IHS 預(yù)期，消費(fèi)者對(duì)各類可穿戴設(shè)備的強(qiáng)勁需求，將讓應(yīng)用在可穿戴設(shè)備中的傳感器出貨量激增，預(yù)計(jì)在2013至2019年間將成長(zhǎng)七倍；可穿戴傳感器出貨量在 2013年為6，700萬顆，2014年估計(jì)約8，500萬顆，明年可成長(zhǎng)一倍達(dá)1.75一顆，2019年出貨量則估計(jì)為4.66億顆。而由于每款可穿戴式設(shè)備中的傳感器數(shù)量不只一顆，傳感器的種類、功能用途多種多樣，所以可穿戴傳感器的成長(zhǎng)速度將會(huì)遠(yuǎn)高于可穿戴設(shè)備。

　　可穿戴傳感器分類

　　1、MEMS運(yùn)動(dòng)傳感器

　　從2008年開始，MEMS傳感器陸續(xù)嵌入到手機(jī)、車載、穿戴、智慧家庭等各種電子設(shè)備，技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)當(dāng)前面臨的問題是MEMS缺應(yīng)用，即MEMS能夠做什么。本帖對(duì)MEMS器件的基本原理以及MEMS器件在各種各樣的產(chǎn)品當(dāng)中的應(yīng)用做個(gè)簡(jiǎn)單的整理。

　　加速傳感器及應(yīng)用

　　加速傳感器的工作原理用彈簧比喻很容易理解，震動(dòng)情況彈簧有縮有伸距離會(huì)有轉(zhuǎn)變，兩端相當(dāng)于電容的兩級(jí)，距離轉(zhuǎn)變電容輸出就是不一樣。當(dāng)然我們?cè)诳醇铀賯鞲衅鞯臅r(shí)候，它的參數(shù)第一個(gè)就是RAGE，相當(dāng)于量程是多少，手機(jī)上基本是2g，現(xiàn)在MEMS的器件當(dāng)中最大可以擴(kuò)到8g，用在類似游戲手柄上，打網(wǎng)球的時(shí)候即使甩動(dòng)輕一點(diǎn)也可以檢測(cè)到，但如果2g的時(shí)候根本沒有辦法識(shí)別打的近還是遠(yuǎn)。另外一個(gè)參數(shù)就是分辨率，手機(jī)當(dāng)中更多應(yīng)用到的12bit，再簡(jiǎn)單的可能是6bit，比如橫豎屏的切換。

　　加速傳感器的主要應(yīng)用有哪些？

　　第一個(gè)是簡(jiǎn)單的橫豎屏；

　　第二個(gè)是翻轉(zhuǎn)應(yīng)用，最初翻轉(zhuǎn)應(yīng)用是跟甩歌甩屏一起，但體驗(yàn)不好很多手機(jī)里面就沒有這個(gè)功能 了；

　　第三個(gè)是計(jì)步器應(yīng)用，2010年的時(shí)候日本很多手機(jī)也已經(jīng)采用，技術(shù)很成熟，比如說走500步，測(cè) 下來就是499或者501；

　　第四個(gè)是雙擊功能，設(shè)一個(gè)中間格的時(shí)間點(diǎn)，對(duì)兩次中斷的數(shù)據(jù)作對(duì)比，所以對(duì)雙擊是非常精確 的，比如說手環(huán)或者手表操作空間有限，可以用雙擊啟動(dòng)某一應(yīng)用；

　　第五個(gè)是手勢(shì)識(shí)別，檢測(cè)左右傾斜及傾斜角度，例如在家庭室內(nèi)裝潢的時(shí)候，以前就是拿一個(gè)墨 線在墻生彈，現(xiàn)在有激光水平儀，但無法確擺放的器件水平面是平的，如果用量程是4g分辨率是 12bit加速傳感器精確度就非常高。

　　第六個(gè)應(yīng)用是防盜，當(dāng)裝有傳感器的設(shè)備被拿起時(shí)，警報(bào)就會(huì)響；

　　第七個(gè)是FREEFALLDETECTION，例如現(xiàn)在用的筆記本如果摔下去，可能外表壞掉，但是硬盤不會(huì) 壞，因?yàn)槔锩嬗屑铀賯鞲衅鳎查g會(huì)檢測(cè)到，它會(huì)讓磁頭離開磁盤。

　　第八個(gè)是檢測(cè)震動(dòng)，當(dāng)洗衣機(jī)擺的不正的時(shí)候，振動(dòng)的時(shí)候聲音很大，傳感器可以檢測(cè)出震動(dòng)頻 率，避免整個(gè)東西跟外部東西產(chǎn)生共振；最后游戲應(yīng)用最典型的就是手柄，對(duì)的體感有更大的提 高。

