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MEMS与传感器于穿戴装置及物联网的现况与未来发展

2015-04-21

       在2015年初的幾個重要科技展,如在巴塞隆納舉辦世界通訊大會上,可以發(fā)現(xiàn)穿戴式裝置已成當紅的參展產(chǎn)品,其中又以智慧手表最受矚目,但市場接受度如何,大家都很好奇。
       意法半導體技術行銷經(jīng)理李炯毅指出,穿戴式產(chǎn)品(Wearables)其實是物聯(lián)網(wǎng)技術帶動的第一波產(chǎn)品,由于相關技術如藍牙已經(jīng)漸漸成熟,只要能解決現(xiàn)有需求,搭配已經(jīng)相當普及的智慧手機及現(xiàn)有連接標準,可望激勵更多的企業(yè)投入穿戴式裝置的市場。
       李炯毅指出,半導體元件的可用性扮演相當重要的角色,因為半導體元件一旦大量生產(chǎn),有助于降低產(chǎn)品成本,同時也可讓終端設備的功能雖然日趨復雜,但尺寸仍然可以保持在一定程度的大小,降低產(chǎn)品進入市場的門檻。

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                               意法半導體技術行銷經(jīng)理李炯毅。
       但李炯毅也強調,穿戴式裝置想要提升銷售成績,業(yè)者需要提供更多的故事或資訊,可以為使用者帶來什么樣的價值,如知道自己的身體狀況、幫助自己看到更多資訊,有些產(chǎn)品如蘋果的Apple Watch甚至已被看成是時尚奢侈品,而非智慧穿戴裝置而已。
       如果將穿戴裝置的應用價值往外延伸,就是智慧家庭、智慧汽車及智慧城市。李炯毅強調,如何透過愈來愈多的感測器,做好控制,節(jié)省資源,結合不同層次的物聯(lián)網(wǎng)應用,是穿戴式裝置非常重要的思考方向。
       此外,不同類型的穿戴式裝置,也會有不同的成長表現(xiàn)。李炯毅認為,智慧手表、運動健身及醫(yī)療保健類等三大領域值得關注。如醫(yī)療保健類的穿戴式裝置,可以讓病人不用長時間留在醫(yī)院,醫(yī)生也能監(jiān)測病人的身體狀況,有非常大的應用價值,而運動市場也可以看到很好的成長。
       目前穿戴式裝置有許多產(chǎn)品都已用到意法半導體的元件,以許多科技產(chǎn)品如噴墨印表機、投影機都有用到的MEMS(微機電系統(tǒng))為例,MEMS其實是一個技術平臺,讓物理系統(tǒng)與電的訊號之間做好轉換,就是穿戴式裝置不可或缺的元件之一。
       李炯毅表示,想要實現(xiàn)穿戴式裝置MEMS,需要有電路設計及機構設計的能力,而且要能夠整合起來,需要相當程度的制程能力,才能將產(chǎn)品設計變成可動的結構,其他技術如封裝技術,也會因為不同的感測器,而有不同的要求。
       此外,在軟體的部分,要能夠讓不同的感測器所偵測的訊號,透過演算法(Sensor fusion engine)轉換成可以使用的資訊。
       事實上,MEMS技術的重要性,近年來在許多消費性電子產(chǎn)品如Wii就已嶄露頭角,展現(xiàn)出非常重要的潛力。李炯毅指出,從穿戴式裝置的需求來看,單一感測器需要做到更省電,同時視產(chǎn)品需要,提供6軸或9軸等整合感測器,如iNEMO LSM6DS3,因為能將耗電量降低,才能夠讓陀螺儀、加速度計放入穿戴式裝置,而LSM9DS1更因為放入磁力計,可以根據(jù)地球磁場計算用戶位置,才可以做為指南針。
       李炯毅指出,除了運動健身裝置需求較高的動作感測器,智慧手表還需要更多類型的感測器,才能提高產(chǎn)品附加價值,如利用MEMS技術將氣壓計縮小到LPS25HB感測元件,再整合到穿戴式裝置后,就可讓裝置感受30公分范圍的高度變化,用戶在跑步或騎腳踏車時,就能得到坡度資訊等重要資訊。此外氣壓計也可以作為環(huán)境感測器,當成小型氣象站,如氣壓變低時,可能代表天氣要變壞。
       HTS221感測元件則是整合濕度計及溫度計,讓用戶在跑步時,可以透過穿戴式裝置發(fā)現(xiàn)在不同的天氣,用一樣的速度跑一樣的距離,會有不同的疲累程度,明瞭詳細的運動結果。
       UVIS25感測元件則是紫外線感測器,可以提醒用戶在戶外的活動時間是否太長,是否需要做好防曬,掌握罹患皮膚癌的風險。李炯毅指出,目前的感測器還可用數(shù)字及顏色標明危險程度,讓用戶更容易識別。
       李炯毅指出,紫外線感測器其實也可以放在藍牙耳機上,而且耳機因為會直接曬到太陽,感測結果會更為準確,或是放在發(fā)夾、項煉上,不會讓使用者感到距離感,還可以提升裝飾品的價值。
       除了動作及環(huán)境感測器外,MEMS技術應用在物聯(lián)網(wǎng)的價值的需求更為多元,如應用在麥克風,可以做語音控制。李炯毅指出,意法半導體的產(chǎn)品,搭配適當?shù)能涹w,提供完整的發(fā)展平臺,并有標準版及延伸版等各種選擇,可以讓客戶很快的開發(fā)應用。
       李炯毅最耗強調,穿戴式裝置市場正在起飛中,超過50%以上的產(chǎn)品其實是新創(chuàng)公司或小公司所開發(fā),不只是大公司有機會,只要有新的想法、新的演算法,就可以有新的產(chǎn)品、新的應用。

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