二、Note7秘密武器之——Sensor Hub

　　在三星的發(fā)布會上，除了對虹膜識別的支持，對近熱炒的VR的完美支持，更是NOTE 7的另一大特點。由于VR設備需要及時檢測到頭部的運動，及時更新相關的顯示。這就需要Sensor Hub的精準算法，因為只有好的算法，才能讓VR設備做出及時的相應。這就引出了今天我們討論的另一個重點——Sensor Hub。

　　Sensor Hub 到底能做什么？

　　Sensor Hub，中文名：傳感器控制中心。Sensor Hub主要有兩個功能：

　　1. 在CPU休眠的情況下，實現(xiàn)對傳感器的實時控制，從而達到降低功耗的功能。

　　2. 將不同類型Sensor的數(shù)據(jù)進行融合，實現(xiàn)多種sensor數(shù)據(jù)結合才能實現(xiàn)的功能。

　　而概括地看，Sensor Hub可以執(zhí)行以下操作：

　　1. 手勢識別：感測人的手勢，如：翻轉手機，敲打手機，搖晃手機，拿起手機等手勢。

　　可實現(xiàn)案例：翻轉靜音，拒接電話，搖晃切換背景圖片以及拿起接聽電話等功能。

　　2. 設備狀態(tài)識別：感測設備的狀態(tài)，如：手機面朝上/朝下， 手機在桌子上，還是在口袋里，還是在人手里。

　　可實現(xiàn)案例：手機在口袋里時，自動將來電鈴聲放至最大；而在桌子上的時候，調(diào)至靜音震動模式。

　　3.用戶狀態(tài)識別：感測用戶的狀態(tài)，如：跑步，走路，站立，坐下等。

　　實現(xiàn)功能： 在走路/跑步時，自動打開記步功能，而站立和坐下后，暫停相關功能。

　　4.用戶交通行為判斷：感測用戶乘坐交通時的狀態(tài)，如：開車，坐火車，坐電梯等。

　　實現(xiàn)功能： 在開車狀態(tài)，自動藍牙連接；而在火車上接電話，開啟消噪功能。

　　5.室內(nèi)定位/室內(nèi)導航：室外定位目前主要是GPS+AGPS。AGPS是通過手機附近的基站獲取GPS輔助信息（包含GPS的星歷和方位俯仰角等），從而幫助GPS快速，準確定位。在GPS信號不強的情況下，手機也可以通過多個手機基站進行定位。

　　但GPS和AGPS無法解決室內(nèi)的精確定位的問題。而目前普遍的室內(nèi)定位方式，則是手機通過判斷與周圍的WiFi路由器或低功耗藍牙BLE設備的距離，來判斷手機的室內(nèi)位置。Apple采用的iBeacon技術，則就是利用低功耗藍牙BLE實現(xiàn)位置定位等各種應用。

　　不過無論通過GPS/AGPS定位，還是通過WiFi/藍牙的定位，通過Sensor Hub，可以融合當前運動的加速度，角速度進行慣性導航，而有了地磁的數(shù)據(jù)，可以準確的判斷運動的方向，并更準確的進行室內(nèi)定位。

　　而且融合了Sensor Hub的數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)更多的功能，尤其在室內(nèi)室外切換。

　　常見實現(xiàn)功能：

　　1. 車輛突然行駛至隧道或者高架下方后，突然失去了GPS的信號，這時手機只需要通過判斷當前運動的加速度和角速度，就可以準確判斷車輛的運動方向。

　　2. 結合氣壓傳感器后，可以迅速定位用戶所在的樓層，幫助用戶找到想去的商家店鋪，或者尋車。

　　3. 若再結合攝像頭， 還可以在當前拍攝畫面上，進行導航。（如告知店鋪位置，告知方向）

　　6. 在可穿戴/VR上的應用：

　　由于Sensor Hub 可以實現(xiàn)精準的設備狀態(tài)識別和用戶狀態(tài)識別，所以Sensor Hub可以在可穿戴和VR上發(fā)揮很大的作用。比如抬起手，手環(huán)顯示時間。比如打VR游戲的時候，VR設備通過Sensor Hub數(shù)據(jù)判斷用戶的狀態(tài)，從而顯示不同的場景。

　　如何實現(xiàn)Sensor Hub？

　　一個具有如此強悍能力的輔助，那么Sensor Hub是怎么工作的呢？據(jù)了解，它主要是需要一個MCU或DSP去處理相關的Sensor數(shù)據(jù)。

