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手机、可穿戴中的MEMS传感器

2016-12-7 15:43:48 3467

0 消费类电子MEMS传感器的应用随着消费电子领域大发展及产品创新不断涌现，特别是受益于智能手机和平板电板的快速发展，消费电子已经取代汽车领域成为MEMS最大的应用市场。其中手机和平板电脑中的MEMS传感器几乎占了消费类电子MEMS传感器类市场的90%。 MEMS传感器在消费电子领域的应用包括运动/坠落检测、导航数据补偿、游戏/人机界面、电源管理、GPS增强/盲区消除、速度/距离计数等等，这些MEMS威廉希尔官方网站都在很大程度上提高了用户体验。终端设备内的硬盘驱动器坠落保护是MEMS运动传感器在消费电子市场的具有重要历史意义的代表性应用之一。手提电脑内的三轴加速计可以监测加速度，因为具有特定的功能和数据处理电路，它能够检测到硬盘驱动器的意外摔落事故，并及时命令读写头缩回到安全位置，以防电脑最终摔落在地板上时损坏读写头。手机是MEMS在消费类产品中最大的应用领域。包含MEMS麦克风、3D加速器、RF被动与主动组件、相机稳定与GPS的陀螺仪、小型燃料电池与生化芯片等，应用最多的传感器是加速计、陀螺仪与MEMS硅麦克风，其中加速度计是该市场中第一大应用产品。而近期陀螺仪增长迅速，已经成为继加速度计后的第二大应用产品。 MEMS麦克风销售额2015年已经突破10亿美元，美国IHS全球产业研究报告表示全球MEMS麦克风市场仍将连续5年维持18%的年复合成长率（CAGR）。还有一些MEMS传感器或刚进入市场的，例如磁力计、指纹传感器、环境传感器、MEMS手机摄像头等。而MEMS传感器在手机应用的数量规模以及多样性，也仍不断在快速成长当中。苹果（Apple）公司于2007年首度将微机电系统（MEMS）加速度计应用在iPhone中，开启手机产业的传感器革命。iPhone6 Plus就使用了加速度计、陀螺仪、电子罗盘、气压计、指纹传感器、接近与环境光传感器、MEMS麦克风和Image Sensor等MEMS传感器。截至目前为止，Apple公司已拥有超过三百五十篇以上与传感器相关的发明专利，而申请内容包括触控、影像、运动、振动感测、数据运算、掉落感知及亮度感知等等。游戏机是运动跟踪和手势识别应用的突出代表，以具有革命性的任天堂Wii游戏机为例，采用了MEMS三轴加速度计，能够捕捉到玩家任何细微的动作，使玩家陶醉于真实的游戏体验，通过不同的动作融入到游戏中，例如，模仿一场真实的网球赛、一场引人入胜高尔夫球赛、一场紧张的拳击赛或轻松的钓鱼比赛的动作。高能效低价微型MEMS传感器彻底改变了人们与移动终端设备的互动方式。在各类移动终端、游戏机、遥控器等设备上，MEMS传感器可以实现先进的功能，令人心动的用户界面，用户的手势、碰摸就能够激活相应的功能。为消费电子产品的“”升级、换代”划成一个里程碑式的注脚。智能穿戴装置是目前最热门的新兴产品，其所使用的感测组件，无论在尺寸、耗电量、感测灵敏度或是组件可靠度上，通常皆须面对更严苛的要求。最成功的组件案例是惯性传感器与MEMS麦克风，包括Google、Apple、微软（Microsoft）、摩托罗拉（Motorola）等多家知名大厂，皆已将此两组件整合在自家的穿戴装置产品内，成为其传感器标准配备。智能穿戴装置两大功能项目在于量化生活（QuanTIfied Self）及随身环境安全监测。其所需感测功能大致可包括活动感知、影像感测、环境感测及生理感测四大类别。MEMS组件在穿戴装置上的应用诉求，是使系统达到微小化、低功耗、高性能及多功能整合等目的。健身和健康监测就是MEMS传感器在智能穿戴装置中的代表性的应用。计步表或计步器是利用三轴MEMS加速度传感器，在特定的情况下，计步器的传感器能够精确地测定在步行和跑步过程中作用在系统上的加速度，通过处理加速度数据，计步器显示用户走过的步数和速度，以及在身体运动过程中所消耗掉的热量。 0
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