当物联网创新遇上MEMS传感器!快速全览第二届MEMS技术/应用对接峰会重点

原创 智慧产品圈 2016-06-29

6月28日,由中国半导体行业协会、中国半导体行业协会MEMS分会、江苏省纳米技术产业创新中心主办,深圳市思锐达有限公司、深圳市智慧家庭协会承办的,第二届中国半导体行业协会MEMS分会市场年会暨MEMS传感器创新技术及应用对接峰会在苏州隆重开幕。大会邀请了来自MEMS产业链上下游企业、产品应用厂商、方案商、产学研机构等各领域的领导、专家,以及400多专业观众,共聚苏州探讨MEMS传感器最新技术与市场应用。

本次峰会内容覆盖机器人、无人机、ARVR、可穿戴、智慧家庭、智慧医疗、汽车电子、工业4.0……等众多热点领域,包括国内外各领先技术应用厂商专家如家电、机器人相关的海尔、美的,广泛用于工业医疗消费等领域的先进传感器技术公司Silicon Lab、歌尔、神念、深迪、阿尔卑斯,无人机等物联网应用方案商中科创达,ARVR企业Realmax、麦视,MEMS研发制造产业链相关机构传感中国半导体行业协会、传感技术国家重点实验室、苏州工业园区纳米产业技术研究院、701研究所、苏州希美微纳等。尽管会场外下雨不断,到场观众却络绎不绝,全天会场座无虚席,精彩的演讲内容和现场对接互动宣告会议圆满成功!


上午主论坛开始,首先由中国半导体行业协会执行副理事长徐小田致开幕词。徐小田表示,技术越来越融合,技术间的界限越来越模糊,跨领域的MEMS产业也需要大家协同融合。同时徐小田介绍了MEMS行业的最新国家优惠政策,MEMS技术不断发展,要研究行业特性,充分享受政策优惠,半导体行业协会也将在这方面做些工作满足大家需求。

中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室主任刘昶表示,未来是传感和智能时代,从中国制造2015、工业4.0、互联网+、智能制造、物联网,智能家居,智慧城市,到最近很火的机器人,大数据的发展,这些都离不开传感器。MEMS在某种程度上也代表着一个国家的工业及技术科研核心能力。

MEMS产业具有入门门槛高、壁垒高、投资大、风险大等特征,科研机构和企业间做好技术和产品应用的结合是一种重要方式。目前中国在传感器核心技术积累(材料、设计、工艺)上严重缺失,但处于弯道赶超世界的关口。未来发展瓶颈,也是寻求增量的突破口包括:提高传感器精度,提高小批量-低成本量产能力,多材料复合技术,无线无源技术等等。

海尔U+人工智能语音交互技术负责人高兴龙博士介绍海尔能听会说、能看会闻得全感知智慧家电。海尔Ubot优宝采用了多种传感器技术,具有良好的人机交互体验。配合海尔智慧家庭解决方案系统,Ubot智能机器人可以成为智能家居管家,和空调、洗衣机、冰箱、净水机等智能家居形成良好互动。这也体现了海尔对智能家居的理解,即:感知、交互、大脑。海尔的U+大脑是感知、交互和决策的综合系统,载体是家电网器,触角是传感器,内核是人工智能技术。
因此,海尔也在峰会上提出了对应用于各种家电中的传感器的需求和期望。除了体积、性价比、稳定性,海尔还表示期望传感器可定制、算法或参数可调,具有丰富接口,能够一起参与到整个系统流程调优等,为传感器厂商提供了生动的市场应用方向!


Silicon Lab芯科科技华东区经理Alex Wei介绍了可穿戴设备的光学心率监测(HRM)解决方案。HRM市场从产品分有耳塞式、腕带式(高性能)、腕带式(日常生活模式),对应的心率精度也是从大到小。心率涉及到健康,但人们需要的并不是单纯的物理测量值,而是在测量准确基础上,根据每个人的实际情况给出健康建议,HRM的发展趋势是从静态到动态,持续不断的HRM、模块化、更高性能、医疗保健应用结合。Silicon Lab提供整体解决方案和开发工具、平台。

随着细分应用需求的增多,传感器之上软件算法和方案也越来越成为需求。神念科技在传感器之外,更注重算法和方案。神念科技中国区总经理冯华介绍了生物传感器在医疗健康产业的发展,从心电、血压、脑电等多种生物传感技术,深挖健康医疗的细分市场。心电算法应用方面,除了心率、心脏负荷率、心脏健康信息、压力、睡眠指数等应用,还包括通过FDA认证的医疗应用,同时神念科技也正在和保险公司合作,通过心电设备降低保险公司损失。神念科技以生物传感器芯片为核心,提供算法或植入第三方算法,硬件产品采取OEM方式,在应用软件上可与合作伙伴一起开发。

