引言
2024年對我來說是技術成長與突破的一年。在這一年里,我不僅在技術領域拓展了深度和廣度,還通過與客戶合作的實際項目,成功實現了從單一MCU到MCU、MEMS與TOF技術融合的跨越。這一過程中,我深刻認識到,技術的進步不僅僅是理論上的突破,更需要在客戶應用場景中進行實踐和驗證。技術不應僅限于閉門造車,它的真正價值是在實際項目中落地,并為產品賦能,從而解決現實世界中的挑戰。
通過對客戶項目的總結與反思,我逐步意識到,技術能力的提升不僅僅依賴于對單一技術的深入研究,更在于如何跨越不同技術領域,整合多種技術,以解決復雜的客戶需求。特別是在今年多個涉及MCU、MEMS和TOF技術的項目中,我深刻感受到技術融合的重要性。每個技術領域都有其獨特的優勢,而將這些優勢有效結合,才能創造出具有市場競爭力的解決方案。
未來,我將繼續在這些技術領域深耕,同時保持對新興技術的敏感,以便能及時捕捉行業發展的新動向,并在項目開發中持續進行技術創新。跨領域技術的融合將會是未來發展的核心,而我將致力于在這一過程中精確把控技術風口,推動產品更快落地,實現更廣泛的應用。
MEMS傳感器在激烈市場中的突破之道
在這個快速發展的科技時代,人工智能、傳感器技術以及數據融合的不斷進步,正在深刻改變我們的生活方式和工業生產模式。智能傳感器的功能早已不再局限于基礎的數據收集和處理,它們如今能夠提供更為復雜的數據分析和決策支持,推動各行各業的智能化轉型。
MEMS產品在市場中占據了領先地位,但同時也面臨來自國內外廠商的激烈競爭,特別是在低成本傳感器領域,國產替代帶來了顯著壓力。盡管進口的產品在精度、功耗和集成度方面擁有一定優勢,能夠滿足多樣化的市場需求,但對于一些低端市場的客戶而言,價格依然是最重要的考慮因素。因此,我們需要通過差異化定價策略、深耕高附加值市場,并進一步強化技術支持,提升客戶黏性,增強市場競爭力。
為了在競爭日益激烈的市場中占據更有利的地位,在2024進行產品創新、精準的市場細分以及生態系統的構建,推動從單純的產品提供商向綜合解決方案提供商的戰略轉型。這不僅能幫助我們搶占新興市場,也能夠進一步鞏固在傳統市場中的優勢。
加速度計
傳統的加速度計主要用于檢測一些基礎功能,如傾角監測和6D/4D方向檢測。這類應用的客戶大多選擇LIS2DW12或價格更為親民的LIS2DH12作為解決方案。盡管這兩款傳感器的價格較低,但目前仍存在價格倒掛的現象——雖然單價便宜,但由于客戶的年需求量通常超過100K,依靠規模化效應仍能顯著提升整體利潤。此外,我也制作了對應DEMO板能夠有效縮短客戶的開發周期,進一步降低項目實施的時間成本,幫助客戶更快速地實現產品落地。
盡管這條產品線的附加值相對較低,但它在多個新興應用領域依然保持著廣泛的市場需求。例如,通過技術創新和應用擴展,可以進一步拓展振動監測、碰撞識別、運動檢測等領域的市場潛力。這些領域的需求不斷增長,尤其是在智能家居、工業自動化、汽車安全等行業中,加速度計的應用正逐步深入,推動了產品功能的多樣化。
更重要的是,通過為不同行業提供定制化解決方案,我們不僅能夠幫助客戶提升產品性能,還能顯著增強用戶體驗,進一步推動市場的擴展。例如,在振動監測領域,結合創新的算法和硬件優化,能夠為設備預防性維護提供更高的精度;在運動檢測領域,通過精確的加速度數據,可以實現更精準的健康監測和智能分析。這些創新應用,不僅能幫助客戶提升競爭力,還能打開更多的市場機會,推動加速度計在新興行業中的深度應用。
通過持續創新與解決方案定制,我們能夠不斷深化與客戶的合作,提供更具附加值的產品和服務,在競爭激烈的市場中獲得更大的份額。
iNEMO慣性模塊
