小小MEMS支撑物联网大市场

有人说，下一波推动电子产业快速增长的机会是物联网，而物联网的市场发展将在很大程度上依赖于包括MEMS在内的传感器技术。近日ADI亚太区微机电产品市场和应用经理赵延辉（Neil）在MEMS（微机电系统）主题演讲中，也分享了类似观点——曾经主要针对汽车应用的MEMS技术，在以可穿戴为代表的物联网应用中成为其市场增长的关键。“MEMS正在让创新超越一切可能。”Neil表示。

“MEMS powered”

创新无处不在

MEMS传感器经历了从汽车延伸到手机的快速成长，现在正在拓展智能穿戴，再到IoT和工业4.0，成长空间巨大。健康监测、运动监测、贵重物品跟踪……各种应用场景在生活中无处不在。“有数据表明，他们所占全球MEMS的市场份额，已经从2011年的9%提升到2015年的30%。”Neil指出。

“曾经有一个火灾报道，两个消防员进入火场之后因为找不到回来的路而牺牲了。如果有一个集成MEMS惯性传感器的电子设备可以在室内实现自动导航，自动记录你的运动轨迹从而指导你按照这个轨迹安全返回，就不会有这样的悲剧发生。”Neil以一个真实的消防悲剧故事开启了MEMS创新应用的分享。

近年来，大家耳熟能详的关于MEMS在生活中的应用是在监控监测方面，特别是手环和智能手表等可穿戴产品。“实际上可穿戴产品市场还有大量不一样的监测应用，这些创新应用正在层出不穷涌现。”Neil指出，并罗列了多个应用案例：用于执行任务过程的爆炸冲击检测的士兵安全头盔；在跆拳道和拳击运动员以及训练中可以通过在衣服等装备中采用MEMS传感器，实现对抗中各种力度和方位数据监测，达到智能训练目的等。

“同样对于可穿戴，我们还可以更广泛地应用到奶牛、宠物以及贵重物品的监测上，这些是我们平常大家接触不是特别多的，但是所有这些点都会是MEMS潜在的增长点。”Neil表示，“万物互联的潜在市场远大于我们今天所说的手机或者我们大家现在所了解的可穿戴，有可能家里面所有的家电、所有的门窗都要放一个MEMS传感器。比如我推门进来，家里面的媒体产品打开，晚上起来还可以自动把夜灯打开，这个市场需求非常大。”

低功耗、小尺寸、高精度优势

近年来，ADI公司的MEMS产品获得包括Withings、中国小米、卡西欧等众多全球领先用户的采纳。“为什么ADI在这些产品里面赢得了市场份额？总结主要有三点：第一是功耗；第二是精度；第三是尺寸。正是这三点优势帮我们赢得了市场。”Neil指出。

可穿戴产品用户通常最大的痛点便是需要频繁充电，这也是小米定义手环之初就准备解决的。它的产品在测试的时候，如果不考虑振子频繁振动的情况下，持续使用时间可以达到三个月，所以保守的说可以达到用户一个月不用充电，工作功耗低至1.8uA的ADXL362轻松帮助小米实现了其超低功耗的设计，而这款产品在2015年实现了约1200万的出货量，一举使小米成为全球第二大手环制造商。

“有的客户给每一个奶牛的脖子上都戴一个MEMS传感器进行奶牛监测，有客户通过了薄膜切断型燃气表来实现五级以上的地震自动切断以防止二次灾害的发生。这头奶牛直到死掉，或者燃气表下一次更新换代之前都不需要换电池，大大节约了人力成本和时间成本。”Neil指出。

为什么小米手环使用ADI公司的ADXL362加速度计？“经常有人戴智能手环坐飞机国际旅行，在飞机上不可能有很大的运动量，但你一下飞机手环就显示你走了数千步。这个与实际情况出入很大的计步结果是如何出来的？这由于传感器精度问题造成的。”对于MEMS传感器的精度问题，Neil给出了一个常见的计步偏差严重的例子，“这是加速度计的采样频率不够，导致将飞机高频振动计算成规律的低频运动，也可能是传感器对高频滤波处理不当，导致传感器不能实现对高频信号干扰被滤除”。

第三个重要的性能指标是尺寸。“这很容易理解，比如说头盔上佩戴的和装在护栏上的，这也是国内的一个项目，装在护栏上，如果车辆碰撞了都知道哪一块出现碰撞，这都需要尺寸非常小，所以对尺寸上也是有很高的要求。”Neil指出。事实上，MEMS近年来在很多创新应用中，对产品尺寸都有非常苛刻的要求，例如珠宝等奢侈品的安全跟踪，甚至我们的信用卡里面都有机会用到MEMS，这些都要求MEMS够小、够轻薄。

“作为最早进行MEMS研发的企业之一，ADI在相关技术研发上一直走在世界的前列，MEMS让创新超越一切可能，我们一直在让MEMS超越一切可能。”Neil指出。据悉，ADI公司在上世纪80年代即开展了MEMS产品和技术的研发，其多款MEMS产品在性能和功能上在业界保持领先地位。

“无论是小米还是大疆的无人机，为什么选择ADI的产品？其高性能带来的安全可靠性非常重要。”Neil指出。事实上，在市场竞争日益激烈、越来越强调产品“快速推向市场”重要性的今天，除了精度、尺寸和功耗三大要点之外，很多厂商还有更深层的关注，即整体设计技术支持。“传统的传感器市场一般是传感器提供一个原始数据，而我们的传感器越来越多地将上层处理放到单芯片中，包括数据、算法处理等。”Neil介绍。