大家好，今天和大家聊一聊MEMS傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景。
1. 概述
MEMS傳感器作為獲取信息的關(guān)鍵器件，對(duì)各種傳感裝置的微型化起著巨大的推動(dòng)作用，已在太空衛(wèi)星、運(yùn)載火箭、航空航天設(shè)備、飛機(jī)、各種車輛、生物醫(yī)學(xué)及消費(fèi)電子產(chǎn)品等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。
隨著電子技術(shù)的發(fā)展，MEMS的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，由最早的工業(yè)、軍用航空應(yīng)用走向普通的民用和消費(fèi)市場(chǎng)。
在智能手機(jī)上，MEMS傳感器提供在聲音性能、場(chǎng)景切換、手勢(shì)識(shí)別、方向定位、以及溫度/壓力/濕度傳感器等方面的廣泛應(yīng)用。
在汽車上，MEMS傳感器借助氣囊碰撞傳感器、胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TPMS）和車輛穩(wěn)定性控制增強(qiáng)車輛的性能。
在可穿戴應(yīng)用中，MEMS傳感器可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)追蹤、心跳速率測(cè)量等。
醫(yī)療領(lǐng)域，通過MEMS傳感器成功研制出微型胰島素注射泵，并使心臟搭橋移植和人工細(xì)胞組織成為現(xiàn)實(shí)中可實(shí)際使用的治療方式。
2. 汽車工業(yè)中的應(yīng)用
汽車電子產(chǎn)業(yè)被認(rèn)為是MEMS傳感器的第一波應(yīng)用高潮的推動(dòng)者，MEMS傳感器在汽車上應(yīng)用的快速發(fā)展主要是受益于各國政府全面推出汽車安全規(guī)定（比如要求所有汽車采用TPMS系統(tǒng)）和汽車智慧化的發(fā)展趨勢(shì)。
全球平均每輛汽車包含10個(gè)傳感器，在高檔汽車中，大約采用25至40只MEMS傳感器，車越好，所用的MEMS就越多，BMW740i汽車上就有70多只MEMS。
MEMS傳感器可滿足汽車環(huán)境苛刻、可靠性高、精度準(zhǔn)確、成本低的要求。
其應(yīng)用方向和市場(chǎng)需求包括車輛的防抱死系統(tǒng)（ABS）、電子車身穩(wěn)定程序（ESP）、電控懸掛（ECS）、電動(dòng)手剎（EPB）、斜坡起動(dòng)輔助（HAS）、胎壓監(jiān)控（EPMS）、引擎防抖、車輛傾角計(jì)量和車內(nèi)心跳檢測(cè)等等。
3. 消費(fèi)電子中的應(yīng)用
今天我們重點(diǎn)談一下，MEMS傳感器在消費(fèi)電子領(lǐng)域的應(yīng)用。
MEMS傳感器在消費(fèi)電子產(chǎn)品中主要應(yīng)用于以下幾個(gè)細(xì)分領(lǐng)域：
智能手機(jī)和平板電腦可穿戴/耳穿戴設(shè)備無人機(jī)掃地機(jī)器人AR & VR智能家居游戲和玩具
3.1 智能手機(jī)和平板電腦
智能手機(jī)和平板電腦已經(jīng)成為全球數(shù)百萬用戶的日常伴侶。
它們是人們生活中不可分割的一部分，需要適應(yīng)終端用戶不斷變化的使用行為:人們傾向于花更多的時(shí)間在智能手機(jī)上，因此更關(guān)注電池壽命。
為了減少充電時(shí)間，各大廠商開發(fā)的傳感器將電能消耗降低到最低，這大大延長(zhǎng)了用戶的充電間隔。
此外，人們?cè)絹碓蕉嗟厥褂盟麄兊闹悄苁謾C(jī)進(jìn)行圖像應(yīng)用，如拍照和視頻，而不是使用額外的數(shù)碼相機(jī)。
為了提高設(shè)備的電池壽命，功耗是智能手機(jī)和平板電腦應(yīng)用最關(guān)鍵的方面之一。MEMS傳感器對(duì)系統(tǒng)的總體功耗有顯著影響。
