Bosch博世三大傳感器新品如何解決用戶痛點
什么樣的芯能夠帶領(lǐng)我們走進未來的智能世界呢？
在剛剛落下帷幕的2018年慕尼黑上海電子展上，的MEMS傳感器供應(yīng)商Bosch Sensortec面向中國市場正式發(fā)布三款重磅產(chǎn)品，其中包括兼具低功耗和高性能適用于可穿戴設(shè)備的加速度計BMA400、適用于AR/VR的高性能慣性測量單元（IMU）BMI085和用于物聯(lián)網(wǎng)中虛擬用戶界面的交互式投影模塊。
會上，Bosch Sensortec亞太區(qū)總裁Leopold Beer和MEMS產(chǎn)品領(lǐng)域負(fù)責(zé)人Ralf Schellin向筆者介紹了近年來博世的發(fā)展情況，三款全新產(chǎn)品，以及在博世的理解中，什么樣的芯能夠帶領(lǐng)我們走進未來的智能世界。
智能時代的傳感器
作為物理世界和數(shù)字世界之間的接口，傳感器和換能器已經(jīng)從技術(shù)上的波瀾不驚轉(zhuǎn)變成為汽車安全、安防、醫(yī)療保健、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和人工智能（AI）等應(yīng)用賦能的前沿技術(shù)。
因此，它們在尺寸、功耗和靈敏度等基本物理和電氣性能方面經(jīng)歷了革命性改變，同時引發(fā)了傳感器集成方面的新思想——范圍從傳感器融合到應(yīng)用在類似霧計算的架構(gòu)中的基于AI的傳感器處理算法的生成。
Bosch Sensortec亞太區(qū)總裁Leopold Beer表示：“MEMS市場目前大概有50億美元規(guī)模，主要應(yīng)用于除了汽車之外，還有手機、消費類、工業(yè)等領(lǐng)域。目前智能手機中用到了大量傳感器如陀螺儀、壓力傳感器、溫濕度傳感器等，但是未來MEMS傳感器增長的方向不止是手機，其他消費領(lǐng)域如可穿戴設(shè)備、AR/VR、智能眼鏡等領(lǐng)域也是博世未來重點的投資方向。”
為了適應(yīng)這一發(fā)展，博世近年來也飛速發(fā)展，據(jù)了解，2017年，博世共擁有40萬員工，遍布60多個不同的國家，分屬在四大不同的事業(yè)部，分別為汽車以及智能交通技術(shù)部門，工業(yè)技術(shù)、能源建筑以及消費品。
在Leopold Beer看來，即便是在消費電子市場，博世也是大的MEMS傳感器提供廠商。他表示，博世已經(jīng)準(zhǔn)備好在多個領(lǐng)域里擴展產(chǎn)品應(yīng)用，為使用設(shè)計者提供更合適的解決方案。
“2007年，智能手機大量發(fā)力，傳感器已經(jīng)遍布到所有的手機當(dāng)中，從一開始的加速度傳感器到陀螺儀、壓力傳感器、濕度溫度傳感器都是博世成長主要的因素。但是我們看到未來的方向不只是手機，消費類電子設(shè)備，包括AR、VR、智能眼鏡、智能工業(yè)技術(shù)、機器人，未來會有很多不同的發(fā)展方向，這些方向都需要更好的解決方案甚至是系統(tǒng)級的準(zhǔn)備，博世未來會針對這些去做更多的投資。”Leopold Beer強調(diào)。
那么博世在產(chǎn)品方面又是如何踐行自己的諾言的呢？
BMA400：克服可穿戴設(shè)計痛點
2017年可穿戴市場出現(xiàn)了許多令人興奮的產(chǎn)品如新型智能手表、科技型服裝以及健身活動追蹤器。
IDC公布的有關(guān)可穿戴設(shè)備的調(diào)查報告顯示，2017年可穿戴設(shè)備的出貨量達11540萬臺，比2016年的10460萬臺增加了10.3%。整個可穿戴設(shè)備市場的出貨量將從今年的1.132億件增加到2021年的約2.223億件。
但是，隨著智能手機的尺寸和重量不斷增加，用戶運動時攜帶非常不便，更小尺寸的集成了運動檢測性能的可穿戴設(shè)備應(yīng)用而生。
