傳感器戀上智能終端，排名第一的MEMS大廠博世有話要說

2015年10月19日，小米發(fā)布小米電視3以及周邊產(chǎn)品，其中的一款藍(lán)牙體感遙控器采用了博世傳感器。就在第二天，博世在深圳舉辦傳感器論壇，從CEO到亞太區(qū)總裁再到產(chǎn)品經(jīng)理悉數(shù)到場，博世正憑借全面的產(chǎn)品線，攜手合作的小伙伴們幫助智能終端廠商通過傳感器實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的差異化。

 

博世傳感器為智能手機(jī)/可穿戴設(shè)備提供靈活的產(chǎn)品選擇

 

2014年博世在全球MEMS市場銷售規(guī)模達(dá)到12億美元，位居第一。Bosch Sensortec亞太區(qū)總裁Leopold Beer表示博世的成績以其寬泛的傳感技術(shù)為基礎(chǔ)，包括了慣性傳感、環(huán)境傳感、智能傳感以及聲學(xué)傳感等方面。

 

 

 

 

在智能終端最為熱門的智能手機(jī)與可穿戴設(shè)備領(lǐng)域，Leopold Beer直言智能手機(jī)是傳感器的關(guān)鍵市場，同時(shí)可穿戴設(shè)備的多種形式對傳感器存在巨大需求，例如耳機(jī)、眼鏡、服裝、珠寶、戒指、手環(huán)、手表等可以采用加速度計(jì)，地磁傳感器，氣壓傳感器以及集成環(huán)境單元等。

 

 

 

 

博世傳感器為智能手機(jī)/可穿戴設(shè)備提供高度集成的解決方案以及軟件包，針對可穿戴設(shè)備目前的困局采取各個(gè)擊破的戰(zhàn)術(shù)，例如不給脆弱的電池續(xù)航時(shí)間增加負(fù)擔(dān)，傳感器可以使用最新的解決方案BHA和BHI；增強(qiáng)用戶體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)測量以及快速響應(yīng)，可以采用集成方案及軟件包。

 

 

 

 

 

 

 

 

加入sensor數(shù)據(jù)處理 交給工程師極簡的Turnkey Solution

 

傳感器如果只是按照自己的工作原理輸出數(shù)據(jù)，必定存在一定的缺陷，而這時(shí)就需要另一些傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行彌補(bǔ)，經(jīng)過特定的數(shù)據(jù)運(yùn)算得到的數(shù)據(jù)才能用于實(shí)際應(yīng)用。

 

“例如加速度傳感器利用物理上的慣性原理，測量的不僅是動態(tài)的線性加速度，還包含地球的重力加速度，然而單獨(dú)靠加速度傳感器無法確定是動態(tài)的線性加速度，還是靜態(tài)的重力加速度，這對應(yīng)用造成的困擾是設(shè)備在靜止的時(shí)候，加速度傳感器也會輸出重力加速度。如何精準(zhǔn)的判斷是動態(tài)還是靜態(tài)的，就需要用陀螺儀甚至是地磁傳感器，從算法上把它區(qū)分開來。”博世產(chǎn)品經(jīng)理解析說，從每一種物理Sensor上都無法拿原始數(shù)據(jù)做應(yīng)用數(shù)據(jù)，把各種Sensor的數(shù)據(jù)結(jié)合在一起做運(yùn)算，得到更完整可靠的數(shù)據(jù)，甚至在算法處理后可以得到衍生的數(shù)據(jù)。

 

 

 

 

這些算法被打包成算法庫，結(jié)合物理平臺上底層驅(qū)動、硬件接口，為客戶提供Turnkey Solution，同時(shí)這個(gè)方案也滿足安卓和Windows應(yīng)用平臺的兼容性。“Sensor方案集成的難易程度直接決定客戶項(xiàng)目的周期，產(chǎn)品上市時(shí)間。因此客戶希望獲得高集成度的方案。”

 

這個(gè)sensor數(shù)據(jù)處理在博世的產(chǎn)品線里對應(yīng)BHI160和BHA250。從硬件和系統(tǒng)構(gòu)成上包含了motion sensor以及一個(gè)算法處理單元，sensor hub里面集成算法。

 

 

 

 

“這里面其實(shí)定制了一顆DSP，我們叫Fuser core。它兼顧了功耗、處理性能、可擴(kuò)展性，這個(gè)算法得到大量可穿戴客戶的驗(yàn)證。最高數(shù)據(jù)速率可支持到200Hz，下一代會更高，同時(shí)數(shù)據(jù)延遲時(shí)間非常短。”

 

BHI160和BHA250的功耗極低，待機(jī)功耗為10微安，Motion sensor和Fuser core運(yùn)行時(shí)，功耗只有1.25毫安，外掛一顆地磁傳感器，跑9軸算法全速工作時(shí)，功耗也只有1.35毫安。而現(xiàn)在市面上類似的解決方案，它的整體功耗是我們的3到5倍。