歌尔股份有限公司传感器产品营销总监王志指出,MEMS正渗透到我们生活的各个领域,智能家居、智能汽车、智能可穿戴等等。在消费类电子带动下,MEMS传感器年复合增长年率达11.8%。由于人们对环境问题的关注,环境监测传感器年复合增长率达到39.2%, 包括温度传感器、湿度传感器、气体 传感器、气压传感器等等。消费电子发展的三大趋势是智能互联、交互方式创新、健康生活。

2016年从歌尔声学变更为歌尔股份有限公司,积极布局智能硬件生态与智能制造,成为为全球客户提供“零件+配件+整机”整体解决方案提供商。MEMS传感器方面,歌尔朝着集成化方向发展,在已有的MEMS麦克风、气压传感器、光学传感器产品线上,开发集成传感器,包括麦克风+气压、气压+温湿度、麦克风+温湿度等,从而使成本更低、尺寸更小,一个器件实现两种功能更方便。

精彩演讲之后,传感技术国家重点实验室主任刘昶、神念科技中国区总经理冯华、歌尔传感器产品营销总监王志、思锐达传媒总经理吴利民(从左到右),共同就行业发展中的问题以及现场观众疑问进行了圆桌讨论。对于物联网、智慧家庭等新兴领域对传感器提出的新要求,大家分别从传感器精度、应用软件算法、市场热点等角度提了各自看法。另外,在MEMS的先进工艺、创新材料上,我们不论在基础研究还是国家重点投入上,仍有很大改进空间。

下午两个分论坛继续引爆MEMS传感器话题,分别从传感器物联网创新应用&传统产业升级,以及火热的无人机、ARVR等方面,看传感技术如何与最市场化应用相结合。

分论坛一:MEMS传感器物联网创新应用&传统产业升级

Ash Cloud黑云是一家传统制造工厂,业务主要是产品包装。其从传统的劳动密集制造企业转型到现在的自动化、智能化,传感器在其中发挥了重要作用。Ash Cloud产品经理陈信荣表示,传统制造业面临人力成本提高、订单少量多样两大问题。工业4.0时代,黑云也紧跟方向,为提升工厂效能,在产线上增加传感装置,进行产品、工序的全程追踪,同时利用机械臂、AGV(自动导航车)系统等具有传感装置的设备加快生产速度、精度,使公司从原来赚市场机会的钱,转变为赚管理的钱。

深迪半导体市场总监范翔首先介绍了MEMS市场现状,并指出中国MEMS传感器设计企业的机遇和挑战:面对巨大潜力市场,国内MEMS企业规模相对较小,拥有完全核心自主设计和IP的MEMS企业年销售额都未超过1亿美元,MEMS制造端的产业链成熟度不高,产学研结合的平台相对不成熟。在现有成熟MEMS产品竞争加剧的情况下,应及早布局未来潜力技术产品,如能量采集芯片等。深迪作为中国MEMS五强企业,产品可广泛应用于消费级、工业级应用中,物联网时代,MEMS传感器将更广泛的应用于智慧生活、医疗、农业、智能制造、智能汽车、智能物流等方方面面。

苏州工业园区纳米产业技术研究院有限公司研发总监王敏锐介绍了目前微纳制造业的特点是:产业技术新、技术难度大,产业前期研发和中试的基础设施投入与运行成本远高;产业化难度大,产业链形成周期长,对成果转移承接单位能力要求明显高于传统产业(一种MEMS产品从样机到批量生产,平均周期5-7年);产业的技术更新快,要求产业研发成果快速转化以占领市场。苏州工业园区针对此推出具体支持举措,诚邀各方合作。

苏州能斯达电子科技有限公司产品经理沈方平介绍了智慧家庭领域中环境监测与传感器的应用。他认为,智慧家庭的组成,是以信号连接和处理为核心,外在应用形式包括人脸识别、情绪识别、家庭控制、环境监测、智能机器人、人工智能/云。其推出的MEMS传感器包括:采用敏感材料金属氧化物的半导体气体传感器半导体、高精度MEMS流量传感器、宽量程MEMS流量传感器。

台湾阿尔卑斯电子股份有限公司 Program Deputy Manager朱滨汇


阿尔卑斯通信器件技术(上海)有限公司副部长顾丰

台湾阿尔卑斯电子股份有限公司 Program Deputy Manager朱滨汇、阿尔卑斯通信器件技术(上海)有限公司副部长顾丰分别介绍了阿尔卑斯超小型/轻量电流传感器产品,以及环境传感器模块产品技术和应用方案。 阿尔卑斯的一款小型、轻量且低损耗的高精度电流传感器采用无磁芯技术,体积更小,满足各种应用场景的节能环保需求。在环境方面,阿尔卑斯不但提供各种环境传感器,同时提供传感器网络模块,满足用户快速开发需要。