由于“斷訊”功能的要求，可穿戴設(shè)備需要頻繁充電，這就需要一個低功耗的解決方案讓電池續(xù)航能力更強。
同時，為了更好的適應(yīng)消費者的需求，手環(huán)的功能也在不斷豐富，除了計步功能，還增加了時尚和設(shè)計的元素。
此外，可穿戴設(shè)備也會衍生出更多元化的產(chǎn)品，包括手表、耳環(huán)到珠寶、服飾等。
為了滿足可穿戴設(shè)備提出的需求，BMA400應(yīng)運而生。
據(jù)介紹，這款加速度傳感器所需耗電量僅為現(xiàn)有加速度計的十分之一，內(nèi)置的計數(shù)器功耗僅有4μA，而且還內(nèi)置了一個智能電源管理系統(tǒng)，可以根據(jù)使用環(huán)境的變化啟動到不同的模式，整體功耗將得到很好的控制，能的延長可穿戴設(shè)備（如健身帶、智能服裝、腕表和活動追蹤器）所配電池的使用壽命。
Ralf Schellin表示，“BMA400的整體功耗與一般現(xiàn)有的加速度傳感器相比，只需要10個百分點的功耗，相當(dāng)于以前在智能手表一天充電一次的情況下，現(xiàn)在只要10天充電一次，大大改變了使用者的使用習(xí)慣。”
通常加速度計的低功耗和高性能不可兼得，而BMA400在設(shè)計時已經(jīng)同時把這兩個要求設(shè)計在產(chǎn)品中。
BMA400是專門為可穿戴設(shè)備設(shè)計的目前為止*的產(chǎn)品，除了兼具低功耗和高性能的特點，它的體積只有2.0 x 2.0 x 0.95mm³，可以設(shè)計到很微小的手表、耳環(huán)甚至眼鏡當(dāng)中，得益于其緊湊型的封裝，BMA400可以被集成至其他可穿戴設(shè)備中，助力含有時尚元素的可穿戴設(shè)備的推廣。
此外，除了用于可穿戴設(shè)備，BMA400*的超低功耗和高性能的結(jié)合，還能激發(fā)設(shè)計出更多IoT相關(guān)的應(yīng)用，甚至養(yǎng)殖業(yè)、橋梁震動檢測等無法經(jīng)常更換電池的IoT應(yīng)用場景。
BMI085：進軍AR/VR市場
增強現(xiàn)實（AR）和虛擬現(xiàn)實（VR）是一個多年來一直持續(xù)發(fā)展的市場。雖然必要的技術(shù)已穩(wěn)步推進，但乏善可陳的用戶體驗阻礙了其推廣，例如較為嚴(yán)重的延遲、不穩(wěn)定性和噪音會造成眩暈，進而導(dǎo)致惡心和其他各種令用戶感到不適的癥狀。
即使如此，各的AR/VR產(chǎn)品仍然爭相上市，使得該領(lǐng)域的前景開始呈現(xiàn)動態(tài)發(fā)展。
據(jù)Digitimes Research預(yù)計，從2017年到2022年AR與VR頭戴式設(shè)備的出貨量年均復(fù)合增長率將達到41.6%，更的AR/VR設(shè)備的銷量是這片市場能不能進一步擴大的關(guān)鍵。
Ralf Schellin指出：“低價位的頭戴式顯示器未來兩年會獲得更多的*，但是我們可以看到更多的獨立式的高性能頭盔會長期獲得市場的份額，AR、VR的應(yīng)用也會快速增長。”
“作為BMI055的下一代產(chǎn)品，BMI085是一款專為虛擬和增強現(xiàn)實應(yīng)用而設(shè)計的高性能慣性測量單元。主要訴求是高性能的表現(xiàn)，專門針對于AR、VR做了數(shù)據(jù)上的優(yōu)化。”Ralf Schellin表示。
“高性能增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實應(yīng)用需要極其敏感、、堅固和響應(yīng)迅速的運動傳感器。借助博世BMI085，用戶可以在令人興奮的虛擬和增強現(xiàn)實世界中享受更逼真和愉快的體驗，而不會產(chǎn)生負(fù)面的身體反應(yīng)。”
