最小的電子元器件微型機電系統(MEMS)和傳感器,在我們每天使用的各類(lèi)設備上數以百萬(wàn)計地使用著(zhù)。在中國,隨著(zhù)消費電子市場(chǎng)和汽車(chē)工業(yè)的蓬勃發(fā)展、智慧城市和物聯(lián)網(wǎng)的迅速興起,MEMS產(chǎn)業(yè)同樣面臨著(zhù)龐大的市場(chǎng)機遇。
全球最大MEMS行業(yè)組織MIG(MEMS Industry Group)日前首次來(lái)滬,攜手中國科學(xué)院上海微系統與信息技術(shù)研究所(SIMIT)和上海微技術(shù)工業(yè)研究院(SITRI)舉辦了以“MEMS供應鏈及物聯(lián)網(wǎng)”為主題的大型會(huì )議,聚焦全球MEMS供應鏈及物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)、展現最新國際MEMS技術(shù)、探討中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。
MIG首席戰略官Stephen Whalley表示,越來(lái)越多跡象表明,中國已經(jīng)成為全球MEMS和傳感器的主要推動(dòng)力量之一。
手機推動(dòng)MEMS規模應用
在整個(gè)半導體生態(tài)體系中,MEMS正扮演著(zhù)越來(lái)越重要的角色。其應用范圍包含了消費電子、汽車(chē)工業(yè)、工業(yè)控制乃至生物醫學(xué)、航空航天等領(lǐng)域,且仍在迅速擴大。
Yole Developpement研究報告預測,2013至2018年間,全球MEMS感測器市場(chǎng)將以18.5%的年復合增長(cháng)率增長(cháng),到2018年將達到64億美元。
未來(lái)五到十年,智能手機和平板電腦仍然是EMES的主要應用領(lǐng)域。研究機構IHS的MEMS及傳感器業(yè)務(wù)總監Jeremie Bouchard指出,可穿戴設備正在興起但規模尚小,汽車(chē)工業(yè)將繼續發(fā)展——高端車(chē)型中至少有百余個(gè)MEMS傳感器,MEMS盡管將在物聯(lián)網(wǎng)有極佳發(fā)展但有待智慧家庭、智慧城市的成熟。
意法半導體執行副總裁兼模擬、MEMS和傳感器產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理Benedetto Vigna表示,五年以前和現在的情況不盡相同,資源的高效利用、資源的優(yōu)化已經(jīng)成為歐洲和中國共同的關(guān)注焦點(diǎn),通過(guò)MEMS傳感器進(jìn)行監控,可以起到資源優(yōu)化、提高效益的功用。因此除智能手機外,工業(yè)上的應用亦是極佳的發(fā)展方向。
MEMS亦將在許多新興領(lǐng)域一展所長(cháng).honeywell電子傳感業(yè)務(wù)總監Michael Young舉例說(shuō),隨著(zhù)人口老齡化,會(huì )有更多醫療方面的應用;勞動(dòng)力成本不斷上升將帶來(lái)自動(dòng)化方面的應用;水和空氣質(zhì)量等環(huán)境監控監測;隨著(zhù)城市化進(jìn)程不斷加深,城市居民小區的能源管理、安全監控。
鋪平通向智能物聯(lián)網(wǎng)道路
MEMS傳感器鋪平了通向智能物聯(lián)網(wǎng)的道路,Whalley說(shuō)。
在可穿戴應用中,MEMS傳感器可實(shí)現運動(dòng)追蹤、心跳速率測量等;在城市建設領(lǐng)域,MEMS傳感器可以協(xié)助監測基礎設施建設的穩定性,營(yíng)造充滿(mǎn)活力的反饋系統;在汽車(chē)上,MEMS傳感器借助氣囊碰撞傳感器、胎壓監測系統(TPMS)和車(chē)輛穩定性控制增強車(chē)輛的性能——這亦屬物聯(lián)網(wǎng)中的車(chē)聯(lián)網(wǎng)范疇。
