全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的接入量在持續(xù)增加。據(jù)Strategy Analytics此前發(fā)布的報告《全球聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備預(yù)測更新》顯示，截至2018年底，全球聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量達(dá)到220億。該報告預(yù)測，到2025年將有386億臺聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，到2030年將有500億臺聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)的主要驅(qū)動力，將會迎來巨大的機(jī)遇。如果將物聯(lián)網(wǎng)比作一張網(wǎng)，終端設(shè)備則是遍布在這張大網(wǎng)上的節(jié)點，而傳感器無疑是這些節(jié)點的中樞。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)估算，在物聯(lián)網(wǎng)的帶動下，2016年到2021年期間全球傳感器市場復(fù)合增長率為11，2021年時市場規(guī)模將達(dá)到2000億美元。在前不久的第十三屆中電港物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用研討會上，Renesas和ams介紹了多款針對物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的傳感器產(chǎn)品，亮點頗多。

Renesas整合而來的傳感器產(chǎn)品鏈

Renesas是一家由日立、三菱、NEC三家日本知名半導(dǎo)體公司聯(lián)合成立的公司，近年來做了非常多的整合，前年收購了INTERSIL，去年又收購了IDT，從整合方向看，Renesa從以MCU為核心的公司，向模擬、傳感以及驅(qū)動的周邊器件擴(kuò)展。Renasas 解決方案市場部高級專家王均峰在會上表示，這是一個非常好的發(fā)展方向，Renesas正在加強(qiáng)全產(chǎn)業(yè)鏈、全解決方案的布局。

Renesas的傳感器是通過收購整合產(chǎn)生的一個產(chǎn)品鏈，在氣體、環(huán)境感知、生物感知等方面，都有全線的傳感器產(chǎn)品。

圖：Renesas SENSOR PRODUCT

空氣傳感器

Renesas的空氣傳感器基于三個方面：室內(nèi)空氣傳感、冰箱空氣傳感，室外空氣傳感。王均峰介紹，室內(nèi)空氣傳感器基于金屬氧化物，最大特點就是使用壽命長，可以達(dá)10年，并且穩(wěn)定性非常好。室外空氣傳感器與室內(nèi)空氣傳感器的不同點在于，判斷空氣質(zhì)量的方向不同，室內(nèi)傳感器通過檢測一氧化碳、二氧化碳等氣體來判斷空氣的質(zhì)量，室外傳感器通過檢測臭氧以及其他一些偏香味氣體的清新度來判斷空氣質(zhì)量。冰箱空氣傳感器用于在關(guān)閉環(huán)境中判別臭味，冰箱對臭味特別敏感，所以所使用的傳感器也會要求更高。

環(huán)境類傳感器

亮度是環(huán)境感知類傳感器的一個最重要方向，據(jù)王均峰介紹，Renesas有全線的亮度傳感器產(chǎn)品，包括各種不同的亮度范圍、動態(tài)范圍、接近模式。另外還有RGB傳感器，可以感受環(huán)境中的RGB三色、感知到環(huán)境的色溫，例如蘋果手機(jī)屏幕之所以在藍(lán)光的情況下，還可以表現(xiàn)出比較好的性能，就是因為用了專門的RGB傳感器，通過對色溫的管制，將色溫動態(tài)調(diào)整到最合適的范圍。而目前，全球只有少數(shù)幾家廠商可以提供RGB傳感器產(chǎn)品。

生物類傳感器

Renesas今年推出的血氧傳感器，就是一類生物傳感器，在王均峰看來，Renesas的血氧傳感器與市面不同的點在于，它是基于反射式的單傳感器，即把所有的紅光、紅外的發(fā)光二極管集成在只有指甲蓋大小的單芯片里面，體積非常小，但卻包括LED發(fā)光管、接收管、放大器等等。

使用的時候，把手指放在單芯片上（見下圖右上角），就可以讀到血氧和心跳的速率，然后根據(jù)放大后的血氧和心跳圖，來做所有算法的勘測。此外，在算法上提供了一個窗口，所有的血氧和血壓是基于人群的大數(shù)據(jù)，包括幾十種膚色、不同的人群、年齡的差異化的數(shù)據(jù)，不過這些大數(shù)據(jù)需要客戶自己來做。王均峰介紹，所有健康類的產(chǎn)品，Renesas只提供基礎(chǔ)的芯片、算法，作為真正的量產(chǎn)化的二次開發(fā)，需要客戶根據(jù)不同需求自己來做。

