因?yàn)?a href="http://m.makelele.cn/v/tag/11230/" target="_blank">智能手機(jī)的推動(dòng)，MEMS傳感器在過(guò)去幾年里高速發(fā)展。據(jù)知名調(diào)研機(jī)構(gòu)Yole Développement 預(yù)測(cè)，從 2019 年到 2025 年間，全球 MEMS的收益將保持7.4%的CAGR，市場(chǎng)規(guī)模也將從 115 億美元增長(zhǎng)至 177 億美元。

2019年到2025年間的MEMS應(yīng)用細(xì)分市場(chǎng)走勢(shì)預(yù)測(cè)

報(bào)告進(jìn)一步指出，消費(fèi)電子依然是MEMS的最大應(yīng)用市場(chǎng)，這在未來(lái)也不會(huì)改變。但他們強(qiáng)調(diào)，包括汽車(chē)、工業(yè)和醫(yī)療在內(nèi)的多個(gè)場(chǎng)景對(duì)MEMS的需求會(huì)漸增加。作為MEMS領(lǐng)域當(dāng)之無(wú)愧的巨頭，在統(tǒng)治了消費(fèi)市場(chǎng)以后，ST公司開(kāi)始加快公司MEMS傳感器在這些領(lǐng)域的布局，當(dāng)中的工業(yè)市場(chǎng)是他們一個(gè)很重要的目標(biāo)。

MEMS傳感器將改變工業(yè)市場(chǎng)？

在日前接受半導(dǎo)體行業(yè)觀察等媒體采訪的時(shí)候，ST MEMS傳感器亞太區(qū)市場(chǎng)經(jīng)理息志強(qiáng)告訴半導(dǎo)體行業(yè)觀察記者，他們之所以看好MEMS傳感器在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，這與當(dāng)前市場(chǎng)正在大力發(fā)展工業(yè)4.0等概念有重要的關(guān)系。

息志強(qiáng)舉例說(shuō)道，現(xiàn)在的機(jī)器設(shè)備都裝了很多的電機(jī)。為了確保設(shè)備正常運(yùn)行，那就給這些電機(jī)的監(jiān)測(cè)帶來(lái)挑戰(zhàn)。從他的介紹我們得知，在過(guò)往，維護(hù)人員是通過(guò)對(duì)設(shè)備巡檢，甚至停機(jī)檢查來(lái)確保相關(guān)設(shè)備的正常工作。但這樣的工作方式一方面帶來(lái)了巨大的維護(hù)成本，同時(shí)還影響了工廠效率。

“而在將MEMS傳感器引入到工業(yè)市場(chǎng)之后，這個(gè)問(wèn)題就迎刃而解”，息志強(qiáng)告訴半導(dǎo)體行業(yè)觀察記者。他表示，前面談到的設(shè)備檢測(cè)，可以通過(guò)在設(shè)備上安裝基于ST振動(dòng)檢測(cè)傳感器設(shè)計(jì)的產(chǎn)品來(lái)解決。

借助這類(lèi)產(chǎn)品，設(shè)備任何時(shí)候的工作狀態(tài)都能被完整記錄下來(lái)，而維護(hù)人員也可以隨時(shí)獲悉設(shè)備的工作狀態(tài)。更重要的一點(diǎn)，基于這些傳感器收集的數(shù)據(jù)，開(kāi)發(fā)者能夠在系統(tǒng)中加入相關(guān)的處理功能，幫助開(kāi)發(fā)者更好地對(duì)設(shè)備進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)和早期故障檢測(cè)。這不但節(jié)省了成本，同時(shí)還保證了生產(chǎn)的效率。

從ST的相關(guān)資料我們可以看到，除了上述應(yīng)用外，他們還把工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)設(shè)備、機(jī)器人、自動(dòng)化和無(wú)人機(jī)、節(jié)能和運(yùn)動(dòng)激活功能、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)追蹤、天線(xiàn)和平臺(tái)指向、找平和穩(wěn)定、光學(xué)圖像和鏡頭穩(wěn)定、防篡改智能儀表、精密測(cè)斜儀與水準(zhǔn)儀、存在檢測(cè)、磁性開(kāi)關(guān)、可變磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)、資產(chǎn)和包裹追蹤、監(jiān)測(cè)以及沖擊檢測(cè)和記錄、建筑物和結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)都看作公司工業(yè)MEMS傳感器所聚焦的市場(chǎng)。