iNEMO慣性模塊系列集成了先進的傳感器技術,涵蓋了慣性測量單元、配備機器學習核心(MLC)的模塊以及智能傳感器處理單元。這些模塊為開發者提供了強大的運動感測功能,能夠精確地進行方向和手勢檢測,遠超基本的移動檢測能力。iNEMO模塊的設計不僅注重高效與可靠的硬件性能,還通過精確的運動追蹤和環境感知,滿足了多種復雜應用場景的需求。部分模塊內置機器學習核心(MLC),利用基于分類的AI算法(如決策樹)進行邊緣計算,這一創新設計不僅提升了模塊的智能化水平,也顯著降低了系統的功耗。
在2024年的客戶應用中,發現了部分新興市場,智能運動設備如智能球拍、智能臺球桿等產品展現出巨大的潛力,這些產品的興起為iNEMO系列模塊開辟了新的應用空間。我們為客戶準備了帶有AI應用功能的DEMO板,例如智能筆和智能球拍,這些DEMO板提供了直觀的測試和驗證平臺,幫助客戶快速評估模塊性能并加速開發進程。
展望2025年,我們的推廣重點將轉向AI應用,進一步拓展在智能體育和銀發經濟領域的市場布局。隨著這些新興市場的崛起,iNEMO系列模塊不僅能夠挖掘更多應用潛力,還將提升其在創新市場中的競爭力和影響力。通過持續推動AI與智能傳感技術的結合,我們能夠幫助客戶實現更加智能化的產品設計,滿足日益增長的市場需求。
然而,需要注意的是,ST陀螺儀在市場中存在價格倒掛的問題,尤其是在與其他低成本方案競爭時。因此,在協助客戶完成開發后,我們必須密切跟進客戶的采購情況。只有確保前期技術支持和資源能夠有效轉化為實際訂單,才能實現項目的商業價值。否則,盡管我們投入了大量的技術支持和資源,但若未能及時推動客戶的實際采購,所有的努力都可能無法帶來相應的商業回報。
壓力傳感器
微型硅壓力傳感器采用創新的MEMS技術,結合緊湊的設計,提供卓越的壓力分辨率。通過將壓力感應元件直接集成到單片硅芯片上,這種傳感器克服了傳統晶片粘合工藝的限制,顯著提升了產品的可靠性和耐用性。ST的微型硅壓力傳感器產品系列涵蓋了普通氣壓計和水壓檢測氣壓計,廣泛應用于潛水手環、飛行器、泄漏檢測系統、氣象監測站等多種場景,滿足了從日常消費品到高端工業應用的需求。
在普通氣壓計領域,制作了對應低成本高精度的DEMO,該型號具有高精度和較小的功耗,適用于多種便攜設備。對于需要進行水壓測量的應用,LPS28DFW和ILPS28QSW是推薦的型號。這些傳感器不僅具備優秀的性能,還能提供精確的水壓監測,廣泛應用于水下探測、海洋監測和潛水設備等領域。
然而,在推廣過程中,我們也面臨著一些挑戰,特別是防水結構的設計復雜性、較高的成本(尤其是水壓計傳感器的價格通常在1美元以上)以及來自市場上其他低成本傳感器的價格競爭壓力。尤其是水壓計產品,盡管在性能和應用場景上具有獨特優勢,但較高的生產成本和復雜的封裝設計,可能限制了其在某些市場的快速普及。
盡管如此,水壓傳感器代表了一個充滿潛力的新興市場。雖然在2024年的推廣中,大多數客戶仍處于測試階段,且項目周期較長,但水壓傳感器的獨特優勢使其成為2025年推廣中的重要戰略方向。憑借其較高的單價和精確的測量能力,水壓傳感器不僅有助于推動營業額的增長,還能幫助我們開拓新的市場機會,特別是在潛水、氣象監測和工業檢測等高端領域。
隨著市場需求的不斷擴展和客戶需求的日益復雜,未來我們將繼續加大對水壓傳感器的技術創新和推廣力度,特別是在為客戶提供定制化解決方案方面,進一步提升產品的市場適應性。此外,針對價格競爭,我們也將通過優化生產工藝和加強供應鏈管理,逐步降低成本,使得水壓傳感器能夠在更多的市場中獲得競爭優勢。
