传感器的三个分类，什么是人工智能传感器？

IOT可穿戴设备的巨大增长空间给各种类型的传感器带来机会，包括惯性、压力、温湿度、气体类传感器等。作为全球MEMS传感器第一大供应商，博世目前每年出货大概15亿颗。在2005年从博世汽车电子MEMS Sensors部门独立出来了Bosch Sensortec部门，并主要针对消费电子领域提供传感器，目前Bosch Sensortec每天大约有500万颗芯片产量，平均市占率达到40%左右。

近年来，单一的智能手机市场开始遇到瓶颈，从2017年下半年的情况来看，全球智能手机市场出货量呈现增长趋缓趋势。业界迫切需要新的产业热点来替代智能手机增长停滞的空白。根据IDC 2017年的数据，预计总体的可穿戴市场从2017年的1亿1320万出货量以18.4%的复合年增长率在2021年增长到2.223亿，这几乎是2017年数字的两倍。

Bosch Sensortec GmbH亚太区总裁百里博

可以说，可穿戴市场从手环产品最基本的计步、心率功能开始逐渐智能化升级，越来越多的混合/智能手表产品开始出现，并从过去手机的配件定位向独立的移动计算终端演进。随着可穿戴产品的智能化程度越来越高，更低功耗的解决方案、更多功能应用到加入、更小的体积尺寸成为业界的普遍瓶颈。

在近日举行的慕尼黑电子展上，Bosch Sensortec针对业界痛点一口气推出了三款产品，包括BMA400超低功耗加速度计，高性能6轴惯性测量单元（IMU）BMI085，以及互动激光投影模组。其中Bosch Sensortec更是重点介绍了一款可量产的互动激光投影模组。

超低价与低功耗，智能手机传感器新趋势

“IoT应用非常细分，因为这里面有很多很多类型的传感器会被使用到。包括惯性、压力、温湿度、气体传感器等等。如果要说什么样的传感器是我们2018年最具有发展性的，我们看到的是在可穿戴耳机应用或是智能手表领域的发展。” Bosch Sensortec GmbH亚太区总裁百里博对《国际电子商情》记者表示，传感器在智能手机中的应用目前呈现几个趋势：

一方面是加速度传感器已经非常饱和，在向超低价的方向走。“超低价不是我们关注的市场，我们要提供高品质、高性能的传感器。我们也认为加速度传感器在很多新兴市场还是有很多成长空间，同时加速度传感器的技术发展并没有到极限。” 百里博表示。

另一方面加速度传感器在IoT设备中开始向超低功耗发展，以满足更加多元化的应用。比如此次发布的BMA400只需要4μA的超低功耗，可以极大的延长可穿戴设备（如健身带、智能服装、腕表和活动追踪器）所配电池的使用寿命，使得许多IoT设备可以仅凭纽扣电池进行长期供电。

传感器的三个分类，什么是人工智能传感器？

2017年，博世成立了全球人工智能研究中心，主要关注人工智能中的深度学习、机器学习等领域，这些技术会更多的应用到自动驾驶技术中。那么针对消费类电子的Bosch Sensortec产品线能否跟AI应用结合呢？百里博表示，目前传感器的类别大致可以分为三个区块。最简单的传感器有一个中断机制，里面有个特定功能。“例如手机拿起来，它就会告诉你一个讯号，是你要来判断的，就是手机这个是用来做决定跟处理。”

第二种产品是BMA400这样的产品，除了有中断机制，还会有预先编程好的功能，比如手环中计步器的使用、敲击识别的应用，这些都需要预先变成，针对复杂的使用场景进行优化。

第三种产品是能够学习使用者的环境、习惯、感知。这些传感器可以更智能输出到符合用户期待的数据，并针对这样的数据来作分析，之后再提供需要的运算。笔者认为，第三种产品可以称得上是“人工智能”传感器，因为可以自我学习。百里博表示，第三种产品会在今年底、明年初量产。

