè)方面。

　　1.微型化的同時(shí)降低功耗。將會(huì )出現微米甚至納米級別的微型器件，同時(shí)降低功耗。

　　2.微型化的同時(shí)提高精度，將MEMS加速度計做到石英加速度計的噪聲特性，保證MEMS陀螺儀小體積的同時(shí)獲得光纖陀螺儀的零偏穩定性，且可提供遠優(yōu)于光纖陀螺儀的抗沖擊特性。

　　3.集成化及智能化趨勢，即MEMS與IC的集成制造技術(shù)及多參量MEMS傳感器的集成制造技術(shù)得到發(fā)展，以及在集成化基礎上使得信號檢測具有一定的自動(dòng)化。這些趨勢要求半導體廠(chǎng)商提供更高精度、穩定性更好、更智能的高集成度MEMS傳感器模塊?；诖?，ADI繼續將重點(diǎn)放在開(kāi)發(fā)MEMS傳感器的核心技術(shù)，以提供最好的工業(yè)級加速度計和陀螺儀。同時(shí)，ADI還將繼續提供更多高集成度的MEMS傳感器，以適應不同市場(chǎng)的需求。

　　第三方公司的調研報告顯示，安全類(lèi)汽車(chē)半導體部件的增長(cháng)速度在汽車(chē)電子里是位于前列的。

　　在汽車(chē)主動(dòng)安全領(lǐng)域，側翻與穩定性控制(ESC)是對當今主流安全系統的全新改進(jìn)。需要MEMS加速度傳感器和角速度傳感器來(lái)感測車(chē)身姿態(tài)。同時(shí)，由于這樣的傳感器往往安裝在振動(dòng)比較惡劣的位置，所以需要傳感器具有很高的振動(dòng)沖擊抵御性。這是對MEMS傳感器的一個(gè)挑戰。ADI新一代的用于氣囊加速度傳感器ADXL185/ADXL189/ADXL188/ADXL288, 用于ESC和Rollover/Roll stability的角速度傳感器 ADXRS800在內部集成了眾多的系統功能，比如自測、信號帶寬設定、門(mén)限觸發(fā)、對振動(dòng)的優(yōu)良抵御性等等。同時(shí)，數字化的接口，以及極高的集成度，能幫助客戶(hù)降低系統成本。

　　英飛凌科技(中國)有限公司中國區汽車(chē)電子事業(yè)部市場(chǎng)總監杜曦：英飛凌產(chǎn)品的特點(diǎn)是在傳感器、微處理器及功率驅動(dòng)都有全面的半導體產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及制造工藝技術(shù)?；谟w凌的硅MEMS技術(shù)、SiP、SoC及先進(jìn)的封裝技術(shù)，其傳感器產(chǎn)品包括無(wú)線(xiàn)傳感與控制，如RKE、 24G/77G雷達芯片;CMOS圖像芯片;磁電效應傳感器，如位置傳感器、速度傳感器、壓力傳感器及TPMS傳感器等。

　　為了滿(mǎn)足汽車(chē)行業(yè)在ISO26262對功能安全的要求，英飛凌推出了角度/位置傳感器的雙核版本，在1mm厚的封裝里集成兩個(gè)同樣的傳感器，用于冗余設計，以配合客戶(hù)應用系統產(chǎn)品的軟硬件設計以達到最高到ASIL D功能安全等級，每一個(gè)核的傳感器有自己獨立的引腳，可進(jìn)行獨立供電和信號處理;兩個(gè)核放在同一垂直平面，能很好地檢測水平位置的角度變化。

　　英飛凌的胎壓監測(TPMS)傳感器芯片集成了微處理器，信號處理及無(wú)線(xiàn)發(fā)射傳輸功能，采用單片式封裝，免于客戶(hù)的二次校驗，簡(jiǎn)化了客戶(hù)的設計，很容易和客戶(hù)設計集成。

物聯(lián)網(wǎng)傳感器

　　瑞士盛思銳(Sensirion)大中華區總經(jīng)理李錦華：未來(lái)，不僅是傳感器的生產(chǎn)和比重會(huì )增加，而且在云端的傳感數據和物聯(lián)網(wǎng)的集成都會(huì )呈爆炸性的增長(cháng)。這將對人類(lèi)生活的各方面和每一個(gè)行業(yè)產(chǎn)生巨大的影響;同時(shí)也意味著(zhù)人們對健康、舒適和能源效率等領(lǐng)域有了更高的要求。因此，盛思銳的策略并不是局限于單一的市場(chǎng)環(huán)境。另外，傳感器，尤其是環(huán)境監測傳感器，除了高精度的要求外，還必須思考如何將傳感器向更加小型化、低功耗和一體化推進(jìn)。

　　盛思銳多年來(lái)專(zhuān)注于研發(fā)和生產(chǎn)溫濕度傳感器、氣體和液體流量傳感器和差壓傳感器。并且是全球首家采用晶圓級芯片封裝的溫濕度傳感器生產(chǎn)廠(chǎng)家。盛思銳的傳感器是基于其創(chuàng )新性的CMOSens^?核心專(zhuān)利技術(shù)，將敏感元件與信號處理電路一起集成在一個(gè)微小的CMOS硅芯片上。這一技術(shù)與先進(jìn)的半導體技術(shù)相結合，將微傳感器結構設計在特殊研發(fā)的已經(jīng)獲得專(zhuān)利的半導體元件上。此傳感器芯片可以對所需的物理量如相對濕度、溫度、或質(zhì)量流量進(jìn)行精確可靠的測量。

　　盛思銳推出了里程碑式的晶圓級芯片封裝溫濕度傳感器SHTW1，該產(chǎn)品不僅具備數字式溫濕度傳感器的常規功能，其超小尺寸(1.3 x 0.7 x 0.5mm)以及1.8V的供電和超低功耗的特性使其為可穿戴設備和移動(dòng)設備上的應用鋪平了道路，從而使環(huán)境監測融入我們的生活。

　　到目前為止，盛思銳也是唯一一家可同時(shí)提供高端傳感器硬件、驅動(dòng)、軟件解決方案、應用程序以及云服務(wù)等一體化方案的生產(chǎn)廠(chǎng)家。

　　Microchip家電解決方案部高級經(jīng)理兼云支持項目組組長(cháng)Mike Ballard：目前，我們能看到許多領(lǐng)域的應用傳感器的需求，例如煙霧/一氧化碳探測、能耗測量、用戶(hù)界面以及脈搏血氧儀等醫療檢測應用。

　　近年來(lái)，Microchip針對物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)提供免費的軟件協(xié)議棧，也在Bluetooth^?和Wi-Fi^?等核心技術(shù)方面做了一些戰略性的收購，在IoT市場(chǎng)占據重要地位。公司現有的8位、16位和32位PIC^?單片機能很好地適用于這一市場(chǎng)，在當今眾多IoT產(chǎn)品中均能找到它們的身影。

　　舉例來(lái)說(shuō)，Microchip提供實(shí)現IoT功能的嵌入式Wi-Fi^?和Bluetooth^?模塊，它們可與190余款采用超低功耗(XLP)技術(shù)的PIC^? MCU配合使用。這些XLP MCU提供低至9 nA的休眠電流和低至30 μA/MHz的運行電流，其低功耗外設結合多種低功耗模式，可構建長(cháng)時(shí)間電池供電的IoT節點(diǎn)。這些均滿(mǎn)足了IoT應用的低功耗需求。