在未來幾年,隨著智能穿戴設備、工業物聯網和環境監測等領域的快速發展,水壓傳感器將扮演著越來越重要的角色,成為推動相關行業創新發展的關鍵技術之一。
紅外傳感器
紅外部傳感器(IR傳感器)專注于高精度的物體與人員運動檢測,通過測量視野中物體所發出的紅外輻射,精準感知目標的存在與動態。這類傳感器廣泛應用于智能家居、安防監控、健康監測、自動化控制等多個領域,發揮著至關重要的作用。意法半導體的TMOS IR傳感器解決方案憑借其卓越的精度與低功耗特性,成為運動檢測領域的熱門選擇。TMOS傳感器不僅能夠準確捕捉目標物體的運動狀態,還通過數字接口提供便捷的連接方式,方便與系統的集成與應用。
目前,TMOS系列中已推出STHS34PF80型號,該型號在人員與物體檢測方面具備出色的性能,適用于多種應用場景。然而,在一些復雜環境下,特別是在存在大量干擾源的環境中,該傳感器可能會面臨一定的穩定性挑戰,如誤判或漏判的風險。這主要是由于紅外信號受環境因素的影響較大,傳感器容易受到反射光、熱源干擾等因素的影響,從而影響其準確性和穩定性。
為解決這一問題,我們在2024年中建議客戶將TMOS傳感器與菲涅爾透鏡結合使用。菲涅爾透鏡能夠有效聚焦紅外輻射,優化傳感器的探測區域和靈敏度,顯著提升檢測精度。這一組合不僅增強了傳感器對動態目標的響應速度,還能夠在復雜環境中顯著減少誤判的發生,提升了整體系統的穩定性與可靠性。然而,這一方案也對客戶的光學設計能力提出了一定要求,客戶需要具備一定的光學知識和設計能力,以確保透鏡與傳感器的良好配合。
通過與兩家領先的光學廠商的深入合作,我們對菲涅爾透鏡與TMOS傳感器的結合進行了多次測試。測試結果表明,使用透鏡后,傳感器在復雜環境中的穩定性顯著提升,誤判率大幅降低,精度也得到了進一步的加強。這一優化方案為客戶提供了更為穩定和高效的運動檢測解決方案,同時也降低了客戶在產品開發中的風險。
環境光傳感器
創新型環境光傳感器(ALS)優化了封裝尺寸,提供精確的環境光信息(如照度(lux)水平、色溫、或光閃爍頻率)。VD6283TX,一種具有高級光閃爍頻率提取功能的微型全彩色傳感器,也是市場上體積最小的6通道色彩傳感器,可快速、準確地完成光測量。VD6283TX使用具有精確響應的混合濾色器,支持精確計算相關色溫(CCT)和照度(Lux)信息,以用于顯示器亮度管理或場景光校正。此外,該傳感器可以提取從100 Hz到2 kHz范圍內的光閃爍頻率,包括LED正波信號。
該產品主要用于色溫和光強檢測,主要應用于照度計、室內光照檢測等領域。由于開發周期較長,目前客戶產品仍處于測試階段,且最終認證需要通過計量局的審批。該產品的程序相對簡單,主要的復雜性體現在驗證過程中。2025年將主要圍繞附帶產品進行推廣。
ToF(Time of Flight)
ToF(Time of Flight,飛行時間)傳感器是一款集成化系統,融合了發射器、接收器和處理器。ToF技術的核心原理基于光速,通過測量光子從發射到反射再返回的時間差,精確計算目標物體與傳感器之間的距離。這一技術具有高精度、長測量距離、低功耗等優勢,同時其簡單易用、成本效益高以及體積小巧的特點使其在多種應用場景中具有巨大的市場潛力。
ST的ToF傳感器可廣泛應用于單點和多區域的距離測量,尤其在精準的物體定位、智能設備自動化和環境感知等領域具有獨特的優勢。
在2024年的推廣計劃中,我將繼續聚焦這三款ToF傳感器產品,其中VL53L4和VL53L8預計將成為主要的推廣方向。VL53L1主要在投影儀梯形校正、停車場車輛檢測等場景。盡管客戶需求集中在細分領域,但為了確保這些領域的成功應用,仍需要依賴FAE(現場應用工程師)團隊提供的深度技術支持。在與客戶的合作過程中,FAE不僅幫助客戶快速解決技術難題,還能為客戶量身定制應用方案,提升產品的附加值。