 

博世傳感器的幾個(gè)典型應(yīng)用

 

博世的慣性和環(huán)境傳感器系列包括了BNO055，BMI160，BMM150，BME280以及Sensor fusion?，F(xiàn)場演示的體感游戲手柄采用的是BNO055芯片，囊括加速度計(jì)、陀螺儀和地磁傳感器，并集成了Atmel的MCU，做成一顆高集成度的單芯片。

 

 

 

 

據(jù)了解，小米剛剛發(fā)布的體感遙控器采用的是博世的BMI160這顆芯片，內(nèi)嵌加速計(jì)和陀螺儀，外置MCU。目前這顆芯片的報(bào)價(jià)為0.8美金。

 

 

 

 

BME680是一款環(huán)境傳感器，可監(jiān)測氣壓、濕度、溫度等。

 

 

 

 

現(xiàn)場，數(shù)家合作伙伴前來站臺助陣，包括飛利浦，Atmel，NXP等做Sensor Hub、MCU，以及提供算法技術(shù)的公司hillcrestlabs。

 

 

 

 

 

 

以上這款聯(lián)想智能電視，配備50寸屏幕和體感遙控器，市場售價(jià)在2999元。筆者在現(xiàn)場體驗(yàn)，操控容易，指針平穩(wěn)，不會受到手隨意晃動的影響，同時(shí)遙控器不需要抬手拿到屏幕前操作，手自然下垂時(shí)握著遙控器同樣可以自如操控。Hillcrestlabs公司現(xiàn)場人員表示，體感遙控器加上電視的VI設(shè)計(jì)，使得體驗(yàn)大大提升。之所以有的體感遙控器體驗(yàn)不好，一個(gè)重要原因是電視本身的VI設(shè)計(jì)不夠好。據(jù)悉，針對這類智能電視LG公司在韓國市場出貨量達(dá)到幾千萬臺。

 

目前，集成傳感器軟件算法有兩種方式，一是放在智能設(shè)備的處理器平臺上，二是集成在Sensor Hub里。Hillcrestlabs公司現(xiàn)場人員介紹說，以這款聯(lián)想智能電視為例，他們的軟件算法集成在聯(lián)想智能電視的處理器平臺里，這樣做可以為體感遙控器省電，它只需通過藍(lán)牙BLE與電視連接即可。

 

在3D游戲頭盔上傳感器也得到了應(yīng)用，傳感器可以幫助處理空間位置的數(shù)據(jù)，保持3D畫面的穩(wěn)定性。演示的這款頭盔采用了博世的BNO070，包括9軸加速度計(jì)、陀螺儀、地磁傳感器，32位處理器，并集成軟件算法。

 

 

 

 

 

 

博世MEMS麥克風(fēng)欲意高端智能手機(jī)

 

收購Akustica公司后MEMS麥克風(fēng)并入Bosch Sensortec，目前博世MEMS麥克風(fēng)市場還需奮起直追。據(jù)了解，博世麥克風(fēng)最早供貨給NOKIA智能手機(jī)但并未起量，在微軟手環(huán)和Surface平板上也有應(yīng)用，還在微軟WIN10的語音識別功能上進(jìn)行合作。博世應(yīng)用推廣工程師表示，在國內(nèi)博世與TCL、天語等手機(jī)廠商都有合作，也在打入華為、中興的供應(yīng)鏈。智能手機(jī)一般可用到3-4顆傳感器，在高端智能手機(jī)上傳感器的需求仍然源源不斷，博世MEMS麥克風(fēng)以高信噪比，高效能保證高品質(zhì)，發(fā)力高端機(jī)市場，當(dāng)然友商的競爭不可小覷。

 

 

 

 

 

 

 

 

智能終端創(chuàng)新往前走　更突顯傳感器的地位

 

從全球MEMS市場來看，2014年全球硅基MEMS市場規(guī)模達(dá)到111億美，預(yù)計(jì)2020年超過200億美元。由于智能手機(jī)和平板電腦的巨大市場需求，后續(xù)還有增長潛力無限的可穿戴和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）市場驅(qū)動。

 

 

 

 

在消費(fèi)電子領(lǐng)域，智能終端創(chuàng)新對MEMS傳感器的依賴程度逐漸加深，智能手機(jī)領(lǐng)導(dǎo)廠商如蘋果、三星等推出的新一代手機(jī)采用傳感器的種類越來越多。例如蘋果iPhone6s在6增加壓力傳感器和心率傳感器之后又加入了3D touch。

 

 

 

 

上海微技術(shù)工業(yè)研究所的行業(yè)分析總監(jiān)曹明霞表示，追隨國際大廠的腳步，中國已經(jīng)形成MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)完整鏈條，創(chuàng)新平臺的建設(shè)也將支持國內(nèi)MEMS傳感器的發(fā)展。