汽車、工業(yè)、醫(yī)療三大新興感測市場添新意

有別于消費性電子較著重于慣性組件，汽車、工業(yè)、醫(yī)療三大新興感測市場，所囊括的感測領(lǐng)域甚廣，包括力覺、視覺、觸覺等，且須跨領(lǐng)域合作的成分相當(dāng)高。但也正因為這樣的特性，開發(fā)出的解決方案更容易差異化，具備不可取代性。

根據(jù)工研院IEK指出，就應(yīng)用別觀察，傳感器在通訊與消費電子應(yīng)用占最大宗，2015年相關(guān)應(yīng)用傳感器產(chǎn)值達132億美元（應(yīng)用占比55%）。除比重最大之智能型手機應(yīng)用，還包括消費平板計算機、游戲機、穿戴裝置。

伴隨自駕車、工業(yè)4.0、智慧醫(yī)療風(fēng)潮興起，帶動傳感器快速成長，2015年比重分別為汽車14%、工業(yè)9%、醫(yī)療應(yīng)用8.7%（圖1），位居二、三、四大應(yīng)用。而2015～2020年產(chǎn)值復(fù)合年均增長率（CAGR）則分別為汽車10.3%、工業(yè)13.2%、醫(yī)療應(yīng)用13.7%。

圖1　汽車、工業(yè)、醫(yī)療三大應(yīng)用傳感器展現(xiàn)強勁動能 數(shù)據(jù)源：工研院IEK

相較于消費性電子一直以來對傳感器的穩(wěn)定需求，這三大異軍突起的新興感測市場，因須涉及廣泛的跨領(lǐng)域知識，近年來成為組件商與應(yīng)用、設(shè)備商，連手打群架的重要目標(biāo)。

四大工業(yè)流程感測需求各不同

與汽車市場屬單一應(yīng)用不同，工業(yè)應(yīng)用是個相對破碎而零散的市場，更由于每個制造產(chǎn)業(yè)的屬性不同，解決方案也各自不同。根據(jù)工研院IEK指出，雖然產(chǎn)業(yè)屬性不同，不過大部分的工廠都包含了機臺加工、組裝、檢測、物流四項流程，而每個流程中，皆有對感測技術(shù)的不同需要。

圖2　工研院零組件研究部產(chǎn)業(yè)分析師謝孟玹表示，結(jié)合了多種傳感器的工業(yè)穿戴眼鏡如何導(dǎo)入工廠，是近年來的熱門話題。

工研院零組件研究部產(chǎn)業(yè)分析師謝孟玹（圖2）表示，這四項流程，將各自衍生對傳感器的需求，像是在機臺加工，目前最熱門的議題是在設(shè)備診斷，加速度計可以協(xié)助判斷有無異常的震動，而溫度傳感器則可以用來判斷溫差有無異常，或是機臺變得過熱的狀況，再來則是噪音，像是齒輪磨損的聲音是否過大，即是MEMS麥克風(fēng)可以發(fā)揮的功能。

在組裝的部分，傳感器應(yīng)用比較明顯的系統(tǒng)是機械手臂，以往機械手臂只用來搬東西，往后若要能夠組裝，就必須要有加速度計做到抓取，以及陀螺儀來做到旋轉(zhuǎn)的功能，甚至如果要機器人鎖螺絲，還需要扭力傳感器（Torque Sensor）。

謝孟玹進一步表示，在檢測的部分，光學(xué)傳感器目前已被廣泛用于半導(dǎo)體、面板、電路板產(chǎn)業(yè)，可協(xié)助找出人眼所找不出的封裝產(chǎn)品缺陷。近期較新的案例，是穿戴眼鏡進入工廠，該裝置中結(jié)合了三種傳感器，麥克風(fēng)、加速度計、3D視覺，將可透過偵測機臺熱變異的過程，來判斷零件有無故障的征兆。

不僅如此，現(xiàn)有廠商正在討論，讓未來巡檢的過程也越來越智慧化，以往巡檢人員須至機房進行抄表，再進行相關(guān)核對，若能透過穿戴眼鏡做虛實整合，人力成本便可以降低許多，其中影像感測的技術(shù)便很重要。而在物流的部分，則像是無人搬運車中，有使用到紅外線或磁力計來自動偵測方向。

***羅姆設(shè)計中心副所長林志升則表示，在設(shè)備自動控制的應(yīng)用設(shè)計中，感測技術(shù)是自動控制系統(tǒng)的耳目。環(huán)境監(jiān)測型的感測技術(shù)，有助于搜集周遭環(huán)境的變化而調(diào)整或改變系統(tǒng)的運作。例如在智慧建筑的照明應(yīng)用，由照度或RGB監(jiān)測器來針對早晚的自然光源的強弱不同，來調(diào)整照明的強弱。也可以針對作息習(xí)慣來調(diào)整不同室內(nèi)的室內(nèi)光源及液晶屏幕等的顯示色彩飽和度。

而例如溫濕度傳感器可監(jiān)測并調(diào)整空調(diào)運作，可偵測熱點的紅外線傳感器，或偵測影像的CMOS傳感器，則可針對人的移動等來控制空調(diào)的強弱及方向等。有效整合的自動化控制系統(tǒng)，將發(fā)展成智能型的控制應(yīng)用，而監(jiān)測技術(shù)將在其中扮演重要角色。

圖3　Maxim亞太區(qū)執(zhí)行總監(jiān)丁寶明表示，有別于過往提供單一零組件，Maxim的整合（Integrated）解決方案，希望為客戶的設(shè)計創(chuàng)新提供良好基礎(chǔ)。

由于每個制造產(chǎn)業(yè)的屬性不同，自動化程度也不同，因此在傳感器的運用上，客制化將是必然趨勢。供貨商必須和客戶保持非常密切的合作關(guān)系，知道他們主要的產(chǎn)品是什么，并分析該如何將他們的需求、應(yīng)用整合到系統(tǒng)中，再進而產(chǎn)生解決方案。也因此工業(yè)應(yīng)用的附加價值往往相當(dāng)高，較不容易流于規(guī)模競爭。

Maxim亞太區(qū)執(zhí)行總監(jiān)丁寶明（圖3）表示，在近期剛結(jié)束的西班牙Electronic Show展中，作為零組件供貨商的Maxim展出了，與電力和自動化技術(shù)廠商ABB，共同合作開發(fā)的足球制造工廠機器，獲得非常大的回響，一個足球要從軟的狀態(tài)，到充氣、量圓的半徑、壓力、外表的噴漆等，此次展出可以明顯看到在機具控制上，我們做的程度。

丁寶明進一步分析，其中，感測技術(shù)占據(jù)了此機器相當(dāng)多的環(huán)節(jié)，并且由于制程緊迫，感測速度必須非?？?。像是在充氣時，就得感測出壓力要充到多少位置，或者量測足球做出來是不是夠圓，能不能符合相關(guān)規(guī)定。在各種嚴(yán)密的控制之下，此一機器所做出來的足球，已通過世界足球總會（FIFA）的認(rèn)證。

圖4　Maxim***技術(shù)應(yīng)用總監(jiān)黃大峯表示，PLC廠商，對溫度傳感器、距離感測及控制有明顯需求。