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传感即生活:探讨传感器在数字化转型中蕴含的大量机会

时间:2018-03-30 作者:Franklin Zhao 阅读:
以智能手机为代表的消费类电子领域的创新,也在向汽车、工业、医疗等领域快速渗透。3D成像、自动驾驶、驾驶员辅助、AR/VR、手势识别、人脸识别、语音降噪等等新的应用不胜枚举,而赋能这些新应用的一类关键技术就是传感器。

随着智能手机出现,引领技术创新的浪潮后,智能硬件市场百花齐放。同时,以智能手机为代表的消费类电子领域的创新,也在向汽车、工业、医疗等领域快速渗透。3D成像、自动驾驶、驾驶员辅助、AR/VR、手势识别、人脸识别、语音降噪等等新的应用不胜枚举,而赋能这些新应用的一类关键技术就是传感器。此外,对于智能手机、智能驾驶、机器人等复杂系统,多传感器融合解决方案(及软硬件的结合)也变得愈加重要。

上述新技术和应用的井喷,造就了传感器大厂——艾迈斯半导体(AMS)的飞速发展。到目前为止,该公司的业务面已拓展到消费和通信、汽车、工业及医疗四大领域。日前,在慕尼黑上海电子展上,艾迈斯半导体AIM(汽车、工业与医疗)领域高级应用工程师李铭豪向记者介绍了该公司所专注的领域、核心技术,以及市场上蕴含的大量机会。

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李铭豪告诉记者,AMS公司主要以做传感器为主,用在人机界面相关的产品上。此外,该公司还有一些相互联的产品,把不同的传感器互联在一起。“我们公司是1981年成立的,历史非常悠久。我们公司主要针对两方面的市场:消费类,包括通信手机方面的一些应用;以及另一个重点——汽车、工业、医疗方面。”

在原有业务飞速发展的同时,AMS也在通过收购,积极开拓新的业务。从2015年到2017年,该公司在传感器解决方案领域进行的一系列收购包括:收购恩智浦半导体CMOS传感器业务;收购CMOS图像传感器领先供应商CMOSIS,加强在工业4.0、物联网和医学诊断应用领域的地位;收购CCMOSS,成为气体传感和红外传感领域领导者;收购MAZeT,加强光谱传感技术(光谱分析可以用来判别物体成分、水果成熟度/糖分含量,实现油墨防伪等);收购Incus实验室,提高在主动降噪技术领域的领导地位;收购高端光学封装领导者Heptagon,成为光传感领域的全球领导者;收购Princeton Optronics,加强3D成像、AR/VR及汽车应用领域。

通过收购后,AMS成为了光学传感器(包括3D成像、光分析、光谱传感、接近传感)、成像传感器(2/3D成像:面/线扫描、微型照相机、近红外光谱传感)、环境传感器(气体、RH/T、压力、颗粒)和音频传感器(MEMS麦克风集成电路、ANC、ACI)四大传感器领域的真正领导者,同时还包括位置传感器、超声波流量计和超低功耗无线传感器等其他传感器,李铭豪说。

这些收购中,“Princeton是做垂直光发射产品,Heptagon主要是做光学封装,这些都是业界非常领先的结构光方面的一些产品。”李铭豪表示,“收购Incus是因为,我们原来的产品以模拟为主,现在Type-C接口出来后,会越来越朝数字方向转化,所以我们在这方面投资很多。MAZeT则主要涉及光谱方面的应用。光谱的应用也非常神奇,比如它可以判别物体的成分,看出苹果的成熟度——人眼是看不出来的,但是通过光谱分析就可以知道它的糖分含量是多少;液体的话也可以看到里面微小物质的存在。再比如,在物品上涂一层有光谱特征的油墨,则可以做防伪。”“现代农业中有一种应用就是,不同的光会对不同的植物、在不同的生长阶段会有帮助,我们需要知道这个光到底是什么样的成分。”他补充说。

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另外,AMS在跟亚马逊等平台合作,推XYZ三颜色刺激传感器。这个传感器可以测出衣服的颜色,然后亚马逊平台就可以自动告诉你,需要配的帽子、裤子是什么颜色、什么类型的。所有这些都是基于一个大的数据库作为背景。

对于AMS较大的市场是哪些,他透露:“手机里的接听开关,以及颜色检测是最大的一块。图像传感器比重也非常大,比如用在CT中,工业现场用的也非常多。然后是气体传感器,在空气净化器上有比较多的应用。ANC就更不用说了,去年我们有非常快的增长。其他的位置传感器在汽车上用的很多,超声波流量计在水表或者一些流量产品上用得非常多。”

AMS专注于一些光和环境类的产品,比如垂直光发射单元可以用作人脸识别,将一束垂直光打到人脸上,判别人脸的特征。“这个是非常好的技术,以后也是会用得非常多。”李铭豪说。除了手机以外,安防上也会用到人脸识别。结构光可以用来实现3D成像。AMS会跟一些模组厂合作,开发3D摄像头模组。这些光方面的产品,其实也可以用在工业或者物联网方面。

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光学和图像传感器是AMS占的比重较大的一类产品。除了颜色传感器以外,该公司还有3D图像传感器。“这方面我们比较有特点的是,我们很多传感器是基于人眼的特征来设计的。”他透露,“大自然里的RGB颜色对跟人眼的感光是不一样的。最简单的例子是人看到红颜色会相对蓝颜色敏感。我们的传感器是照着人眼的感觉来做设计,更贴近于人眼能看到的感觉的现象。”

另外,在图像传感器方面,AMS有一种非常微小的传感器,比蚂蚁头还要小,是用在需要内窥检查的应用上面。“我们这个传感器比内窥镜的小,可以用在尿道或者妇科检查等方面,这个市场的需求也是非常大。” 李铭豪介绍说。楼宇自动化和工业的自动化方面的产品有气体传感器,“比如像房屋的空气质量检测,我们有非常好的气体传感器,包括温湿度传感器,接下来马上会有二氧化碳传感器跟PM2.5传感器,用来做空气质量方面的监测。”

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这可以用到智能家居中,比如空气净化器和新风机设计,在楼宇中,中央空调也会用到它。汽车里面也有可能用到。“我们在一个比较大品牌的汽车里面有用到。比如说汽车开到一个农场或者隧道里面,空气质量肯定会变差,我们这个传感器可以立刻感觉出来空气质量差,然后把外循环的空气切换到内循环,所以这是一个非常好的功能。”他透露。

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3D传感器的市场也非常大,后面很多的手机厂商都会跟进。除了手机以外,安防的需求也非常大,比如门禁就可以用来做人脸识别。汽车中也可以用来做辅助驾驶。“如果我是驾驶员的话,我坐到车子里面,3D传感器可以识别出我是主驾驶员,所有车内的设置都是按照我来设定,而如果说是我的太太,它就会自动调节到太太设定的模式,这是一个应用场景。”李铭豪举例说,“或者说你在驾驶当中比如说感觉累了,它都会提醒。这有很多很多可以想象的空间。”

“实际上,疲劳驾驶阿波罗已经展示出来了,比如说我开到高速上400公里我觉得有点累了,它就会说你好像有点疲劳了,建议你靠边休息一下。这个应用非常好,对驾驶人来说非常有用。”他补充说,“但是,这确实是个蛮复杂的功能,这个算法很关键。”

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