此外，随着人工智能应用的普及，仅仅依靠智能手机来进行环境数据采集会遇到一些困难。比如用户一旦将智能手机放到裤兜里，很多传感器会被盖住，这个时候收集的数据会发生错误，甚至无法发生作用。而不管是机器视觉还是语音助手等服务都需要大量的数据进行分析和学习，同时对周边环境进行更详细、不简单的监控和数据收集。“比如说去年我们推出的另外一个传感器BME680，它是四合一的环境传感器。而我们推出的BMA1680，就集成了温湿度以及压力、气体传感器。除了手机外，这些环境传感器更适合放到IoT设备上侦测环境。” 百里博认为，不仅是在手机上，而且应该在手环、手表、耳机等IoT设备上加入更多的环境传感器，这样手机变成数据处理和计算的中心，而其他IoT设备变成不同的检测节点，可以在不同的部位感知周边环境。百里博认为IoT设备更适合用来进行环境检测，比如将一些动作传感器放到智能手表和手机中，将压力传感器放到智能耳机中。“未来很多细小的可穿戴设备都会用到这些传感器，去解决手机长期放在口袋中无法搜集数据的困扰。

除了手机和可穿戴产品，AR/VR类设备也是Bosch Sensortec关注的重点。根据IDC预测，到2021年，AR/VR耳机的市场总量将增至810万部，相当于年复合增长率高达56%。百里博认为，以往AR/VR设备需要通过外部的激光、摄像头来进行定位辅助，而Bosch Sensortec推出的高性能6轴惯性测量单元（IMU）BMI085则可帮助这些设备实现本地的导航定位、运动跟踪等应用，也可以减少令人不适的晕动病效应。百里博同时也表示，在以往类似的高阶IMU产品主要应用到旗舰智能手机中，智能手机一般采用的是Bosch Sensortec的BMI055产品线，而BMI085则是BMI055产品线的后续产品，在性能上均有所提升。“从今年的趋势来看，我们的客户已经从单纯的加速度传感器，提升到IMU传感器。目前大部分（AR/VR）客户都在使用BMI055这样的产品，这在手机上是相当少见的。” 百里博表示，由于应用场景不同，AR/VR类产品在使用中会做不同的优化。

值得一提的是，随着可穿戴产品智能化程度的提高，功能应用变得越来越复杂，因此也需要更复杂的人机交互方式。SONY在2014年就公布了一段概念宣传片，宣称其Cicret腕带可以在使用者手臂上投射屏幕，用户可通过点击屏幕投影、做手势的方式操作腕带。据称这项针对可穿戴设备的新兴投影互动技术供应商为法国的Smartpubilc，该公司一直致力于皮肤投影显示屏的可行性实验。可惜几年过去，量产产品仍然迟迟无法上市，依旧是“实验室”产品。

不过，这次Bosch Sensortec展示的交互式投影模块采用了独家MOEMS激光扫描技术，可灵活地将任何表面转化为直观和具有视觉吸引力的虚拟用户界面，应用场景包括家用电器、智能扬声器、增强现实眼镜、可穿戴设备等。百里博表示，这是目前可穿戴真正可使用的量产技术。

其实目前这种激光互动投影技术已经有不少产品采用，但是要把模块做得很小，使得体积、功耗、性能满足可穿戴设备的使用就很难了。百里博表示，与目前主流的DLP、LCOS技术相比，MOEMS激光扫描技术的优点是不会丧失亮度，因为是通过激光直接打到要成像的地方，所以不需要镜片的对焦环来对焦，可以自动对焦，同时可以在任何平面上进行投射。“比如手表来说，我们可以投在手上的尺寸已经远大于手表可以提供的内容，比如拨号、天气、温度的表现，这些足以应付到智能手表的场景。” 百里博同时表示，以后智能手机也不一定会有屏，通过这种全新的交互方式，手机的产品形态有可能发生重大变化。“所以我们认为未来3、4年会变成一个有趣的发展，以后手机可能是纯粹的通信中心，也可能更多的计算和传感会通过穿戴设备实现。”

当然，由于这种MOEMS激光扫描技术比较新，还不是量产产品，因此目前这种模块的成本还较高。百里博认为，随着激光的效率增加，尺寸逐渐变小，未来的成本下降取决于是否有足够多的使用场景。对于消费者来说，是否为新技术买单主要是因为有大量的应用。“我们预测可能在三年后会是一个比较大的爆发期，到时候成本会非常具有吸引力。”