《電子技術(shù)應(yīng)用》
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MEMS與傳感器于穿戴裝置及物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)況與未來(lái)發(fā)展

2015-04-21

       在2015年初的幾個(gè)重要科技展,如在巴塞隆納舉辦世界通訊大會(huì)上,可以發(fā)現(xiàn)穿戴式裝置已成當(dāng)紅的參展產(chǎn)品,其中又以智慧手表最受矚目,但市場(chǎng)接受度如何,大家都很好奇。
       意法半導(dǎo)體技術(shù)行銷經(jīng)理李炯毅指出,穿戴式產(chǎn)品(Wearables)其實(shí)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶動(dòng)的第一波產(chǎn)品,由于相關(guān)技術(shù)如藍(lán)牙已經(jīng)漸漸成熟,只要能解決現(xiàn)有需求,搭配已經(jīng)相當(dāng)普及的智慧手機(jī)及現(xiàn)有連接標(biāo)準(zhǔn),可望激勵(lì)更多的企業(yè)投入穿戴式裝置的市場(chǎng)。
       李炯毅指出,半導(dǎo)體元件的可用性扮演相當(dāng)重要的角色,因?yàn)榘雽?dǎo)體元件一旦大量生產(chǎn),有助于降低產(chǎn)品成本,同時(shí)也可讓終端設(shè)備的功能雖然日趨復(fù)雜,但尺寸仍然可以保持在一定程度的大小,降低產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的門檻。

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                               意法半導(dǎo)體技術(shù)行銷經(jīng)理李炯毅。
       但李炯毅也強(qiáng)調(diào),穿戴式裝置想要提升銷售成績(jī),業(yè)者需要提供更多的故事或資訊,可以為使用者帶來(lái)什么樣的價(jià)值,如知道自己的身體狀況、幫助自己看到更多資訊,有些產(chǎn)品如蘋果的Apple Watch甚至已被看成是時(shí)尚奢侈品,而非智慧穿戴裝置而已。
       如果將穿戴裝置的應(yīng)用價(jià)值往外延伸,就是智慧家庭、智慧汽車及智慧城市。李炯毅強(qiáng)調(diào),如何透過(guò)愈來(lái)愈多的感測(cè)器,做好控制,節(jié)省資源,結(jié)合不同層次的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,是穿戴式裝置非常重要的思考方向。
       此外,不同類型的穿戴式裝置,也會(huì)有不同的成長(zhǎng)表現(xiàn)。李炯毅認(rèn)為,智慧手表、運(yùn)動(dòng)健身及醫(yī)療保健類等三大領(lǐng)域值得關(guān)注。如醫(yī)療保健類的穿戴式裝置,可以讓病人不用長(zhǎng)時(shí)間留在醫(yī)院,醫(yī)生也能監(jiān)測(cè)病人的身體狀況,有非常大的應(yīng)用價(jià)值,而運(yùn)動(dòng)市場(chǎng)也可以看到很好的成長(zhǎng)。
       目前穿戴式裝置有許多產(chǎn)品都已用到意法半導(dǎo)體的元件,以許多科技產(chǎn)品如噴墨印表機(jī)、投影機(jī)都有用到的MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))為例,MEMS其實(shí)是一個(gè)技術(shù)平臺(tái),讓物理系統(tǒng)與電的訊號(hào)之間做好轉(zhuǎn)換,就是穿戴式裝置不可或缺的元件之一。
       李炯毅表示,想要實(shí)現(xiàn)穿戴式裝置MEMS,需要有電路設(shè)計(jì)及機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力,而且要能夠整合起來(lái),需要相當(dāng)程度的制程能力,才能將產(chǎn)品設(shè)計(jì)變成可動(dòng)的結(jié)構(gòu),其他技術(shù)如封裝技術(shù),也會(huì)因?yàn)椴煌母袦y(cè)器,而有不同的要求。
       此外,在軟體的部分,要能夠讓不同的感測(cè)器所偵測(cè)的訊號(hào),透過(guò)演算法(Sensor fusion engine)轉(zhuǎn)換成可以使用的資訊。
       事實(shí)上,MEMS技術(shù)的重要性,近年來(lái)在許多消費(fèi)性電子產(chǎn)品如Wii就已嶄露頭角,展現(xiàn)出非常重要的潛力。李炯毅指出,從穿戴式裝置的需求來(lái)看,單一感測(cè)器需要做到更省電,同時(shí)視產(chǎn)品需要,提供6軸或9軸等整合感測(cè)器,如iNEMO LSM6DS3,因?yàn)槟軐⒑碾娏拷档?,才能夠讓陀螺儀、加速度計(jì)放入穿戴式裝置,而LSM9DS1更因?yàn)榉湃氪帕τ?jì),可以根據(jù)地球磁場(chǎng)計(jì)算用戶位置,才可以做為指南針。
       李炯毅指出,除了運(yùn)動(dòng)健身裝置需求較高的動(dòng)作感測(cè)器,智慧手表還需要更多類型的感測(cè)器,才能提高產(chǎn)品附加價(jià)值,如利用MEMS技術(shù)將氣壓計(jì)縮小到LPS25HB感測(cè)元件,再整合到穿戴式裝置后,就可讓裝置感受30公分范圍的高度變化,用戶在跑步或騎腳踏車時(shí),就能得到坡度資訊等重要資訊。此外氣壓計(jì)也可以作為環(huán)境感測(cè)器,當(dāng)成小型氣象站,如氣壓變低時(shí),可能代表天氣要變壞。
       HTS221感測(cè)元件則是整合濕度計(jì)及溫度計(jì),讓用戶在跑步時(shí),可以透過(guò)穿戴式裝置發(fā)現(xiàn)在不同的天氣,用一樣的速度跑一樣的距離,會(huì)有不同的疲累程度,明瞭詳細(xì)的運(yùn)動(dòng)結(jié)果。
       UVIS25感測(cè)元件則是紫外線感測(cè)器,可以提醒用戶在戶外的活動(dòng)時(shí)間是否太長(zhǎng),是否需要做好防曬,掌握罹患皮膚癌的風(fēng)險(xiǎn)。李炯毅指出,目前的感測(cè)器還可用數(shù)字及顏色標(biāo)明危險(xiǎn)程度,讓用戶更容易識(shí)別。
       李炯毅指出,紫外線感測(cè)器其實(shí)也可以放在藍(lán)牙耳機(jī)上,而且耳機(jī)因?yàn)闀?huì)直接曬到太陽(yáng),感測(cè)結(jié)果會(huì)更為準(zhǔn)確,或是放在發(fā)夾、項(xiàng)煉上,不會(huì)讓使用者感到距離感,還可以提升裝飾品的價(jià)值。
       除了動(dòng)作及環(huán)境感測(cè)器外,MEMS技術(shù)應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值的需求更為多元,如應(yīng)用在麥克風(fēng),可以做語(yǔ)音控制。李炯毅指出,意法半導(dǎo)體的產(chǎn)品,搭配適當(dāng)?shù)能涹w,提供完整的發(fā)展平臺(tái),并有標(biāo)準(zhǔn)版及延伸版等各種選擇,可以讓客戶很快的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。
       李炯毅最耗強(qiáng)調(diào),穿戴式裝置市場(chǎng)正在起飛中,超過(guò)50%以上的產(chǎn)品其實(shí)是新創(chuàng)公司或小公司所開(kāi)發(fā),不只是大公司有機(jī)會(huì),只要有新的想法、新的演算法,就可以有新的產(chǎn)品、新的應(yīng)用。

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