“我們認(rèn)為未來3、4年會變成一個有趣的發(fā)展，以后手機可能是純粹的通信中心，也可能更多的計算和傳感會通過穿戴設(shè)備實現(xiàn)。”——Bosch Sensortec GmbH亞太區(qū)總裁百里博 電子制作模塊
IOT可穿戴設(shè)備的巨大增長空間給各種類型的傳感器帶來機會，包括慣性、壓力、溫濕度、氣體類傳感器等。作為全球MEMS傳感器第一大供應(yīng)商，博世目前每年出貨大概15億顆。在2005年從博世汽車電子MEMS Sensors部門獨立出來了Bosch Sensortec部門，并主要針對消費電子領(lǐng)域提供傳感器，目前Bosch Sensortec每天大約有500萬顆芯片產(chǎn)量，平均市占率達(dá)到40%左右。
近年來，單一的智能手機市場開始遇到瓶頸，從2017年下半年的情況來看，全球智能手機市場出貨量呈現(xiàn)增長趨緩趨勢。業(yè)界迫切需要新的產(chǎn)業(yè)熱點來替代智能手機增長停滯的空白。根據(jù)IDC 2017年的數(shù)據(jù)，預(yù)計總體的可穿戴市場從2017年的1億1320萬出貨量以18.4%的復(fù)合年增長率在2021年增長到2.223億，這幾乎是2017年數(shù)字的兩倍。
Bosch Sensortec GmbH亞太區(qū)總裁百里博
可以說，可穿戴市場從手環(huán)產(chǎn)品最基本的計步、心率功能開始逐漸智能化升級，越來越多的混合/智能手表產(chǎn)品開始出現(xiàn)，并從過去手機的配件定位向獨立的移動計算終端演進。隨著可穿戴產(chǎn)品的智能化程度越來越高，更低功耗的解決方案、更多功能應(yīng)用到加入、更小的體積尺寸成為業(yè)界的普遍瓶頸。
在近日舉行的慕尼黑電子展上，Bosch Sensortec針對業(yè)界痛點一口氣推出了三款產(chǎn)品，包括BMA400超低功耗加速度計，高性能6軸慣性測量單元（IMU）BMI085，以及互動激光投影模組。其中Bosch Sensortec更是重點介紹了一款可量產(chǎn)的互動激光投影模組。
超低價與低功耗，智能手機傳感器新趨勢
“IoT應(yīng)用非常細(xì)分，因為這里面有很多很多類型的傳感器會被使用到。包括慣性、壓力、溫濕度、氣體傳感器等等。如果要說什么樣的傳感器是我們2018年最具有發(fā)展性的，我們看到的是在可穿戴耳機應(yīng)用或是智能手表領(lǐng)域的發(fā)展。” Bosch Sensortec GmbH亞太區(qū)總裁百里博對《國際電子商情》記者表示，傳感器在智能手機中的應(yīng)用目前呈現(xiàn)幾個趨勢：
一方面是加速度傳感器已經(jīng)非常飽和，在向超低價的方向走。“超低價不是我們關(guān)注的市場，我們要提供高品質(zhì)、高性能的傳感器。我們也認(rèn)為加速度傳感器在很多新興市場還是有很多成長空間，同時加速度傳感器的技術(shù)發(fā)展并沒有到極限。” 百里博表示。
另一方面加速度傳感器在IoT設(shè)備中開始向超低功耗發(fā)展，以滿足更加多元化的應(yīng)用。比如此次發(fā)布的BMA400只需要4μA的超低功耗，可以極大的延長可穿戴設(shè)備（如健身帶、智能服裝、腕表和活動追蹤器）所配電池的使用壽命，使得許多IoT設(shè)備可以僅憑紐扣電池進行長期供電。
傳感器的三個分類，什么是人工智能傳感器？
2017年，博世成立了全球人工智能研究中心，主要關(guān)注人工智能中的深度學(xué)習(xí)、機器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域，這些技術(shù)會更多的應(yīng)用到自動駕駛技術(shù)中。那么針對消費類電子的Bosch Sensortec產(chǎn)品線能否跟AI應(yīng)用結(jié)合呢？百里博表示，目前傳感器的類別大致可以分為三個區(qū)塊。最簡單的傳感器有一個中斷機制，里面有個特定功能。“例如手機拿起來，它就會告訴你一個訊號，是你要來判斷的，就是手機這個是用來做決定跟處理。”
第二種產(chǎn)品是BMA400這樣的產(chǎn)品，除了有中斷機制，還會有預(yù)先編程好的功能，比如手環(huán)中計步器的使用、敲擊識別的應(yīng)用，這些都需要預(yù)先變成，針對復(fù)雜的使用場景進行優(yōu)化。
第三種產(chǎn)品是能夠?qū)W習(xí)使用者的環(huán)境、習(xí)慣、感知。這些傳感器可以更智能輸出到符合用戶期待的數(shù)據(jù)，并針對這樣的數(shù)據(jù)來作分析，之后再提供需要的運算。筆者認(rèn)為，第三種產(chǎn)品可以稱得上是“人工智能”傳感器，因為可以自我學(xué)習(xí)。百里博表示，第三種產(chǎn)品會在今年底、明年初量產(chǎn)。
