传感器“三波浪潮”后 边缘AI成新趋势

  随着终端消费市场复苏，汽车电气化、物联网和人工智能均将带动MEMS产业复苏。

  MEMS（微机电系统）是在半导体制造技术基础上发展起来的，将传统传感器的机械部件微型化后，通过三维堆叠技术，例如三维硅穿孔TSV等技术把器件固定在硅晶圆（wafer）上，最后根据不同的应用场合采取了特殊定制的封装形式，最终切割组装而成的硅基传感器。

  近期，博世发布号称全球的最小MEMS加速计--BMA530和BMA580，使其易于集成在紧凑型设备中。BMA530 通过计步器跟踪活动，适用于可穿戴设备；BMA580 则通过骨传导技术实现语音活动监测功能，实现更多耳穿戴创新应用。

  根据民生证券统计，全球前十大MEMS厂商占比达到57.94%，市场较为分散。其中博世以14.2%的份额占比位列第一，其次为博通和威讯联合，占比分别为9.8%和5.6%，而国产厂商歌尔微以3.9%的市场占有率位列第六。

  MEMS传感器，是MEMS中的核心元件。国外厂商由于起步较早，占据了全球主要的市场占有率。MEMS传感器行业属性为国内企业追赶提供了契机，个别厂商在全球排名中位次不断的提高，印证国内厂商有潜力与国际老牌厂商同台竞技。

  中信证券觉得，未来，在自主可控叠加政策助力下，国内MEMS厂商有望突围，未来成长可期。

  MEMS传感器涵盖惯性传感器、压力传感器、声学传感器、环境传感器等细致划分领域。其应用场景范围广阔，消费电子、汽车、工业是MEMS行业最大的三个细分市场，市场规模较为可观。

  尤其是当今物联网发展的背景下，移动电子设备中大量使用各类MEMS传感器。近年来涌现出的智能家居和可穿戴设备等新兴应用领域也普遍的使用了MEMS传感器产品，如智能手表安装了MEMS加速度计、陀螺仪、微型麦克风和脉搏传感器。

  Bosch Sensortec亚太区总裁王宏宇在接受21世纪经济报道记者正常采访时表示，汽车电子化浪潮之下，传感器迎来了第一波浪潮，第二波则是智能手机推动MEMS传感器呈现多品类、多功能一体化的发展形态趋势，第三波将是物联网，带动了MEMS传感器单品放量、软硬协同化发展。他还透露，截至2023年底，博世MEMS传感器累计出货量已达到180亿颗。

  根据Yole Group报告，消费市场仍然是MEMS市场中最大的细致划分领域。在这一细分市场中，新兴的可穿戴应用将抵消最近智能手机需求量的下滑，以4%的年复合增长率从76亿美元增长到94亿美元。

  IDC预测，2026年全球物联网支出将超过1万亿美元，与此同时，其对于传感技术的升级也产生了更加高的要求。不过有必要注意一下的是，尽管物联网市场总量巨大，但存在实际应用场景碎片化等挑战。

  随着技术进步，市场对传感器的期待并不仅仅满足于将物理信号转换为电信号，而是寄希望于集成更多的算法和功能。

  王宏宇认为，从传感器发展历史来看，第一波是通过物理世界感知原始数据；第二波，传感器进行简单处理运算，实现既定功能，当前正处于这一阶段。未来的传感器要有智能体加持，实现AI on edge(边缘智能)。

  传感器在实现边缘智能的同时，也有助于进一步减少设备功耗，来延长电池的日常使用时间。数据得以实时响应，速度更快，用户无需将数据上传云端，再反馈到设备端，直接在器件中响应。

  如今，边缘AI算法也可以集成到小小的传感器产品中，因为处理器功耗已经很低，解决能力也能轻松实现AI算法的运行。

  据了解，国内外多家传感器公司正积极探索AI应用。比如，赛微电子便在投资者互动平台上回复，公司在MEMS硅光芯片工艺制造方面具备技术优势，同时正计划加大与AI相关MEMS器件的工艺开发投入，以支持未来的更多需求。

  博世推出的气体传感器BME688，可同步检测气体、温度、压力和湿度四项数据，这也是首个具有人工智能功能的气体传感器。“可把传感器看成是人工智能的‘鼻子’，识别特定的‘气体’，做出预警。”Bosch Sensortec 应用工程总监Ruschmeier Frank说道。

  不过，Ruschmeier Frank同样表示，因为MEMS传感器尺寸非常小，性能会受到一定限制，传感器中融合AI功能仍很难。但是客户能借助工具进行产品研究开发，融入机器学习模型，实现AI功能。

  “并非说所有传感器都要智能，但为提升使用者真实的体验，传感器需要有计算能力和思考能力，这也是博世一直在做的。”王宏宇表示。

  另外，王宏宇也谈到，量子传感器潜力巨大，博世已有专业团队正在进行相应布局，至于将量子技术运用到消费产品上，仍然需要一些时间。