MEMS傳感器融合：市場(chǎng)創(chuàng)新與潛在競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)

　　隨著越來(lái)越多的MEMS傳感器出現(xiàn)在移動(dòng)裝置中，如今MEMS設(shè)計(jì)重點(diǎn)已經(jīng)從分離式MEMS元件開始轉(zhuǎn)向MEMS傳感器數(shù)據(jù)整合。

　　根據(jù)加州新創(chuàng)公司Sensor Platforms Inc.（SPI）執(zhí)行副總裁Ian Chen表示，來(lái)自于多個(gè)傳感器的原始數(shù)據(jù)如何“融合”與“詮釋”的方式，將會(huì)對(duì)于系統(tǒng)的功耗與應(yīng)用性能帶來(lái)顯著的差異。

　　SPI以此發(fā)展前提作為公司的使命，日前推出了一套軟件演算法工具庫(kù)以及中介固件，該公司宣稱，透過(guò)使用移動(dòng)裝置中的多個(gè)傳感器數(shù)據(jù)，“能夠詮釋用戶所處的情境架構(gòu)與意圖。”

　　目前在智能手機(jī)與平板電腦中常見的MEMS傳感器包括加速計(jì)、磁力計(jì)、陀螺儀與氣壓計(jì)（晴雨表）。

　　在電子工程專輯美國(guó)版日前發(fā)表的MEMS產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)與報(bào)告中，將多個(gè)MEMS傳感器元件整合的趨勢(shì)稱為“傳感器融合革 命的崛起”。該報(bào)告中并指出，當(dāng)今的MEMS元件供應(yīng)商和系統(tǒng)設(shè)計(jì)師正面臨一個(gè)懸而未決的問(wèn)題：誰(shuí)將決定主導(dǎo)的傳感器架構(gòu)？包括將在何處進(jìn)行處理，以及主板級(jí)傳感器融合架構(gòu)？

　　雖然許多公司采用在單一芯片上整合所有傳感器，并為智能化元件封裝各種功能（這其實(shí)也并非易事）的方式，SPI公司卻選擇采取了另一種途徑：提供一種獨(dú)立于硬件之外，完全以軟件為主的傳感器融合方案。

　　該公司表示，這種基于程式碼的單一軟件方案可在跨平臺(tái)使用。它能夠完全執(zhí)行于應(yīng)用處理器、傳感器或整個(gè)系統(tǒng)上。

　　它為SPI這款軟件定義的傳感器融合方案帶來(lái)一個(gè)最顯著的優(yōu)勢(shì)就是靈活性（flexibility），Chen說(shuō)：“我們的軟件方案可讓系統(tǒng)設(shè)計(jì)者為每個(gè)傳感器選用不同的供應(yīng)來(lái)源。這種供應(yīng)來(lái)源的靈活性是至關(guān)重要的，因?yàn)楦鞣N傳感器分別具有不同的價(jià)格與性能點(diǎn)?！?/p>

　　該公司強(qiáng)調(diào)，SPI的軟件方案還有另一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)在于能為管理并保留傳感器的電源。

　　為移動(dòng)設(shè)備整合進(jìn)更多的傳感器是一回事，但如何盡可能地減少隨之而來(lái)的功耗卻又是另一個(gè)問(wèn)題。

　　Chen指出，“當(dāng)傳感器在使用中，可能為系統(tǒng)提加多達(dá)10mW的功耗?！盨PI公司的FreeMotion軟件庫(kù)包含了一套專用演算法，能夠“關(guān)斷耗電的傳感器，如陀螺儀，并在緩慢的用戶動(dòng)作時(shí)，以低功耗傳感器的方式模擬其功能?！倍@將能為“傳感器降低約90%的功耗，”他補(bǔ)充道。

　　接著是有關(guān)可靠性的問(wèn)題。雖然未經(jīng)廣泛的宣傳，但有些智能手機(jī)的羅盤校正功能可能相差到90度，Chen指出：“所有的傳感器都需要經(jīng)常進(jìn)行校準(zhǔn)，以維持其數(shù)據(jù)品質(zhì)，”SPI的FreeMotion軟件庫(kù)是建立在支持更可靠的取樣，以及持續(xù)不斷進(jìn)行交叉?zhèn)鞲衅餍?zhǔn)的基礎(chǔ)上，從而能為應(yīng)用程序開發(fā)人員與終端用戶確保了更可靠的傳感器信息，該公司表示。

　　總之，只是一味地將更多的MEMS傳感器加進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，并不足以改善系統(tǒng)的功耗、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的彈性度、傳感器數(shù)據(jù)或可靠性，以及應(yīng)用的性能。

　　Semico Research公司技術(shù)長(zhǎng)Tony Massimini說(shuō)：“現(xiàn)在有了所有的這些數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員如何充分地加以利用呢？我們目前還可能只是處于起跑點(diǎn)而已?！贝送?，他坦言，“事實(shí)上，這個(gè)產(chǎn)業(yè)還處于早期發(fā)展階段。許多甚至對(duì)于MEMS不熟悉的系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員們需要這一類的軟件開發(fā)工具（SDK）?！?/p>

　　對(duì)于SDK的需要并不僅限于系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員，還擴(kuò)展到包括應(yīng)用開發(fā)人員，他們正試著收集從移動(dòng)設(shè)備中的傳感器取得更多動(dòng)作數(shù)據(jù)，并加以利用于目前新開發(fā)的應(yīng)用程序上。

　　Chen說(shuō)，SPI正推出FreeMotion軟件庫(kù)API，所以由其傳感器校準(zhǔn)和傳感器融合所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)為應(yīng)用程序開發(fā)人員提供了具有更高準(zhǔn)確性的有力數(shù)據(jù)。此外，Chen表示，“應(yīng)用程序需要與用戶有關(guān)的各種資訊及其情境架構(gòu)，而不只是用戶的位置或其動(dòng)作與方向的變化而已?！?FreeMotion軟件開發(fā)工具為“擴(kuò)展應(yīng)用程序能從傳感器數(shù)據(jù)取得資訊的類型提供了重要的基礎(chǔ)，”SPI公司表示。