物聯(lián)網(wǎng)世界產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)系統(tǒng)在不斷完善，作為感知這個世界的觸角，傳感器變得越來越智能，其創(chuàng)新的動力正來自于不斷細分的消費領域及個性化用戶需求，軟件算法將成為傳感器的核心競爭力。

　　從全球市場來看，MEMS傳感器在消費領域比工業(yè)領域的營業(yè)收入高出十幾倍，工業(yè)傳感器主要應用在導航、地震勘探、醫(yī)療、軍事、航空和工藝控制等；手機和平板等移動終端則是消費類MEMS傳感器的溫床，加上突飛猛進的物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設備產(chǎn)品，IHS預期，在2018年時，全球MEMS消費與移動應用收入將達到57億美元，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)MEMS將產(chǎn)生的3.34億美元。

　　越來越Smart的傳感器逐漸走向細分領域定制化

　　由集成電路技術為起始點發(fā)展而來的MEMS技術，經(jīng)20多年的萌芽，在90年代日新月異。雖然MEMS歷史短暫，但以獨特性能、小尺寸、可靠性高以及低成本等優(yōu)勢在手機、平板、汽車、醫(yī)療及健康監(jiān)護、娛樂等領域得到巨大發(fā)展。

　　獨特的物理和生化感知性能使傳感器別具魅力。基本的MEMS傳感器是“MEMS+ASIC”組合，MEMS將所感知的外界環(huán)境信息（物理/生化）轉(zhuǎn)化為模擬微弱電信號，ASIC將電信號進行放大及濾波等處理，根據(jù)需要轉(zhuǎn)化為模擬/數(shù)字信號。

　　隨著智能硬件產(chǎn)品的爆發(fā)及應用領域不斷細分，越來越多的MEMS傳感器廠商開始走向定制化之路。主要體現(xiàn)在兩個方面，一是根據(jù)工業(yè)級和消費級產(chǎn)品對精度、量程的不同需求來定制；二是針對不同應用細分領域的自帶MCU算法定制——“MEMS+ASIC+MCU”組合，作為萬物互聯(lián)的數(shù)據(jù)來源，傳感器不再局限于精準感知，而是變得越來越smart，從感知后需要“舉手報告”演變成可以先自行處理數(shù)據(jù)，再向中央處理器發(fā)出執(zhí)行指令。

　　基于應用服務的算法將是傳感器的核心動力

　　國內(nèi)外傳感器廠商在軟件算法上的投入不斷加大，例如Invensense并購法國超低功率定位、活動追蹤和情境感知軟件商Movea、室內(nèi)外定位軟件商TPI；最早做加速度計傳感器的Freescale也專注于思考在算法上吸引客戶；博世最近在慕尼黑展上發(fā)布了帶MCU的六軸加速度計，用于可穿戴、水杯、衣服等消費電子；國內(nèi)格科微的全資子公司思立微將觸角伸入指紋識別傳感器和獨特算法設計；國內(nèi)矽睿，深迪，敏芯，美新，士蘭微等紛紛推出整合MCU的解決方案。

　　國內(nèi)MEMS企業(yè)受到客戶啟發(fā) ，為解決客戶沒有算法或所做定制軟件放不進定制系統(tǒng)等問題，開始將MCU放進傳感器。例如國內(nèi)首家進入MTK參考設計的慣性傳感器廠商蘇州明皜，將在今年六月開始向客戶提供一款整合MCU的三軸加速度傳感器。這顆傳感器將應用于運動、健康、娛樂等細分領域，根據(jù)功能賣點放入不同算法或調(diào)整其參數(shù)，配合8位到32位的MCU。明皜副總吳炆皜先生表示，國產(chǎn)傳感器替代博世、ST等國際品牌是一個必然的趨勢。MEMS單以芯片而言量在增長，價格也在下降，市場總?cè)萘肯啾?a target="_blank">IC還有較大差距。然而，隨著智能化社會的推進，傳感器被越來越多的領域當作標配應用。傳感器企業(yè)需要思考如何抓住這一市場機遇目前看來，要抓住物聯(lián)網(wǎng)的風口。過去明皜賣MEMS芯片，數(shù)據(jù)分析并不是特長，在物聯(lián)網(wǎng)時代用戶數(shù)據(jù)模型建立的過程中，作為數(shù)據(jù)采集來源的傳感器有至關重要的作用，而3-5年后數(shù)據(jù)模型建立完成，硬件迭代周期變長，用戶轉(zhuǎn)為服務買單，傳感器企業(yè)也要走向軟硬件結(jié)合的集成化之路。

