專訪Bosch Sensortec亞太區(qū)總裁王宏宇：AIoT放量下的傳感器主流發(fā)展趨勢

2023年，全球物聯(lián)網(wǎng)市場已經(jīng)發(fā)展至驗(yàn)證關(guān)鍵期，成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的新型基礎(chǔ)設(shè)施。根據(jù)IoT Analytics發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2022年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接數(shù)為143億個(gè)，2023年預(yù)計(jì)將增長至167億個(gè)。

而人工智能可以通過將數(shù)據(jù)提取出來后做分析和總結(jié)，促使互聯(lián)設(shè)備間更好地?cái)y同工作，讓物聯(lián)網(wǎng)更加智能化的同時(shí)，還能提高物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行效率。人工智能物聯(lián)網(wǎng)，也就是我們常說的AIoT由此誕生。

根據(jù)Research and Markets發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，全球AIoT市場規(guī)模預(yù)計(jì)在2027年達(dá)到836億美元，復(fù)合年增長率為39.1%。

萬物互聯(lián)，傳感先行

當(dāng)你細(xì)心觀察周圍，不難發(fā)現(xiàn)：如今智能手機(jī)比拼照相能力，離不開圖像傳感器；汽車比拼安全能力，離不開各種主動(dòng)和被動(dòng)的安全用傳感器；工廠比拼數(shù)字化運(yùn)維監(jiān)測能力，離不開MEMS、壓力、振動(dòng)等傳感器。所以不管是物聯(lián)網(wǎng)，還是AIoT，感知都是奮戰(zhàn)在最前線的觸角，萬物互聯(lián)的實(shí)現(xiàn)離不開傳感器的創(chuàng)新。

根據(jù)賽迪顧問發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2020年全球傳感器市場規(guī)模為1606.3億美元，其中智能傳感器市場規(guī)模達(dá)到358.1億美元，占總體規(guī)模的22.3%。受汽車、工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療、環(huán)保、消費(fèi)等領(lǐng)域的智能化、數(shù)字化市場需求的持續(xù)帶動(dòng)，預(yù)計(jì)未來全球智能傳感器市場規(guī)模將繼續(xù)增長，到2023年將達(dá)到487.2億美元。

MEMS傳感器：汽車支持消費(fèi)，消費(fèi)反哺汽車

近日，與非網(wǎng)采訪到了Bosch Sensortec亞太區(qū)總裁王宏宇，共同探討《AIoT放量下的傳感器主流發(fā)展趨勢》。

圖 | Bosch Sensortec亞太區(qū)總裁王宏宇

眾所周知，博世公司自1995年至今一直是MEMS傳感器領(lǐng)域的先鋒與全球市場的領(lǐng)導(dǎo)者，近年來其消費(fèi)類和車用MEMS在全球排名第一，至今所銷售的MEMS傳感器數(shù)量已超過180億。

2005年從博世公司獨(dú)立出來的子公司Bosch Sensortec是其消費(fèi)類MEMS市場成績的貢獻(xiàn)者，主要產(chǎn)品覆蓋3軸加速度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)、集成式6軸和9軸傳感器、智能傳感器、氣壓傳感器、濕度傳感器、氣體傳感器、光學(xué)微系統(tǒng)和綜合軟件，應(yīng)用場景包括智能手機(jī)、平板電腦、可穿戴和可聽設(shè)備、AR/VR設(shè)備、無人機(jī)、 機(jī)器人、智能家居及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，同時(shí)還提供定制MEMS傳感器與解決方案的服務(wù)。

王宏宇表示：“Bosch Sensortec的大多數(shù)產(chǎn)品都來源于汽車，比如氣囊里的壓力傳感器和加速度傳感器，車身穩(wěn)定系統(tǒng)中的陀螺儀，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中的IMU傳感器等。事實(shí)上，消費(fèi)類和汽車類傳感器有很多共性，比如慣導(dǎo)最早是應(yīng)用于手機(jī)的，但是其可靠性和精度達(dá)不到汽車的要求，所以我們在這些方面做了很多探索，讓其滿足車規(guī)級(jí)的需求。”

“此外，2015年后博世的MEMS得到快速發(fā)展，主要的貢獻(xiàn)因素是消費(fèi)類產(chǎn)品的量很大。如果說2005年~2015年是汽車在支持消費(fèi)，那么2015年后就是消費(fèi)在反哺汽車。因?yàn)橄M(fèi)類市場對(duì)集成的要求很高，而汽車未來也會(huì)往這個(gè)方向去發(fā)展，比如以前只需要兩軸加速度或者兩軸的陀螺儀，現(xiàn)在看到越來越多的車的應(yīng)用需要六軸的傳感器，我們已經(jīng)在消費(fèi)這邊做好準(zhǔn)備。同時(shí)，低功耗也是消費(fèi)類傳感器追求的目標(biāo)，而有一些車的應(yīng)用對(duì)這方面有比較嚴(yán)格的要求，這也是我們博世的優(yōu)勢，我們在消費(fèi)類這里已經(jīng)積累的很多低功耗設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)和積累，這些能力我們也會(huì)反哺給汽車，形成比較好的互動(dòng)?！?王宏宇補(bǔ)充道。