2025年,ToF傳感器仍將作為主力產品繼續推進,尤其是隨著工業自動化、智能交通、智能家居等市場需求的日益增長,VL53L4和VL53L8的市場潛力依舊巨大。此外,隨著技術的不斷迭代,VL53L9的推出將成為我們戰略布局的一部分。VL53L9將進一步提升產品的性能,滿足更高精度、更遠距離和更多應用場景的需求。
然而,面對不同市場和客戶的需求,產品定價策略仍然是關鍵。對于工業客戶來說,穩定性和長期的成本效益遠比單純的價格優勢更為重要,因此我們將繼續控制成本,通過優化供應鏈和規模化生產來確保價格的競爭力,并通過產品差異化來滿足高端市場的需求。
總的來說,ToF傳感器將繼續在2025年發揮重要作用,并且隨著技術不斷提升,我們將不斷拓展應用領域、加強與客戶的合作,以實現技術創新和市場突破。我們相信,隨著產品性能的提升和市場需求的拓展,ST的ToF傳感器將在未來的智能應用和工業自動化領域中占據更加重要的地位。
MCU+傳感+AI
新一代MEMS傳感器在集成AI功能后,為智能化應用帶來了更多可能。這些傳感器能夠自主完成一些基本的狀態感知和數據處理任務,并在較低功耗的情況下實現高效運行。然而,在面對更復雜的應用場景時,現有的MEMS內置MCU的計算能力仍顯不足,尤其是在高階識別任務中,表現可能不如預期。這種局限性使得單獨依靠MEMS傳感器進行高復雜度應用的實現面臨一定挑戰。
為了克服這一限制,在2024年年底推出了MCU與MEMS的AI+組合方案。這一方案將高性能MCU與內置AI功能的MEMS傳感器相結合,充分發揮兩者的優勢。通過將MEMS傳感器用于前端數據采集和初步處理,MCU負責更復雜的計算和邏輯分析,客戶能夠更高效地利用ST的全線產品生態。這種整合方案不僅顯著增強了產品的性能,還提供了強大的計算能力,能夠支持更復雜的應用場景,例如多模式運動識別、復雜行為監測以及動態環境感知。
此外,面對高端客戶的特殊需求,這一方案還專注于提供高穩定性和高可靠性的配套算法。對于這些客戶來說,產品的穩定性和算法的精準性直接決定了其在實際應用中的成敗。例如,在智能體育應用中,客戶期望能夠精確區分跑步、跳躍、平衡等多種運動模式;而在銀發經濟領域,則需要對跌倒、步態異常等關鍵健康事件進行實時檢測和識別。為了滿足這些需求,AI+組合方案提供了靈活的算法定制選項,幫助客戶在不同行業和場景中快速部署高精度的解決方案。
在市場應用方面,這一方案重點布局在智能體育和銀發經濟領域,致力于提供針對性強、功能完善的技術支持。例如,在智能體育市場,AI+組合方案可以應用于智能球拍、健身設備以及可穿戴運動追蹤設備,通過高精度的運動識別和實時反饋,為用戶提供更加科學和智能的運動指導。在銀發經濟領域,該方案可以助力開發智能健康監測設備,如跌倒報警系統、步態分析器以及智能拐杖,為老年人的安全和健康提供全方位的保障。
未來,還將繼續完善這一組合方案,通過提升MCU算力和優化MEMS傳感器的AI功能,進一步拓寬產品的應用邊界。同時,公司將加強與客戶的合作,提供從硬件到軟件的全棧式技術支持,確保客戶在不同場景下能夠快速部署并實現產品落地。這種跨領域的整合創新不僅有助于拓展高端市場,還能夠在快速發展的智能化領域中占據更多的市場份額。
總的來說,MCU與MEMS的AI+組合方案代表了智能傳感技術的發展方向。它不僅解決了單一傳感器在復雜場景中的算力瓶頸,還為客戶提供了更強的靈活性和可靠性。在智能體育和銀發經濟等新興市場中,這一方案正通過技術創新為行業帶來新的活力,并為客戶創造更多價值。