美的集团中央研究院创新中心伍叔云博士首先介绍了美的集团的发展和研发架构,作为家电巨头,美的正在从传统核心家电技术向人工智能、传感器等未来技术延伸,促进产品力升级,通过技术创新创造无限可能。未来传感器用量巨大(超过1.5亿),领域覆盖空气、水、电器方方面面。美的集团希望和传感器厂商通过多种方式进行合作,包括直接采购、定制开发、创新合作开发等,共同促进传感器产业发展。

MEMS与无人机、AR、VR

Realmax首席技术官 CTO Nigel Burton带来了主题为《Howtomake ARwork》的演讲。Nigel在爱普生研发AR智能眼镜,但他很看好中国的AR市场。在欧美,更多的是工程师再讨论VR/AR,而在中国几乎每一个人都在讨论VR/AR。这也是为么他加入Realmax的原因。


要让人产生如真如幻的感觉,离不开传感器的。AR需要九轴传感器获得用户的动作、姿态、加速度等信息,需要光学跟踪传感器,以及利用深度摄像头获取环境深度信息。未来AR还将加入生物传感器,例如你在伦敦逛街,通过生物传感器,你的妻子家人也搭配上体感设备也能直接获得一样的体验。希望和大家一起努力解决AR面临的传感问题。

中科创达销售总监刘帆带来《打造智慧“大脑”,助力无人机智能化》的主题演讲。刘帆表示,今年无人机的出货量将达到500万台,明年将突破1000万台。无人机对智能化和集成化的要求越来越高,为了实现更好的飞控、视觉处理功能,陀螺仪、红外、超声、激光、摄像头(光流、双目)、GPS、气压、地磁等传感器件也开始广泛应用于无人机领域,从技术化的平稳控制和辅助导航,到人性化的智能控制(避障、识别、跟踪),MEMS器件在其中发挥着至关重要的作用,助力无人机实现从单纯无人机到飞行机器人的升级。

深圳麦视科技副总经理黄娟 带来了《VR未来演进趋势及对于传感器技术需求的机遇与挑战》主题演讲。黄娟指出:虚拟现实的演进分为3个阶段:第一阶段是实现虚拟现实的基本体验(沉浸式)。虚拟现实内容直接推送给体验者,谷歌的Cardboard就是其中的典型案例,第二阶段实现虚拟现实的人机交互,第三阶段是实现远程自然的人,机,物三元交互(虚拟现实中)。可以看到,良好的VR体验(第2、3阶段)必然无法离开交互,而VR(虚拟现实)的交互能力依赖于立体显示和传感器技术的发展。例如HTC Vive 就通过加入有陀螺仪,能于空间内同时追踪显示器与控制器的定位系统Vive,使游戏的沉浸感大幅提升。

中船重工第七一〇研究所(东方微磁)芯片事业部总经理吴建带来了《磁传感器芯片产业化及应用前景介绍》的主题演讲。吴建得表示:磁传感器芯片由于价格低、体积小、使用简单,被大批量应用于军民领域。如东方微磁的航空磁罗盘,已批量被用于战斗机,国庆阅兵所飞过的战斗机就是采用这款产品。此外,磁传感器还广泛应用于车辆检测、电流检测、定距引爆、探雷探矿等领域。目前整个磁传感器行业的面临5大难题:1、项目投资周期长,投资资金需要力度大,容易耗尽投资者信心;2、工艺打通花费时间长(人才缺乏、积累不够);3、配套处理芯片ASIC及测试技术薄弱(技术整合);4、市场切入慢(手机/汽车两大市场用量最大,但难以进入,工业市场周期长,其他细分市场太小);5、应用支持方案少;(磁与电 专业领域不同,很多电子工程师对磁特性理解深度不够)。

苏州希美微纳系统有限公司总经理刘泽文带来《RF MEMS 开关: 机遇和挑战》的主题演讲。刘泽文表示:预计未来几年,以RFMEMS开关为主的RFMEMS 市场出货量的复合年增长率为21%,市场营收增长率为16%,2017年的开关的总市场将达到12亿美元,其中RFMEMS开关为主将占据其中三分之一以上的份额。由于5G对射频前端的开关要求其IIP3必须>90dBm,RFMEMS开关完全能够满足这一要求。所以在5G时代,RFMEMS开关将是一个最好的选择。考虑到中国手机产量占全球的80%,全方位5G升级应该在2017年的3月之后,而同期手持终端会有一个持续长时间的换机潮。 参考终端市场发展过程,天线开关作为一个辅助射频的器件预计会有一个井喷的发展前景。

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