　　磁力計(jì)原理及應(yīng)用

　　磁力計(jì)檢測(cè)的是地球磁場(chǎng)，地球磁場(chǎng)在所有磁場(chǎng)當(dāng)中是比較微弱的一環(huán)，任何帶鐵工藝的東西，包括手機(jī)當(dāng)中的一些屏蔽罩，一些連接鍵包括一些卡槽都會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，這些磁場(chǎng)有可能是比地球磁場(chǎng)要大很多的。關(guān)于磁力器的應(yīng)用最多的是地圖方向指示，GPS只能判斷所在經(jīng)緯度，有磁力器就可以知道東西南北。它還有在家庭中的應(yīng)用，比如在門上加一個(gè)磁力器，它可以檢測(cè)門開關(guān)的過程當(dāng)中角度，從而判斷門有沒有鎖。當(dāng)然磁力器也可以定位，因?yàn)槊總€(gè)點(diǎn)的地球分布是不一樣的。

　　還有應(yīng)用就是室內(nèi)定位導(dǎo)航，根據(jù)設(shè)定的位置目標(biāo)，通過磁力器判斷你到底在哪個(gè)方向走，走路可以判斷你在室內(nèi)走來算距離，但是現(xiàn)在還沒得到規(guī)模使用，第一因?yàn)榫_算法是到什么程度，第二是室內(nèi)地圖誰來提供。

　　氣壓計(jì)原理及應(yīng)用

　　氣壓計(jì)內(nèi)部集成了一些高度算法可以做高度計(jì)算。最典型的應(yīng)用是在三維GPS導(dǎo)航里面?，F(xiàn)在很多城市都有高架，那你在高架上還是高架下，氣壓計(jì)精度在 30cm很容易解決這個(gè)問題（高架橋高度大于7m）。氣壓計(jì)還可以做天氣預(yù)報(bào)。其實(shí)基本上天氣預(yù)報(bào)基本上是通過累計(jì)變化來預(yù)測(cè)的，可以知道更長(zhǎng)時(shí)間未來的天氣變化情況。

　　觸控傳感器

　　飛思卡爾MPR121的產(chǎn)品，可以用于按鍵直接開鎖。比如說手機(jī)屏幕大做一個(gè)手機(jī)套，套子上有不同按鍵，可以通過按鍵跟手機(jī)連通，這個(gè)應(yīng)用也是非常有意思的。也可以做一些感知的應(yīng)用，這樣的話就相當(dāng)于在光線不好或者沒有辦法看清楚這個(gè)鍵盤的時(shí)候，會(huì)直接點(diǎn)開鍵盤。

　　傳感器廣泛應(yīng)用

　　飛思卡爾在穿戴式上的方案有個(gè)相當(dāng)于BLESOC加上計(jì)步器算法的應(yīng)用，比如MMA9555集成所有的計(jì)步器的算法（包括像手勢(shì)識(shí)別的算法）。它的好處是這個(gè)計(jì)步器可以進(jìn)一步識(shí)別你的走路、快跑、慢跑，可以計(jì)算出你的卡路里是多少。而任何時(shí)候東西有交互才會(huì)有快樂，比如朋友圈手環(huán)的PK運(yùn)動(dòng)里程。飛思卡爾通過各種SENSOR的融合以及相關(guān)SENSOR的一些算法可以開發(fā)出來更多的應(yīng)用，接下來手環(huán)產(chǎn)品更多會(huì)帶來更多的顯示的東西，這樣飛思卡爾會(huì)有一些很多的產(chǎn)品。

　　傳感器技術(shù)在手機(jī)、穿戴及各種電子設(shè)備中的應(yīng)用越來越多，隨之而來的是長(zhǎng)待機(jī)和功耗問題。如手機(jī)整個(gè)CPU做SENSOR計(jì)算的話，它的運(yùn)行是非常大的，需要獨(dú)立的協(xié)處理器SensorHub。而飛思卡爾了解處理器，也做MCU這是最大的優(yōu)勢(shì)。

　　主要功能：運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、導(dǎo)航、娛樂、人機(jī)交互

　　國內(nèi)傳感器公司：美新半導(dǎo)體、明皜傳感、矽睿科技、深迪半導(dǎo)體、士蘭微電子、敏芯微電子等

　　典型設(shè)備：Nike+ FuelBand、Jawbone Up、Fitbit Flex、咕咚手環(huán)、Pebble、Geak Watch、InWatch、Galaxy Gear

　　生命在于運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)是生命中不可或缺的重要組成部分。因此，通過運(yùn)動(dòng)傳感器隨時(shí)隨地測(cè)量、記錄和分析人體的活動(dòng)情況具有重大價(jià)值：用戶可以知道跑步步數(shù)、游泳圈數(shù)、騎車距離、能量消耗和睡眠時(shí)間等。圖2為基于運(yùn)動(dòng)傳感器的可穿戴設(shè)備發(fā)展歷程，從簡(jiǎn)單的計(jì)步器到復(fù)雜的智能手表，傳感器用量“與日俱增”，運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)“精益求精”。

　　基于運(yùn)動(dòng)傳感器的可穿戴設(shè)備發(fā)展歷程
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