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- AI崛起背景下，MEMS傳感器迎發(fā)展新風(fēng)口
- 來源：網(wǎng)易新聞 發(fā)表于 2024/9/19
在人工智能與元宇宙快速發(fā)展的背景下，以MEMS傳感器為基礎(chǔ)的人機(jī)界面領(lǐng)域正經(jīng)歷前所未有的發(fā)展變革，以語(yǔ)音、視覺、手勢(shì)等多維度感官體驗(yàn)為基礎(chǔ)的交互方式，將替代傳統(tǒng)的鍵盤鼠標(biāo)與觸摸屏操作。而這一變革趨勢(shì)的發(fā)生也將為MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)帶來巨大的發(fā)展機(jī)會(huì)。MEMS傳感器產(chǎn)業(yè)將迎來新的一波發(fā)展風(fēng)口。
多交互方式結(jié)合，人機(jī)界面醞釀新變革
PC互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，人們與計(jì)算機(jī)主要通過鍵盤和鼠標(biāo)進(jìn)行交互，交互方式主要基于命令行界面和圖形用戶界面（GUI）。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，隨著移動(dòng)設(shè)備的普及，觸摸屏技術(shù)成為主流，人們可以直接點(diǎn)觸屏幕執(zhí)行操作，體驗(yàn)感更加直觀。而在人工智能與元宇宙快速發(fā)展下，人們的交互方式又在醞釀產(chǎn)生更加顛覆性的創(chuàng)新。日前蘋果新款混合現(xiàn)實(shí)設(shè)備Vision Pro發(fā)布，是空間計(jì)算技術(shù)應(yīng)用的一次試水，未來的人機(jī)界面不僅局限于手和眼睛，必將是視覺、語(yǔ)音、手勢(shì)、人臉等多種交互方式的融合，使人們獲得更加沉浸式的體驗(yàn)。
MEMS傳感器是一種基于微機(jī)電系統(tǒng)的傳感器技術(shù)。通過集成微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、通信接口和電源等，可以處理多元化的信號(hào)種類�，F(xiàn)在人們已經(jīng)開始將MEMS傳感器用作消費(fèi)電子、汽車、工業(yè)、醫(yī)療等的重要交互接口。
9月，2024傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，歌爾微代表上臺(tái)發(fā)言。
在智能手表、健康監(jiān)測(cè)設(shè)備等可穿戴產(chǎn)品中，MEMS聲學(xué)傳感器被用于語(yǔ)音交互和生理聲音檢測(cè)；在耳機(jī)里，可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音交互、主被動(dòng)降噪；在汽車電子中，MEMS聲學(xué)傳感器已經(jīng)成為車載語(yǔ)音交互系統(tǒng)的核心組件，支持駕駛員通過語(yǔ)音指令控制車載設(shè)備；在工業(yè)環(huán)境中，可用于監(jiān)測(cè)異常聲音，及時(shí)預(yù)警潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)等。
未來，隨著元宇宙和AI時(shí)代的到來，MEMS傳感器作為人類感官的延伸，將會(huì)助力實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音交互、視覺交互，時(shí)空交互，環(huán)境交互等復(fù)雜功能。由于應(yīng)用領(lǐng)域多樣且關(guān)鍵，MEMS傳感器市場(chǎng)前景被廣泛看好。根據(jù)Yole報(bào)告，MEMS即將迎來一輪大幅增長(zhǎng)，2023年市場(chǎng)規(guī)模約為146億美元，預(yù)計(jì)到2029年將增長(zhǎng)到200億美元。
智能化、小型化，MEMS傳感器提供解決方案
面對(duì)當(dāng)前以及未來人工智能、元宇宙的廣泛應(yīng)用，MEMS傳感器在技術(shù)上也展現(xiàn)出一系列新的發(fā)展趨勢(shì)。針對(duì)Al智能應(yīng)用，實(shí)時(shí)翻譯、語(yǔ)音實(shí)時(shí)交互已經(jīng)成為基本要求，智能設(shè)備除對(duì)AI芯片提出更高性能要求外，也會(huì)要求聲學(xué)傳感器具有更高性能以及更加智能化的能力。相關(guān)器件需具備小型化、低功耗、長(zhǎng)續(xù)航甚至消音降噪的性能。
面對(duì)上述趨勢(shì)，MEMS企業(yè)都在積極開發(fā)新的產(chǎn)品與技術(shù)。以VR、AR應(yīng)用為例，當(dāng)設(shè)備應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)解說、培訓(xùn)教學(xué)以及檢修場(chǎng)景中，高品質(zhì)錄音就是一項(xiàng)硬性指標(biāo)。單邊聲學(xué)傳感器陣列可被用作定向收音，調(diào)整左右聲學(xué)傳感器陣列指向夾角，可滿足不同要求的立體聲錄音場(chǎng)景；采用高信噪比-SNR以及高聲學(xué)過載點(diǎn)-AOP的高性能聲學(xué)傳感器可確保高聲壓下的超低失真，超高音頻錄制效果，真實(shí)還原檢修現(xiàn)場(chǎng)聲音環(huán)境等。在降噪方面，骨聲紋傳感器可以拾取聲帶及頜骨的振動(dòng)信號(hào)，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，具備顯著優(yōu)勢(shì)（信噪比，＞75dBA；寬頻帶，100Hz-2KHz，可利用高頻，提升降噪效果；環(huán)境聲音衰減強(qiáng)，全頻段都在45dB以上），成為行業(yè)發(fā)展重點(diǎn)。