　　而在手機上，實現(xiàn)Sensor Hub，共有三種方式：

　　1. 將Sensor Hub 做為單獨芯片，放置在CPU與各類MEMS之間。

　　優(yōu)勢： Sensor Hub芯片和MEMS都可以靈活切換。可選性多樣化。

　　劣勢： 需要支持種類多，調(diào)試難。

　　2. 將Sensor Hub與MEMS合二為一，接收不同sensor給來的信號進行融合，再將融合后的信號提供給AP。

　　優(yōu)勢： 由于sensor已經(jīng)選好，調(diào)試相對簡單。

　　缺點： sensor基本固定，客戶不能自行選擇

　　3. 由AP來集成Sensor Hub，sensor先將數(shù)據(jù)提供給AP內(nèi)部的Sensor Hub，Senor Hub融合后再將數(shù)據(jù)提供給AP。

　　優(yōu)點：sensor選擇自由，有機會降低成本。

　　缺點：對AP算法難度大，AP需要與各sensor協(xié)調(diào)作戰(zhàn)。

　　關于sensor hub的一些看法

　　從成本來看，如果將sensor放在外面，無論是獨立的還是與sensor放在一起都會增加額外的成本。而AP一方面可以通過低制程來降低MCU的成本，另一方面也可以與其他功能共同分享一個MCU，從而達到降低成本的目的。

　　從手機生態(tài)鏈來看，第一種是有MCU的公司希望看到的局面，不過除了像ST這種既有MCU技術又有Sensor技術的公司才有能力去做大這件事。之前Apple，Samsung用的就是這種方案。但Apple最新方案用的是第三種。而Sensor公司肯定希望做第二種，因為這樣一方面可以打包銷售自己所有的Sensor，另外一方面也可以提升自己的Revenue。但是多數(shù)Sensor公司在MCU領域并沒有太多的耕耘。第三種則是AP供應商希望實現(xiàn)的方式。而目前來看，也是客戶最想看到的方式。雖然這樣會要求AP廠商實現(xiàn)相關的算法，但對終端客戶來看，這樣也能更方便選擇不同類型的sensor，從而獲得更好的性價比。

　　從智能穿戴生態(tài)鏈來看，第一種有著一定的優(yōu)勢。比如智能手環(huán)就可以通過Sensor Hub的MCU完成對Sensor數(shù)據(jù)的融合，并實現(xiàn)部分控制，而不需要再加入主控芯片。所以做獨立Sensor Hub的公司目標市場除了手機，也會把更多的精力放在智能穿戴上。

　　Sensor Hub的產(chǎn)業(yè)鏈

　　如前面介紹的虹膜識別一樣，Sensor Hub也會給產(chǎn)業(yè)鏈帶來一個新機會，這些產(chǎn)業(yè)鏈廠商包括了：

　　（1）Sensor類供應商：

　　Accelerometer 加速度傳感器： 主要的供應商有ST，Bosch，F(xiàn)reescale，ADI，美新等；

　　Gyro Sensor 角速度傳感器： 主要的供應商有Invensesne，ST，Bosch，Panasonic等；

　　Geomagnetic 地磁傳感器：主要的供應商有AKM，Yamaha，ST，QST，愛盛等；

　　Barometer 氣壓傳感器：Bosch，Sensata，Infineon，Denso等。

　　具體的Sensor供應鏈，小編將單獨寫一篇文章介紹，就不再此敖述了。

　　（2）算法類供應商：

　　速位科技成立于2007年。主要致力于體感互動遙控、無線高清傳輸、影像臉部/物體追蹤、云端處理引擎。目前是主要的Sensor Hub 算法提供商。

　　Hillcrest Labs成立于2001年。主要開發(fā)智能電視相關的傳感器控制，如進行體感游戲。目前在手機Sensor Hub上也有一定的技術積累。

　　Movea 成立于2007年，是主要的Sensor Hub算法獨立供應商。2014年被Invensense收購后，基本配合Invensense自己的Sensor，而不再是獨立的Sensor Hub算法供應商。

　　PNI 成立于1987年，主要從事軍工級的地磁傳感器。擁有多年的Sensor fusion的經(jīng)驗，可提供Sensor Hub的軟硬件解決方案。

　　Quicklogic成立于1988年，主要從事客戶定制化標準產(chǎn)品。Quicklogic為智能手機和可穿戴設備提供了軟硬件全套解決方案。

　　三、總結

　　并不是所有技術的出現(xiàn)都能給產(chǎn)業(yè)帶來新的巨變，強如蘋果也有曾經(jīng)折戟的時候，作為安卓陣型的最強大的領軍人，依賴于完善的產(chǎn)業(yè)鏈，三星一直都走在和蘋果競爭的最前線，也是安卓陣型唯一可以和蘋果抗衡的廠商。而三星本身在技術上的開發(fā)和投入也是值得同行欽佩的。在智能手機功能同質(zhì)化的今天，三星能夠通過強推這兩個技術，為業(yè)內(nèi)注入一股活水，推動智能手機產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展，這就留待大家評價。