3月16日專稿（蔣均牧）不止手機(jī)，可穿戴、AR/VR、物聯(lián)網(wǎng)正成為電子元器件微型機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）市場(chǎng)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力——可穿戴設(shè)備將變得更加無(wú)處不在，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)將融入我們的日常生活，而物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將以前所未有的規(guī)模進(jìn)入各行各業(yè)。

為應(yīng)對(duì)這一趨勢(shì)，并幫助工程師們克服種種技術(shù)限制與挑戰(zhàn)。博世（Bosch）正由汽車和消費(fèi)電子向物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型，以期通過(guò)面向智能化的技術(shù)創(chuàng)新、完備的產(chǎn)品組合，以及廣泛的生態(tài)合作，來(lái)推動(dòng)MEMS產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，從而“開(kāi)啟一個(gè)更加智能的世界（Enables a Smarter Wrold）”。如今，博世的MEMS不僅應(yīng)用在從智能手機(jī)到幾乎所有的智能電子消費(fèi)設(shè)備，工業(yè)和物流、智能家居和建筑、健身和康樂(lè)等設(shè)施中亦可找到它們的存在。

在2018年慕尼黑上海電子展上，作為全球創(chuàng)新型MEMS傳感器及致動(dòng)器解決方案領(lǐng)先供應(yīng)商的Bosch Sensortec展示了三款核心產(chǎn)品，包括適用于可穿戴設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)的超低功耗加速度計(jì)BMA400、用于增強(qiáng)和虛擬現(xiàn)實(shí)的高性能慣性測(cè)量單元（IMU）BMI085和用于物聯(lián)網(wǎng)中虛擬用戶界面的交互式投影模塊。

“在博世，每年均會(huì)將10%以上的收入投入到研發(fā)創(chuàng)新之中，并針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景開(kāi)發(fā)各種用例；同時(shí)，我們作為領(lǐng)先供應(yīng)商與許多客戶都有溝通，深刻理解他們的需求以及他們對(duì)于未來(lái)的洞見(jiàn)。通過(guò)這兩方面的結(jié)合，我們能夠做出最好的產(chǎn)品來(lái)，為客戶乃至整個(gè)生態(tài)帶來(lái)更多價(jià)值，而這正是我們一直堅(jiān)持的觀念和所做的事情。”Bosch Sensortec亞太區(qū)總裁百里博（Leopold Beer）在展會(huì)期間的媒體見(jiàn)面會(huì)上這樣說(shuō)道。

加速度計(jì)：超低功耗與高性能相結(jié)合

如今的智能手機(jī)在體積和重量方面越來(lái)越大，在運(yùn)動(dòng)時(shí)隨身攜帶在口袋或手臂十分麻煩。這從邏輯上推動(dòng)了智能腕表和運(yùn)動(dòng)追蹤器等可穿戴設(shè)備的需求，能夠?yàn)榻】?、體育和健身監(jiān)測(cè)提供方便的永久性解決方案，因此在我們的日常生活中發(fā)揮著日益重要的作用。

IDC的預(yù)測(cè)顯示，到2021年，可穿戴設(shè)備的出貨量將增長(zhǎng)到超過(guò)2.2億部，幾乎是2017年數(shù)字的兩倍。同時(shí)，未來(lái)可穿戴設(shè)備的需求將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出健康和健身，并以多種功能、視覺(jué)設(shè)計(jì)吸引力與時(shí)刻在線為特征，取代當(dāng)今許多“手腕上笨重的磚塊”，同時(shí)融入智能戒指、時(shí)尚手袋或錢包等領(lǐng)域。

而無(wú)論可穿戴設(shè)備應(yīng)用于何處，都有一個(gè)共同的訴求點(diǎn)——消費(fèi)者持續(xù)要求更長(zhǎng)的電池壽命，以避免頻繁充電。百里博指出，降低功耗為希望在目前競(jìng)爭(zhēng)激烈的環(huán)境中取得成功、并擴(kuò)大市場(chǎng)份額的創(chuàng)新型制造商帶來(lái)了巨大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；在不久的將來(lái)推出的眾多新型可穿戴應(yīng)用的核心，諸如智能戒指或項(xiàng)鏈，將是超低功耗和極為高效的用電量。

