Bosch Sensortec看好傳感器未來，為可穿戴、AR/VR及IoT推產品

　　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傳感器的趨勢觀察，并推介了三款針對中國市場的傳感器及模組方案。

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

　　全球MEMS傳感器的市場規模有5億美元規模，主要應用除汽車之外，還有手機、消費類智能應用。除了手機之外，消費類電子設備的AR/VR、智能眼鏡、智能工業技術、機器人、手表手環等，未來會有很多不同的方向，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注重創新，每年把營收的10%用于研發，以推出更適合的解決方案。

　　傳感器的應用經歷了幾個階段(如下圖)。①一開始傳感器的主要應用來自于比較單純的應用界面，像畫面穩定、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，像動作識別或者計步器的應用逐漸開始演進，還有運動檢測，甚至到行動的監控情節，需要的不只是單純硬件的傳感器來提供輸出，同時要有預先編程好的軟件，以認知目前的動作代表什么意義，或者是你的步數，或者在登山的使用場景。③這樣的使用又升華變成不只是單純做計步或者動作識別使用，同時在感測使用者使用的環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，即感知使用者的環境，需要更多的智能傳感器演進，而不只是慣性傳感器、加速傳感器，更需要像環境類的傳感器去感受到周邊的情況。④知道周遭的環境和你的動作以后，下一步是預測未來環境的變化、未來動作可能是什么樣的，變成接近人工智能(AI)的感覺，你對未來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。

        如何根據客戶的需求去創新?

　　Bosch Sensortec是怎么了解到熱門或者成功的場景去做產品?MEMS產品領域總負責人Ralf Schellin稱，博世集團里面有多個系統事業部，例如智能家居事業部、連接技術事業部、安防事業部等，這些事業部都有不同的應用，可以帶來一些具有應用價值的參考，讓大家可以知道在這樣的使用場景里，我們需要什么樣的傳感器規格和使用需求。

　　同時Bosch Sensortec身為全球MEMS傳感器領先廠商，有廣大的客戶基礎，和很多客戶都有深入地交流溝通，了解他們的需求和未來看到的趨勢等。Bosch Sensortec自己也成立了專門的研發小組做技術研發，除了比較好的硬件之外，還有軟件部分的開發、MEMS的開發。

　　例如Bosch Sensortec的新產品——BMI088搭配了Bosch Sensortec自己的軟件，就是了解到航模從硬件到開始組裝成一個航模到開始起飛的全過程，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Bosch Sensortec的能力研發實現這些事情。

　　有時候，很多客戶一開始并不知道他要的實際規格條件是什么，功耗是多少，他會告訴你最好不要耗電，尺寸多少最好——看不到是最好的……。總之，客戶可能不是那么清楚實際可以的需求在哪里，Bosch Sensortec既有的知識和經驗再結合客戶的實際需求，為客戶要設計的產品做一個最好的結合，期間會有很多討論在里面。“這不是一兩天的時間，我們一直持續做這些事情。”

　　消費電子也有高附加值機會

　　最近幾年消費類MEMS價格一直在下降，一些MEMS廠商宣布轉型工業和汽車等。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在每個產品里面都至少有2~3個競爭者。但公司不會為了低價競爭，尤其是針對低檔的加速度傳感器，公司寧愿注重高附加價值的產品，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值以及更多技術在里面。Bosch Sensortec注重系統整合，而不是低價傳感器的競爭。2018年預計會有更多高價值的產品問世，包括本次慕展期間展出的三款產品，都是有高度附加價值的產品，他們都不是為了低價而生的。

　　三款新型傳感器

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

　　· BMA400：適用于可穿戴設備和物聯網的超低功耗加速度計;

　　· BMI085：用于增強和虛擬現實的高性能慣性測量單元(IMU);

　　· 用于物聯網中虛擬用戶界面的交互式投影模塊。

　　*BMA400：適用于可穿戴設備和物聯網的超低功耗加速度計。

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

　　為了克服上述長期存在的障礙，Bosch Sensortec設計出了BMA400，獲得了2018年消費電子展(CES)創新獎。因為BMA400是一款小巧但功能強大的MEMS加速度傳感器，專門應對功耗挑戰，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。加速度計的先進功能還將令多功能可穿戴設備的運動檢測和永不斷電步進計數功能不會消耗應用處理器的功率。

