?迎接多元化需求，意法半導體布局工業(yè)MEMS市場

MEMS作為智能傳感器代表，是目前傳感器市場發(fā)展的重點，在過去幾年里有過非常風光的增長歷程，特別在消費類電子“手機”這個行業(yè)里。如今隨著MEMS技術不斷演進，也在嘗試新的產業(yè)化方向，業(yè)界似乎達成了這樣一個共識：下一波MEMS發(fā)展將會是以工業(yè)、醫(yī)療及汽車為應用對象的中高端MEMS市場，各路諸侯正在摩拳擦掌，積極布局。

新品發(fā)布

近日，意法半導體（ST）在京召開了新產品發(fā)布會，為瞄準先進工業(yè)感測應用，ST將于今年面向工業(yè)市場推出全新的高分辨率、高穩(wěn)定性的3軸加速度計傳感器——IIS3DHHC，并履行其推動先進自動化和工業(yè)物聯網（IIoT）市場發(fā)展的承諾，ST公司將為工業(yè)產品提供不低于10年供貨保證。IIS3DHHC是2018年第一款亮相的新型傳感器，可確保長時間運行，同時在寬溫環(huán)境內也能夠確保測量的精準度。該款產品主要適用于通信系統(tǒng)的天線定位、保證建筑物和橋梁安全的結構健康監(jiān)測（SHM）設備、以及各種工業(yè)平臺所用的穩(wěn)定器或調平器。出色的精度穩(wěn)定性和耐用性使其非常適用于高靈敏度角度傳感器和安全傳感器，以及高端數碼相機（DSC）的拍照防抖系統(tǒng)。

“為打造高質量工業(yè)傳感器，意法半導體在MEMS設計和高產率的制造工藝方面加大投入，讓客戶能以較低的成本擁有超高性能產品。新產品非常適合那些對高精度、重復性和耐用性要求極高的應用。” 意法半導體副總裁，MEMS傳感器產品部總經理Andrea Onetti表示。ST預計在未來幾個月將持續(xù)推出新型的工業(yè)級精密傳感器，包括多合一傳感器、專用傳感器和功能完整的慣性測量模塊，這些新產品都將納入ST十年供貨承諾之列。

此外在發(fā)布會上，意法半導體副總裁、MEMS傳感器產品部總經理Andrea Onetti先生還著重介紹了半導體市場的發(fā)展趨勢，MEMS傳感器在不同領域里的應用情況以及在智能工業(yè)領域里ST的產品的優(yōu)勢。

意法半導體副總裁、MEMS傳感器產品部總經理Andrea Onetti

暢談MEMS未來發(fā)展趨勢

在2005年左右MEMS實現了第一次井噴式發(fā)展，最主要的受益者為智能手機領域，由于智能的需求，傳感器的應用為手機帶來了質的飛躍。的確如此，MEMS市場發(fā)展已進入“黃金時代”，以智能手機為代表的消費電子產品大幅拉升MEMS器件的出貨量。然而，現在似乎已經進入了穩(wěn)定時期，一方面智能手機/便攜式應用市場已接近飽和，MEMS市場增速較之前幾年已明顯放緩，另外國內公司也批量進入該市場，加劇了競爭態(tài)勢。但是，在其他市場里依然蘊藏著豐富的“寶藏”等待著被挖掘，比如工業(yè)、醫(yī)療和汽車領域還在提供增長和盈利的能力。可以看出，新一波MEMS浪潮勢必會發(fā)生在智能時代中，這不僅限于手機，更多的是為自動化和智能工業(yè)領域提供更多元化的服務。

Andrea提到隨著智能時代的發(fā)展，傳感器在其領域里的作用必不可少，而且可以肯定的是傳感器在這當中的作用比手機里面的作用大得多。具體來講，系統(tǒng)會要求傳感器的精度更高，要有更好的解決方案以及更高性能的輸出。這對于產品的定義、規(guī)格制造以及研發(fā)都將是一個全新的挑戰(zhàn)。

在介紹到ST在20年來的發(fā)展進程時，Andrea說道：“在消費領域里，對不同類別的傳感器從雛形到大批量生產再到大批量應用的過程中，ST對傳感器性能和測試矯正能力的提升都有著自己獨到的技術?！?就MEMS這一塊來講，Andrea強調了所有制造的部分全部是由ST公司自己100%掌控，包括生產、矯正和測試環(huán)節(jié)，均有ST負責優(yōu)化，這無疑是一個巨大的優(yōu)勢。此外，憑借著超過500萬片/天的元器件出貨量規(guī)模和高產能的優(yōu)勢，在面對工業(yè)類應用產量爆發(fā)的環(huán)境下ST也會從容應對。

ST在智能工業(yè)中的關鍵作用

在工業(yè)領域里對傳感器的要求更為嚴苛。Andrea舉例道，目前為止，大部分人對MEMS生產的理解還是在過去消費類市場里的應用。以麥克風為例，人的聲音頻率在20-20KHz的范圍內，但在智能制造應用中大都是機器與機器的互動，同樣要感知和檢測這樣的聲音的話就需要更高的頻譜，更高的帶寬。隨著應用場景的拓展和工業(yè)類應用的廣泛性，對于同一個傳感器它的應用不一樣，規(guī)格自然會有所區(qū)別。所以設計時要考慮到是否能滿足在智能制造、智能工業(yè)里面的需求。而且，到了工業(yè)類產品，整個的工業(yè)設施的生命周期跨度會很久，少則五年多則十年之久。針對這樣的需求，ST向市場也做出了鄭重承諾，所有在工業(yè)類里產品的供貨周期也一定會在十年以上。

