博世最新MEMS组合技术智感物联未来 _知识百科

对于博世MEMS传感器领域的实力和创新能力，我们有目共睹，长时间内一直保持着全球销量和增量领先者的地位。博世集团以汽车与智能交通技术、工业技术、能源与建筑技术和消费品四大业务部门服务于全球市场，覆盖全球60个国家， 40多万名员工， 280个制造基地， 2017年的销售额达780亿欧元。 Bosch Sensortec亚太区总裁百里博先生在慕尼黑上海电子展新闻发布会上介绍了公司最新经营状况。

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Bosch Sensortec亚太区总裁百里博先生

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Bosch Sensortec MEMS产品领域总负责人 Ralf Schellin先生
在中国，博世有62家公司， 2011年至2016年，在中国投资总额近229亿人民币，中国员工数达到近59， 000名。为加强本土创新能力，建立了36家生产基地，其中包含21家汽车相关生产基地，还有22家技术研发中心，其中包含12家汽车相关技术研发中心，在中国有超过6， 300名研发人员。
有如此实力和创新能力的博世，在以手机为代表的消费电子市场MEMS价格战如火如荼的时候，博世也有足够的“转型升级”理由，将放眼可穿戴、AR／VR、物联网等新兴更具成长空间的市场，来发展崭新的、更高难度具挑战性的MEMS产品，向嵌入式软件和算法，集成式传感组合等整体解决方案升级，定制化物联网传感器及致动器解决方案直击用户痛点，引领未来的感知世界。
在2018慕尼黑上海电子展上， Bosch Sensortec展示的三款最新核心产品组合，即用于可穿戴设备和物联网的超低功耗加速度计BMA400，用于增强和虚拟现实的高性能惯性测量单元（IMU）BMI085 ，以及用于物联网中虚拟用户界面的交互式投影模块。
这些将帮助创意工程师和设计师正面迎接这些挑战，实现转型创新，由此为打造真正更加智能的世界奠定基石。

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Bosch Sensortec展示的三款最新核心产品组合
直击痛点一：可穿戴设备必须在超低能耗和高性能之间做出取舍
如今的智能手机在体积和重量方面越来越大，在运动时随身携带在口袋或手臂十分麻烦。这从逻辑上推动了智能腕表和运动追踪器等可穿戴设备的需求，能够为健康、体育和健身监测提供方便的永久性解决方案，因此在我们的日常生活中发挥着日益重要的作用。 IDC（国际数据公司）预测，预计总体的可穿戴市场从2017年的1亿1320万出货量以18．4％的复合年增长率在2021年增长到2．223亿。
无论可穿戴设备应用于何处，都有面临一个共同的用户体验问题：消费者持续要求更长的电池寿命，要更方便携带，功能多样性，并且数据采集要精准。降低功耗为希望在目前竞争激烈的环境中取得成功、并扩大市场份额的创新型制造商带来了巨大的竞争优势。在不久的将来推出的众多令人兴奋的新型可穿戴应用（如智能戒指或项链）的核心，将是超低功耗和极为高效的用电量。
当然，未来可穿戴设备的需求将远远超出健康和健身，并以多种功能、视觉设计吸引力与时刻在线为特征，取代当今许多“手腕上笨重的砖块”，同时融入智能戒指、时尚手袋或钱包等领域。这种转变将需要更高能量密度的电池，但最终，智能用电将决定大多数项目的成败。
那么，产品制造商如何能够真正降低功耗，以打造此类新型设备呢？运动传感器是可穿戴应用中不可或缺的组件。为了克服上述长期存在的障碍， Bosch Sensortec设计出了BMA400，一款小巧但功能强大的MEMS加速度传感器，专门应对功耗挑战。据Ralf Schellin介绍， BMA400将超低功耗和出色的性能结合在紧凑封装中，内置计数器且仅耗电4μA，仅2．0 x 2．0 x 0．95mm3的体积大小。用电量与当前加速度计相比减少十倍，而且性能不打折扣。为了进一步延长电池使用寿命， BMA400只有在检测到物体运动时才会自动唤醒，并在运动停止后自动恢复到睡眠模式。
通常，加速度计的设计必须在低能耗和高性能之间做出取舍。 BMA400可带来两全其美的效果：其低功耗、高性能和先进功能的结合是当今市场上任何其他设备无可比拟的——可以说已到了遥不可及的程度。
通过连续测量，此传感器的高质量测量信号已能精确限定其截止频率，这使其具有极佳的抗振性。 BMA400可以分辨出例如玻璃破碎情况下的真实警报和由随机振动造成的错误报警信号，这使得它在如家庭智能安防系统等物联网使用案例中能够大展身手。因此，这一传感器能有效防止由外部环境振动（如建筑工程）而触发的错误警报。
加速度计的先进功能还将令多功能可穿戴设备的运动检测和永不断讯步进计数功能不会消耗应用处理器的功率。得益于其紧凑的封装、集成即插即用步进计数器，以及活动识别功能， BMA400易于集成至新型可穿戴设备中，为新颖、令人兴奋和时尚设备的发展提供助力。
直击痛点二：AR／VR用户不悦的低延迟少眩晕体验
增强现实（AR）和虚拟现实（VR）是一个多年来一直持续发展的市场。虽然必要的技术已稳步推进，但乏善可陈的用户体验阻碍了其推广，例如较为严重的延迟、不稳定性和噪音会造成晕动病效应，进而导致恶心和其他各种令用户感到不适的症状。此外，诸如头戴式设备过热、无线数据传输速度和可靠性，以及通常较高的价格等问题为全面的市场渗透提出了额外的挑战。
增强现实和虚拟现实市场至今同样缺乏真正吸引人的应用程序。但是，随着全新主打品牌增强现实／虚拟现实产品的上市，这些领域移动设备的前景开始呈现动态发展。这项技术可能的应用范围实际上无穷无尽，例如在教育和工业方面便拥有巨大的潜力。增强现实眼镜将在这些方面大受欢迎。总体而言， IDC预测，到2021年，增强现实和虚拟现实耳机的市场总量将增至8100万部，相当于年复合增长率高达56％。
为了实现必要的关键质量以及广泛的消费者接受度，厂商需要找到一种方法来减轻阻碍当今增强现实／虚拟现实产品发展的令人不悦的用户体验问题。 Bosch Sensortec新推出的BMI085 结合了极低漂移陀螺仪和低噪声加速度计，可显著减少令人不适的晕动病效应。其对头部运动的超精确瞬时检测将时间延迟缩短至几乎不可察觉的最小值。

