瞄準(zhǔn)工業(yè)感測應(yīng)用，推動先進自動化和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

日前，意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics，簡稱ST）舉辦工業(yè) MEMS 傳感器媒體溝通會，媒體通過視頻與意法半導(dǎo)體模擬、MEMS及傳感器事業(yè)部副總裁，MEMS傳感器業(yè)務(wù)總經(jīng)理Andrea Onetti先生進行了交流。他介紹了意法半導(dǎo)體如何通過較新的工業(yè)傳感器戰(zhàn)略及相關(guān)產(chǎn)品，讓工業(yè)應(yīng)用更智能。

他表示，公司將立足于消費電子領(lǐng)域的成功經(jīng)驗，瞄準(zhǔn)高端工業(yè)感測市場，推出高精度、高穩(wěn)定性的MEMS傳感器系列產(chǎn)品，以推動先進自動化和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。

大舉進軍工業(yè)傳感器市場

Andrea Onetti說，作為世界領(lǐng)先的消費級MEMS運動傳感器供應(yīng)商，已向客戶交付了130億顆器件，也一直在關(guān)注市場發(fā)生的變化。過去一兩年時間，整個手機產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成熟，再沒有過那樣快速增長的紅利。業(yè)界在質(zhì)疑：下一波MEMS怎么走？現(xiàn)在看來，全球半導(dǎo)體市場的成長動力已由移動時代——智能手機、移動互聯(lián)和社交媒體——為代表的第一波 MEMS 浪潮走向云/ IoT 時代的下一波 MEMS 浪潮，其代表是云服務(wù)、IoT 服務(wù)。在自動化時代，智能工業(yè)、智能駕駛和自動化無處不在。這個市場不單單讓我們看到的是價值的增加，在數(shù)量上也非�？捎^。

意法半導(dǎo)體之所以在此刻大舉進軍工業(yè)市場，源于其經(jīng)過市場檢驗的制造技術(shù)，包括前端 / 后端/ 測試和校準(zhǔn)；大規(guī)模生產(chǎn)制造、多種傳感器集成方面的豐富經(jīng)驗，可以實現(xiàn)各種智能功能的集成，而且公司已成為客戶在產(chǎn)品研發(fā)方面的關(guān)鍵合作伙伴。重要的是，ST公司自己100%掌控MEMS的產(chǎn)品制造過程。

回顧20年發(fā)展歷史，從一開始為工業(yè)和汽車應(yīng)用開發(fā)的MEMS，到目前的微流體推進器、加速計、陀螺儀、慣導(dǎo)模塊、磁力計、氣壓計、硅麥克風(fēng)、微鏡致動器、濕度計、壓電推進器、氣體和VOC，ST公司已形成了全系列的產(chǎn)品線。公司有理由也有能力從大批量生產(chǎn)的消費應(yīng)用產(chǎn)品轉(zhuǎn)向汽車應(yīng)用和工業(yè)應(yīng)用。

市場需求各不相同

Andrea Onetti認(rèn)為，第四次工業(yè)革命和2025智能制造的核心都是智能制造。要達到智能制造，無非是要讓機器更加智能，不僅要智能地知道所處環(huán)境和現(xiàn)在的工作狀態(tài)，還要有自我診斷、自我修復(fù)能力。他以加速計應(yīng)用為例對比了消費應(yīng)用和汽車應(yīng)用和工業(yè)應(yīng)用的需求。

他介紹說，在以智能工業(yè)為代表的第四次工業(yè)革命中，ST作為一家半導(dǎo)體供應(yīng)商提供了一個非常完整的開發(fā)平臺，整個生態(tài)鏈都可以基于這個開發(fā)平臺去做很多自定義的開發(fā)。ST扮演的關(guān)鍵角色是幫助客戶實現(xiàn)信息物理網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)的互連互通，終端客戶包括：機器人、機械、汽車、油汽、能源和農(nóng)業(yè)。他表示，智能工業(yè)中的MEMS要應(yīng)需而變，基于應(yīng)用需求，如檢測速度、范圍和精度進行定制。

運動傳感器是為工業(yè)應(yīng)用準(zhǔn)備的高性能、高質(zhì)量器件。其用途之一是已有設(shè)備加裝，即在既有設(shè)備上加裝智能傳感器，實現(xiàn)本地和云端之間的無線連接；另一個用途是新設(shè)備加裝，即在新設(shè)備上預(yù)裝，通過有線 (IO-Link) 或無線實現(xiàn)鏈接。