不論是第四次工業(yè)革命還是《中國制造2025》，強調的核心都是智能化。要達到智能制造，就是要讓機器更加智能，不僅智能地知道身處的環(huán)境和現在的工作狀態(tài)，還要有自我診斷和自我修復能力?；诖吮尘跋?， Andrea強調：“針對工業(yè)領域，不同的機器具有不同的功能，每一臺機器都有自己的規(guī)格設定，要用傳感器去檢查林林總總的信號，因此傳感器就要有針對的去設定。”所以為了解決設定問題，ST還提供了一個非常完整的MCU開發(fā)平臺，在整個生態(tài)鏈上，用戶可以基于這個開發(fā)平臺去做很多自定義的開發(fā)。其靈活性可以完完全全細化到單一機器層面，可以把這些信號上傳到系統(tǒng)集成商那里，再由系統(tǒng)集成商提供相應的數據服務。不同類別的傳感器可以按照需求去檢測，采集林林總總不一樣的信息，報到后臺去做數據分析，再反饋到各個節(jié)點之間做一個閉環(huán)的控制。

針對不同的市場需求，在產品布局方面Andrea表示運動傳感器只是一個開端，在ST的規(guī)劃當中，智能工業(yè)應用的布局超過了運動傳感器本身。在這方面ST有著高超的校正技術，以溫度和濕度傳感器為例，傳感器的特性會在不同的溫度下有著不同的表現，如果可以通過很好的溫度校正，就可以使整個的性能達到更優(yōu)的狀態(tài)。ST后續(xù)的布局里面除了有運動、震動、角度測量的MEMS傳感器，還有基于溫濕度、氣壓和聲音等產品?？梢钥闯觯槍χ悄芄I(yè)的應用里那些變化多端的需求，ST通過一系列的技術去更改傳感器參數以達到工業(yè)類的應用、性能、產品的生命周期要求，確保在使用的過程中有實時的性能提升。

設備智能化安裝市場需求量巨大

在談到將工業(yè)應用里的設備進行智能加裝這一塊，Andrea說道：“新設備加裝這塊每年會有大約8千萬美元的市場容量，但是現有設備的升級改造才是更大的蛋糕，難度也是更大的?！?如果要把整個行業(yè)變成一個智能的連接網絡，從傳感器本身到傳輸方面，ST都可以提供完整的方案；此外，ST的傳感器是從消費類應用衍生而來，功耗方面可以做得很好，即便是電池供電的應用，也可以使整個生命周期有效期達到幾年以上。

應需而變，量身打造個性方案

條件檢測是在智能工業(yè)里是重中之重，檢測的數據是否精確直接影響著設備的使用效率和壽命。ST以馬達檢測為例提到了如今數據處理的痛點。眾所周知，我們檢測到的速度、加速度、聲學噪聲等數據可告知馬達是否工作在正常狀態(tài)；數據也可以傳輸到云端，但是隨著24小時不間斷的信息采集，云端也會承受著巨大的壓力。基于此情況，ST按照不同應用的需求可以量身訂做，即不同類別的信息可以通過若干個傳感器進行本地采集，然后在本地的模塊里面進行信號預處理，當經過本地化的人工智能綜合判別有異常后再把那些不符合工作狀態(tài)的數據上報到云端，平時產生的就是些小數據量。這樣做既可以精簡了整個系統(tǒng)，采集的信號多元性也得到了提升。這套方案表明了ST提供的方案不單單是以檢測到這個設備各種信息讓整個系統(tǒng)達到更高級別、更高特性的效果為目的，還可以讓整個系統(tǒng)在達到更高效果的同時保證了經濟性。

在問到MEMS傳感器的自動化應用在未來競爭的焦點是什么的時候，Andrea提到了2大方面：一是供應鏈，在智能制造、智能工業(yè)、汽車，特別是工業(yè)領域，很多產品具有客戶定制化，其需求在數量上跨度很大，這就必然考驗了廠商供應鏈的服務體系，ST將會憑借著自身全控的供應鏈體系去服務變化多端的市場。二是在產品分類上，ST同樣擁有著巨大的優(yōu)勢，他們有著最廣泛產品布局，有能力把不同類別的傳感器應用到智能工業(yè)里，滿足應用需求的各種規(guī)格，提供更多元化的產品，特別是高精度這一塊，ST可以根據不同的應用需求對其裁剪。

綜合來看，傳感器在工業(yè)類應用里較之消費類應用，其主要區(qū)別在于性能要求更高了，精度要求更高了，生命周期更長久了。ST有足夠的信心憑借著各種先進的方案去服務這個巨大的市場，以更快的速度進行產品布局去完善符合工業(yè)類的各種需求?，F在來看，他們確實已經在行動，在生命周期方面ST給出了10年供貨承諾的保障，在精度方面ST有著對自主產品100%的控制權并且有信心做到更好。

中國未來20年，是物聯網，人工智能和智能制造規(guī)模化發(fā)展的時代。無論哪個領域，傳感器作為感知層，都會發(fā)揮不可替代的作用。當傳感器達到一定數量規(guī)模的時候，MEMS技術就會凸顯出優(yōu)越性：低成本，批量化，可大規(guī)模生產等特點，注定未來會發(fā)展?jié)摿薮?。面對這瞬息萬變的智能工業(yè)時代，ST已經準備好去迎接在這巨大潛力市場下的任何挑戰(zhàn)。