不止手机,可穿戴、AR/VR、物联网正成为电子元器件微型机电系统(MEMS)市场的关键驱动力——可穿戴设备将变得更加无处不在,增强现实和虚拟现实将融入我们的日常生活,而物联网设备将以前所未有的规模进入各行各业。

为应对这一趋势,并帮助工程师们克服种种技术限制与挑战。博世(Bosch)正由汽车和消费电子向物联网领域转型,以期通过面向智能化的技术创新、完备的产品组合,以及广泛的生态合作,来推动MEMS产业的转型升级,从而“开启一个更加智能的世界(Enables a Smarter Wrold)”。如今,博世的MEMS不仅应用在从智能手机到几乎所有的智能电子消费设备,工业和物流、智能家居和建筑、健身和康乐等设施中亦可找到它们的存在。

在2018年慕尼黑上海电子展上,作为全球创新型MEMS传感器及致动器解决方案领先供应商的Bosch Sensortec展示了三款核心产品,包括适用于可穿戴设备和物联网的超低功耗加速度计BMA400、用于增强和虚拟现实的高性能惯性测量单元(IMU)BMI085和用于物联网中虚拟用户界面的交互式投影模块。

“在博世,每年均会将10%以上的收入投入到研发创新之中,并针对不同应用场景开发各种用例;同时,我们作为领先供应商与许多客户都有沟通,深刻理解他们的需求以及他们对于未来的洞见。通过这两方面的结合,我们能够做出最好的产品来,为客户乃至整个生态带来更多价值,而这正是我们一直坚持的观念和所做的事情。”Bosch Sensortec亚太区总裁百里博(Leopold Beer)在展会期间的媒体见面会上这样说道。

加速度计:超低功耗与高性能相结合

如今的智能手机在体积和重量方面越来越大,在运动时随身携带在口袋或手臂十分麻烦。这从逻辑上推动了智能腕表和运动追踪器等可穿戴设备的需求,能够为健康、体育和健身监测提供方便的永久性解决方案,因此在我们的日常生活中发挥着日益重要的作用。

IDC的预测显示,到2021年,可穿戴设备的出货量将增长到超过2.2亿部,几乎是2017年数字的两倍。同时,未来可穿戴设备的需求将远远超出健康和健身,并以多种功能、视觉设计吸引力与时刻在线为特征,取代当今许多“手腕上笨重的砖块”,同时融入智能戒指、时尚手袋或钱包等领域。

而无论可穿戴设备应用于何处,都有一个共同的诉求点——消费者持续要求更长的电池寿命,以避免频繁充电。百里博指出,降低功耗为希望在目前竞争激烈的环境中取得成功、并扩大市场份额的创新型制造商带来了巨大的竞争优势;在不久的将来推出的众多新型可穿戴应用的核心,诸如智能戒指或项链,将是超低功耗和极为高效的用电量。

产品制造商如何能够真正降低功耗,以打造此类新型设备?运动传感器是可穿戴应用中不可或缺的组件。据Bosch Sensortec MEMS产品领域总负责人Ralf Schellin介绍,为了克服上述长期存在的障碍,Bosch Sensortec设计出了BMA400,一款小巧但功能强大的MEMS加速度传感器,专门应对功耗挑战。

BMA400将超低功耗和出色的性能结合在紧凑封装中,用电量与当前加速度计相比减少十倍,而且性能不打折扣;加速度计的先进功能还将令多功能可穿戴设备的运动检测和永不断讯步进计数功能不会消耗应用处理器的功率;得益于其紧凑的封装(体积大小仅2.0x2.0x0.95mm3)、集成即插即用步进计数器,以及活动识别功能,BMA400易于集成至新型可穿戴设备中,为新颖、令人兴奋和时尚设备的发展提供助力。

“BMA400凭借其步进式计数器仅4μA的超低耗电量,和其智能电源管理功能,能前所未有延长可穿戴设备所配电池的使用寿命。为了进一步延长电池使用寿命,BMA400只有在检测到物体运动时才会自动唤醒,并在运动停止后自动恢复到睡眠模式。”Schellin表示,在2018年国际消费电子展(CES)上,BMA400赢得了嵌入式技术类别的创新奖。