而ST面向這些市場(chǎng)提供的傳感器包括3軸小型加速度計(jì)、6軸慣性模塊、磁力計(jì)/電子羅盤(pán)、氣壓、濕度和溫度傳感器。其中，可擴(kuò)展模塊最多支持6軸傳感器（3軸加速度計(jì)+3軸陀螺儀或3軸磁力計(jì)、3軸磁力計(jì)、1個(gè)壓力或溫度傳感器），并提供驅(qū)動(dòng)以及ST的Open.MEMS免費(fèi)、易于使用的軟件庫(kù)和STM32開(kāi)放式開(kāi)發(fā)環(huán)境。

ST傳感器進(jìn)軍工業(yè)市場(chǎng)的底氣

在問(wèn)到ST在工業(yè)傳感器市場(chǎng)有什么優(yōu)勢(shì)的時(shí)候，息志強(qiáng)告訴記者，這首先體現(xiàn)在公司基于自有工廠而提供的長(zhǎng)期穩(wěn)定的MEMS芯片供應(yīng)能力。據(jù)官方介紹，ST的MEMS 傳感器有一個(gè)10年長(zhǎng)期供貨計(jì)劃。意思就是公司的工業(yè)級(jí)MEMS傳感器自上市之后，將持續(xù)供應(yīng)10年。該項(xiàng)目能確保公司持續(xù)穩(wěn)定地向客戶(hù)提供所選部件，這對(duì)于那些工業(yè)應(yīng)用并需要產(chǎn)品生命周期長(zhǎng)的客戶(hù)來(lái)說(shuō)是巨大的利好。

其次，ST的MEMS傳感器在設(shè)計(jì)和制造方面都具備極高的魯棒性和性能，在校準(zhǔn)與測(cè)試方面也能獲得高精度和高質(zhì)量。

“此外，ST在原有的MEMS傳感器功能基礎(chǔ)上，擴(kuò)大了溫度范圍，提高了沖擊和振動(dòng)耐受性，使其滿(mǎn)足工業(yè)應(yīng)用的需求，這也是ST傳感器能在這個(gè)市場(chǎng)站穩(wěn)腳跟的另一個(gè)原因”，息志強(qiáng)補(bǔ)充說(shuō)。

除了MEMS傳感器的傳統(tǒng)性能提升以外，ST也為其引入了類(lèi)似AI等功能，讓MEMS傳感器擁有更多的能力，應(yīng)對(duì)即將到來(lái)的挑戰(zhàn)。例如在傳感器中集成的有限狀態(tài)機(jī)FSM（Finite State Machine）模塊，就是他們的一個(gè)嘗試。

所謂有限狀態(tài)機(jī)，是由一系列的命令和條件組成的邏輯，執(zhí)行器按照這個(gè)邏輯和傳感器數(shù)據(jù)生成的周期一步一步執(zhí)行。在實(shí)際使用中，只需要進(jìn)行相應(yīng)的配置，就可以直接輸出特定動(dòng)作的識(shí)別結(jié)果。

息志強(qiáng)表示，有限狀態(tài)機(jī)就類(lèi)似于一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)核心，將其應(yīng)用在姿態(tài)識(shí)別等場(chǎng)景中，相比MCU，可以節(jié)省算法以及算法帶來(lái)的整體功耗。這在一些對(duì)功耗有嚴(yán)格要求的環(huán)境中，有很重要的價(jià)值。

“在未來(lái)，我們除了繼續(xù)提高傳感器的智能程度以外，還將進(jìn)一步降低傳感器功耗，提升MEMS傳感器的精度和魯棒性，與產(chǎn)業(yè)伙伴攜手，擴(kuò)大MEMS傳感器在工業(yè)市場(chǎng)的應(yīng)用”，息志強(qiáng)最后說(shuō)。
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