智能穿戴刺激 巨頭鏖戰(zhàn)九軸MEMS
摘要： 多軸MEMS已成大勢(shì)所趨，ST已計(jì)劃開(kāi)始量產(chǎn)九軸MEMS;亞德諾、飛思卡爾、Bosch Sensortec等MEMS供應(yīng)商已相繼展開(kāi)九軸單晶片產(chǎn)品部署;利順精密開(kāi)始研發(fā)九軸 MEMS組件;僅研發(fā)陀螺儀的應(yīng)美盛則透過(guò)第三方合作公司提供其他組件，繼六軸MEMS傳感器后，也開(kāi)始積極投入發(fā)展九軸MEMS。
關(guān)鍵字： 穿戴式設(shè)備，單晶片
谷歌眼鏡的熱潮還未退去，穿戴式設(shè)備的手表熱、手環(huán)熱也紛紛登場(chǎng)。未來(lái)的智能穿戴式設(shè)備即將迎來(lái)爆發(fā)期，成為中外巨頭新的“競(jìng)技場(chǎng)”。在過(guò)去一年中，國(guó)內(nèi)外許多公司都開(kāi)始研發(fā)智能穿戴式設(shè)備，自從谷歌眼鏡出來(lái)之后，蘋(píng)果剛好也要推出智能手表，在兩大巨頭的帶動(dòng)下越來(lái)越多智能穿戴設(shè)備都火了，國(guó)外的有微軟Paparazzi、索尼SmartWatch以及新創(chuàng)企業(yè)的Pebble，醫(yī)療器械、運(yùn)動(dòng)裝備廠商也加入戰(zhàn)團(tuán)，國(guó)內(nèi)一些中小廠商紛紛準(zhǔn)備推出相關(guān)產(chǎn)品?？纱┐骷夹g(shù)開(kāi)始滲透醫(yī)療、娛樂(lè)、安全、財(cái)務(wù)等其他領(lǐng)域，這個(gè)行業(yè)或?qū)⒁l(fā)下一場(chǎng)科技革命浪潮。而與之對(duì)應(yīng)的是新一代的MEMS元件積極迎合智能穿戴式設(shè)備的需要，向整合陀螺儀、加速度計(jì)、磁力計(jì)與壓力感測(cè)器等多軸MEMS元件方向發(fā)展，九軸MEMS順勢(shì)開(kāi)始登陸。
九軸微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)單晶片需求近期開(kāi)始急速擴(kuò)大。穿戴式電子、智能手機(jī)及平板電腦品牌商，為開(kāi)發(fā)出具備更豐富人機(jī)介面且輕薄短小的產(chǎn)品，紛紛于旗下高階機(jī)種中，大舉導(dǎo)入九軸MEMS單晶片，帶動(dòng)相關(guān)元件銷(xiāo)售量水漲船高。九軸微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)單晶片需求急速擴(kuò)大。
多軸微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)已成大勢(shì)所趨，意法半導(dǎo)體已計(jì)劃開(kāi)始量產(chǎn)九軸MEMS;亞德諾、飛思卡爾、Bosch Sensortec等MEMS供應(yīng)商已相繼展開(kāi)九軸單晶片產(chǎn)品部署;利順精密開(kāi)始研發(fā)九軸 MEMS組件;僅研發(fā)陀螺儀的應(yīng)美盛(InvenSense)則透過(guò)第三方合作公司提供其他組件，繼六軸MEMS傳感器后，也開(kāi)始積極投入發(fā)展九軸MEMS產(chǎn)品。
ST與Google合作下一代作業(yè)系統(tǒng)版本 推動(dòng)九軸MEMS應(yīng)用
早在12年，意法就發(fā)布了內(nèi)置九軸MEMS傳感器的STM32 F3開(kāi)發(fā)套件以推動(dòng)九軸MEMS的應(yīng)用。日前，意法半導(dǎo)體類(lèi)比與微機(jī)電元件資深技術(shù)行銷(xiāo)工程師李炯毅又透露，該公司正與Google洽談關(guān)于下一代作業(yè)系統(tǒng)版本的合作，預(yù)計(jì)Google下一代應(yīng)用于移動(dòng)設(shè)備的作業(yè)系統(tǒng)版本，將助力九軸MEMS單晶片在移動(dòng)設(shè)備的市場(chǎng)版圖急速擴(kuò)張。
李炯毅表示，不少智能眼鏡、智能手表及移動(dòng)醫(yī)療等穿戴式電子產(chǎn)品制造商，正大量采購(gòu)九軸MEMS單晶片，準(zhǔn)備于今年開(kāi)發(fā)出配備更多元化人機(jī)界面的終端裝置，以突顯產(chǎn)品的差異，搶占市場(chǎng)。
李炯毅進(jìn)一步指出，現(xiàn)階段，除Windows 8平板必須配備九軸MEMS動(dòng)作感測(cè)器外，Android智能手機(jī)和平板裝置，今年也將提高導(dǎo)入九軸MEMS單晶片的比重，以增加產(chǎn)品附加價(jià)值。
應(yīng)美盛借助第三方提供其他組件大力發(fā)展九軸MEMS
正是看準(zhǔn)穿戴式電子產(chǎn)品和移動(dòng)設(shè)備搭載九軸MEMS單晶片的比重將快速攀升，應(yīng)美盛透過(guò)第三方合作公司提供其他組件，繼推出六軸MEMS傳感器 后，又開(kāi)始大力投入發(fā)展九軸MEMS產(chǎn)品;而Google發(fā)布的第一代智能眼鏡Google Glass中，就是采用的應(yīng)美盛九軸MEMS單晶片。
