隨著行動(dòng)裝置的銷售量快速成長(zhǎng),無論是剛問世的Windows 8平版、手機(jī),還是蘋果計(jì)算機(jī)已經(jīng)推出多年的iPhone、iPad等智能型產(chǎn)品,都大量使用了多種感測(cè)元件,進(jìn)而提供更多附加價(jià)值的應(yīng)用模式,如體感游戲、羅盤、導(dǎo)航等等,以吸引消費(fèi)者購(gòu)買的意愿。
在各種感測(cè)元件大量問世后,便已經(jīng)大量改變信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,例如以往游戲多半是強(qiáng)調(diào)畫面細(xì)膩、故事內(nèi)容的流暢度等等,但是自從任天堂推出第一款體感游戲之后,就改變了游戲設(shè)計(jì)的趨勢(shì)。許多廠商開始把感測(cè)元件應(yīng)用游戲中,以提供消費(fèi)者更佳的游戲體驗(yàn)。此外,在智能型手機(jī)成為市場(chǎng)主流之后,各種APPS在開發(fā)的過程中,也都會(huì)使用手機(jī)內(nèi)建的GPS功能,以便依照消費(fèi)者所在的位置,提供最適宜的LBS服務(wù)。
意法半導(dǎo)體MEMS產(chǎn)品部業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理Roberto De Nuccio表示:“MEMS問世之后,不僅讓很多人的創(chuàng)意得以實(shí)現(xiàn),更改變了人類的生活模式,也讓信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有了極大變革。”許多以往只能夠在實(shí)驗(yàn)室看到的產(chǎn)品,現(xiàn)在透過感測(cè)元件的協(xié)助,都可以轉(zhuǎn)變成為消費(fèi)者垂手可得的商品,更帶動(dòng)了整體產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。
圖1:意法半導(dǎo)體MEMS產(chǎn)品部業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理Roberto De Nuccio
MEMS應(yīng)用范圍持續(xù)擴(kuò)大 中產(chǎn)階級(jí)左右市場(chǎng)趨勢(shì)
根據(jù)聯(lián)合國(guó)所提供的一份資料顯示,盡管許多先進(jìn)國(guó)家的出生率非常低,但全球人口數(shù)依然呈現(xiàn)快速增加的趨勢(shì),預(yù)計(jì)2010到2050年之間便會(huì)有23億人口出生。但是另一方面在醫(yī)療技術(shù)不斷進(jìn)步,人類平均壽命不斷延長(zhǎng)下,卻也衍生出老年人口急速增加的問題,預(yù)計(jì)在2050年前會(huì)增加至少13億的老年人口。在此種狀況下,如何善用各種智能型的裝置,降低老年人口照護(hù)的成本,勢(shì)必是未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。
此外,隨著全球中產(chǎn)階級(jí)的大量崛起,已經(jīng)成為消費(fèi)市場(chǎng)的主要族群。由于此類族群具備購(gòu)買力強(qiáng)、教育程度高,對(duì)新科技產(chǎn)品的接受力強(qiáng),所以不光會(huì)帶動(dòng)智能型裝置的普及速度,也會(huì)左右信息產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查機(jī)構(gòu)的預(yù)估,截至2015年,全球?qū)?huì)有超過20億采用多個(gè)感測(cè)元件的智能型裝置,范圍將會(huì)從智能型手機(jī),延伸到家電、汽車、醫(yī)療照護(hù)等領(lǐng)域,并且強(qiáng)調(diào)省電、安全等機(jī)制,以滿足不同環(huán)境下的應(yīng)用需求。
目前市面上常見的感測(cè)元件類型,包含動(dòng)作感測(cè)元件、光學(xué)感測(cè)元件、環(huán)境感測(cè)元件、壓力感測(cè)元件等等,產(chǎn)品可以在接收到特定的訊號(hào)或反應(yīng)時(shí),將物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)輸出,以提供開發(fā)人員使用。以出貨量已經(jīng)超過個(gè)人計(jì)算機(jī)的智能型裝置為例,內(nèi)部便使用了大量采用感測(cè)元件,除了早期常見的環(huán)境、重力感測(cè)等元件外,最近又開始加入具備人臉辨識(shí)機(jī)制、虹膜辨識(shí)的生物感測(cè)元件,以創(chuàng)造出更多不同方面的應(yīng)用。
