智能手机增长停滞 MEMS聚焦工业物联网新战略

据麦姆斯咨询报道，STMicroelectronics（意法半导体）近日宣布以十年长生命周期承诺的系列高精度MEMS传感器和元件，满足先进的自动化运行环境，确保自动化机械设备连续多年的稳定运行，以大力推动工业物联网领域的业务发展。作为该战略计划的一部分，意法半导体推出了其第一款产品——IIS3DHHC低噪声三轴加速度传感器，该产品针对高量测分辨率和稳定性进行了专门优化，以确保长期准确性和温度精度。这款MEMS传感器的目标应用包括通讯系统天线定位机构中的精密倾斜仪，用于确保建筑物和桥梁安全的结构健康监测（SHM）设备，以及各种工业平台的稳定器或调平器。其长期精度和稳固性，也非常适合高灵敏度倾角传感器和安防传感器，以及高端数码相机的图像稳定应用。

这款传感器是意法半导体应用于智慧工厂和工业自动化的系列MEMS传感器的一部分。意法半导体表示，其十年长生命周期承诺确保了工业设备中广泛使用的高性能组件的长期可用性，帮助供应商应对它们通常需要在市场上维持长寿命的产品，并拓展了相关产品在极具挑战环境中的持久运行。除了工业传感器，该战略计划还包括STM32微控制器、电机驱动器、模拟组件、电源转换器、LED以及现有的MEMS传感器，这些器件将至少支持十年供货。意法半导体MEMS传感器部门副总裁兼总经理Andrea Onetti在产品通报会上表示：“MEMS传感器在工业环境中拥有巨大的应用前景。过去的5到6年里，MEMS器件的应用还很有限，且主要受智能手机驱动。但是，随着我们逐步进入自动化时代，智慧工厂和智能驾驶等应用需求将使MEMS传感器获得和消费类市场一样的迅猛增长。不过，这需要在精度、性能和长寿命方面完全进化的新一代MEMS器件。”

以加速度传感器为例，不同的市场有不同的需求。Onetti强调，迄今为止手机行业使用的MEMS传感器还无需重点解决准确性和精度的问题——例如，可能需要它们来做纵向和横向的基本测量。不过，在智能制造领域，精度和寿命则是最重要的。“第四次工业革命（亦即‘工业4.0’）已经到来，这意味着需要更多的传感器，”Onetti说，“一台能够检测和分析自身功能（如噪音、振动和温度）的机器设备，将需要拥有自己的硬件生态系统，以使机器变得更加智能。”他认为这些传感器不再局限于人机交互，而将涉及机器对机器（M2M）的交互和智能化，这将需要具有更广泛性能特性的新型传感器。例如管道的泄漏；一款普通的麦克风传感器可能具有针对人耳已经足够的带宽——大约20 kHz，但机器设备如果要在工业环境中能够“聆听”，这就可能需要80 kHz的带宽。Onetti也回应了近几个月工业物联网前沿关于更智能化的声音，“对于监控来说，如果你可以利用本地智能以更智能的方式运行，那将节约大量持续上传云端的移动数据成本。”正如意法半导体第一季度业绩报告显示，由于意法半导体认识到来自智能手机业务的MEMS营收正逐渐持平，聚焦工业物联网的新战略已经很明朗。

Onetti表示，“智能手机领域的年出货量，一直是驱动MEMS传感器市场的主要力量，现在已经逐渐在16亿左右趋稳。然而，MEMS传感器的新增长点将是高精度器件，包括工业市场以及智能手机市场新的先进功能。” 他表示，此轮增长的关键市场将在欧洲，但美国和中国市场同样不容忽视。关于新款IIS3DHHC的发布，他补充评价说：“这些高品质的工业传感器，充分利用了我们在MEMS设计和高良率制造工艺方面的持续投入，为那些最高精度、可重复性和鲁棒性至关重要的应用，提供低拥有成本的同时，兼顾了卓越的器件性能。我们将在接下来的几个月，继续推出具有10年长生命周期承诺的新型精密传感器，包括组合传感器、专用传感器和完整的惯性模块等。”关于IIS3DHHC的更多技术信息：满量程±2.5g的IIS3DHHC 三轴加速度计用于精确定位机构和小型运动检测（如高级安全传感器）。IIS3DHHC与典型的消费级加速度计有很多明显不同之处，其中主要区别是，其45μg/√Hz的超低噪声可实现非常高的分辨率。

此外，极高的稳定性确保了传感器在长时间运行后或温度变化大的环境内灵敏度漂移最小。在- 40℃ ~ + 85℃之间，灵敏度变化小于0.7％。偏移漂移低于0.4mg /℃，这使得设备在各种环境中的性能表现始终如一，包括户外寒冷或温暖的气候条件，或者工业制造设备、工业机器人和无人机，只需极少的校准或重新校准工作。此外，IIS3DHHC集成了模数转换功能，以及包括FIFO数据存储和中断控制在内的数字电路，为客户节省了外部模数转换器，并且还简化了电源管理设计，降低了能耗，延长了电池供电设备的运行时间。IIS3DHHC采用优质的16引脚5 x 5 x 1.7 mm陶瓷LGA封装，目前这款产品已开始投产，1000颗的批量定价为4.5美元。