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可穿戴和智能驾驶持续驱动传感器市场

2015-06-09 10:34:23来源:OFweek

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 “智能”二字早已不令人陌生,市面上不断推出智能设备:智能手表、智能眼镜、智能家居、智能手机…。而自动驾驶和智能可穿戴设备无疑是今年以来最火爆的两个市场,这两类应用对传感器有着天然的高需求,驱动着整个传感器市场的强劲增长。

在朝着自动驾驶目标演进的汽车市场,智能化、电子化、互联化始终是其改善的重点。越来越智能的汽车所需求的信息如车辆运行状态、驾驶操控状态、车辆控制情况、运行环境、异常状态等多是通过传感器获得。作为汽车电子控制系统的重要信息源,汽车传感器广泛应用于汽车的引擎管理、动力驱动和安全舒适系统中。

传感器的数量和技术水平也决定了现代汽车控制系统级别的高低。它是电子控制系统的“探头”,用得越多,汽车的电子化越全面,自动化程度也就越高,每辆汽车中的传感器使用量随着汽车制造水平的发展还在增加。

汽车传感器关键词:清洁、安全、智能

根据市场研究公司Strategy Analytic近期的报告,2015年全球汽车产量将达到约9000万辆,并将以年复合增长率3.4%的速度增加至2019年的超过1亿辆,而当前平均每辆汽车中的半导体价值约为334美元,到2019年将进一步增长到361美元。

随着汽车系统的电气化程度越来越高,车内各种功能的实现都愈加依赖半导体技术,整车厂与半导体厂商的合作也随之更为密切。“高速成长的汽车半导体市场驱动了 汽车传感器的更大需求。平均而言,如今每辆汽车要使用20颗磁性和低压传感器。其中4颗是由英飞凌提供的。在EPS市场上,英飞凌也占有约三分之一的市场 份额,高居榜首。

作为一家强大的汽车电子合作伙伴,英飞凌每天向汽车电子市场供应超过100万颗传感器。”英飞凌科技股份公司副总裁兼汽车电子事业部传感 与控制业务部总经理Ralf Bornefeld强调,“英飞凌在传感器设计和生产方面积累了40年的丰富经验,并且拥有市场上最为广博的磁性传感器产品组合。我们致力于通过动力总 成、安全和车身应用的传感器创新,持续推动汽车产业走向节能环保、智能化和安全化。”

  清洁:排放达标

“在 清洁性方面,美国、中国、欧盟、日本等地区的汽车排放目标越来越严苛,对于汽车排放达标而言传感器不可或缺。”Bornefeld表示,“不论现在还是将 来,降低燃油消耗和尾气排放将始终推动着汽车行业的发展和创新。实现这些目标的前提是必须至少实现动力总成的部分电气化,这正是英飞凌发挥作用之处。我们 看到现在的两大趋势一方面通过电子助力转向、胎压监测(TPMS)、启-停技术和先进的变速箱来提高传统内燃机效率,另一方面是通过传统系统如主、辅逆变 器,车载充电器,电池管理系统等的电气化来实现。”

举例而言,通过角度传感器和线性霍尔传感器实现电子助力转向,只在工作时 触发启动,不同于传统液压式转向,提高了效率和安全性,以有效降低油耗。又比如TPMS,它不仅能向驾驶员发出胎压不足告警,帮助提升汽车安全性,而且有 助于提高能效,因为轮胎充气不足时,汽车能耗更高,轮胎也更易磨损。

安全:系统可靠

安全性一直以来都是汽车行业的关注主题并且其需求在持续增加。例如,现在的安全系统必须高度可靠并遵守数量不断增加的有关ISO标准,而汽车互连化也带来了 从外部访问车辆增加黑客攻击的风险。“不管是驾驶的功能安全,还是个人的隐私安全,都随着车联网和自动驾驶的到来而愈加重要,一个部件出现故障就可能导致 汽车宕机。”Bornefeld指出,“而传感器是汽车安全的关键元件,要求可靠性、高可用性、功能安全以及网络安全。”

在 这方面,为应对上述需求,英飞凌提供了安全感应、安全计算、安全启动以及安全供电四类解决方案。例如全新的双LUO片传感器封装集成了两颗线性霍尔传感器 或两颗角度传感器。这两颗传感器都具备单独的电源和独|立的信号输出。借助电隔离技术实现了二者的电气独|立。这两颗传感器均独|立工作,从而提高了系统 可靠性。这些更小巧、更廉价的磁体,无需进行磁场微调,降低了系统成本。

