物联网传感器的未来等相关问题进行讨论

传感器从19世纪60年代诞生至今大约有150余年的时间，如今随着物联网产业的快速发展，对于传感器技术提出了更多、更高的要求。

传感器被视为物联网的重要使能技术，2017 年全球传感器市场规模40亿美元，到2021年将达到650亿美元，而MEMS传感器是其中重要的增长点。在慕尼黑（上海）电子展会期间，Bosch Sensortec着重展示了三件产品：BMA400、BMI085、交互投影模块。

会议期间，笔者有幸采访到了Bosch Sensortec MEMS 产品领域的总负责人

Ralf Schellin先生，就物联网传感器的未来等相关问题进行了讨论，现将感悟整理如下：

Bosch Sensortec MEMS产品领域的总负责人Ralf Schellin先生

智能——场景需求升级

三大类别传感器的演进

IoT可穿戴设备、ARVR、智能家电、智能工业、机器人、无人机等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，每天大约有500万颗芯片产量，平均市占率达到40%左右。Bosch Sensortec成立于2005年，由博世的汽车电子MEMS Sensors部门而来，专门针对消费类电子提供MEMS传感器应用产品。从一开始主打手机市场，到后来为可穿戴设备提供MEMS产品，再到现在看好IoT的市场机会，Bosch Sensortec一直走在市场前列，探索着物联网传感器未来之路，并经历了不同阶段的场景需求，而这些需求对应传感器的三大类别。

第一类，特定功能的传感器。

Bosch Sensortec亚太区总裁Leopold Beer表示，该类传感器有一个简单的中断机制，主要应用于比较单纯的应用界面，像画面稳定、横屏竖屏或者一些游戏的使用，大部分使用是原生的数据，只要传感器侦测到以后，会提供一个数据，便于设计工程师进行相关应用的设计。

第二类，预编程的传感器。

随着应用升级，传感器多样化需求仅靠一个简单的中断已经无法满足，还需要嵌入预先编辑好的功能。比如手环中计步器的使用、敲击识别的应用，这些都需要预先编程器，针对复杂的使用场景进行优化。

第三类，“AI”传感器。

定制——碎片化市场来袭

三大核心产品彰显科技力量

超低功耗与高性能结合的BMA400

开启VR/AR智能世界大门的BMI085

BMI085一款高性能6轴惯性测量单元（IMU）BMI085，其将3轴16位MEMS加速度传感器和一个3轴16位MEMS陀螺仪封装在一起，适合要求苛刻的VR、AR等应用。如导航、身体/人体运动跟踪和高端游戏。紧凑型MEMS传感器封装具有多种功能，结合了极低漂移陀螺仪和低噪声加速度计，可显著减少令人不适的晕动病效应。其对头部运动的超精确瞬时检测将时间延迟缩短至几乎不可察觉的最小值。因此，电子设备制造商能够创造出更加真实和身临其境的虚拟和增强现实体验，使耳机用户能够更长时间地融入虚拟环境，而不需要时常进行休息。

Ralf Schellin进一步说到，新型BMI085的极低延迟使耳机制造商能够消除图像漂移并提供逼真的实境体验。IMU提供低于3 ms的低运动至光子延迟，并且能够在连续头戴式显示器(HMD)或增强现实头戴式耳机场景中经常遇到的高温度波动环境下，实现接近完美的稳定性。这套系统进一步提高了准确性，对于当今快如闪电的高清增强现实/虚拟现实应用来说至关重要。

灵活的交互式投影模块

交互式投影模块主要是提供一个更弹性的使用交互界面，让物联网的使用场景可以更多元化。该产品采用博世独家开发的MOEMS激光扫描技术，用于投影和感应交互式图像。它可实现免对焦激光投影，并可灵活地将任何表面转变为尤为直观和具有视觉吸引力的虚拟用户界面(UI)，非常适合与家用电器、智能扬声器、增强现实眼镜、可穿戴设备等配合使用。

其实，它是基于微型扫描仪的互动投影模块，是一个光学微系统，尺寸大致为高7mm，宽度是30mm，长度是30mm（参考设计尺寸）。它的主要特色在于免聚焦，激光这边的技术，它直接通过激光扫描每个点，进行自动对接，可投射在不同的几何表面，甚至是任何不同的距离（Leopold Beer表示， “由于是物联网设备交互界面，距离不需要很远；另外，距离远可以通过激光模组升级，更大功率的激光模组实现清晰可变，但这样对眼睛会有伤害”）。

融合——技术搭配创新应用

技术整合与市场需求反馈

众所周知，在MEMS Sensors领域，博世是全球第一大的供应商。面对手机市场的饱和以及物联网持续增长的市场机遇与挑战，博世已经做好了充足的准备，进行升级转型。引领MEMS产品向嵌入式软件和算法、集成式传感器组合等整体解决方案升级，定制化和智能化产品走向融合发展之路。

对于Bosch Sensortec的融合发展，体现在两大方面，一是技术整合创新，另一个则是多方位的市场需求的融合，进而更精准定义产品，快速推动市场化应用。

在采访中，Ralf Schellin表示，目前，物联网传感器在技术整合方面，已经看到了三大趋势：

第一，Sensors和Sensors的整合。比如，加速度计和陀螺仪的整合，甚至跨类型传感器的整合，如惯性传感器、环境传感器、光学传感器的相互整合。

第二，Sensors与MCU或算法的整合。它们的整合将为客户提供更低功耗、体积更小的模块化产品，方便使用者灵活开发。

第三，Sensors与无线通信模块的整合。比如Zigee、Lora、蓝牙等模块的整合，方便边缘端的传感器间进行数据传递，从而方便物联网体系进行边缘端进行智能化处理。

另一方面，博世是一个庞大的集团，员工大概有40万，分布在60多个不同的国家，有四大事业部：汽车及智慧交通部门、工业技术、能源建筑、消费品等。2017年达到了78亿多欧元的销售额。

总结

传感器作为物联网中一个从外界接收信息的载体，重要的感知层前端，传感器未来将随着物联网的普及迎来一个高速的发展期。伴随着博世等先进的传感器厂商的不断探索以及人工智能、VRAR、边缘计算、区块链等技术的不断成熟，传感器将率先打开物联网的潘多拉魔盒。