最小的電子元器件微型機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)和傳感器,在我們每天使用的各類設(shè)備上數(shù)以百萬(wàn)計(jì)地使用著。在中國(guó),隨著消費(fèi)電子市場(chǎng)和汽車工業(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)同樣面臨著龐大的市場(chǎng)機(jī)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(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)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(yīng)鏈及物聯(lián)網(wǎng)”為主題的大型會(huì)議,聚焦全球MEMS供應(yīng)鏈及物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)、展現(xiàn)最新國(guó)際MEMS技術(shù)、探討中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。
MIG首席戰(zhàn)略官Stephen Whalley表示,越來(lái)越多跡象表明,中國(guó)已經(jīng)成為全球MEMS和傳感器的主要推動(dòng)力量之一。
手機(jī)推動(dòng)MEMS規(guī)模應(yīng)用
在整個(gè)半導(dǎo)體生態(tài)體系中,MEMS正扮演著越來(lái)越重要的角色。其應(yīng)用范圍包含了消費(fèi)電子、汽車工業(yè)、工業(yè)控制乃至生物醫(yī)學(xué)、航空航天等領(lǐng)域,且仍在迅速擴(kuò)大。
Yole Developpement研究報(bào)告預(yù)測(cè),2013至2018年間,全球MEMS感測(cè)器市場(chǎng)將以18.5%的年復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng),到2018年將達(dá)到64億美元。
未來(lái)五到十年,智能手機(jī)和平板電腦仍然是EMES的主要應(yīng)用領(lǐng)域。研究機(jī)構(gòu)IHS的MEMS及傳感器業(yè)務(wù)總監(jiān)Jeremie Bouchard指出,可穿戴設(shè)備正在興起但規(guī)模尚小,汽車工業(yè)將繼續(xù)發(fā)展——高端車型中至少有百余個(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(dǎo)體執(zhí)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(xiàn)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(guó)共同的關(guān)注焦點(diǎn),通過(guò)MEMS傳感器進(jìn)行監(jiān)控,可以起到資源優(yōu)化、提高效益的功用。因此除智能手機(jī)外,工業(yè)上的應(yīng)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(zhǎng).honeywell電子傳感業(yè)務(wù)總監(jiān)Michael Young舉例說(shuō),隨著人口老齡化,會(huì)有更多醫(yī)療方面的應(yīng)用;勞動(dòng)力成本不斷上升將帶來(lái)自動(dòng)化方面的應(yīng)用;水和空氣質(zhì)量等環(huán)境監(jiān)控監(jiān)測(cè);隨著城市化進(jìn)程不斷加深,城市居民小區(qū)的能源管理、安全監(jiān)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(yīng)用中,MEMS傳感器可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)追蹤、心跳速率測(cè)量等;在城市建設(shè)領(lǐng)域,MEMS傳感器可以協(xié)助監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的穩(wěn)定性,營(yíng)造充滿活力的反饋系統(tǒng);在汽車上,MEMS傳感器借助氣囊碰撞傳感器、胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(TPMS)和車輛穩(wěn)定性控制增強(qiáng)車輛的性能——這亦屬物聯(lián)網(wǎng)中的車聯(lián)網(wǎng)范疇。
同時(shí),智能物聯(lián)網(wǎng)要求為多功能設(shè)備所使用的MEMS傳感器永遠(yuǎn)在線和“準(zhǔn)備好了”、傳感器融合、無(wú)處不在的無(wú)線、一定的私密和安全性以及更好的能量收集和節(jié)能低功耗技術(shù)。
我們?nèi)蕴幱谡嬲闹悄芪锫?lián)網(wǎng)的邊緣.whalley說(shuō),思科預(yù)計(jì)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(yù)計(jì)到2030年將有150億美元由物聯(lián)網(wǎng)“智能機(jī)械”添至全球GDP中,而強(qiáng)大的MEMS和傳感器供應(yīng)鏈將是成功的保證。
可穿戴設(shè)備面臨挑戰(zhàn)
從谷歌眼鏡到各大手機(jī)廠商扎堆推出的手表手環(huán),可穿戴設(shè)備已經(jīng)表現(xiàn)出強(qiáng)勁的成長(zhǎng)活力,但仍面臨不小挑戰(zhàn)。
Bouchard認(rèn)為,可穿戴設(shè)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(shè)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(fù)的工作,我認(rèn)為這樣的穿戴性設(shè)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(shè)備——但成本仍是制約其廣泛應(yīng)用的瓶頸。
到2018年,可穿戴市場(chǎng)出貨量預(yù)計(jì)將達(dá)到1.2億部,對(duì)傳感器制造商來(lái)說(shuō)可能存在機(jī)遇。樓氏電子(Knowles Electronics)商務(wù)拓展總監(jiān)Angelo Assimakopoulos分析說(shuō),必須辨別可穿戴設(shè)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(xiàn)——但目前可穿戴設(shè)備并沒(méi)有特別的類別劃分、也沒(méi)有相應(yīng)的指針說(shuō)明未來(lái)機(jī)遇是什么。
美新半導(dǎo)體(MEMSIC)總裁趙陽(yáng)表示,可穿戴設(shè)備的概念應(yīng)該更為廣闊而非單純的設(shè)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(shè)備不僅僅是將傳感器整合在手表或眼鏡上,更是相當(dāng)于將網(wǎng)絡(luò)穿戴在身上——以人機(jī)連接的方式與更廣闊的外界溝通。”
中國(guó)成全球MEMS主要推力
中國(guó)的手機(jī)產(chǎn)能世界第一,同時(shí)也是物聯(lián)網(wǎng)的明確領(lǐng)導(dǎo)者,MEMS在中國(guó)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(guó)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(xiàn)在當(dāng)前消費(fèi)電子行業(yè)蓬勃發(fā)展、創(chuàng)新型企業(yè)不斷涌現(xiàn)、研發(fā)領(lǐng)域的生態(tài)系統(tǒng)日益完善、供應(yīng)鏈的競(jìng)爭(zhēng)激烈等方面。
趙陽(yáng)認(rèn)為,在未來(lái)五年,將看到國(guó)產(chǎn)手機(jī)占到全球一半的數(shù)量,政府也有決心控制好手機(jī)市場(chǎng);國(guó)內(nèi)的手機(jī)消費(fèi)能力仍將是世界第一,今后將繼續(xù)增長(zhǎng)。
中國(guó)是一個(gè)快速增長(zhǎng)的MEMS市場(chǎng).sIMIT的王曦院士指出,隨著華為、小米、聯(lián)想、中興、酷派、OPPO等中國(guó)廠商開(kāi)始普遍應(yīng)用MEMS,中國(guó)手機(jī)OEM廠商的MEMS市場(chǎng)份額已經(jīng)由2011年的9%迅速增長(zhǎng)至2014年的23%。與之相對(duì)應(yīng)的是,中國(guó)的MEMS生態(tài)系統(tǒng)也逐漸成熟起來(lái),從研究、開(kāi)發(fā)到設(shè)計(jì)、代工,再到封裝測(cè)試、應(yīng)用均涌現(xiàn)出一批佼佼者。
MIG與SIMIT在美國(guó)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(jī)構(gòu)代表紛紛上臺(tái)演講,明年也會(huì)繼續(xù)舉辦類似活動(dòng)。