據(jù)了解，雖然應(yīng)美盛僅有陀螺儀此單一MEMS產(chǎn)品，但是為了搶攻九軸MEMS市場(chǎng)商機(jī)，應(yīng)美盛透過(guò)第三方合作伙伴取得磁力計(jì)與加速度計(jì)，再以其特有的制程技術(shù)為后盾開(kāi)發(fā)九軸產(chǎn)品。輔以整合多個(gè)傳感器于單一芯片上的強(qiáng)大能力加之應(yīng)美盛獨(dú)有的互補(bǔ)式金屬氧化物 (CMOS)MEMS制程技術(shù)Nasiri，才開(kāi)發(fā)出低成本、小尺寸、高性能的九軸MEMS。應(yīng)美盛九軸MEMS成功整合了加速度計(jì)、陀螺儀與磁力計(jì)的演算技術(shù)，可為移動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)高精確、低耗電量的用戶體驗(yàn)。
Bosch Sensortec構(gòu)筑九軸MEMS產(chǎn)品線
除意法半導(dǎo)體與InvenSense外，Bosch Sensortec也已開(kāi)始加快腳步，增加磁力計(jì)產(chǎn)品線，為日后九軸MEMS器件發(fā)展做好準(zhǔn)備。繼六軸運(yùn)動(dòng)傳感器后，Bosch Sensortec也推出了三軸磁力計(jì)BMM150，借此構(gòu)筑該公司九軸傳感器產(chǎn)品線。
Bosch Sensortec已經(jīng)成為唯一可自制加速度計(jì)、陀螺儀、壓力計(jì)與磁力計(jì)的MEMS供應(yīng)商，為九軸MEMS打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
Kionix利用軟體模擬方式讓六軸MEMS元件兼?zhèn)渚泡S感測(cè)功能
MEMS元件制造商Kionix正針對(duì)中低端便攜設(shè)備市場(chǎng)積極布局，大力研發(fā)以九軸MEMS元件為核心的新一代感測(cè)器融合方案。
由于目前九軸MEMS功耗及成本過(guò)高，難以吸引OEM的采納;因此，Kionix正大力開(kāi)發(fā)以感測(cè)器融合(Sensor Fusion)軟件讓整合加速度計(jì)、磁力計(jì)的六軸方案實(shí)現(xiàn)九軸MEMS功能的軟件模擬的九軸MEMS方案。該方案可降低約20%成本與十倍功耗。
Kionix近期已利用軟體模擬方式，讓新一代六軸MEMS元件兼?zhèn)渚泡S感測(cè)功能，將于今年第三季導(dǎo)入量產(chǎn)。該方案透過(guò)Sensor Fusion演算技術(shù)整合加速度計(jì)位移和磁力計(jì)指向變化訊息后，進(jìn)而模擬出陀螺儀角度偵測(cè)功能，實(shí)現(xiàn)高性價(jià)比的九軸方案。
飛思卡爾、ADI虎視眈眈
ADI、飛思卡爾開(kāi)發(fā)基于MEMS的傳感器已經(jīng)近30年了，一直是MEMS創(chuàng)新產(chǎn)品的領(lǐng)導(dǎo)者。繼ST與應(yīng)美盛計(jì)劃將于年底量產(chǎn)九軸MEMS單晶片后，作為微機(jī)械IC行業(yè)的先鋒，他們會(huì)甘心落后嗎?
ADI已經(jīng)推出集成加速度計(jì)和陀螺儀的六軸MEMS;而飛思卡爾則推出了加速度計(jì)和磁力計(jì)的六軸MEMS。正積極布局九軸MEMS。
成本的降低也將加速九軸MEMS普及
據(jù)了解，目前市面上九軸MEMS單晶片方案有兩種型式：其一是采用系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)技術(shù)整合一顆六軸和一顆三軸MEMS感測(cè)器，這類(lèi)型方案由于生產(chǎn)技術(shù)較成熟，故相當(dāng)普遍。另一種，則是使用SiP技術(shù)整合三顆三軸MEMS感測(cè)器的方案，具備更小尺寸的優(yōu)勢(shì)。[!--empirenews.page--]
盡管九軸MEMS單晶片市場(chǎng)成長(zhǎng)強(qiáng)勁，但僅局限在高階移動(dòng)設(shè)備市場(chǎng)，可能到2014年六軸MEMS感測(cè)器仍將是市場(chǎng)大宗。但是整合了三顆三軸MEMS感測(cè)器的九軸單晶片方案開(kāi)發(fā)技術(shù)將更臻成熟，因此生產(chǎn)成本將可能再下降，單價(jià)有可能會(huì)較整合一顆六軸和一顆三軸感測(cè)器的九軸單晶片方案更低，屆時(shí)將可能在穿戴式電子產(chǎn)品和移動(dòng)設(shè)備市場(chǎng)大幅普及，加速成長(zhǎng)。
另外，未來(lái)穿戴式和移動(dòng)設(shè)備中的MEMS器件除持續(xù)邁向高整合度設(shè)計(jì)趨勢(shì)外，也將導(dǎo)入MCU以達(dá)到智能控制功能;而可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)導(dǎo)航應(yīng)用的壓力傳感器也將逐漸普及于移動(dòng)設(shè)備中，為消費(fèi)者帶來(lái)更佳的用戶體驗(yàn)，也近一步刺激著各大巨頭的神經(jīng)。
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