AIoT需要傳感器小型化

受到一些物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品形態(tài)的影響，以部分智能家居和可穿戴設(shè)備為例，對(duì)體積提出了更高的要求，因此傳感器正在呈現(xiàn)出小型化的趨勢。

近期，Bosch Sensortec推出的四款全新傳感器產(chǎn)品就極致地體現(xiàn)出了小型化這個(gè)趨勢。其中，面向智能溫控器、智能空氣凈化器、可穿戴設(shè)備等應(yīng)用場景推出的顆粒物傳感器BMV080是世界上最小的顆粒物（PM2.5）傳感器，其體積較同類產(chǎn)品小450倍，可用于超小型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，能準(zhǔn)確測量PM2.5濃度并提供可操作的數(shù)據(jù)。

對(duì)此，王宏宇表示：“MEMS小型化的的過程需要方方面面的技術(shù)支持，包括引入新的材料和新的工藝步驟等，Bosch Sensortec也是在不斷耕耘、不斷鋪墊后才能做到如此極致的水平?！?/p>

AIoT需要傳感器低功耗

談到物聯(lián)網(wǎng)，就不得不提到低功耗。從產(chǎn)業(yè)鏈的角度看，就會(huì)發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈非常長，涉及底層元器件到整體解決方案的完整科技鏈條。所以，實(shí)現(xiàn)低功耗也需要從各個(gè)環(huán)節(jié)去考慮，降低綜合功耗，并試圖讓傳感器在有限的能源供給條件下工作更長的時(shí)間。

無論哪家傳感器廠商在推新產(chǎn)品時(shí)都不忘突出一下自家的低功耗特性，但至于低功耗的標(biāo)準(zhǔn)，沒有一個(gè)行業(yè)定量，總之是越小越好。

同樣以前面提到的Bosch Sensortec的四款新產(chǎn)品為例，我們不難發(fā)現(xiàn)，面向可穿戴和智能家居市場推的新一代防水壓力傳感器BMP585，以及面向VR、MR、AR市場來減輕用戶眩暈感的新一代BMM350磁力計(jì)，兩者都采用了低功耗的設(shè)計(jì)。

王宏宇表示：“產(chǎn)品打磨是永無止境的，我們會(huì)根據(jù)市場和客戶的要求，不斷地在指標(biāo)、功耗和尺寸上進(jìn)行提升?！?/p>

AIoT需要傳感器智能化

不是所有的傳感器都叫智能傳感器，與傳統(tǒng)傳感器相比，智能傳感器不再局限于信號(hào)的采集和轉(zhuǎn)換，它還具有信息處理的能力，是傳感器集成化與微處理機(jī)相結(jié)合的產(chǎn)物，具有采集精度高、成本低、可靠性高、功能多樣化，以及擁有一定的編程自動(dòng)化能力等特點(diǎn)。

傳感器智能化的概念已經(jīng)提出了8年之久，當(dāng)然非智能傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域很多，量也很大，同時(shí)其算力也在提升。但是不可否認(rèn)，智能傳感器可以把硬件平臺(tái)更好地標(biāo)準(zhǔn)化。

王宏宇認(rèn)為：“如同‘軟件定義汽車’一樣，可能未來也會(huì)出現(xiàn)‘軟件來定義AIoT’。今后我們要考慮的是什么樣的硬件結(jié)構(gòu)能夠支持軟件定義，這就是傳感器的機(jī)會(huì)所在?！?/p>

值得一提的是，Bosch Sensortec就在充分考慮消費(fèi)者針對(duì)可穿戴設(shè)備的個(gè)性化體驗(yàn)需求的前提下，創(chuàng)造性地推出了全新可編程人工智能傳感器。據(jù)悉，BHI380傳感器具有一流的性能功耗比，內(nèi)置隨時(shí)可用的軟件算法，非常易于集成。比如，包含適用于各種健身追蹤功能的自學(xué)習(xí)人工智能軟件，可以幫助工程師在可穿戴設(shè)備設(shè)計(jì)過程中，輕松實(shí)現(xiàn)定制化的健身管理功能。

此外，王宏宇還提到AIoT市場是高度碎片化的，比如同樣都是監(jiān)測環(huán)境，有的是監(jiān)測野火，有的是監(jiān)測廚房煙火，還有的是監(jiān)測小孩尿不濕的使用情況，所有應(yīng)用場景對(duì)監(jiān)測數(shù)據(jù)都有二次處理的要求。如果按照硬件傳感器的方式，都要重新開發(fā)一款傳感器，但當(dāng)我們將MCU嵌入傳感器，做成軟件定義下的智能傳感器后，可以把傳感器設(shè)計(jì)到在硬件層面，盡量提供一些更標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，再根據(jù)特殊場景用軟件去做二次開發(fā)，如此整個(gè)迭代設(shè)計(jì)就會(huì)很快。

寫在最后

2025年年底，博世要將潔凈室面積提高到44000平方，來提升8英寸產(chǎn)線的產(chǎn)能，包括車載芯片、車載工藝器件和MEMS（車用MEMS和消費(fèi)MEMS）三項(xiàng)。

王宏宇透露：“由于市場對(duì)傳感器需求的不斷增加，博世還在緊鑼密鼓地準(zhǔn)備12英寸的產(chǎn)線。”