IOT可穿戴設備的巨大增長(cháng)空間給各種類(lèi)型的傳感器帶來(lái)機會(huì )，包括慣性、壓力、溫濕度、氣體類(lèi)傳感器等。作為全球MEMS傳感器第一大供應商，博世目前每年出貨大概15億顆。在2005年從博世汽車(chē)電子MEMS Sensors部門(mén)獨立出來(lái)了Bosch Sensortec部門(mén)，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(wàn)顆芯片產(chǎn)量，平均市占率達到40%左右。

近年來(lái)，單一的智能手機市場(chǎng)開(kāi)始遇到瓶頸，從2017年下半年的情況來(lái)看，全球智能手機市場(chǎng)出貨量呈現增長(cháng)趨緩趨勢。業(yè)界迫切需要新的產(chǎn)業(yè)熱點(diǎn)來(lái)替代智能手機增長(cháng)停滯的空白。根據IDC 2017年的數據，預計總體的可穿戴市場(chǎng)從2017年的1億1320萬(wàn)出貨量以18.4%的復合年增長(cháng)率在2021年增長(cháng)到2.223億，這幾乎是2017年數字的兩倍。

esmc03191337Bosch Sensortec GmbH亞太區總裁百里博

可以說(shuō)，可穿戴市場(chǎng)從手環(huán)產(chǎn)品最基本的計步、心率功能開(kāi)始逐漸智能化升級，越來(lái)越多的混合/智能手表產(chǎn)品開(kāi)始出現，并從過(guò)去手機的配件定位向獨立的移動(dòng)計算終端演進(jìn)。隨著(zhù)可穿戴產(chǎn)品的智能化程度越來(lái)越高，更低功耗的解決方案、更多功能應用到加入、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(diǎn)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(dòng)激光投影模組。其中Bosch Sensortec更是重點(diǎn)介紹了一款可量產(chǎn)的互動(dòng)激光投影模組。

超低價(jià)與低功耗，智能手機傳感器新趨勢

“IoT應用非常細分，因為這里面有很多很多類(lèi)型的傳感器會(huì )被使用到。包括慣性、壓力、溫濕度、氣體傳感器等等。如果要說(shuō)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用或是智能手表領(lǐng)域的發(fā)展。” Bosch Sensortec GmbH亞太區總裁百里博對《國際電子商情》記者表示，傳感器在智能手機中的應用目前呈現幾個(gè)趨勢：

一方面是加速度傳感器已經(jīng)非常飽和，在向超低價(jià)的方向走。“超低價(jià)不是我們關(guān)注的市場(chǎng)，我們要提供高品質(zhì)、高性能的傳感器。我們也認為加速度傳感器在很多新興市場(chǎng)還是有很多成長(cháng)空間，同時(shí)加速度傳感器的技術(shù)發(fā)展并沒(méi)有到極限。” 百里博表示。

另一方面加速度傳感器在IoT設備中開(kāi)始向超低功耗發(fā)展，以滿(mǎn)足更加多元化的應用。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(cháng)可穿戴設備（如健身帶、智能服裝、腕表和活動(dòng)追蹤器）所配電池的使用壽命，使得許多IoT設備可以?xún)H憑紐扣電池進(jìn)行長(cháng)期供電。

傳感器的三個(gè)分類(lèi)，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、機器學(xué)習等領(lǐng)域，這些技術(shù)會(huì )更多的應用到自動(dòng)駕駛技術(shù)中。那么針對消費類(lèi)電子的Bosch Sensortec產(chǎn)品線(xiàn)能否跟AI應用結合呢？百里博表示，目前傳感器的類(lèi)別大致可以分為三個(gè)區塊。最簡(jiǎn)單的傳感器有一個(gè)中斷機制，里面有個(gè)特定功能。“例如手機拿起來(lái)，它就會(huì )告訴你一個(gè)訊號，是你要來(lái)判斷的，就是手機這個(gè)是用來(lái)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(huì )有預先編程好的功能，比如手環(huán)中計步器的使用、敲擊識別的應用，這些都需要預先變成，針對復雜的使用場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化。

第三種產(chǎn)品是能夠學(xué)習使用者的環(huán)境、習慣、感知。這些傳感器可以更智能輸出到符合用戶(hù)期待的數據，并針對這樣的數據來(lái)作分析，之后再提供需要的運算。筆者認為，第三種產(chǎn)品可以稱(chēng)得上是“人工智能”傳感器，因為可以自我學(xué)習。百里博表示，第三種產(chǎn)品會(huì )在今年底、明年初量產(chǎn)。

