- 传感器系统发展三大趋势
- 来源:传感器专家网 发表于 2012/7/26
如果你问,是谁改变了这个世界,是苹果?是三星?是贾伯斯?都不是。我说,是传感器改变了这个世界。
什么,传感器?传感器不是老早之前就有的东西吗,为什么现在才说它改变了这个世界呢?
没错,传感器不是新玩意儿。早在20年前,逻辑元件、记忆元件与感测元件就已经并列是电子系统的三大元件。只不过,在20年后的今天,当逻辑、记忆元件已经 随著云端概念普及,逐渐不被重视的同时,传感器元件却以黑马之姿,打出一片属于自己的天下。
传感器元件直接与人们的生活密切结合,想了解未来世界将是何种风貌,从传感器下手是个不错的开始。传感器元件怎么变,未来世界就会怎么变。根据现有市场的变化与需求,可以归纳出传感器发展的三大方向。
1.系统多轴化
传感器系统朝向多轴化发展,是征服传感器应用市场的唯一王道。事实上,传感器系统的多轴化脚步,一直没有停止过。从早一代的单轴传感器,演进到目前常见的3轴、6轴、9轴、10轴、11轴,甚至最新的12轴感测系统,多轴化已经是不可逆的道路。
而传感器所谓的多轴,到底有哪里几轴?哪里些轴又是必要的,哪里些只是次要的?一般来说,从三轴加速度传感器、三轴陀螺仪到三轴电子罗盘,此9轴已经几乎成为智能手机的标准配备,透过这三种传感器已经几乎可以完成绝大多数的应用,可堪称是传感器系统中的三大主轴。
除了这三种传感器之外,包括高度传感器、压力传感器、温度传感器与光感传感器等,都陆续被加入传感器系统,成为多轴化的成员之一。目前市场上最新的多轴系统,便是Freescale所主推的12轴传感器平台。既然多轴化已是既定趋势,未来肯定会有更多厂商持续研发更多轴的传感器平台,来符合市场应用需求。
只不过,传感器的多轴化,会不会一直不断延伸下去,无穷无尽、也没完没了?传感器的扩增,当然有其数量的限制,毕竟主要的传感器如加速度传感器、陀螺仪、电子罗盘等三者就几乎可以满足多数的应用环境,目前厂商持续增加的,都是诸如压力传感器、温度传感器等这类单轴传感器元件,这些元件可以越加越多,未来消费者随身携带的手机,就会是一个完整的传感器系统。
2.高度整合化
随著行动装置内建的传感器数目日益增加,成功整合传感器也更加重要。既然传感器系统多轴化已经是个重要趋势,随之而来的整合工作,就是另一件重要的大事。毕竟没有设计工程师希望看到,所采用的多颗传感器散落在电路版上的每个角落,不仅增加设计的困难度,对于系统的轻薄化也毫无任何帮助。
目前传感器大厂所主推的方案,除了单颗传感器之外,最常见的就是模块化的传感器系统。透过模块化的方式,将多轴传感器整合在一起,多半还会加上自家的处理器或MCU等,整套感测系统一起出货给手机、平板计算机的OEM或ODM,毕其功于一役。
当然,一体化的模块固然可为设计省下不少麻烦事,然而以目前行动装置轻薄化的趋势来看,以模块方式来出货仍然稍嫌笨重了些。看起来进一步透过系统级封装,来打造单一颗完整的传感器系统芯片,将是满足传感器系统高度整合的必要手段。
3.技术自有化
传感器系统多轴化之后,这代表在同一系统中必须拥有多种不同的传感器元件。然而传感器元件范围包山包海,从常见的加速度传感器、陀螺仪和地磁罗盘,到压力传感器、温度传感器、光感传感器,甚至能感测声音、味觉、嗅觉等传感器,以目前来看,多数厂商至多拥有部分技术,但要广泛全面包办所有传感器品,这样的厂商目前仍少之又少。
不是所有厂商都能一手包办所有传感器元件,目前多以自有技术与向外采购来拼凑。也因此,在多轴传感器系统上,最常看见的情况就是『拼装车』,也就是有几个传感器元件是自家的,有几个传感器元件是跟A公司买的,几个是跟B公司买的,然后『拼装』在同一个感测模块上,打造成一个系统。
在半导体产业,芯片厂喜欢强调其产品从上中下游一手包办,就是因为质量能够自行掌握,不会有外来因素影响。也因此,当自家出品的传感器系统中,加入了他厂的传感器,多少总是会令人心理毛毛的,担心会不会哪里天产品出了问题。
传感器技术自有化,将是所有传感器大厂致力追求的目标。不论是自行开发或者透过并购获得技术,在传感器技术自有化之后,传感器大厂将更容易打造质量一致的多轴传感器平台。重点是,技术自有,对于系统的整合,更将如顺水推舟般地容易。
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