同時(shí),智能物聯(lián)網(wǎng)要求為多功能設備所使用的MEMS傳感器永遠在線(xiàn)和“準備好了”、傳感器融合、無(wú)處不在的無(wú)線(xiàn)、一定的私密和安全性以及更好的能量收集和節能低功耗技術(shù)。
我們仍處于真正的智能物聯(lián)網(wǎng)的邊緣.whalley說(shuō),思科預計物聯(lián)網(wǎng)將在下一個(gè)十年中創(chuàng )造190億美元的市場(chǎng),GE預計到2030年將有150億美元由物聯(lián)網(wǎng)“智能機械”添至全球GDP中,而強大的MEMS和傳感器供應鏈將是成功的保證。
可穿戴設備面臨挑戰
從谷歌眼鏡到各大手機廠(chǎng)商扎堆推出的手表手環(huán),可穿戴設備已經(jīng)表現出強勁的成長(cháng)活力,但仍面臨不小挑戰。
Bouchard認為,可穿戴設備還處在“嬰兒”階段,必須盡快進(jìn)入到下一步:“我們需要有更多透明、更加簡(jiǎn)潔方便的穿戴性設備,你不需要把它啟動(dòng)或者和云聯(lián)系在一起進(jìn)行同步,也不必在晚上給它充電——如果需要做那么多繁復的工作,我認為這樣的穿戴性設備在今后是不會(huì )有市場(chǎng)的。”
他說(shuō),市場(chǎng)上已經(jīng)有了一些新的嘗試,比如將衣服做成可穿戴設備——但成本仍是制約其廣泛應用的瓶頸。
到2018年,可穿戴市場(chǎng)出貨量預計將達到1.2億部,對傳感器制造商來(lái)說(shuō)可能存在機遇。樓氏電子(Knowles Electronics)商務(wù)拓展總監Angelo Assimakopoulos分析說(shuō),必須辨別可穿戴設備為我們帶來(lái)怎樣的價(jià)值,如果僅僅是時(shí)尚潮流那么只會(huì )曇花一現——但目前可穿戴設備并沒(méi)有特別的類(lèi)別劃分、也沒(méi)有相應的指針說(shuō)明未來(lái)機遇是什么。
美新半導體(MEMSIC)總裁趙陽(yáng)表示,可穿戴設備的概念應該更為廣闊而非單純的設備:“過(guò)去人與外界溝通是通過(guò)眼耳口鼻等器官,可穿戴設備不僅僅是將傳感器整合在手表或眼鏡上,更是相當于將網(wǎng)絡(luò )穿戴在身上——以人機連接的方式與更廣闊的外界溝通。”
中國成全球MEMS主要推力
中國的手機產(chǎn)能世界第一,同時(shí)也是物聯(lián)網(wǎng)的明確領(lǐng)導者,MEMS在中國發(fā)展迅猛.whalley坦言,這正是MIG來(lái)到上海的原因。
他介紹說(shuō),中國已經(jīng)成為全球MEMS和傳感器的主要推動(dòng)力量之一,主要表現在當前消費電子行業(yè)蓬勃發(fā)展、創(chuàng )新型企業(yè)不斷涌現、研發(fā)領(lǐng)域的生態(tài)系統日益完善、供應鏈的競爭激烈等方面。
趙陽(yáng)認為,在未來(lái)五年,將看到國產(chǎn)手機占到全球一半的數量,政府也有決心控制好手機市場(chǎng);國內的手機消費能力仍將是世界第一,今后將繼續增長(cháng)。
中國是一個(gè)快速增長(cháng)的MEMS市場(chǎng).sIMIT的王曦院士指出,隨著(zhù)華為、小米、聯(lián)想、中興、酷派、OPPO等中國廠(chǎng)商開(kāi)始普遍應用MEMS,中國手機OEM廠(chǎng)商的MEMS市場(chǎng)份額已經(jīng)由2011年的9%迅速增長(cháng)至2014年的23%。與之相對應的是,中國的MEMS生態(tài)系統也逐漸成熟起來(lái),從研究、開(kāi)發(fā)到設計、代工,再到封裝測試、應用均涌現出一批佼佼者。
MIG與SIMIT在美國等地已經(jīng)合作過(guò).whalley表示,此次大會(huì )非常成功,共有170多位嘉賓出席,來(lái)自全球和本地的領(lǐng)先機構代表紛紛上臺演講,明年也會(huì )繼續舉辦類(lèi)似活動(dòng)。