產(chǎn)品制造商如何能夠真正降低功耗，以打造此類新型設(shè)備？運(yùn)動(dòng)傳感器是可穿戴應(yīng)用中不可或缺的組件。據(jù)Bosch Sensortec MEMS產(chǎn)品領(lǐng)域總負(fù)責(zé)人Ralf Schellin介紹，為了克服上述長(zhǎng)期存在的障礙，Bosch Sensortec設(shè)計(jì)出了BMA400，一款小巧但功能強(qiáng)大的MEMS加速度傳感器，專門應(yīng)對(duì)功耗挑戰(zhàn)。

BMA400將超低功耗和出色的性能結(jié)合在緊湊封裝中，用電量與當(dāng)前加速度計(jì)相比減少十倍，而且性能不打折扣；加速度計(jì)的先進(jìn)功能還將令多功能可穿戴設(shè)備的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和永不斷訊步進(jìn)計(jì)數(shù)功能不會(huì)消耗應(yīng)用處理器的功率；得益于其緊湊的封裝（體積大小僅2.0x2.0x0.95mm3）、集成即插即用步進(jìn)計(jì)數(shù)器，以及活動(dòng)識(shí)別功能，BMA400易于集成至新型可穿戴設(shè)備中，為新穎、令人興奮和時(shí)尚設(shè)備的發(fā)展提供助力。

“BMA400憑借其步進(jìn)式計(jì)數(shù)器僅4μA的超低耗電量，和其智能電源管理功能，能前所未有延長(zhǎng)可穿戴設(shè)備所配電池的使用壽命。為了進(jìn)一步延長(zhǎng)電池使用壽命，BMA400只有在檢測(cè)到物體運(yùn)動(dòng)時(shí)才會(huì)自動(dòng)喚醒，并在運(yùn)動(dòng)停止后自動(dòng)恢復(fù)到睡眠模式。”Schellin表示，在2018年國(guó)際消費(fèi)電子展（CES）上，BMA400贏得了嵌入式技術(shù)類別的創(chuàng)新獎(jiǎng)。

高性能IMU：使能身臨其境的AR/VR體驗(yàn)

AR和VR是一個(gè)多年來(lái)一直持續(xù)發(fā)展的市場(chǎng)。雖然必要的技術(shù)已穩(wěn)步推進(jìn)，但乏善可陳的用戶體驗(yàn)阻礙了其推廣，例如較為嚴(yán)重的延遲、不穩(wěn)定性和噪音會(huì)造成暈動(dòng)病效應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致惡心和其他各種令用戶感到不適的癥狀；此外，諸如頭戴式設(shè)備過(guò)熱、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸速度和可靠性，以及通常較高的價(jià)格等問(wèn)題對(duì)全面的市場(chǎng)滲透提出了額外的挑戰(zhàn)，Schellin細(xì)數(shù)行業(yè)“痛點(diǎn)”道。

AR和VR市場(chǎng)至今同樣缺乏真正吸引人的應(yīng)用程序。但是，隨著全新主打品牌AR/VR產(chǎn)品的上市，這些領(lǐng)域移動(dòng)設(shè)備的前景開(kāi)始呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)發(fā)展。這項(xiàng)技術(shù)可能的應(yīng)用范圍實(shí)際上無(wú)窮無(wú)盡，例如在教育和工業(yè)方面便擁有巨大的潛力，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡將在這些方面大受歡迎。根據(jù)IDC預(yù)測(cè)，到2021年，AR/VR頭盔的市場(chǎng)出貨量將增至8120萬(wàn)部，相當(dāng)于年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)56.1%。

為了實(shí)現(xiàn)必要的關(guān)鍵質(zhì)量以及廣泛的消費(fèi)者接受度，廠商需要找到一種方法來(lái)減輕阻礙當(dāng)今AR/VR產(chǎn)品發(fā)展的令人不悅的用戶體驗(yàn)問(wèn)題。Bosch Sensortec在本屆慕尼黑上海電子展上新推出的BMI085是一款高性能6軸慣性測(cè)量單元，可以應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，使制造商能夠提供真實(shí)、身臨其境的體驗(yàn)，避免由延遲造成的問(wèn)題。

