[原创] ST发力工业传感器市场
2020-11-11
14:00:48
来源: 半导体行业观察
因为智能手机的推动，MEMS传感器在过去几年里高速发展。据知名调研机构Yole Développement 预测，从 2019 年到 2025 年间，全球 MEMS的收益将保持7.4%的CAGR，市场规模也将从 115 亿美元增长至 177 亿美元。
2019年到2025年间的MEMS应用细分市场走势预测
报告进一步指出，消费电子依然是MEMS的最大应用市场，这在未来也不会改变。但他们强调，如上图所示，包括汽车、工业和医疗在内的多个场景对MEMS的需求会渐增加。作为MEMS领域当之无愧的巨头，在统治了消费市场以后，ST公司开始加快公司MEMS传感器在这些领域的布局，当中的工业市场是他们一个很重要的目标。
在日前接受半导体行业观察等媒体采访的时候，ST MEMS传感器亚太区市场经理息志强告诉半导体行业观察记者，他们之所以看好MEMS传感器在工业领域的应用，这与当前市场正在大力发展工业4.0等概念有重要的关系。
息志强举例说道，现在的机器设备都装了很多的电机。为了确保设备正常运行，那就给这些电机的监测带来挑战。从他的介绍我们得知，在过往，维护人员是通过对设备巡检，甚至停机检查来确保相关设备的正常工作。但这样的工作方式一方面带来了巨大的维护成本，同时还影响了工厂效率。
“而在将MEMS传感器引入到工业市场之后，这个问题就迎刃而解”，息志强告诉半导体行业观察记者。他表示，前面谈到的设备检测，可以通过在设备上安装基于ST振动检测传感器设计的产品来解决。
借助这类产品，设备任何时候的工作状态都能被完整记录下来，而维护人员也可以随时获悉设备的工作状态。更重要的一点，基于这些传感器收集的数据，开发者能够在系统中加入相关的处理功能，帮助开发者更好地对设备进行预测性维护和早期故障检测。这不但节省了成本，同时还保证了生产的效率。
从ST的相关资料我们可以看到，除了上述应用外，他们还把工业物联网和互联设备、机器人、自动化和无人机、节能和运动激活功能、惯性导航系统和运动追踪、天线和平台指向、找平和稳定、光学图像和镜头稳定、防篡改智能仪表、精密测斜仪与水准仪、存在检测、磁性开关、可变磁场监测、资产和包裹追踪、监测以及冲击检测和记录、建筑物和结构监测都看作公司工业MEMS传感器所聚焦的市场。
而ST面向这些市场提供的传感器包括3轴小型加速度计、6轴惯性模块、磁力计/电子罗盘、气压、湿度和温度传感器。其中，可扩展模块最多支持6轴传感器（3轴加速度计+3轴陀螺仪或3轴磁力计、3轴磁力计、1个压力或温度传感器），并提供驱动以及ST的Open.MEMS免费、易于使用的软件库和STM32开放式开发环境。
在问到ST在工业传感器市场有什么优势的时候，息志强告诉记者，这首先体现在公司基于自有工厂而提供的长期稳定的MEMS芯片供应能力。据官方介绍，ST的MEMS 传感器有一个10年长期供货计划。意思就是公司的工业级MEMS传感器自上市之后，将持续供应10年。该项目能确保公司持续稳定地向客户提供所选部件，这对于那些工业应用并需要产品生命周期长的客户来说是巨大的利好。
其次，ST的MEMS传感器在设计和制造方面都具备极高的鲁棒性和性能，在校准与测试方面也能获得高精度和高质量。
“此外，ST在原有的MEMS传感器功能基础上，扩大了温度范围，提高了冲击和振动耐受性，使其满足工业应用的需求，这也是ST传感器能在这个市场站稳脚跟的另一个原因”，息志强补充说。
除了MEMS传感器的传统性能提升以外，ST也为其引入了类似AI等功能，让MEMS传感器拥有更多的能力，应对即将到来的挑战。例如在传感器中集成的有限状态机FSM(Finite State Machine)模块，就是他们的一个尝试。
所谓有限状态机，是由一系列的命令和条件组成的逻辑，执行器按照这个逻辑和传感器数据生成的周期一步一步执行。在实际使用中，只需要进行相应的配置，就可以直接输出特定动作的识别结果。
息志强表示，有限状态机就类似于一个机器学习核心，将其应用在姿态识别等场景中，相比MCU，可以节省算法以及算法带来的整体功耗。这在一些对功耗有严格要求的环境中，有很重要的价值。
“在未来，我们除了继续提高传感器的智能程度以外，还将进一步降低传感器功耗，提升MEMS传感器的精度和鲁棒性，与产业伙伴携手，扩大MEMS传感器在工业市场的应用”，息志强最后说。
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