因此，類似博世、TDK、ST等MEMS傳感器供應(yīng)商都提供了一系列專門為智能手機(jī)和平板電腦設(shè)計(jì)的超低功耗傳感器，具有智能電源管理功能，如運(yùn)動(dòng)和不運(yùn)動(dòng)、中斷、提醒功能和低功耗計(jì)步器等。
此外，如今的MEMS傳感器都包括廣泛的功能，如完全符合Android，室內(nèi)SLAM和支持傳感器同步，以及靜止重新校準(zhǔn) (CRT)，內(nèi)置陀螺儀自校準(zhǔn)功能。
通過創(chuàng)新的算法和測(cè)量以及精確的數(shù)據(jù)處理，MEMS傳感器進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了圖像穩(wěn)定、傾斜檢測(cè)和始終開啟的手勢(shì)和活動(dòng)識(shí)別等功能。
廣泛的集成功能顯著加快測(cè)試和制造過程，進(jìn)一步降低成本和設(shè)備制造商的上市時(shí)間。
3.2 可穿戴和耳穿戴設(shè)備
隨著可穿戴設(shè)備和耳穿戴設(shè)備(如健身追蹤器)等細(xì)分市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)，終端消費(fèi)者的需求也越來越高。除了易用性，對(duì)終端用戶來說最重要的一個(gè)方面是設(shè)備的長(zhǎng)電池壽命，而不必在精確的步數(shù)檢測(cè)、活動(dòng)識(shí)別、健身跟蹤或卡路里計(jì)數(shù)等始終處于開啟狀態(tài)的應(yīng)用程序上妥協(xié)。通過超低功耗MEMS慣性傳感器、環(huán)境傳感器或智能傳感器，可穿戴和耳穿戴設(shè)備的制造商可以滿足并超越用戶的需求和偏好。很多MEMS傳感器集成了手勢(shì)和上下文識(shí)別或位置跟蹤等功能，增強(qiáng)了直觀的用戶交互和導(dǎo)航體驗(yàn)，以低功耗獲得最佳用戶體驗(yàn)，改善了用戶的生活方式和福祉。
3.3 無人機(jī)
近些年，無人機(jī)的新應(yīng)用似乎不斷涌現(xiàn)，攝影、農(nóng)業(yè)、交通安全、娛樂行業(yè)，甚至軍事上都在使用無人機(jī)。最初，大多數(shù)無人機(jī)都是相對(duì)簡(jiǎn)單的玩具。然而，最近，它們的飛行能力有了顯著的提高，使它們更安全、更穩(wěn)定、更容易控制，從而使它們能夠在更廣泛的現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用。無人機(jī)飛行員的一個(gè)關(guān)鍵要求是低重量和更多的功能，優(yōu)化飛行控制，很大程度上有助于平穩(wěn)飛行和最佳的用戶體驗(yàn)。此外，高精確度和不同的飛行方式是影響消費(fèi)者購買決策的基本特征。而MEMS傳感器為實(shí)現(xiàn)這些功能提供了一臂之力。
3.4 掃地機(jī)器人
掃地機(jī)器人也是目前廣泛應(yīng)用MEMS傳感器的產(chǎn)品，它可以使我們的生活更方便，留出時(shí)間做更重要的事情。然而，這些智能助手需要可靠和高效地工作，以確保最終用戶的安心。這意味著，他們需要毫不費(fèi)力地繞過物體，探測(cè)房間的邊界，并為高效的清潔創(chuàng)造途徑。此外，諸如氣體檢測(cè)等創(chuàng)新應(yīng)用可以幫助機(jī)器人避免將溢出的液體或剩菜灑在地板上。最后，通過檢測(cè)氣味和生成空氣質(zhì)量地圖，可以測(cè)量室內(nèi)空氣質(zhì)量，提高人們的幸福感。所有這些應(yīng)用都MEMS傳感器來發(fā)揮作用。
3.5 AR&VR
還有就是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR和虛擬現(xiàn)實(shí)VR方面的應(yīng)用，從 VR到AR以及混合現(xiàn)實(shí),世界上充斥著很多的新應(yīng)用:從3D電影耳機(jī),頂級(jí)體育訓(xùn)練,虛擬庫存管理和虛擬汽車展廳,為游客即時(shí)翻譯,或室內(nèi)設(shè)計(jì)規(guī)劃,無盡的應(yīng)用環(huán)繞在我們的生活中。雖然AR和VR仍然主要用于游戲和娛樂，但它們也在信息和學(xué)習(xí)、維護(hù)、維修和裝配指導(dǎo)以及定位和導(dǎo)航方面提供了多種應(yīng)用。特別是對(duì)于VR來說，只有完全的沉浸感才能創(chuàng)造出所需的用戶體驗(yàn)。為了實(shí)現(xiàn)沉浸感和避免暈動(dòng)癥，AR和VR設(shè)備需要高度精確，不延遲地捕捉動(dòng)作和手勢(shì)。為了應(yīng)對(duì)這些對(duì)用戶體驗(yàn)的負(fù)面影響，就需要MEMS傳感器解決方案來提供高穩(wěn)定性和低延遲，顯著降低暈車的影響，確保愉快的AR和VR體驗(yàn)。