智能:自动驾驶

而 自动驾驶无疑是汽车发展的终极目标,从现在的高级驾驶辅助系统(ADAS)到高度自动化驾驶,再到最终的自动驾驶,自动化程度不断提高。Ralf Bornefeld表示,“汽车行业对驾驶安全和操作舒适的需求方兴未艾,Strategy Analytics的数据显示,到2020年,全球安装的雷达驾驶辅助系统数量将从目前的大约1400万套增至4000多万套。盲区探测系统在其中扮演了 关键角色。英飞凌针对ADAS推出了77GHz雷达系统解决方案,此方案被用于谷歌的自动驾驶汽车中。”他指出,77GHz汽车雷达系统具有广阔的前景, 其巨大优势是高精度以及从短距离到长距离的出色可量测性,其劣势是技术复杂性更高。

智能机和可穿戴设备持续驱动光传感器市场

物联网和可穿戴设备正在全球范围内引起广泛关注,这些趋势在中国也同样备受瞩目。而作为物联网应用和可穿戴设备重要组成部分的传感器正因此变得越来越重要,并得到日益广泛的使用。

AMS 首席运营官Thomas Stockmeier表示,AMS 2014年收入达到了6.14美元,相比2013年的5.02亿美元获得了20%以上的增长。“AMS凭借广泛的客户群|体以及赢得财富100强公司青睐 的关键设计使得传感器业务获得大幅增长,出货量达到7.44亿。2013年到2015年,光传感器得到迅速的发展和广泛的应用,包括RGB颜色传感器、手 势传感器、心率传感器和紫外线传感器等。”他强调,“IHS报告显示全球光传感器收入预计将在2016年达到7.67亿美元,相比2013年增长16%, 在2014年的整体光传感器市场中AMS斩获首位,取得了32%的市场份额,这也是我们主要的增长驱动力之一。”

可穿戴和智能驾驶持续驱动传感器市场

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IHS 资深分析师Marwan Boustany指出三星引领了RGB传感器、手势传感器、光学心率传感器甚至是UV传感器的大量采用。苹果Apple Watch为首的智能手表等穿戴设备也带动了光学心率传感器的风潮。“针对可穿戴设备应用我们主要开发生物传感器,用于测量人的心跳、血压等。可穿戴设备 的未来前景非常好,但是目前该领域确实面临一些问题。我们试图将传感器做得更小以解决可穿戴设备领域的挑战,包括尺寸、功耗等问 题。”Stockmeier指出。

除了消费市场,他还非常看好光传感器在智能照明与汽车、医疗等领域的应用前景。

“我 们研究过照明强度对人类情绪的影响。如果采用了正确的照明模式,夜班的生产效率甚至可以提高10%。光传感器也可以感知人在房间里的动作行为,据此对照明 强度进行相应的调整。另外,如果现在你的运动腕带可以判断你是否处于睡眠状态,那我就们可以通过把我们的传感器与腕带连接起来,从而感知你是否处于睡眠状 态来调整照明的强度。”他强调说,“AMS在智能照明方面也提供了一系列管理集成传感与控制功能的创新,例如业界首款集成的物联网连接式芯片级 AS721x自动日光采集管理器,能够感知环境光,并随着外界光照的不断变化,持续调整空间内的光照强度。”

针对汽车市 场,AMS将主要关注位置传感器例如踏板及节气门位置,传动装置(离合器、变速箱),方向盘位置,无刷马达控制等应用;移动传感器包括传统汽车、混合动力 及电动车的电池管理,接近和手势解决方案包括副驾驶分类的舒适性及底盘应用;防撞的LIDAR系统(目标探测)等ADAS解决方案以及气体传感器(空气质 量传感)等。

“我们的传感器可以测量空气的质量,从而判断是否需要打开空调或电扇以改善空气质量。该传感器可以判断是否需要 开启内循环模式,可以就车内空气质量发出警告,有助于进一步节能,因为消费者无需一直开着空调或电扇。”Stockmeier解释说,“空气传感器可靠性 非常重要,但是目前市面上的一些空气质量传感器可靠性不太稳定,使用一段时间后性能就会下降。但AMS的产品在使用10年之后仍可以保持非常好的性能,可 靠性非常高。它也可以用于楼宇、家庭等物联网应用中。未来,我们计划将空气质量传感器和智能手机结合起来,这样就可以实时感知周围环境的空气质量。针对中 国普遍关注的PM2.5问题,我们也计划开展相关产品的研发,相信未来市场前景会非常好。”

对于光传感器市场预 期,Stockmeier指出,纯环境光传感器更多地被认为是一种非常普通的廉价产品,所以市场分析师调降了市场预期。但是现在,这种环境光传感器可以加 上更多功能如颜色传感器或手势传感器,从而变成一个多功能的传感器,这一领域还是非常有潜力的。“当然作为全球传感器和模拟IC的领导者,我们对中国市场 呈现出的机遇和潜力感到非常兴奋。最近AMS乔迁上海新办公室是我们在华发展的重要里程碑,我们将不断深化与渠道伙伴的合作,通过广泛的分销网络为客户提 供更好的服务,为本地客户提供及时的现场应用支持。”

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