國(guó)內(nèi)MEMS企業(yè)積極研發(fā)新一代MEMS傳感器，以滿足市場(chǎng)需求，近年來技術(shù)實(shí)力上取得長(zhǎng)足進(jìn)步。如國(guó)內(nèi)MEMS龍頭企業(yè)歌爾微已具備“芯片+器件+模組+系統(tǒng)+封裝+算法”的一站式整體解決方案能力，可引領(lǐng)聲學(xué)傳感器高性能、小型化、低功耗的發(fā)展趨勢(shì)。在智能聲學(xué)傳感器方面，歌爾微研發(fā)了AI智能聲學(xué)傳感器，將語(yǔ)音信號(hào)采集和語(yǔ)音信號(hào)處理單元集成在一起，提供一種靈活的低功耗集成化解決方案，在器件本體實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音喚醒、語(yǔ)音識(shí)別、事件監(jiān)測(cè)等自主功能。在骨傳導(dǎo)傳感器領(lǐng)域，傳統(tǒng)技術(shù)通常采用壓電片或振動(dòng)片將骨振動(dòng)信息采集，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，裝配過程復(fù)雜，受裝配工藝的影響較大，壓電片技術(shù)復(fù)雜度高，裝配良率低。歌爾微巧妙地在聲學(xué)傳感器基礎(chǔ)上增加震動(dòng)采集結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化工藝流程，提高裝配良率。
防水防塵除濕，MEMS傳感器持續(xù)增加新能力
隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，MEMS傳感器還展現(xiàn)出一些新的需求特點(diǎn)，比如防水性能就是其中之一。越來越多的VR/AR品牌為了滿足產(chǎn)品質(zhì)量和更多的體驗(yàn)場(chǎng)景，需要解決防水防塵以及除濕等問題。
這也推動(dòng)了MEMS傳感器廠家增加產(chǎn)品的防水防塵性能，包括采用更加先進(jìn)的封裝技術(shù)、特殊材料以及精細(xì)的制造工藝，確保傳感器在惡劣環(huán)境下依然能夠精準(zhǔn)工作。
歌爾微自主研發(fā)的IPX8防水MEMS聲學(xué)傳感器，既保障防水效果又保障產(chǎn)品聲學(xué)性能不減。相較于普通聲學(xué)傳感器，提升了綜合性能以及一致性。助力VR/AR終端設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化，工序減少，良率提升，成本降低。
確保產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈，全球布局新需求
隨著MEMS傳感器在人工智能與元宇宙中的廣泛應(yīng)用，其產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的安全性問題也日益受到關(guān)注。作為高度依賴精密制造和復(fù)雜供應(yīng)鏈的技術(shù)產(chǎn)品，MEMS傳感器的生產(chǎn)質(zhì)量和供應(yīng)鏈穩(wěn)定性直接影響到人工智能與元宇宙等前沿技術(shù)的健康發(fā)展。
歌爾微總部設(shè)立于山東青島，面向全球布局，在青島、濰坊、榮成、上海、無錫、深圳、香港、美國(guó)、韓國(guó)、奧地利等地設(shè)立研發(fā)中心，在青島、濰坊、榮成、越南四地設(shè)立制造基地，實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，四大生產(chǎn)基地布局，可以為用戶提供敏捷的高質(zhì)量交付。在產(chǎn)業(yè)鏈方面，歌爾微采用垂直整合，全產(chǎn)業(yè)鏈布局的戰(zhàn)略，布局了芯片設(shè)計(jì)、封裝測(cè)試整個(gè)鏈條，可把自有品牌的傳感器推向市場(chǎng)。
9月13日晚間，歌爾股份(18.160, 0.12, 0.67%)公告稱，擬將控股子公司歌爾微分拆至香港聯(lián)交所主板上市。公告指出，通過分拆上市成功登陸香港這一成熟的國(guó)際化資本市場(chǎng)平臺(tái)，將有利于提高歌爾微的公司治理水平，有利于提升企業(yè)國(guó)際市場(chǎng)知名度并助力業(yè)務(wù)拓展，便利歌爾微吸引全球一流人才和進(jìn)行全球化布局。
另外，隨著工業(yè)4.0、智能制造等概念的普及，智慧工廠也成為制造業(yè)的重要趨勢(shì)。作為高度依賴精密制造的行業(yè)，MEMS傳感器必然需要向智能制造的方向發(fā)展演進(jìn)。歌爾微立志打造有溫度的智慧工廠，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、數(shù)字化、高品質(zhì)生產(chǎn)，敏捷化運(yùn)營(yíng)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性的快速發(fā)展！將自身建設(shè)升級(jí)為一家智慧工廠需要明確目標(biāo)、進(jìn)行技術(shù)升級(jí)與改造、構(gòu)建智能化管理系統(tǒng)、加強(qiáng)人才培養(yǎng)與團(tuán)隊(duì)建設(shè)、優(yōu)化供應(yīng)鏈管理以及注重安全與環(huán)保等多個(gè)方面的努力。通過這些措施的實(shí)施，企業(yè)將逐步實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)制造向智能制造的轉(zhuǎn)型升級(jí)，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)發(fā)展能力。
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