傳感器如何連到IoT、連到云，大家會有各種各樣的需求。對此，瑞薩做了全套的解決方案，首先在硬件上，把所有的Sensor全部插拔來連到云，連到云端的時候，所有的參考設(shè)備都做好，包括Cloud Serve、BCC、TSDB，所有云端的參考設(shè)計都寫好，客戶可以基于這個做二次開發(fā)。在云端下面，PC端顯示界面，移動端設(shè)備也做好，這樣二次開發(fā)會快很多，容易很多。

這樣，如果客戶想要做一個很小、快速的系統(tǒng)，通過Renesas的系統(tǒng)就可以很快搭出來；如果需要商業(yè)化，客戶也可以根據(jù)Renesas的這個系統(tǒng)評估工作量，從而做出決定，是自己做，還是包給第三方來做。

目前來看，Renesas傳感器產(chǎn)品較為全面，除了上述提到的空氣傳感器、亮度傳感器、血氧傳感器，還有溫濕度傳感器、液體的流量傳感器等等，并且在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，除了傳感器產(chǎn)品之外，Renesas在MCU、Power方面也有非常全面的產(chǎn)品線。

ams光學(xué)傳感器市占、尺寸全面領(lǐng)先

ams是一家專注于傳感器的公司，在全球有18個設(shè)計中心，公司可以提供光學(xué)傳感器、成像類傳感器、音頻類傳感器，還有位置、氣體、壓力傳感器等等。據(jù)ams集成式光學(xué)傳感器BL 高級市場經(jīng)理郭海波介紹，其光學(xué)傳感器在市場上有非常高的占有率，光學(xué)傳感器包括激光發(fā)射器、環(huán)境類傳感器、顏色、手勢類、光譜等一系列傳感器。

環(huán)境光傳感器

所有涉及到要調(diào)光的，或者說有屏幕的設(shè)備都需要有環(huán)境光傳感器。郭海波表示，ams的環(huán)境光傳感器在全球市占率最高，基本上世面上所有使用環(huán)境光傳感器的廠商，都使用ams的傳感器。

ams的環(huán)境光類傳感器做最大的特點是尺寸小，最小尺寸做到1.1*1.6mm，采用厚度0.2mm TSB封裝的傳感器，適合用在智能傳感設(shè)備，比如智能手表、智能手環(huán)等需要超薄、超小、超低功耗的設(shè)備上。

環(huán)境光傳感器有一類值得重點關(guān)注，屏下環(huán)境光傳感器，ams在環(huán)境光傳感器擁有完整的硬件、軟件，全整套的解決方案，目前能將環(huán)境光傳感器做到OLED屏下的廠商，只有ams。因為現(xiàn)在手機(jī)已經(jīng)是全面屏，表面開始沒有地方可以放Sensor，所以Sensor基本都往屏下發(fā)展，現(xiàn)在無論是屏下攝像頭，環(huán)境光傳感器，還是屏下的接近傳感器，都非常受關(guān)注。

ams的接近傳感器也已經(jīng)放到屏下。接近傳感器原理非常簡單，應(yīng)用也非常廣，接近傳感器之前主要也是在手機(jī)上，現(xiàn)在開始推到IoT市場，比如做光學(xué)按鍵。原理非常簡單，紅外的發(fā)射燈或者紅外的激光燈，發(fā)射出去，遇到障礙物之后反彈回去，讓接收端的傳感器接收能量，當(dāng)被測物離Sensor越近，反射回去接收到的能量也就越多，即物體在靠近，能量也在增加，線性變化輸出的值也在變化。

ams接近傳感器的產(chǎn)品非常多，郭海波重點推薦一款小型化的接近傳感器TMD2635。

TMD2635專門針對TWS（True Wireless Stereo）耳機(jī)市場推出，最大的特點是整個器件的尺寸在這一類產(chǎn)品中全球最小，2.0*1.0mm封裝；第二個特點，除了本身器件非常小，中心間距也非常小，中心間距是指發(fā)射端到接收區(qū)域之間的距離，所以它支持最小的開孔。

郭海波介紹，這顆傳感器（TMD2635）的孔徑中心間距只有1.1mm，支持整個光學(xué)開孔（見下圖右上角）只有1.5mm直徑，并且這個孔已經(jīng)加了組裝公差。因為光學(xué)器件用在TWS上，最大的問題是器件因為組裝公差或者貼片公差（在x軸、y軸、z都會有公差）的存在，從而很難將光學(xué)發(fā)射對準(zhǔn)光學(xué)開孔，一旦器件沒有對準(zhǔn)光學(xué)開孔，或者有一點偏差，它的底噪就會非常大，因為光發(fā)不出去，或者光接收不到，會導(dǎo)致器件會有很多不良。