3.6 智能家居
MEMS傳感器在智能家居方面也發(fā)揮著重要的作用，對(duì)智能家居而言，互聯(lián)互通是一個(gè)關(guān)鍵的發(fā)展，在我們的日常生活中扮演著越來越重要的角色。互聯(lián)互通的好處在智能家居中變得尤為明顯。你在工作，不確定你是否關(guān)上了窗戶?你想要智能家居技術(shù)來確保你有一個(gè)最佳的空氣質(zhì)量來睡個(gè)好覺嗎?或者您想要一個(gè)環(huán)境單元根據(jù)您的個(gè)人喜好來設(shè)置溫度和濕度級(jí)別?人們可以通過智能手機(jī)或家庭自動(dòng)化控制遠(yuǎn)程控制供暖、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)來管理他們的智能家居。采用集成環(huán)境傳感器的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)、霉菌檢測(cè)和氣候控制對(duì)人們的健康和福祉有重大貢獻(xiàn)。為了使這些應(yīng)用程序可靠、準(zhǔn)確地運(yùn)行，需要對(duì)運(yùn)動(dòng)和環(huán)境傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行精確、低功耗的測(cè)量。交互式投影等創(chuàng)新技術(shù)使智能家居有了新的應(yīng)用。例如，每個(gè)表面上的虛擬觸屏可以將普通的冰箱或衣柜變成智能助手，提供靈活、直觀的用戶界面，提高便利性和拓展生活方式。除了直觀的操作，用戶還重視智能家居設(shè)備的長(zhǎng)電池壽命，特別是那些不插電的設(shè)備，以避免頻繁充電。滿足這些客戶需求將極大地促進(jìn)智能家居技術(shù)市場(chǎng)的增長(zhǎng)。而這些都需要各種MEMS傳感器來助他一臂之力。
3.7 游戲和玩具
游戲和玩具這類娛樂設(shè)備中同樣會(huì)用到MEMS傳感器，用戶購買游戲和玩具設(shè)備的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)是用戶友好度，這是確保良好用戶體驗(yàn)的基礎(chǔ)。通過精確的菜單導(dǎo)航、手勢(shì)控制和實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)跟蹤，可以實(shí)現(xiàn)易用性。此外，不同的功能，如方向，傾斜檢測(cè)和平衡增強(qiáng)了樂趣和娛樂。MEMS傳感器為游戲應(yīng)用和玩具提供廣泛的高精度傳感器組合，具有各種集成功能。
因此，制造商可以通過實(shí)現(xiàn)可靠的傾斜檢測(cè)、優(yōu)化的運(yùn)動(dòng)和頭部運(yùn)動(dòng)跟蹤以及飛行控制來優(yōu)化他們的設(shè)備。
4. 醫(yī)療行業(yè)中的應(yīng)用
MEMS傳感器技術(shù)的突破也為醫(yī)療應(yīng)用帶來前所未有的便利性和體驗(yàn)。很多便攜式醫(yī)療保健儀器也應(yīng)運(yùn)而生，比如血壓計(jì)，血糖儀，健身追蹤儀，心率檢測(cè)儀等，這些醫(yī)療設(shè)備中都少不了MEMS傳感器的身影。
5. 結(jié)語
好了，今天就和大家一起分享一下MEMS傳感器在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，特別在消費(fèi)類電子領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛。謝謝大家！
