電子發燒友網報道（文/黃山明）MEMS全稱是微型電子機械系統（Micro-ElectroMechanical System），是指可批量制作的，將微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路、直至接口、通信和電源等集成于一塊或多塊芯片上的微型器件或系統。在智能家居中，MEMS傳感器發揮著關鍵的作用。它們使得家居設備能夠互聯互通，顯著提升了我們的生活品質。

MEMS傳感器的發展

MEMS技術對當今的傳感器的普及起到非常關鍵的作用。可以說，如果沒有MEMS技術，傳感器的微型化、集成化、低功耗等特性將很難實現，物聯網、智能手機、智能家居、汽車等產品的發展也將受到阻礙。

1959年，美國物理學家Richard Feynman在其著名的演講“底部有足夠的空間”中提出了將機器小型化到原子和分子尺度的想法，這可以被看作是MEMS傳感器的理論基礎。直到1962年，硅微壓力傳感器的問世標志著MEMS技術的誕生。這種設備的特征是用硅膜、壓敏電阻和體硅腐蝕，它不僅是MEMS微傳感器的起點，同時也是MEMS體加工的起始點。

在20世紀70年代到80年代期間，MEMS技術得到了顯著的發展，包括壓力傳感器、加速度計、陀螺儀等各類傳感器應運而生。然后進入90年代，汽車的電子設備以及應用逐漸增多，推動了MEMS傳感器應用的落地，例如安全氣囊、制動壓力、輪胎壓力監測系統等。

比如第一個真正大規模商業化的MEMS傳感器是加速度計，它由美國ADI公司于1991年發明。該傳感器基于電容傳感原理，傳感器的輸出信號可用于測量加速度或傾斜度。在這個時期，也有了重要的突破，1998年美國Draper實驗室研制出了較早的MEMS陀螺儀。

進入21世紀后，MEMS技術得到了廣泛的應用和發展，不僅在信息、生物、航天、軍事等領域有廣泛應用，同時在很多消費電子產品中也能看到其身影。如今，MEMS技術已經成為現代前沿核心技術之一，對于國家保持技術領先優勢具有重要意義。目前，MEMS傳感器已占到所有傳感器市場份額的約一半以上。

MEMS傳感器在智能家居領域的應用

MEMS傳感器其實包含許多種類，如MEMS射頻器件、MEMS壓力傳感器、MEMS慣性傳感器（含加速計和陀螺儀）等，都為主要的MEMS傳感器種類。

由于豐富的種類，MEMS傳感器在智能家居中的應用廣泛且重要。它們相當于家居中的“眼鼻耳”，是人體五感的延伸，用傳感技術來代替人體收集各種信息，從而實現家居環境“可視化”。比如智能門鎖通過利用MEMS傳感器實現手勢識別開鎖、語音控制開鎖等功能，大大提高了用戶使用的便捷性。

而在智能照明系統中，MEMS傳感器可以實現自動調節燈光亮度和顏色，達到節能和提高用戶體驗的效果。此外，智能窗簾也可以通過MEMS傳感器實現自動開啟和關閉，根據室內外光線強度的變化調節窗簾的開合程度，以保持室內環境的舒適度。

在智能空調系統中，MEMS傳感器能夠實時監測室內溫度、濕度等環境參數，并根據用戶的需求自動調節空調的工作模式和溫度，使空調工作更加高效且節能。此外，空氣凈化器也可以通過MEMS傳感器監測空氣質量，實現自動開啟和關閉。

此外，在監測空氣質量領域中，MEMS氣體傳感器也應用廣泛，可以應用在空氣凈化器中。通過實時監測室內氣體濃度，如二氧化碳、甲醛等有害氣體，可以及時采取相應的措施，保持室內空氣清新，提升居住者的生活質量和健康水平。

這一傳感器還可以監測人體呼吸氣體中的成分。通過分析呼吸氣體中的特定成分，如氧氣含量、二氧化碳濃度等，可以提供健康狀態、新陳代謝等方面的關鍵信息，為個人健康管理提供準確的數據支持。

隨著技術發展，MEMS傳感器也將呈現出幾個明顯的發展趨勢，比如多功能集成化和組合化。由于設計空間、成本和功耗預算日益緊縮，在同一襯底上集成多種敏感元器件，制成能夠檢測多個參量的多功能組合MEMS傳感器成為重要解決方案。

同時，軟件正成為MEMS傳感器的重要組成部分，隨著多種傳感器進一步集成，越來越多的數據需要處理，軟件使得多種數據融合成為可能。MEMS產品發展必將從系統應用的定義開始，開發具有軟件融合功能的智能傳感器，促進人工智能在傳感器領域更廣闊的應用。

此外，低功耗以及無源化都是今后MEMS傳感器的重要發展方向，因此也可以看到當前的MEMS傳感器幾乎都具備低功耗的特性，也讓其能夠廣泛應用于各種智能家居設備中。

小結

MEMS傳感器對于智能家居的意義重大，不僅可以實現家庭設備的互聯互通，使得智能家居設備能夠根據用戶的需求和環境的變化自動調整工作狀態，顯著提升了我們的生活品質，也能實現對家庭環境的精準監測。同時MEMS傳感器種類繁多，主要包括運動傳感器、壓力、麥克風、環境、光傳感器等，完全可以滿足智能家居的各種需求。