Andrea Onetti還介紹了適用于智能工業(yè)的ST傳感器，這些器件均承諾長期供貨，產(chǎn)品壽命和產(chǎn)品類型將不斷擴展和改進。

除了運動傳感器，ST還提供其他傳感器，如可以做現(xiàn)場校準(zhǔn)的濕度和溫度傳感器。

他解釋說，工業(yè)應(yīng)用需要條件監(jiān)測，例如馬達檢測，檢測到的速度、加速度、噪音、角速度、力矩、電流、電壓等信息通過傳輸給后臺的云作數(shù)據(jù)處理。如果24小時一直在傳輸數(shù)據(jù)，也會產(chǎn)生很大的數(shù)據(jù)流量。而后臺的云一直在做滿負(fù)荷的計算，也有很大的成本。這是既有方法，采集原始數(shù)據(jù)，對大數(shù)據(jù)進行大容量存儲和數(shù)據(jù)處理。而ST 的新方法在于傳感器融合或有適應(yīng)能力的傳感器陣列，將不同類別的信息通過幾個傳感器進行本地采集，然后在本地的模塊里面進行信號處理，即預(yù)處理和告警，然后才是智能和少量數(shù)據(jù)處理。這就是ST產(chǎn)品的優(yōu)勢所在。

Andrea Onetti總結(jié)道，在消費MEMS 傳感器被大量應(yīng)用以后，工業(yè)市場對傳感器的需求也在快速增長，不同市場需要不同的傳感器來滿足，而精度是區(qū)分不同傳感器的關(guān)鍵參數(shù)之一。他強調(diào)，ST可以根據(jù)應(yīng)用需求對其進行裁剪，而能提供多種傳感器是迎合新一波自動化時代MEMS需求的關(guān)鍵因素�？傊�，ST已經(jīng)準(zhǔn)備好去迎接對于智能工業(yè)這個巨大潛力市場對MEMS產(chǎn)品的需求和成長機會。

新產(chǎn)品應(yīng)運而生

就在近日，意法半導(dǎo)體宣布將面向工業(yè)市場推出全新的高穩(wěn)定性MEMS傳感器，履行其推動先進自動化和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）市場發(fā)展的承諾。同時，公司還將為新產(chǎn)品提供不低于10年供貨保證。

據(jù)介紹，IIS3DHHC是2018年第一款亮相的新型傳感器。作為一款高分辨率、高穩(wěn)定性的3軸加速度計，即使長時間運行或處于溫度變化很大的環(huán)境內(nèi)，IS3DHHC也能夠確保測量的精準(zhǔn)度。該款產(chǎn)品主要適用于通信系統(tǒng)天線定位系統(tǒng)、保證建筑物和橋梁安全的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測（SHM）設(shè)備、以及各種工業(yè)平臺所用的穩(wěn)定器或調(diào)平器。出色的精度穩(wěn)定性和耐用性使其非常適用于高靈敏度角度傳感器和安全傳感器，以及高端數(shù)碼相機（DSC）的拍照防抖系統(tǒng)。

滿量程±2.5g的IIS3DHHC 3軸加速度計用于精確定位機構(gòu)和小型運動檢測（如高級安全傳感器）。IIS3DHHC與典型的消費級加速度計有很多明顯不同之處，其中主要區(qū)別是，其45μg/√Hz（微重力加速度每開根號赫茲）的超低噪聲可實現(xiàn)非常高的分辨率。

此外，極高的穩(wěn)定性確保傳感器在長時間運行后或溫度變化大的環(huán)境內(nèi)靈敏度漂移較小。在-40°C到+ 85°C之間，靈敏度變化小于0.7％。偏移漂移低于0.4mg /°C，這使得設(shè)備在各種環(huán)境中的性能表現(xiàn)始終如一，包括戶外寒冷或溫暖的氣候條件，或者工業(yè)制造設(shè)備、工業(yè)機器人和無人機，只需極少的校準(zhǔn)或重新校準(zhǔn)工作。

IIS3DHHC還集成了模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，以及包括FIFO數(shù)據(jù)存儲和中斷控制在內(nèi)的數(shù)字電路，為客戶節(jié)省了外部模數(shù)轉(zhuǎn)換器，并且還簡化了電源管理設(shè)計，降低了能耗，延長了電池供電設(shè)備的運行時間。

Andrea Onetti告訴記者，意法半導(dǎo)體的10年供貨承諾保證了工業(yè)設(shè)備中廣泛使用的各種高性能元器件的持續(xù)供應(yīng)，同時也幫助設(shè)備廠商解決了在售產(chǎn)品生命周期長這一難題，為處于有挑戰(zhàn)性的工業(yè)環(huán)境條件下的產(chǎn)品延長了使用壽命。除工業(yè)傳感器之外，該計劃還覆蓋了意法半導(dǎo)體的STM32微控制器、電機驅(qū)動器、模擬器件、功率轉(zhuǎn)換器、LED和現(xiàn)有MEMS傳感器等一系列產(chǎn)品，公司承諾為上述產(chǎn)品提供至少10年的連續(xù)供貨。

他說：“為打造高質(zhì)量工業(yè)傳感器，意法半導(dǎo)體在MEMS設(shè)計和高產(chǎn)率的制造工藝方面加大投入，讓客戶能以較低的成本擁有超高性能產(chǎn)品。新產(chǎn)品非常適合那些對高精度、重復(fù)性和耐用性要求極高的應(yīng)用。我們將在未來幾個月持續(xù)推出新型的工業(yè)級精密傳感器，包括多合一傳感器、專用傳感器和功能完整的慣性測量模塊，這些新產(chǎn)品都將納入我們十年供貨承諾之列。”

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