MEMS需求將呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)

趙振越

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，將給MEMS行業(yè)帶來(lái)巨大的發(fā)展紅利。

5G時(shí)代的到來(lái)，為MEMS提供了巨大的發(fā)展機(jī)遇。5G的三大應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)MEMS提出了海量需求：增強(qiáng)移動(dòng)寬帶（eMBB）主要面向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)提供超高的傳輸數(shù)據(jù)速率，為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶提供更加極致的應(yīng)用體驗(yàn)，超高清視頻、3D立體視頻、VR/AR等應(yīng)用將進(jìn)一步增長(zhǎng);超高可靠性低時(shí)延通信（uRLLC）主要面向車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制、遠(yuǎn)程醫(yī)療等對(duì)時(shí)延和可靠性具有極高要求的垂直行業(yè)應(yīng)用需求;海量機(jī)器類通信（mMTC）主要面向智慧城市、智能家居、環(huán)境監(jiān)測(cè)等以傳感和數(shù)據(jù)采集為目標(biāo)的應(yīng)用需求。

車聯(lián)網(wǎng)（V2X）和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域也為MEMS傳感器帶來(lái)增量市場(chǎng)。5G到來(lái)后，對(duì)汽車影響最重要的兩個(gè)部分可能就是自動(dòng)駕駛和車聯(lián)網(wǎng)（V2X）領(lǐng)域，分別對(duì)應(yīng)的是智能網(wǎng)聯(lián)汽車的智能化部分和網(wǎng)聯(lián)化部分。自動(dòng)駕駛技術(shù)將進(jìn)一步推動(dòng)MEMS傳感器進(jìn)入汽車。雖然GPS接收器可以計(jì)算自身位置和速度，但在GPS信號(hào)較差的地方（地下車庫(kù)、隧道）和信號(hào)受到干擾的時(shí)候，汽車的導(dǎo)航會(huì)受到影響，這對(duì)自動(dòng)駕駛來(lái)說(shuō)是致命的缺陷。利用MEMS陀螺儀和加速度計(jì)獲取速度和位置（角速度和角位置），車輛的任何細(xì)微動(dòng)作和傾斜姿態(tài)都會(huì)被轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)總線，傳遞給行車電腦。即便在最快的車速狀態(tài)下，MEMS的精度和反應(yīng)速度也能夠適應(yīng)。新興的汽車主動(dòng)安全技術(shù)需要改進(jìn)現(xiàn)有的主動(dòng)安全系統(tǒng)，比如側(cè)翻（Rollover）與穩(wěn)定性控制（ESC），這就需要MEMS加速度傳感器和角速度傳感器來(lái)感測(cè)車身姿態(tài);語(yǔ)音將成為人與智能汽車的重要交互方式，MEMS麥克風(fēng)將迎來(lái)發(fā)展新機(jī)遇;此外，MEMS傳感器在汽車領(lǐng)域還有很多應(yīng)用，包括安全氣囊（應(yīng)用于正面防撞氣囊的高g值加速度計(jì)和用于側(cè)面氣囊的壓力傳感器）、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)（應(yīng)用于檢測(cè)進(jìn)氣量的進(jìn)氣歧管絕對(duì)壓力傳感器和流量傳感器）等。

未來(lái)實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛（L5），需要配備的核心傳感器主要包括激光雷達(dá)（LiDAR）、雷達(dá)（RADAR）、攝像頭（Camera）、慣性測(cè)量單元（IMU）和車路協(xié)同系統(tǒng)（V2X）。隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展，多傳感器融合技術(shù)將成為關(guān)鍵，并且隨著自動(dòng)駕駛滲透率逐步提升，以及自動(dòng)駕駛?cè)哂喽群腿蒎e(cuò)性的特性，預(yù)計(jì)傳感器的需求將呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，在此過(guò)程中MEMS傳感器當(dāng)仁不讓。

除了5G和智能網(wǎng)聯(lián)汽車，今后MEMS的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒅饾u擴(kuò)大。未來(lái)20年，智慧城市、智慧家庭、智能制造、智慧醫(yī)療等物聯(lián)網(wǎng)的重要應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒂瓉?lái)快速發(fā)展，MEMS傳感器市場(chǎng)將呈井噴式增長(zhǎng)。MEMS傳感器將在未來(lái)的智能物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代中起到核心作用，不僅實(shí)現(xiàn)多種傳感器的融合、AI與MEMS的融合，并且隨著傳感器新設(shè)計(jì)、新工藝、新材料、新的集成方法、新的封裝技術(shù)、傳感器融合和新檢測(cè)原理的助推，MEMS傳感器將能夠模仿甚至增強(qiáng)人類大部分感知——視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)，乃至情感、心靈感應(yīng)以及美學(xué)欣賞的程度。