交互投影模塊將IoT應(yīng)用推向更高水平
世界上傳感器、設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用比比皆是，但我們堅信，我們與技術(shù)交互的方式正在經(jīng)歷一場沉默的革命。在即將到來的十年中，我們預(yù)見到交互式激光投影將從根本上改變我們現(xiàn)在的用戶界面概念，以及我們與世界展開技術(shù)交互的方式。令人興奮的是，交互式投影現(xiàn)在已經(jīng)不僅僅出現(xiàn)在電影屏幕中。
Leopold Beer表示，智能手機的觸控屏給消費者創(chuàng)造了一種非常有創(chuàng)造性的交互方式，但是同時也限制了我們的交互方式。因為不管干什么我們都需要在一個屏幕上去操作。
“我們需要一個具有魔力的顯示與交互方式。”Ralf Schellin說道?；谶@種考慮，博世Sensortec推出了交互投影模塊，該產(chǎn)品具有四大特點：
1、采用RGB激光作為投射光源。向不同距離的物體進行投射時，可自動對焦，即畫面永遠都是清晰的。此外，同樣得益于激光光源，BLM050還可以向曲面等非平面物體上投射畫面。
2、可以在投射的畫面上進行觸控操作。通過在光源上加入紅外光源，再整合一個感應(yīng)反射光的傳感器，就可以檢測用戶手指是在觸碰畫面的哪一個部分，進而讓用戶可以在投射的畫面上完成觸控操作。
3、體積小，易于集成。BML050采用了兩個非常小的MEMS鏡片，其整個體積非常小，可以集成到平板電腦、機器人甚至是可穿戴設(shè)備上面。
4、能耗較低。據(jù)博世方面介紹，BML050的MEMS微鏡能耗很低，主要的能耗主要產(chǎn)生自激光光源，設(shè)備制造商可以根據(jù)自身產(chǎn)品的實際情況選擇不同流明（亮度）的激光源來控制能耗。
“交互式投影模塊體積小，解決了顯示屏大的痛點。且具有超低功耗性能，界面在投影的時候移動，不投影時不需要移動。交互式投影模塊可通過MOEMS技術(shù)實現(xiàn)免對焦激光投影，并可靈活地將任何表面轉(zhuǎn)變?yōu)橛葹橹庇^和具有視覺吸引力的虛擬用戶界面（UI），非常適合與家用電器、智能揚聲器、增強現(xiàn)實眼鏡、可穿戴設(shè)備等配合使用。”Leopold Beer表示。
Bosch Sensortec交互式投影模塊的出現(xiàn)，有望推動物聯(lián)網(wǎng)各細(xì)分領(lǐng)域的應(yīng)用達到更高水平。Leopold Beer非?？春媒换ネ队皯?yīng)用的發(fā)展， “未來使用場景將會越來越多，更多的使用者將會接受它的價值。三年以后，可能會迎來一個大量爆發(fā)期。”
MEMS傳感器的發(fā)展趨勢
隨著終端產(chǎn)品對微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化的要求，傳感器也正向更小、更快、更靈活等方向發(fā)展。Ralf Schellin后總結(jié)道，未來傳感器將會有三大發(fā)展趨勢：
*、傳感器和傳感器之間的整合。
第二、傳感器和MCU以及算法的整合。
第三、整合之后的連接，比如通過藍牙把傳感器和處理器整合在一起，提供獨立的模塊給IoT客戶使用。
這次新推出的三款產(chǎn)品符合上述發(fā)展趨勢，可真正滿足新的市場需求：智能運動傳感器BMA400可增長可穿戴設(shè)備10倍的電池壽命；高性能IMU BMI085可實現(xiàn)逼真的增強和虛擬現(xiàn)實體驗；互動投影模組為新興IoT應(yīng)用提供靈活的人機界面。
作為MEMS傳感器行業(yè)的廠商，Bosch Sensortec希望通過不斷創(chuàng)新的技術(shù)，推動下游應(yīng)用的發(fā)展，致力于為智能手機、電腦、可穿戴和IoT設(shè)備等領(lǐng)域提供*的傳感解決方案。
