Bosch Sensortec的传感智能化之路

消费电子领域新兴应用爆发，如何创新传感解决方案才能满足产业需求？在近期结束的CIOE中国光博会线上微课堂活动中，Bosch Sensortec中国区市场及业务拓展总监刘天牧以消费电子端具体创新应用，介绍了AI赋能传感器的神奇力量。

Bosch Sensortec的传感智能化之路

无论是传感解决方案还是消费电子终端产品，对于智能化的渴求都长期存在。从博世的传感器智能化进程来看，最初只具有基本读取功能，到2012年左右，博世利用软件和高级算法实现部分定制化应用，自此，博世传感器有了对于特定应用场景进行评估的能力。

至今，作为MEMS传感器领域的领先厂商，Bosch Sensortec持续引领传感器技术的创新。从对于高性能、小尺寸、低功耗等方面极致体验的追求到利用人工智能赋能传感解决方案，博世传感器的智能化道路再一次得以突破。2020年，Bosch Sensortec推出了首款集成AI，可用于健身追踪的运动传感器，这款产品除了承袭了传统传感器的尺寸性能优势，更是在自学习和算法方面有突出表现，为更多创新应用提供了可能。

Bosch Sensortec的里程碑

AI让传感器更聪明

Bosch Sensortec拥有先进的产品组合，包括运动传感器、环境传感器、智能传感器和光学传感器，广泛应用于手机、平板、可穿戴及耳穿戴设备、智能家居等消费电子领域。构筑起Bosch Sensortec技术护城河的不仅有技术创新的硬核能力，还有致力于帮助客户提升用户体验的理念。尤其是在运动传感器领域，得益于过硬的技术实力与产品布局，Bosch Sensortec始终处于遥遥领先地位。

接下来，让我们通过一款在运动健身领域大放光彩的智能传感器BHI260AP，来看下传感器如何提升人们的运动体验。

全民运动健身时代，个人健身用户和传统追踪系统面临着以下挑战，包括对于不同种类运动的准确判断和转换、用户健身状态和姿势规范程度识别等。

个人运动健身领域用户痛点

针对这些问题，可穿戴设备厂商纷纷加入AI健身作为产品差异化定位。Bosch Sensortec给出了人工智能赋能下的传感解决方案，具体而言，将AI传感器集成在智能手表中，通过自学习功能认识用户的每一个动作，以便后续更好地记录和追踪，并为其提供定制化服务。

“我们事先在智能手表中植入一些AI算法，它可以识别用户的动作如开合跳、举哑铃等。运动种类的可扩展性也是我们关注的重点，该传感器支持用户自定义动作，就像视频中用户在器械上做了几组滑雪动作后，智能手表中可以记住这个动作，并将它保存起来，这样用户下一次再做同样动作的时候，智能手表可以识别出这是滑雪动作。”刘天牧对于该传感器应用于运动追踪案例进行了详细解释。

对于关注AI与传感器的用户来说，BME688刚推出的时候也是拉满工程师的期待值。这是Bosch Sensortec发布的一款将气体、湿度、温度和气压传感与创新人工智能功能结合的空气质量MEMS传感器。

在硬件方面，集成了气体、湿度、温度和气压传感监测模块，四合一MEMS传感器采用紧凑封装，其高集成度为空间狭小的应用提供了更好的体验。

软件方面，Bosch Sensortec提供AI studio软件包，传感器的人工智能功能和全新的BME AI-Studio软件工具相结合，让客户可以直接针对自己的特定用例快速开发定制解决方案。

BME688的创新应用包括：

森林火灾预警：环境物联网创新公司DryadNetworks的超早期野火探测的物联网网络平台Silvanet，可以在60分钟内监测到野火，该解决方案的气体传感器模块就是BME688。

冰箱内食物新鲜程度判断：食物变质的元凶是细菌/微生物，这些细菌会将食物中的碳水化合物、蛋白质、脂肪等分解成VSCs（volatilesulfurcompounds，挥发性硫化物）。而气体传感器，如BME688即可以通过对于VSCs的测量，辅助判断冰箱中食物的变质情况。

智能尿不湿：智能尿布中的传感器主要测量的指标是温度、湿度、气体和压力，集成式环境传感器BME688可以测量这些参数，为何时换尿布给出数据参考。

该传感器非常适合抢滩新兴应用市场的设备厂商，其高集成度和完备的软件包，可以让设备厂商“轻装上阵”。更多BME688创新应用和相关参数，点击此处查看。

以上这些创新应用的实现，是由高精度的传感器结合聪明的AI算法共同完成的。而博世将人工智能边缘化，数据保护，性能提升更上一层楼。

刘天牧指出：“边缘AI可以实时进行数据处理和分析，由于数据处理更靠近源头，可缩短延时，使应用程序的运行更高效；物联网的原始数据涉及到个人隐私，传统的云计算模式需要将原始数据上传至云计算中心，用户隐私泄露风险较高，而边缘AI是本地、实时反馈，相对更加安全，功耗也比较低。”

