现在正处于“万物互联”时代,物联网相关应用及产业正呈现爆发式增长。各大公司正在投入大量的人力物力进来,其中工业4.0是物联网中重要的子集,世界各国都在抢占工业4.0制高点。而中国由于用工成本上涨,劳动力短缺的问题,正在大力发展工业机器人市场。
2014年被业内视为“中国机器人发展元年”,2014年中国市场共销售工业机器人5.7万台,较上年增长55%,约占全球市场总销量的1/4,已连续两年成为全球第一大工业机器人市场。
随着工业产业链配套的成熟一级硬件成本的下降,过去主要应用于工业领域的无人机市场也开始爆发,并逐渐进入民用市场。无人机的逐步完善让其携带一系列电子器件,包括MEMS传感器(加速计、陀螺仪、磁力计和压力传感器)、相机和摄像机、天线、GPS模块、功能强大的处理器、一系列数字无线电通信设备等设备,因此爆发的无人机将为驱动半导体增长的一个新动力。
智能传感器这一概念是由国外引进的,通常定义为“带有微处理器,具有信息处理功能的传感器”。进入21世纪后,由于MEMS技术、低能耗的模拟和数字电路技术、低能耗的无线射频(RF)技术、传感器技术的发展,使得开发小体积、低成本、低功耗的微传感器成为可能。
这种微传感器一般装备有:一个用于感知外界环境物理量的敏感组件(如压力、温度、湿度、光、声、磁等),一个用于处理敏感组件采集信息的计算模块,一个用于通信的无线电收发模块,一个为微传感器的各种操作提供能量的电源模块。我们称之为 “第四代智能传感器”或“智能网络化传感器”。
由于物联网将会形成大量通过网络连接的设备,因此网络安全成为许多厂商考虑的重点。国内公司近期集中推出物联网安全芯片、手机安全单元、金融安全芯片、指纹芯片以及二维码模块,拥有媲美TEE安全等级的硬件级加解密保护,同时拥有更方便的集成、更丰富的应用场景等优势,大大降低开发的时间成本以及授权成本;将推出硬件免费的运营模式,引导产业链进入硬件免费的时代。
物联网的发展需要三个领域的技术突破:传感器、大数据和人工智能。无论是消费电子,还是工业、医疗及汽车电子等领域,传感器与 MEMS 技术的应用都在不同程度上达到了前所未有的新高度。
随着感知时代的来临,MEMS传感器在物联网、健康医疗、节能环保、汽车电子、大数据、云计算、智慧家庭、机器人等领域的应用需求呈现爆发式增长,MEMS传感器在逐步走向智能化和应用集成。
目前MEMS传感器也面临用户需求多样化、对器件性能要求越来越高、市场化程度不足、缺乏产业链等挑战。不同于手机或平板中的十几颗传感器将数据交由外部MCU(Sensor Hub)来进行各种不同算法处理,物联网产品功能更加碎片化,因此对于一些只有一到两颗传感器的可穿戴设备,将算法打包一起卖给集成商成为趋势。另外,物联网时代硬件公司不再占有主导地位,而是变为服务的载体。