“在各種創(chuàng)意的帶動(dòng)下,感測(cè)元件的應(yīng)用范圍已經(jīng)愈來愈廣泛。”意法半導(dǎo)體技術(shù)營(yíng)銷經(jīng)理郁正德解釋:“除了大家熟知的智能型手機(jī)、體感游戲之外,也被大量應(yīng)用在虛擬實(shí)境、遙控直升機(jī)的控制上,甚至已經(jīng)有廠商將此技術(shù)與機(jī)車結(jié)合,創(chuàng)造出具備自我平衡能力GYRO摩托車,以避免發(fā)生騎士摔車的狀況。”
身為全球感測(cè)元件領(lǐng)導(dǎo)品牌的意法半導(dǎo)體,截至目前為止已經(jīng)銷售超過50億個(gè)感測(cè)元件,其中在加速感測(cè)元件的市場(chǎng)占有率已經(jīng)超過50%,2011年出貨量更達(dá)到6億5,000萬顆的規(guī)模,至于成長(zhǎng)速度最快的陀螺儀,全球市占率更已經(jīng)高達(dá)60%。
意法半導(dǎo)體資深技術(shù)營(yíng)銷工程師李炯毅指出:“動(dòng)作感應(yīng)器被應(yīng)用在行動(dòng)裝置的比例愈來愈高,意法半導(dǎo)體在行動(dòng)裝置市場(chǎng)的占有率更是第一名,包含三星、蘋果都是采用我們的產(chǎn)品,其關(guān)鍵在于意法半導(dǎo)體能提供體積更小的元件,可讓廠商創(chuàng)造出更輕薄的商品,并且具備低電力消耗的特性,更能夠延長(zhǎng)使用時(shí)間。”
舉例而言,三星推出的Galaxy SIII、Note II 10.1等等,便使用了意法半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的6軸感應(yīng)元件,至于蘋果計(jì)算機(jī)新發(fā)表的iPhone 5,則使用了加速度器與陀螺儀等。值得一提的是,意法半導(dǎo)體本身?yè)碛型暾陌雽?dǎo)體產(chǎn)線、封裝廠與實(shí)驗(yàn)室,除可提供客制化的服務(wù)外,也已經(jīng)推出全球最小的陀螺儀,可讓智能型手機(jī)也具備防手震的功能,提供消費(fèi)者更多的拍照樂趣。
以目前最受歡迎的加速度器LIS3DH為例,便是在保有12bit的靈敏度下,還擁有低耗電的特性,在省電模式下的耗電量?jī)H為2uA,關(guān)機(jī)狀態(tài)更僅有0.5uA。至于另一款強(qiáng)調(diào)效能的LIS3DSH,靈敏度可高達(dá)14bit,而且還具備低噪的特性,有利于提高商品的附加價(jià)值。
觸控切入三星供應(yīng)鏈 跨足微型投影解決方案
其實(shí)感測(cè)元件種類除了常見的動(dòng)作、壓力感應(yīng)之外,MEMS麥克風(fēng)也已經(jīng)取代傳統(tǒng)電阻式麥克風(fēng),成為許多消費(fèi)性電子產(chǎn)品的首選。MEMS麥克風(fēng)最大的特色,在于具備體積小、抗RF的特性,能夠擷取到更純凈的聲音來源,所以已經(jīng)被大量應(yīng)用在各種智能型裝置、筆記本電腦上。
市面上提供MEMS麥克風(fēng)的品牌非常多,但是質(zhì)量差距卻非常大,開發(fā)人員可以從元件的靈敏度、噪音量、以及訊噪比(SNR)來評(píng)斷其優(yōu)劣程度。以意法半導(dǎo)體的產(chǎn)品為例,不僅具備更廣域的收音能力,SNR更可達(dá)到63db,AOP則有150db的水平,尤其體積更遠(yuǎn)遠(yuǎn)比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手要輕薄,更具備低耗電的特性。
“相較于其它競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,我們?cè)贛EMS麥克風(fēng)的設(shè)計(jì)上有三大創(chuàng)新技術(shù)。”意法半導(dǎo)體技術(shù)營(yíng)銷經(jīng)理蘇振隆解釋:“首先是擁有更廣域的收音能力,其次則是強(qiáng)化靈敏度與降低能源消耗,最后則是降低產(chǎn)品的體積,方便開發(fā)人員設(shè)計(jì)新商品。”尤其許多智能型裝置為了提供更佳的收音效果,往往會(huì)在產(chǎn)品中使用多個(gè)MEMS麥克風(fēng),以隔離不必要的背景雜音,因此體積小、省電的特性便顯得更為重要。
近幾年來智能型設(shè)備大量普及的重要原因,在于觸控感應(yīng)技術(shù)獲得重大突破,支持多點(diǎn)感應(yīng)的電容技術(shù),由于更符合多數(shù)人的使用習(xí)慣,自然也成為目前的主流技術(shù)。意法半導(dǎo)體自從2012年推出FingerTips元件后,由于只需要一顆單芯片便可提供多點(diǎn)控制的功能,加上還具備高效能的SNR特性,所以很快便成為三星電子的主要供應(yīng)商之一。