刘天牧在本次直播中，还重点提到了Bosch Sensortec最新推出的拳头产品——气压传感器BMP581，它是健身追踪、跌倒检测、室内定位和导航等应用的理想之选。

由于该传感器可以监测到厘米级别的高度变化，对于一些有小幅高度变化的运动，如俯卧撑，仰卧起坐，拉单杠等，BMP581都可以精准地监测运动情况。在室内导航中的应用也是BMP581的强项，在导航信号较弱的室内，气压传感器可以准确判断所在的高度/楼层信息，从而准确定位。点击了解BMP581更多信息。

直播结束后，爱学习的行业工程师、观众们积极与Bosch Sensortec专家交流，小编整理出一些经典问答供大家参考。

Q&A：专家互动问答

Q：如果博世要做一个新领域的传感器，要具备哪些因素和条件呢？

A：博世的slogan是Invented for life—科技成就生活之美。所以我们研发新技术新产品的出发点都是希望能够丰富大家的生活，解决大家的问题，给大家带来便利以及乐趣。同时也希望这项技术或产品既能够符合博世的技术优势，也能引领行业趋势。比如最近博世宣布收购了一家初创公司，是用MEMS技术来做微型扬声器，双方合作之下有望在很大程度上提升传统speaker的精度性能等。

Q：气压计检测手机跌落的状态相比于A+G检测的方案有什么优势呢？

A：用气压计检测fall down可以解决漏报的问题，成功的概率会大大增加。自由落体跌落一般用惯性器件，在笔记本硬盘中常用。但如果是直接掉入水中，增加一个压力传感器可以很好的分辨出该场景，并辅助实现手机入水自动关机等功能。

Q：目前来说，MEMS传感器在消费电子领域的应用集中在哪类产品上？

A：MEMS传感器在消费电子方面应用非常广泛。比如课程中提到的手机、平板、电脑、穿戴（包括智能手表、TWS耳机等），还有现在非常火的AR/VR、无人机、包括扫地机器人在内的各种机器人，以及在智能家居里的各种应用，比如冰箱、洗衣机、空调等等，同时在游戏机等各种领域也都有应用。

Q：请问无论是对博世而言还是对整个行业而言，MEMS传感器比较创新的应用有哪些？

A：有传统的MEMS sensor硬件端的创新，比如用MEMS技术做microspeaker，这对传统的speaker有很大的提升。另外从软件端的创新来说，比如课程中分享的重要话题——人工智能，尤其是边缘人工智能在传感器里面的应用，例如对姿势的训练识别和个性化定制服务等，有非常广阔的应用前景。

Q：MEMS传感器过超声波会失效吗？针对超声波会影响传感器，是否有改善方法？

A：超声波确实会对传感器造成一定的干扰，甚至损坏，主要是超声发声装置的振动频率有可能会对传感器内部微机械结构产生共振影响，导致数据异常变大。解决方案一般有：1、避开MEMS本体的振动和共振频率；2、增加超声设备和传感器的距离，以及改变声波传播方向。

Q：请问MEMS压力传感器封装镀膜技术有些什么新变化？

A：一般是用于半导体方面的镀膜技术，当前应用比较广泛的是原子层沉积技术(ALD)和等离子增强技术(CVD)，另外，还原氧化物石墨烯技术的应该是一个比较新的方向。其中ALD主要用在MEMS制造过程中的膜沉积阶段，进行纳米等级的成膜控制等。

Q：请问博世如何看待用硅光工艺和光波导等器件，以光信号处理为基础制备的MEMS器件的应用和市场呢？

A：MEMS传感器在光领域现在及未来都有很多应用场景，比如AR眼镜。博世在这方面也有多年的技术积累，不远的未来会推出相关颠覆性技术和产品，还请多关注。

Bosch Sensortec

Bosch Sensortec GmbH是罗伯特·博世有限责任公司（Robert Bosch GmbH）的全资子公司，为智能手机、平板电脑、可穿戴设备及物联网产品开发并提供定制MEMS传感器与解决方案。产品组合包括3轴加速度计、陀螺仪和地磁传感器、集成6轴和9轴传感器、环境传感器，以及全面的软件组合。自2005年成立起，Bosch Sensortec已成为上述市场的MEMS技术领先企业。

博世公司自1995年至今一直是MEMS传感器领域的先锋与全球市场的领导者，至今所销售的MEMS传感器数量已超过150亿。

原文标题：直播回顾丨AI与传感器双向奔赴，助力消费电子推动智享生活

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审核编辑：汤梓红