TMD263 的光學(xué)開孔直徑1.5mm已經(jīng)加了所有方向正負(fù)0.2mm的公差，因為中心間距只有1.1mm，它是目前全球最小的一顆接近傳感器，開孔也支持全球最小?，F(xiàn)在很多廠商，很多時候只提中心間距，不提最終的開孔可以開多大，這樣就會造成客人在大規(guī)模生產(chǎn)的時候，造成大量的不良。

此外，其功耗也非常低，功耗在工作模式只有70?，在sleeping模式也只有0.7?，總體來說，也就是它尺寸、功耗、開孔都非常小，特別適合TWS耳機(jī)的應(yīng)用。郭海波表示，業(yè)界熟知全球前幾大TWS廠商都在用ams的接近傳感器做光學(xué)檢測，ams單環(huán)境光傳感器就有十幾個品類，涉及各種各樣的規(guī)格。

顏色傳感器

讓屏幕自適應(yīng)當(dāng)前所處的環(huán)境色溫，讓它更加人性化，更加舒服。因為人體有極強(qiáng)的適應(yīng)性，跟前面的環(huán)境光一樣，當(dāng)屏幕很亮，當(dāng)你不去調(diào)的情況，前幾秒鐘，眼睛會覺得不舒服，可是幾秒鐘就適應(yīng)了，因為眼睛可以通過瞳孔的收縮來適應(yīng)屏幕，而我們需要讓智能設(shè)備來適應(yīng)我們的眼睛，而不是讓我們的眼睛去適應(yīng)設(shè)備。

顏色傳感器可以幫助屏幕適應(yīng)當(dāng)前所處的環(huán)境，郭海波重點介紹了ams一顆XYZ顏色傳感器TCS3430，這顆傳感器直接從XYZ，只通過一步轉(zhuǎn)換到CIE坐標(biāo)里的小xy的坐標(biāo)，直接得到對應(yīng)的顏色和色溫，如下圖右下角的馬蹄圖，只要把xy坐標(biāo)算出來，基本上是什么顏色就可以顯示出來。

TCS3430 的尺寸也非常小，1.75*2.41mm，主要用在環(huán)境色溫的檢測和固體顏色的檢測上，應(yīng)用非常廣泛。

顏色傳感器還有另外一個大類，這是一顆集成顏色、接近功能、Flicker檢測功能的傳感器，不但可以檢測環(huán)境的亮度、環(huán)境的色溫，還能檢測當(dāng)前光源是否存在閃爍的現(xiàn)象。比如現(xiàn)在室內(nèi)的LED燈，大概是2000Hz的閃爍頻率，如果是銀光燈管，一般是高頻閃爍可能是50Hz-60Hz，因為人眼存在視覺延遲，可能不太感覺得出來，有些比較敏感的人能夠感覺出來，所以現(xiàn)在很多手機(jī)廠商，主打的一個概念是，他們的屏幕刷新率越來越高，從原來的60Hz，到90Hz，比如OnePlus天天打廣告，他們已經(jīng)做到90Hz的屏幕。郭海波介紹到，因為部分人的眼睛非常靈敏，如果刷新率不夠快的話，他們還是可以感覺出來的，所以未來還有可能做成120Hz，ams的Sensor就可以檢測當(dāng)前所處環(huán)境的亮度、色溫和光源閃爍頻率。

有這樣一個場景，我們有時候用手機(jī)拍電腦屏幕的時候，經(jīng)?？吹绞謾C(jī)屏幕有一個個的條紋，因為電腦屏幕是以一定的頻率閃爍的，手機(jī)Camera可以看出來，因為是手機(jī)攝像用的CMOS或者CCD傳感器，反應(yīng)速度更快，而ams的顏色傳感器可以幫忙規(guī)避這些問題。

這顆集成顏色、接近功能、Flicker檢測功能的傳感器，可以用在Moniter、筆記本電腦、IoT設(shè)備、智能音箱上，比如很多大型品牌Amazon、facebook做的大屏幕的智能音箱，都用到XYZ或RGB+Flicker的Color Sensor ,這樣可以自動的適應(yīng)當(dāng)前環(huán)境色溫、調(diào)節(jié)屏幕，讓用戶看起來會更加舒服。

此外，ams的手勢類傳感器也值得關(guān)注，這類傳感器是在集成了環(huán)境光、色溫的基礎(chǔ)上，多了一個手勢的功能。手勢傳感器可以用在多一些用戶互動的界面，支持上下左右的揮動，靠近眼鼻的檢測，在沒有遮擋物的情況下檢測距離是20cm。