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这款采用新型BMI085的VR眼镜还是很轻巧的
Ralf Schellin进一步说到，新型BMI085的极低延迟使耳机制造商能够消除图像漂移并提供逼真的实境体验。 IMU提供低于3 ms的低运动至光子延迟，并且能够在连续头戴式显示器（HMD）或增强现实头戴式耳机场景中经常遇到的高温度波动环境下，实现接近完美的稳定性。这套系统进一步提高了准确性，对于当今快如闪电的高清增强现实／虚拟现实应用来说至关重要。
传感器的加速计具有坚如磐石般的温度稳定性，能够提供令人印象深刻的低温度系数补偿（TCO），通常小于0．2 mg／K，且温度系数灵敏度（TCS）可达0．002％／K 。陀螺仪的偏置不稳定性通常低于2°／h 。
BMI085的陀螺仪具有强大的闭合回路模数转换机制，即使在波动较大的温度环境下也可确保低漂移特性。加速度计可实现低于120μg／√Hz的噪声密度，且IMU的精度通过加速度计和陀螺仪的数据同步获得进一步提升。
直击痛点三：用于物联网的虚拟且灵活的人机界面
目前，物联网正在推动许多行业的增长。 IDC预测， 2018年度全球物联网支出将超过7720亿美元，到2020年将突破1万亿美元大关。为实现如此大胆的增长预测，物联网解决方案将需要证明其价值，并克服尺寸、成本、功耗和可用性方面的众多技术挑战。
用户界面这一领域拥有大量改进空间，以及尚待开发的潜力，能够将物联网推向更高水平。为了顺畅并扩大用户与技术之间的互动，博世开发出独家MOEMS激光扫描技术，用于投影和感应交互式图像，例如菜单。为了促进营收，用户必须能够看到实际的产品图像，因为仅仅音频控制界面所提供的刺激感不足以触发客户在例如网上购物时的购买行为。
交互式投影模块可实现免对焦激光投影，并可灵活地将任何表面转变为尤为直观和具有视觉吸引力的虚拟用户界面（UI），非常适合与家用电器、智能扬声器、增强现实眼镜、可穿戴设备等配合使用。

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现场演示的一款内置博世交互式激光投影模组的智能手表
交互式投影模块将虚拟用户界面图像投影到表面上，并持续扫描，以检测用户的手势和交互，例如触摸、拖动或点击。能够按需投影到任何表面上的虚拟界面提供了近乎无限的应用可能性，无需受到物理控制拨号和按钮的阻碍，必将为物联网和消费产品空间带来革新。普通设备将立刻拥有无限灵活的物联网界面，并且得益于其紧凑且节能的特性，交互式投影模块非常适合科幻功能，例如从智能腕表和个人移动设备投影用户界面图像。
交互式投影模块具有实现这一愿景所需的技术特征，包括免对焦投影、紧凑尺寸和低功耗。此模块使产品设计人员能够创建令人惊叹的用户界面概念，这些概念有望使物联网、智能家居和其他应用的可用性达到令人难以置信的水平。
无论为互动世界开发了多少令人兴奋的全新应用程序，工程师面临的挑战或多或少保持不变，即减低成本与功耗，同时确保高度性能。平衡并满足这些要求是设计师证明自己才能，并创造出令人惊叹的新产品的用武之地。
【博世最新MEMS组合技术智感物联未来】毫无疑问，传感器在这个日益智能化、快速和互联的世界中发挥着巨大的作用。 Bosch Sensortec在MEMS和MOEMS技术领域推出的上述和其他最新创新定会在这场根本性变革中发挥重要作用，并最终实现打造更加智能的世界的目标。 Bosch Sensortec亚太区总裁百里博先生最后总结到。