此外，隨著人工智能應(yīng)用的普及，僅僅依靠智能手機來進行環(huán)境數(shù)據(jù)采集會遇到一些困難。比如用戶一旦將智能手機放到褲兜里，很多傳感器會被蓋住，這個時候收集的數(shù)據(jù)會發(fā)生錯誤，甚至無法發(fā)生作用。而不管是機器視覺還是語音助手等服務(wù)都需要大量的數(shù)據(jù)進行分析和學(xué)習(xí)，同時對周邊環(huán)境進行更詳細(xì)、不簡單的監(jiān)控和數(shù)據(jù)收集。“比如說去年我們推出的另外一個傳感器BME680，它是四合一的環(huán)境傳感器。而我們推出的BMA1680，就集成了溫濕度以及壓力、氣體傳感器。除了手機外，這些環(huán)境傳感器更適合放到IoT設(shè)備上偵測環(huán)境。” 百里博認(rèn)為，不僅是在手機上，而且應(yīng)該在手環(huán)、手表、耳機等IoT設(shè)備上加入更多的環(huán)境傳感器，這樣手機變成數(shù)據(jù)處理和計算的中心，而其他IoT設(shè)備變成不同的檢測節(jié)點，可以在不同的部位感知周邊環(huán)境。百里博認(rèn)為IoT設(shè)備更適合用來進行環(huán)境檢測，比如將一些動作傳感器放到智能手表和手機中，將壓力傳感器放到智能耳機中。“未來很多細(xì)小的可穿戴設(shè)備都會用到這些傳感器，去解決手機長期放在口袋中無法搜集數(shù)據(jù)的困擾。
除了手機和可穿戴產(chǎn)品，AR/VR類設(shè)備也是Bosch Sensortec關(guān)注的重點。根據(jù)IDC預(yù)測，到2021年，AR/VR耳機的市場總量將增至810萬部，相當(dāng)于年復(fù)合增長率高達(dá)56%。百里博認(rèn)為，以往AR/VR設(shè)備需要通過外部的激光、攝像頭來進行定位輔助，而Bosch Sensortec推出的高性能6軸慣性測量單元（IMU）BMI085則可幫助這些設(shè)備實現(xiàn)本地的導(dǎo)航定位、運動跟蹤等應(yīng)用，也可以減少令人不適的暈動病效應(yīng)。百里博同時也表示，在以往類似的高階IMU產(chǎn)品主要應(yīng)用到旗艦智能手機中，智能手機一般采用的是Bosch Sensortec的BMI055產(chǎn)品線，而BMI085則是BMI055產(chǎn)品線的后續(xù)產(chǎn)品，在性能上均有所提升。“從今年的趨勢來看，我們的客戶已經(jīng)從單純的加速度傳感器，提升到IMU傳感器。目前大部分（AR/VR）客戶都在使用BMI055這樣的產(chǎn)品，這在手機上是相當(dāng)少見的。” 百里博表示，由于應(yīng)用場景不同，AR/VR類產(chǎn)品在使用中會做不同的優(yōu)化。
3年后手機無屏，真正可量產(chǎn)的手環(huán)激光投影技術(shù)
值得一提的是，隨著可穿戴產(chǎn)品智能化程度的提高，功能應(yīng)用變得越來越復(fù)雜，因此也需要更復(fù)雜的人機交互方式。SONY在2014年就公布了一段概念宣傳片，宣稱其Cicret腕帶可以在使用者手臂上投射屏幕，用戶可通過點擊屏幕投影、做手勢的方式操作腕帶。據(jù)稱這項針對可穿戴設(shè)備的新興投影互動技術(shù)供應(yīng)商為法國的Smartpubilc，該公司一直致力于皮膚投影顯示屏的可行性實驗。可惜幾年過去，量產(chǎn)產(chǎn)品仍然遲遲無法上市，依舊是“實驗室”產(chǎn)品。
不過，這次Bosch Sensortec展示的交互式投影模塊采用了獨家MOEMS激光掃描技術(shù)，可靈活地將任何表面轉(zhuǎn)化為直觀和具有視覺吸引力的虛擬用戶界面，應(yīng)用場景包括家用電器、智能揚聲器、增強現(xiàn)實眼鏡、可穿戴設(shè)備等。百里博表示，這是目前可穿戴真正可使用的量產(chǎn)技術(shù)。
其實目前這種激光互動投影技術(shù)已經(jīng)有不少產(chǎn)品采用，但是要把模塊做得很小，使得體積、功耗、性能滿足可穿戴設(shè)備的使用就很難了。百里博表示，與目前主流的DLP、LCOS技術(shù)相比，MOEMS激光掃描技術(shù)的優(yōu)點是不會喪失亮度，因為是通過激光直接打到要成像的地方，所以不需要鏡片的對焦環(huán)來對焦，可以自動對焦，同時可以在任何平面上進行投射。“比如手表來說，我們可以投在手上的尺寸已經(jīng)遠(yuǎn)大于手表可以提供的內(nèi)容，比如撥號、天氣、溫度的表現(xiàn)，這些足以應(yīng)付到智能手表的場景。” 百里博同時表示，以后智能手機也不一定會有屏，通過這種全新的交互方式，手機的產(chǎn)品形態(tài)有可能發(fā)生重大變化。“所以我們認(rèn)為未來3、4年會變成一個有趣的發(fā)展，以后手機可能是純粹的通信中心，也可能更多的計算和傳感會通過穿戴設(shè)備實現(xiàn)。”
當(dāng)然，由于這種MOEMS激光掃描技術(shù)比較新，還不是量產(chǎn)產(chǎn)品，因此目前這種模塊的成本還較高。百里博認(rèn)為，隨著激光的效率增加，尺寸逐漸變小，未來的成本下降取決于是否有足夠多的使用場景。對于消費者來說，是否為新技術(shù)買單主要是因為有大量的應(yīng)用。“我們預(yù)測可能在三年后會是一個比較大的爆發(fā)期，到時候成本會非常具有吸引力。”