　　*BMI085：用于AR/VR的高性能慣性測量單元

　　據IDC預測，到2021年，AR(增強現實)和VR(虛擬現實)耳機的市場總量將增至8100萬部，相當于年復合增長率高達56%。

　　不過，雖然必要的技術已穩步推進，但乏善可陳的用戶體驗阻礙了其推廣，例如較為嚴重的延遲、不穩定性和噪音會造成暈動病效應，進而導致惡心和其他各種令用戶感到不適的癥狀。此外，諸如頭戴式設備過熱、無線數據傳輸速度和可靠性，以及通常較高的價格等問題為全面的市場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)。它在一個緊湊型封裝中集成了一個3軸16位MEMS加速度傳感器和一個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/人體運動跟蹤和高端游戲。

　　BMI085是BMI055的下一代產品。BMI055是專門為航模設計出來的產品。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，同時對于溫度的穩定性也會更高，尤其是通過BMI085的特色可以實現內外空間定位，人們在室內就可以通過BMI085做追蹤定位的使用。

　　除了暈眩是主要的痛點之外，還有延遲性，BMI085的延遲是非常低的，通過像數據融合、加速度計和陀螺儀的數據，還有一些補償，陀螺儀定盤設計，解決暈眩的問題，同時因為BMI085的溫度補償做得非常好，實現了低溫漂，所以在長時間使用后不會影響性能。

　　過去需要很多外部的輔助，現在只需要一個獨立式頭盔，價格過去很昂貴，現在是可承擔的價格。這導致了現在AR/VR通過BMI085可以解決客戶的痛點，大量地使用在AR/VR上。

　　交互式投影模塊：用于物聯網虛擬用戶界面

　　物聯網正在快速增長。當然，物聯網解決方案將需要證明其價值，并克服尺寸、成本、功耗和可用性方面的眾多技術挑戰。

　　用戶界面這一領域擁有大量改進空間，以及尚待開發的潛力，能夠將物聯網推向更高水平。為了順暢并擴大用戶與技術之間的互動，博世開發出獨家MOEMS激光掃描技術，用于投影和感應交互式圖像，例如菜單。為了促進營收，用戶必須能夠看到實際的產品圖像，因為僅僅音頻控制界面所提供的刺激感不足以觸發客戶在例如網上購物時的購買行為。

　　交互式投影模塊可實現免對焦激光投影，并可靈活地將任何表面轉變為尤為直觀和具有視覺吸引力的虛擬用戶界面(UI)，非常適合與家用電器、智能揚聲器、增強現實眼鏡、可穿戴設備等配合使用。

　　交互式投影模塊將虛擬用戶界面圖像投影到表面上，并持續掃描，以檢測用戶的手勢和交互，例如觸摸、拖動或點擊。能夠按需投影到任何表面上的虛擬界面提供了近乎無限的應用可能性，無需受到物理控制撥號和按鈕的阻礙，必將為物聯網和消費產品空間帶來革新。普通設備將立刻擁有無限靈活的物聯網界面，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人移動設備投影用戶界面圖像。

　　圖 通過咖啡機做交互式投影

　　為何交互式投影模塊無需對焦?因為它是使用激光束掃描技術，可以實現隨時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，它可以隨時放在任何一個點做彈性使用，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現這一愿景所需的技術特征，包括免對焦投影、緊湊尺寸和低功耗。此模塊使產品設計人員能夠創建令人驚嘆的用戶界面概念，這些概念有望使物聯網、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,還是清晰可見的程度。當然可以更小也可以更長，更小的應用，可以用到大部分可穿戴物聯網設備上。

　　Bosch Sensortec背靠博世大樹

　　Bosch Sensortec作為最大的MEMS公司，其實只是博世集團的四大業務部門之一。博世集團最大的事業部是汽車以及智能交通技術部門，此外，還有工業技術、能源建筑和消費品。四大部門里，還是以汽車為主，歐洲市場是主要的銷售來源，占公司業務52%，亞太區以及美國分別具有30%以及18%的銷售額。

　　博世集團2017年全球員工約40萬，分布于60多個國家。集團在中國2017年達到了約78億歐元的銷售額。Bosch Sensortec專注于消費類業務，主要是MEMS傳感器在消費品的應用。