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友尚推出ST 穿戴式装置解决方案

 2015-03-25

MSMS感测组件:

1.加速器(Accelerometer):低功耗加速度传感器提供状态机和先进先出功能。

2.组合动作传感器(Combo Motion Sensors):不同组合的完整的产品群

3.环境传感器(Environment Sensors):大气压力传感器(Pressure)(高度/Altitude),温湿度传感器(Humidity/Temperature),紫外线传感器(UV)

4.感测组件IC内含Cortex M0 MCU(Brain):

1)   LIS331EB:Cortex M0+LIS3DSH

2)   LSM6DB0:Cortex M0+LSM6DS0

【方案方块图】

方案方块图

【系统功能】

随着感测技术广泛应用在智能手机及穿戴式装置,MEMS感测技术已成为实现智慧生活的关键技术,根据IMS研究报告指出,穿戴式装置在2016年将会达到60亿美元的市场规模,这将会对MEMS感测技术带来极大的商机。为此,MEMS供货商意法半导体针对便携设备及行动装置推出具备光学防手震的新系列陀螺仪产品,以及各种环境感测产品。

穿戴式装置将会在医疗居家照护、娱乐相关及运动健身三个部份成长速度最快,也占有最多市场份额。除了在这三大市场的支持之下,其他还有工业控制或军事用途等特殊领域市场,虽规模较小,但成长动能也不容忽视,而这些市场都将会让MEMS传感器的需求与日俱增。

在通讯技术或数据传输障碍都已经解决,在处理能力也不是问题的条件下,如何将物理界更多元素加进传感器中,并将尺寸做到更小、耗电量更低并提高产品性价比是近来意法半导体积极发展的方向。对此,意 法半导体推出加速度计、磁力计、陀螺仪以及各种环境传感器组合而成的二合一、三合一产品,不仅能将尺寸缩小、保持高精准度,且在产品兼容性上保持极大弹性,让客户能够依照需求搭配不同组合的MEMS传感器,缩短开发时间并降低成本。

此外,意法半导体近来也专注于环境传感器的开发,如气压计、温度计、湿度计或者可量测环境紫外线的传感器等。意法半导体以未来5-8产业发展作为研发方向,从中找出适合的技术开发效能及尺寸都合适的产品,并将相对昂贵的技术发展为可 支持消费性电子装置使用的产品,而环境传感器即是以这样的考虑之下所研发出的产品,预估将为行动装置即可穿戴式装置带来更多应用。若以智能型眼镜为例,它需要动作传感器、环境传感器、麦克风、扬声器以及一些微致动器,如微型投影机。简而言之,穿戴式装置需要的MEMS组件涵盖动作、环境和声学等传感器,另外还需要微致动器。

另一方面,多轴传感器在穿戴式装置的需求也会逐渐上扬。目前多轴传感器在行动装置市场的渗透率约10%,其他90%仍是独立型传感器;但在市场对尺寸、效能及成本等要求驱动下,未来2年多轴传感器占比可望激增至50%。

意法半导体的产品线覆盖范围从低功耗到高性能的传感器、接口IC、音效功率放大器、运算放大器、模拟开关和穿戴式装置电池电量监控,同时还提供市场领先的STM32 ARM® Cortex®-M微控制器和各种开发工具。意法半导体将会持续引领穿戴式市场

【方案特性】

ST到目前为止是穿戴式装置应用市场第一大MEMS暨传感器组件供货商,ST MEMS产品在2013年的市占率为26%,在2012年时则为20%;除了在离散式加速度计市场居领导地位,ST在可穿戴式装置应用市场的成功来自于强大的「捆绑式」销售策略──该公司通常会将传感器搭配其他半导体产品一起销售, 例如32位微控制器或是无线芯片(LIS331EB/LSM6DB0)。

以传感器种类来看,可穿戴式装置所应用的传感器主要是MEMS运动传感器、用户接口传感器、生理健康传感器以及环境传感器;其中运动传感器是可穿戴式装置传感器中最常见的,包括加速度计、陀螺仪、磁力计、压力传感器,以及整合式运动传感器。

而用户接口的MEMS传感器,则包括MEMS麦克风、近接传感器以及MEMS显示器;至于生理健康传感器则是量测脉搏、血氧、水合作用(hydration)以及皮肤温度的传感器,环境传感器包括湿度、环境温度以及紫外线感测组件。

在上述的传感器,除了生理传感器外,ST均有相关的组件可以符合各种穿戴式产品的开发。而市场主流产品已经从计步器等装置,转移至更复杂的多功能装置,例如智能手表、智能眼镜,ST的感测组件均适合这类产品的开发。