意法半導(dǎo)體技術(shù)營(yíng)銷經(jīng)理王嘉愉表示:“FingerTips系列控制器適用于市面上各種觸控屏幕,而且后續(xù)的產(chǎn)品發(fā)展藍(lán)圖非常完整,絕對(duì)可以滿足廠商開發(fā)新商品的需求。”目前FingerTips控制器可以分成K、S系列,其中2012年正式開始供貨的K系列,一共有3種不同的芯片可以選擇,其中FingerTips-STMT04E是針對(duì)3.2-4寸的智能型手機(jī)設(shè)計(jì),而FingerTips-STMT07則是為5.5-10.1寸的平板計(jì)算機(jī)所量身打造。至于即將在2013年開始供貨的FingerTips S系列,除支持到13.3寸的產(chǎn)品之外,還增加了防水與手套觸控的功能,而且SNR更一口氣提升2倍,達(dá)到100:1的水平。
除了持續(xù)推出觸控解決方案之外,意法半導(dǎo)體察覺智能型手機(jī)已經(jīng)成為商務(wù)人士不可或缺的工具,所以也針對(duì)微投影市場(chǎng)的需求,開始提供相關(guān)解決方案,希望與合作伙伴搶攻難得一見的商機(jī)。
[page]
目前感測(cè)元件除了被大量應(yīng)用在智能型裝置、工業(yè)計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域外,醫(yī)療照護(hù)產(chǎn)業(yè)也是各大廠商極力發(fā)展的重點(diǎn)。雖然受惠于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的進(jìn)步,人類平均壽命愈來愈長(zhǎng),但是卻也衍生出老年人口的照護(hù)問題,若能善用感測(cè)元件的協(xié)助,勢(shì)必能夠降低高齡人口照護(hù)的問題。
換句話說,也就是利用垂手可得的智能型手機(jī),與消費(fèi)型的醫(yī)療檢查設(shè)備連結(jié),方便讓每個(gè)人都能夠隨時(shí)了解自身的身體狀況。一旦檢查所得到的數(shù)字異常,即可隨時(shí)將資料傳至指定醫(yī)療院所,讓專業(yè)醫(yī)護(hù)人員進(jìn)一步判讀,再?zèng)Q定是否要到醫(yī)院接受進(jìn)一步檢查,以便讓有限的醫(yī)療資源可獲得最妥善利用。
意法半導(dǎo)體技術(shù)營(yíng)銷經(jīng)理劉岳光指出:“我們針對(duì)醫(yī)療照護(hù)推出的STBLC01、BlueNRG,都是采用以藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行資料傳輸,但卻能在維持1Mbps的傳輸速度下,具備低耗電的特性,能有效延長(zhǎng)電池的使用時(shí)間。”為了降低合作伙伴的開發(fā)成本,意法半導(dǎo)體也推出包含STBLC01、SPIRIT1等開發(fā)套件,可讓設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)快速驗(yàn)證創(chuàng)意或概念是否可行,再?zèng)Q定是否要投入量產(chǎn)。
以目前各項(xiàng)消費(fèi)電子應(yīng)用感測(cè)元件的狀況來看,智能型手機(jī)一直是使用數(shù)量最大的產(chǎn)品之一,除了大家已經(jīng)習(xí)慣的觸控元件之外,GPS也是另一項(xiàng)最被廣泛使用的功能,尤其LBS的應(yīng)用更是未來發(fā)展的重點(diǎn)。但是戶外的LBS應(yīng)用,由于與政府開放Open Data的速度息息相關(guān),在相關(guān)法令尚未明確的狀況下,所以目前主要都是開發(fā)室內(nèi)LBS應(yīng)用為主。舉例而言,大型賣場(chǎng)可以透過室內(nèi)定位技術(shù),了解每位顧客的所在位置,以便提供鄰近商品的優(yōu)惠訊息。若顧客需要尋找某種商品時(shí),只要利用智能型手機(jī)查詢即可,不需要在跑至服務(wù)臺(tái)尋求協(xié)助,無形之中便能夠得到更佳的購(gòu)物經(jīng)驗(yàn)。
“CSR很早就看到消費(fèi)市場(chǎng)對(duì)LBS的需求,在2011年底推出SiRFstarV時(shí),便開始支持這項(xiàng)功能。”CSR系統(tǒng)應(yīng)用經(jīng)理?xiàng)羁∪式忉專?ldquo;我們今年已經(jīng)先把這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用在臺(tái)北當(dāng)代美術(shù)館的導(dǎo)覽服務(wù),透過GPS、Wi-Fi基地臺(tái),以意法半導(dǎo)體針對(duì)智能型手機(jī)設(shè)計(jì)的感測(cè)元件,即可創(chuàng)造出誤差極小的LBS服務(wù)。”
根據(jù)CSR提供的測(cè)試數(shù)據(jù)顯示,以甫問世的SiRFstarV芯片搭配自家的SiRFusion軟件,再結(jié)合智能型手機(jī)中的感測(cè)元件,室內(nèi)導(dǎo)航的誤差已經(jīng)縮小到10%以內(nèi),已經(jīng)足以符合大型賣場(chǎng)或展覽的導(dǎo)航需求。