“博世在慣性MEMS傳感器和加速度計(jì)領(lǐng)域擁有超過(guò)20年的經(jīng)驗(yàn)，并將汽車級(jí)的可靠性和性能帶入消費(fèi)電子傳感器領(lǐng)域。”在Schellin口中，這一緊湊型MEMS傳感器封裝具有多種功能，結(jié)合了極低漂移陀螺儀和低噪聲加速度計(jì)，可顯著減少令人不適的暈動(dòng)病效應(yīng)；其對(duì)頭部運(yùn)動(dòng)的超精確瞬時(shí)檢測(cè)將時(shí)間延遲縮短至幾乎不可察覺(jué)的最小值，提供低于3ms的低運(yùn)動(dòng)至光子延遲，并且能夠在連續(xù)頭戴式顯示器（HMD）或AR頭戴式耳機(jī)場(chǎng)景中經(jīng)常遇到的高溫度波動(dòng)環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)接近完美的穩(wěn)定性；此外，傳感器的加速計(jì)具有“堅(jiān)如磐石”般的溫度穩(wěn)定性，溫度系數(shù)補(bǔ)償（TCO）通常小于0.2 mg/K，且溫度系數(shù)靈敏度（TCS）可達(dá)0.002％/K。

交互式投影模塊：將物聯(lián)網(wǎng)推向更高水平

作為中所矚目的焦點(diǎn)，物聯(lián)網(wǎng)正在推動(dòng)許多行業(yè)的增長(zhǎng)。IDC預(yù)計(jì)，2018年度全球物聯(lián)網(wǎng)支出將超過(guò)7720億美元，到2020年將突破1萬(wàn)億美元大關(guān)；超過(guò)300億的設(shè)備將在2020年連接到物聯(lián)網(wǎng)上。為實(shí)現(xiàn)如此大膽的增長(zhǎng)預(yù)測(cè)，物聯(lián)網(wǎng)解決方案將需要證明其價(jià)值，并克服尺寸、成本、功耗和可用性方面的眾多技術(shù)挑戰(zhàn)。

在百里博看來(lái)，用戶界面這一領(lǐng)域擁有大量改進(jìn)空間，以及尚待開(kāi)發(fā)的潛力，能夠?qū)⑽锫?lián)網(wǎng)推向更高水平。為順暢并擴(kuò)大用戶與技術(shù)之間的互動(dòng)，它已開(kāi)發(fā)出獨(dú)有的MOEMS激光掃描技術(shù)，用于投影和感應(yīng)交互式圖像；“為了促進(jìn)營(yíng)收，用戶必須能夠看到實(shí)際的產(chǎn)品圖像，因?yàn)閮H僅音頻控制界面所提供的刺激感不足以觸發(fā)客戶在例如網(wǎng)上購(gòu)物時(shí)的購(gòu)買行為。”

交互式投影模塊具備免對(duì)焦投影、緊湊尺寸和低功耗的特征，并可靈活地將任何表面轉(zhuǎn)變?yōu)橛葹橹庇^和具有視覺(jué)吸引力的虛擬用戶界面，非常適合與家用電器、智能揚(yáng)聲器、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡、可穿戴設(shè)備等配合使用，Schellin補(bǔ)充道。

具體而言，交互式投影模塊將虛擬用戶界面圖像投影到表面上，并持續(xù)掃描，以檢測(cè)用戶的手勢(shì)和交互，例如觸摸、拖動(dòng)或點(diǎn)擊；能夠按需投影到任何表面上的虛擬界面提供了近乎無(wú)限的應(yīng)用可能性，無(wú)需受到物理控制撥號(hào)和按鈕的阻礙，將為物聯(lián)網(wǎng)和消費(fèi)產(chǎn)品空間帶來(lái)革新；普通設(shè)備將立刻擁有無(wú)限靈活的物聯(lián)網(wǎng)界面，并且得益于其緊湊且節(jié)能的特性，交互式投影模塊非常適合“科幻功能”，例如從智能腕表和個(gè)人移動(dòng)設(shè)備投影用戶界面圖像。

“新的市場(chǎng)需要新的解決方案。Bosch Sensortec在MEMS和MOEMS技術(shù)領(lǐng)域推出的上述和其他最新創(chuàng)新一定會(huì)在這場(chǎng)根本性變革中發(fā)揮重要作用，并最終實(shí)現(xiàn)‘打造更加智能的世界’的目標(biāo)。”百里博總結(jié)說(shuō)。

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