密切合作应对需求放缓 全力推进人工智能与传感器融合

Davide BRUNO

高能效、低能耗、低功耗是电子产品可持续增长的基础。我们知道，能源利用合理化至关重要，电子元器件和传感器将在其中发挥至关重要的作用。这不仅关乎功耗，还关乎用户体验。更高性能和低功耗将让越来越多的应用市场爆发。以智能眼镜为例，电池续航一整天是可穿戴市场增长的一个关键要求。在意法半导体（ST），我们已经拥有业界数一数二的低功耗传感器，自本世纪初推出初代 MEMS 运动传感器后，我们一直将低功耗视为产品的重要特性和差异化优势。

“小型化、精准化和功耗之间的最佳平衡点在哪里”，取决于目标市场。汽车应用需要高精准度、低失调和低漂移，而消费级穿戴应用对小型化和轻量化要求更多些，例如，TWS 真无线耳机就是这种情况。可穿戴设备的火热带动了传感器领域的竞争，我们身边到处都是可穿戴设备，并且还在寻找新的有价值的应用场景，提高使用便利性、安全性和信息可达性 / 互联性，其中包括智能手表、耳机、智能指环等产品。传感器性能的改进有助于可穿戴市场蓬勃发展。在 ST，我们一直在寻找新的方式来改善个人的生活体验，这是我们的使命。在数千个用例中，我们在运动传感器中引入了 QVAR 等技术，这项技术让可穿戴设备厂商可以用创新方法，使终端设备能够与周围环境交互。例如，智能手表可以识别手势，耳机可以无縫确定用户是否在佩戴耳机。毫无疑问，由于我们传感器的新性能和新特性，我们看到了可穿戴技术和应用正在不断爆发。

健康应用情况非常复杂。健康设备的准确度非常重要，尤其是尽可能减少准确度随着时间和温度变化。在我们的产品技术开发路线图中，包含了消费级健康市场所需的全部功能，并且我们会继续根据客户的需要发布新产品。医疗应用的情况则大不相同，具体应用有具体要求。在这个领域，我们有研发经验、知识技能和技术，可以根据客户要求为终端应用开发定制解决方案。

电子产品市场发展现状，尤其是消费电子市场，在经历多年的需求强劲增长后开始出现放缓的趋势。在传感器市场上，我们开发了可以实现新的用例和客户要求的新技术、解决方案和产品。通过与这些市场的主要设计公司的密切合作，我们加强了意法半导体在汽车、消费和工业传感器市场的领先地位，帮助我们成为率先开发重要新产品的公司之一。任何可能发生的需求放缓都不太可能延缓我们在今后几年的 MEMS 和图形传感器产品推新计划。

人工智能与传感器的融合

如今，几乎每个细分市场都在用人工智能。除人工智能外，这些应用还有一个共同点：都需要用各种传感器从现实世界收集数据，交给人工智能处理分析。

ST 有许多人工智能实现方案。首先是智能传感器，这类传感器通过机器学习核心和有限状态机来实现机器学习过程，可以与 MCU 和 MPU 处理器配合使用，并且算力还能执行人工神经网络的推理算法，能够更好地解决日益复杂的应用场景。此外，这些人工智能的传感器还有一个巨大的优势，这就是它们能够显著降低系统级功耗，因为它们可以分担一些通常由 MCU 和系统处理的任务。

ST 是最早试水传感器与人工智能融合应用的半导体企业之一。我们有一个定义明确的产品线，今年我们将推出有更多人工智能功能的新产品。人工智能与传感器的融合度将越来越高，以降低主应用处理器的工作负荷，或减少发送到云端进行后期处理的数据量。这是在传感器上实施能源可持续性计划：更智能 / 更高效。

在线上虚拟和线下现实世界融合的 Onlife 时代，智能处理过程正在下移到网络边缘的传感器中，这意味互联设备可以无缝感知、处理和执行，完美融合线上线下两个世界，而不会影响用户体验。

人工智能分布在节点中，让互联设备更省电，数据隐私更强，通过降低带宽需求和减少数据传输量，使得决策响应更快。2022 年，意法半导体一直在为客户提供内置嵌入式智能传感器处理单元 （ISPU） 的新一代MEMS 传感器。经过优化的 ISPU 利用信号处理和人工智能技术分析运动数据。ISPU 在边缘节点上处理数据，无需唤醒系统，然后将数据送到 MCU 和网关 / 云端。