外企厚积薄发
传感器在技术水平和功能上的迅速发展,一方面来自于计算机、检测等技术的发展,另一方面则源于应用领域需求的驱动。
2004年,摩托罗拉的半导体部门从摩托罗拉独立出来,成立飞思卡尔半导体公司,为汽车、消费、工业、网络和无线市场设计并制造嵌入式半导体产品。短短几年内,飞思卡尔就成为世界最大的半导体公司之一。
飞思卡尔迅速成功的最大理由,是手握来自摩托罗拉的数千项专利。这些专利有些可能来自几十年前,但是其厚重的积累终于换来了近年的爆发。
飞思卡尔部分重要的产品就是各类传感器。包括用于导航、动作捕捉的加速度传感器、磁力计,满足了医疗设备、导航设备、移动终端对高度精确的电子罗盘功能的需求。
近年来,在汽车领域,用于检测由于坠落、倾斜、运动、定位、振动和冲击等产生的力的变化的加速度传感器,被广泛用于安全气囊系统、电子稳定控制系统、电子泊车制动系统等解决方案。
基于MEMS的压力传感器可以测量大气压也可测量血压、胎压,为家电、医疗、消费电子、工业控制和汽车市场提供了强大的解决方案。
运动传感器结合压力传感器,可以用来监控卧床不起的患者,测量呼吸和心率,甚至在患者试图下床时向护士站报警,寻求帮助。
MEMS传感器的运用绝不仅限于手机,电脑、汽车、导航甚至电熨斗、运动装备中随处可见它的身影,比如导航仪在没有卫星信号的隧道可以判断是否可按惯性轨迹行驶,笔记本电脑在掉落时可自动开启硬盘保护程序,电熨斗在高温平放时自动切断电源等等。
“2008年乔布斯就拿着手机晃了一晃,就带来了加速度传感器市场的爆发。”无锡感芯半导体(consensic)副总经理张毅对财新记者说。但是,在他看来,压力传感器的市场将会更大。
他说,压力传感器与其他传感器不同在于,市场应用高度碎片化。压力传感器上世纪70年代已经被开发出来,几十年里应用遍布世界各个角落,但是因为距离老百姓生活比较遥远,不那么广为人知。压力传感器在汽车的胎压监测、油压监测、一些高端家电上应用非常广泛,未来将在智能产品上获得更多应用。
随着技术的进步,让压力传感器的成本降得足够低,把过去应用于军事、工业上的高端传感器,最终将应用到智能终端上。
“很多传感器过去是用在飞机上的,现在用到了手机上,比如加速度传感器、磁力计、气压计、陀螺仪。”张毅说,随着iPhone 6和iWatch上实现了气压计的应用,压力传感器的市场被打开了,未来会有大幅度上升,未来五年会有10亿美元以上的增量。
有了气压计,人们所在之处的海拔高度就可以被精确识别;用于室内导航的话,就可以进行楼层识别;在为汽车导航的时候,就可以分辨汽车是在在高架上还是高架下,而且随着气压计更多的进入移动终端,就可以让每个人都成为气象终端,进行个性化的气象预报。
随着材料科学的进步,人们可制造出各种新型传感器。例如用高分子聚合物薄膜制成温度传感器,光导纤维能制成压力、流量、温度、位移等多种传感器,用陶瓷制成压力传感器。
高小龙说,如今我们会看到传感器集成更多智能,并且需要更加紧密地将传感器与单片机和数字网络产品相互集成。传感器需要更多的分层智能,以便解决电力保存、安全性和连接性问题。随着即将来临的物联网应用浪潮,传感器系统会变得更加复杂、更具背景和环境感知能力。“幸运的是,我们所有身在其中的人将会感觉更加有趣。”
李昕欣介绍,从现在传感器的能力来说,有些地方还达不到五官的能力,但是有些能力能够超过,比如监测爆炸物的传感器。从传感器的发展趋势上看,需要解决功耗、体积、造价和寿命问题,让传感器越来越小,越来越便宜,功耗越来越低,每个人都可以有、可以大量占有。
现在博世、意法半导体、霍尼韦尔、飞思卡尔、日立等传统的电子制造业巨头,都把传感器作为未来业务的主要增长点,目前MEMS传感器年产值在200亿美元左右,但增长十分迅猛。
“现在很多公司都对传感器感兴趣,最重要的是如何设计一种产品,如何让用户接受传感器所带来的服务。”他说。
“每年20%的工业自动化的传感器的更换,这不是最伟大的市场。”他说,最伟大是历史上从来没有的市场,谁也没想到陀螺仪可以用到手机里,原来根本不敢有这个奢望。但是苹果就实现了,这才是更加宝贵的第一桶金。
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