　　圖：明皜的三軸加速度傳感器和三軸磁傳感器

　　明皜CEO汪達煒先生認為，傳感器原先是一個被動器件， MCU定制拼的是算法，我們需要變身為系統(tǒng)方案公司。傳感器作為觸角感知到環(huán)境，最終要靠計算做出綜合判斷，而后扮演執(zhí)行器的角色，再思考通過什么方式將信息推送給用戶。目前的市場來看，手機主芯片希望占據(jù)主導地位，但傳感器卻希望自己越來越智能。將來是不是所有的傳感器不再需要去請求主芯片給指令？也許會有，在智能手機上不會馬上實現(xiàn)，但是可穿戴設備已經(jīng)改變，可穿戴設備是可以沒有主芯片的。MCU將幫助傳感器實現(xiàn)智能化。明皜的慣性傳感器已應用于移動終端、可穿戴設備等領域，未來室內(nèi)導航、健康醫(yī)療等應用也會是明皜重點關注的。

　　不同于手機或平板中的十幾顆傳感器將數(shù)據(jù)交由外部MCU（Sensor Hub）來進行各種不同算法處理，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品功能更加碎片化，因此對于一些只有一到兩顆傳感器的可穿戴設備，將算法打包一起賣給集成商成為趨勢。另外，物聯(lián)網(wǎng)時代硬件公司不再占有主導地位，而是變?yōu)榉盏妮d體，同樣芯片的定義也會采用從應用倒推的方式，例如指紋識別，醫(yī)療（心率/血氧）傳感器等細分領域中，由于算法的數(shù)據(jù)模型不同（中醫(yī)、西醫(yī)、脈搏等），傳感器廠商的測量方法也不同，要求的精度和材質(zhì)也有區(qū)別，因此傳感器廠商需要充分跟應用服務企業(yè)溝通。

　　傳感器制造產(chǎn)業(yè)鏈不斷升級完善

　　MEMS設計在走向智能化的同時，產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)也在為物聯(lián)網(wǎng)推波助瀾。有些Foundry將現(xiàn)有6寸、8寸線改為MEMS生產(chǎn)線， MEMS在走向CMOS和MEMS的集成工藝方案，這樣更容易實現(xiàn)MEMS與信號控制電路的單片集成，在提高MEMS性能的同時又能降低加工成本。而對于MEMS的封裝測試，根據(jù)MEMS的設計不同，測試方法各有不同，且由于MEMS產(chǎn)品細分領域多，不同MEMS需要單獨開發(fā)封裝工藝，并不太容易形成規(guī)模效應，目前封測廠可以針對某一類型的具有通用性的MEMS封裝工藝，根據(jù)不同客戶微調(diào)，盡可能實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。蘇州晶方科技研發(fā)總經(jīng)理王之奇先生表示，晶方除專注在CIS（影像傳感器）和FingerPrint（指紋識別）MEMS外，還有很多其他MEMS產(chǎn)品。CIS的封裝跟MEMS的封裝具有共通性，晶方能快速導入MEMS量產(chǎn)，現(xiàn)在越來越多客戶在導入8寸線。就一般MEMS芯片而言，比CIS小很多，成本優(yōu)勢明顯，而且MEMS對封裝一致性要求非常高，整片MEMS同時封裝就可以達到效果。

　　圖：晶方MEMS（微機電系統(tǒng)）晶圓級封裝技術

　　可以看到，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)系統(tǒng)的建立促使上下游企業(yè)聯(lián)動，傳感器技術作為物聯(lián)網(wǎng)感知層的核心，其創(chuàng)新動力正來自于不斷細分的消費領域及個性化用戶需求，應用場景推動傳感器算法創(chuàng)新， MEMS傳感器企業(yè)正從渠道競爭走向產(chǎn)品規(guī)劃準確性的競爭。