自1996年推出第一顆MEMS傳感器,博世公司的MEMS傳感器業(yè)務經歷了三個階段,其中,1996年-2007年,實現10億顆傳感器產品的出貨量;2007年-2018年,傳感器產品的出貨量超過100億顆;2018年-2023年,這一數字上升到180億顆,“6年不到的時間,我們幾乎完成了過去20年的出貨量,這反映了整個MEMS市場的快速變化,也是博世在MEMS傳感器業(yè)務布局上的成功,MEMS傳感器由汽車應用開始,然后在消費類特別是智能手機、智能穿戴等物聯網領域的應用,極大地擴展了市場空間?!苯赵?024年深圳國際傳感器與應用技術展覽會期間接受媒體采訪時,Bosch Sensortec亞太區(qū)總裁王宏宇如是說。
Bosch Sensortec亞太區(qū)總裁王宏宇
這種出貨量的爆發(fā)式增長背后,也有博世公司對技術和市場需求走勢的前瞻性預判,早在2014年,與非網記者曾與彼時Bosch Sensortec第一任亞太區(qū)總裁進行深度對話和專訪,當時這家公司就預見到物聯網的應用落地將帶動MEMS傳感器的市場劇增從而進行了一系列的布局。
Bosch Sensortec全球應用工程總監(jiān)Ruschmeier Frank
時至今日,物聯網對傳感器市場的這種帶動作用仍在延續(xù),Bosch Sensortec全球應用工程總監(jiān)Ruschmeier Frank 提到,“物聯網相關的一些行業(yè)發(fā)展是非常迅速的,現在還在不斷涌現的物聯網設備中,每個設備至少帶有4個傳感器,相信隨著AI包括機器學習這些技術趨勢的進一步發(fā)展,市場還會進一步擴大?!?/p>
智能傳感器進入AI紀元
作為博世公司針對消費市場的傳感器業(yè)務部門,Bosch Sensortec對傳感器技術走勢的預判也正在變成現實,即結合了控制和數據處理功能的智能傳感器的到來。2014年,在手機等消費領域的傳感器融合趨勢已經顯現,而傳感器+控制的定義在當時存在兩種可能,一種是基于手機大多采用多核處理器,且處理器核數不斷增多,有廠商將傳感器控制MCU的功能分擔給主控芯片來完成,另一個方向即通過集成控制部分的傳感器產品來實現,這樣既可以降低系統成本,又釋放了主控芯片的工作量,也是Bosch Sensortec為代表的一些傳感器廠商想要推動的重要研發(fā)方向。早在2014年,Bosch Sensortec為可穿戴設備應用定制的BNO055傳感器就是這樣一款產品,也可以視為第一代的智能傳感器。
近幾年,這種智能傳感器的概念已經進一步升級到AI即人工智能的范疇,2021年,Bosch Sensortec發(fā)布人工智能四合一氣體傳感器 BME688, 實現創(chuàng)新定制氣體檢測方法,可同步檢測氣體、溫度、壓力和濕度四項數據,這也是首個具有人工智能功能的氣體傳感器。Ruschmeier介紹,“首先可以看到它的一個工作流程,第一步是客戶一些特定的用例需求,如需要傳感器識別點火或者是尿布的狀態(tài),又或者是看食物是否腐壞;第二步,需要收集相關的數據;第三步可以采用Bosch Sensortec自主研發(fā)的BME AI-Studio軟件工具,對傳感器的數據進行標記;最后可以通過傳感器中的機器學習模型,對數據進行處理?!边@里Ruschmeier強調,“這款傳感器產品很好的證明了Bosch Sensortec的創(chuàng)新能力,我們不是單純遵循市場的趨勢,而是在推動趨勢的發(fā)展?!?/p>
下一步,數據成就傳感器廠商的野望
在我們和多家傳感器廠商的交流和溝通中了解到,萬物互聯讓傳感器產業(yè)迎來空前的機遇,但作為傳感器產品本身,以往在整個電子系統和產品中仍然是配角的存在,因為它只是數據和信號的一個入口,后面還有一長串的信號鏈路,而整個系統中最核心的部分始終還是處理器和控制器這類數據計算和處理單元,對此傳感器廠商肯定是心有不甘的,而智能傳感器可以理解是傳感器廠商從配角向C位靠攏的一種努力,即讓傳感器具備計算的能力。
現在,有了人工智能的加持,會賦予傳感器在邊緣計算中更重要的角色,因為我們知道在未來的全面智能化的時代,得數據者得天下,人工智能的基礎便是基于大數據。如Ruschmeier上面提到的,四合一傳感器產品BME688的人工智能體現在終端用戶可以對從傳感器端收集的數據通過一定的數據模型來進行處理,而這個數據建型就要基于一個數據集和樣本庫。
Bosch Sensortec 在此次展覽會期間重磅推出的另一智能化新品,即用于全身運動追蹤的智能互聯傳感器平臺(Smart Connected Sensors),則將進一步助推傳感器廠商在系統設計中的價值提升。在該公司的介紹中,SCS平臺可連接可穿戴設備、耳穿戴設備、AR/VR 頭戴式設備等,通過Bosch Sensortec的傳感器將多達八個節(jié)點智能互聯,結合定性和定量的動作反饋,為用戶提供全身運動表現指導,實現包括健身、康復、游戲等創(chuàng)新應用。其內部集成人工智能和藍牙低功耗技術,還可以在不限制用戶行動的前提下,為用戶提供完整詳細的運動質量反饋,擔任起私人人工智能反饋教練的角色。
王宏宇表示,“我們是硬件軟件協同開發(fā),所以是提供一套整體的結構,有硬件,也有后臺進行開發(fā)的軟件工具,這樣終端的使用者可以快速把我們的解決方案導入到需要傳感器互聯解決場景的產品設計中,加快產品開發(fā)和上市的時間。”
這款產品已經扮演一種端側的數據采集、處理和控制輸出的角色,甚至具備了連接的功能,打通了物物互聯的技術鏈路。也說明Bosch Sensortec已經從一家單純的傳感器廠商向軟硬件系統和平臺解決方案方向轉型。
相較于傳感器小型化、低功耗化、高集成化和多傳感融合等這些技術發(fā)展趨勢,顯然,智能化是對傳感器廠商的產業(yè)格局和市場地位具有戰(zhàn)略意義的一個重要方向,越早擁抱這一路徑,也就越早的掌握了未來的主動權。