此外，隨著(zhù)人工智能應用的普及，僅僅依靠智能手機來(lái)進(jìn)行環(huán)境數據采集會(huì )遇到一些困難。比如用戶(hù)一旦將智能手機放到褲兜里，很多傳感器會(huì )被蓋住，這個(gè)時(shí)候收集的數據會(huì )發(fā)生錯誤，甚至無(wú)法發(fā)生作用。而不管是機器視覺(jué)還是語(yǔ)音助手等服務(wù)都需要大量的數據進(jìn)行分析和學(xué)習，同時(shí)對周邊環(huán)境進(jìn)行更詳細、不簡(jiǎn)單的監控和數據收集。“比如說(shuō)去年我們推出的另外一個(gè)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設備上偵測環(huán)境。” 百里博認為，不僅是在手機上，而且應該在手環(huán)、手表、耳機等IoT設備上加入更多的環(huán)境傳感器，這樣手機變成數據處理和計算的中心，而其他IoT設備變成不同的檢測節點(diǎn)，可以在不同的部位感知周邊環(huán)境。百里博認為IoT設備更適合用來(lái)進(jìn)行環(huán)境檢測，比如將一些動(dòng)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(lái)很多細小的可穿戴設備都會(huì )用到這些傳感器，去解決手機長(cháng)期放在口袋中無(wú)法搜集數據的困擾。

除了手機和可穿戴產(chǎn)品，AR/VR類(lèi)設備也是Bosch Sensortec關(guān)注的重點(diǎn)。根據IDC預測，到2021年，AR/VR耳機的市場(chǎng)總量將增至810萬(wàn)部，相當于年復合增長(cháng)率高達56%。百里博認為，以往AR/VR設備需要通過(guò)外部的激光、攝像頭來(lái)進(jìn)行定位輔助，而B(niǎo)osch Sensortec推出的高性能6軸慣性測量單元（IMU）BMI085則可幫助這些設備實(shí)現本地的導航定位、運動(dòng)跟蹤等應用，也可以減少令人不適的暈動(dòng)病效應。百里博同時(shí)也表示，在以往類(lèi)似的高階IMU產(chǎn)品主要應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(xiàn)，而B(niǎo)MI085則是BMI055產(chǎn)品線(xiàn)的后續產(chǎn)品，在性能上均有所提升。“從今年的趨勢來(lái)看，我們的客戶(hù)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(hù)都在使用BMI055這樣的產(chǎn)品，這在手機上是相當少見(jiàn)的。” 百里博表示，由于應用場(chǎng)景不同，AR/VR類(lèi)產(chǎn)品在使用中會(huì )做不同的優(yōu)化。

3年后手機無(wú)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(zhù)可穿戴產(chǎn)品智能化程度的提高，功能應用變得越來(lái)越復雜，因此也需要更復雜的人機交互方式。SONY在2014年就公布了一段概念宣傳片，宣稱(chēng)其Cicret腕帶可以在使用者手臂上投射屏幕，用戶(hù)可通過(guò)點(diǎn)擊屏幕投影、做手勢的方式操作腕帶。據稱(chēng)這項針對可穿戴設備的新興投影互動(dòng)技術(shù)供應商為法國的Smartpubilc，該公司一直致力于皮膚投影顯示屏的可行性實(shí)驗?？上啄赀^(guò)去，量產(chǎn)產(chǎn)品仍然遲遲無(wú)法上市，依舊是“實(shí)驗室”產(chǎn)品。

不過(guò)，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化為直觀(guān)和具有視覺(jué)吸引力的虛擬用戶(hù)界面，應用場(chǎng)景包括家用電器、智能揚聲器、增強現實(shí)眼鏡、可穿戴設備等。百里博表示，這是目前可穿戴真正可使用的量產(chǎn)技術(shù)。

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其實(shí)目前這種激光互動(dòng)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(mǎn)足可穿戴設備的使用就很難了。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(diǎn)是不會(huì )喪失亮度，因為是通過(guò)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(lái)對焦，可以自動(dòng)對焦，同時(shí)可以在任何平面上進(jìn)行投射。“比如手表來(lái)說(shuō)，我們可以投在手上的尺寸已經(jīng)遠大于手表可以提供的內容，比如撥號、天氣、溫度的表現，這些足以應付到智能手表的場(chǎng)景。” 百里博同時(shí)表示，以后智能手機也不一定會(huì )有屏，通過(guò)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。“所以我們認為未來(lái)3、4年會(huì )變成一個(gè)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(huì )通過(guò)穿戴設備實(shí)現。”

當然，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。百里博認為，隨著(zhù)激光的效率增加，尺寸逐漸變小，未來(lái)的成本下降取決于是否有足夠多的使用場(chǎng)景。對于消費者來(lái)說(shuō)，是否為新技術(shù)買(mǎi)單主要是因為有大量的應用。“我們預測可能在三年后會(huì )是一個(gè)比較大的爆發(fā)期，到時(shí)候成本會(huì )非常具有吸引力。”