據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)Yole Developpement發(fā)布，2017年全球MEMS市場(chǎng)總額預(yù)計(jì)為129億美元，比2016年的114億美元增長(zhǎng)了13%。隨著萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代越走越近，市場(chǎng)對(duì)于MEMS產(chǎn)品的需求還將進(jìn)一步提升。MEMS的全稱(chēng)是微型電子機(jī)械系統(tǒng)（Micro Electromechanical System），是利用半導(dǎo)體制造工藝和材料，將傳感器、執(zhí)行器、機(jī)械機(jī)構(gòu)、信號(hào)處理和控制電路等集成于一體的微型器件或系統(tǒng)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般在微米甚至納米量級(jí)。與傳統(tǒng)的機(jī)械傳感器相比，MEMS傳感器具有體積小、集成化、智能化、低成本等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代對(duì)于傳感器的要求。

MEMS是一項(xiàng)革命性的新技術(shù)，廣泛應(yīng)用于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，是一項(xiàng)關(guān)系到國(guó)家科技發(fā)展、經(jīng)濟(jì)繁榮和國(guó)防安全的關(guān)鍵技術(shù)。常見(jiàn)的產(chǎn)品包括MEMS加速度計(jì)、MEMS麥克風(fēng)、微馬達(dá)、微泵、微振子、MEMS壓力傳感器、MEMS陀螺儀、MEMS濕度傳感器等以及它們的集成產(chǎn)品。

汽車(chē)MEMS傳感器的應(yīng)用

汽車(chē)電子行業(yè)被認(rèn)為是MEMS傳感器的第一波應(yīng)用高潮的推動(dòng)力量，MEMS傳感器在汽車(chē)上應(yīng)用的快速發(fā)展主要是受益于各國(guó)政府全面推出汽車(chē)安全規(guī)定和汽車(chē)智慧化的發(fā)展趨勢(shì)。全球平均每輛汽車(chē)包含10個(gè)傳感器，在高檔汽車(chē)中，大約采用25至40只MEMS傳感器，車(chē)越好，所用的MEMS就越多。MEMS傳感器不僅能適應(yīng)汽車(chē)苛刻的工作環(huán)境，還具有高可靠性、高精度和低成本的特點(diǎn)。其應(yīng)用方向和市場(chǎng)需求包括車(chē)輛的防抱死系統(tǒng)（ABS）、電子車(chē)身穩(wěn)定程序（ESP）、電控懸掛（ECS）、電動(dòng)手剎（EPB）、斜坡起動(dòng)輔助（HAS）、胎壓監(jiān)控（EPMS）、引擎防抖、車(chē)輛傾角計(jì)量和車(chē)內(nèi)心跳檢測(cè)等等。目前，壓力傳感器、加速度計(jì)、流量傳感器與陀螺儀四種器件合計(jì)占汽車(chē)MEMS系統(tǒng)的99%。

1、MEMS壓力傳感器

MEMS壓力傳感器是汽車(chē)中應(yīng)用最多的傳感器， 至少18個(gè)汽車(chē)應(yīng)用領(lǐng)域促進(jìn)壓力傳感器的增長(zhǎng)，包括：輪胎壓力，電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)中的剎車(chē)傳感器，側(cè)面氣囊，與日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的引擎控制，大氣壓力與廢氣再循環(huán)壓力。這種傳感器用單晶硅作材料，以采用MEMS技術(shù)在材料中間制作成力敏膜片，然后在膜片上擴(kuò)散雜質(zhì)形成四只應(yīng)變電阻，再以惠斯頓電橋方式將應(yīng)變電阻連接成電路，來(lái)獲得高靈敏度。車(chē)用MEMS壓力傳感器有電容式、壓阻式、差動(dòng)變壓器式、聲表面波式等幾種常見(jiàn)的形式。

2、MEMS加速度計(jì)

MEMS加速度計(jì)的原理是基于牛頓的經(jīng)典力學(xué)定律，通常由懸掛系統(tǒng)和檢測(cè)質(zhì)量組成，通過(guò)微硅質(zhì)量塊的偏移實(shí)現(xiàn)對(duì)加速度的檢測(cè)，主要用于汽車(chē)安全氣囊系統(tǒng)、防滑系統(tǒng)、汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)和防盜系統(tǒng)等，除了有電容式、壓阻式以外，MEMS加速度計(jì)還有壓電式、隧道電流型、諧振式和熱電偶式等形式。其中，電容式MEMS加速度計(jì)具有靈敏度高、受溫度影響極小等特點(diǎn)，是MEMS微加速度計(jì)中的主流產(chǎn)品。

3、MEMS流量傳感器

MEMS流量傳感器是基于傳統(tǒng)的熱膜片風(fēng)力計(jì)原理借助先進(jìn)的薄膜片技術(shù)，將性能穩(wěn)定的薄膜片電阻加工到一片薄膜上。由于采用了MEMS加工，因此一方面縮短了傳感器響應(yīng)時(shí)間，另一方面由于采用了前后橋電路，可以判斷出流體流向，從而進(jìn)一步測(cè)量出回流流量。為了防止溫度變化對(duì)測(cè)量精度的影響，傳感器中采用了兩片熱敏電阻分別對(duì)前后橋進(jìn)行了溫度補(bǔ)償。流量傳感器主要用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣進(jìn)氣量和燃油噴射量，從而將空燃比控制在最佳值附近，此外流量傳感器還廣泛利用于排氣再循環(huán)、防滑驅(qū)動(dòng)、剎車(chē)防抱死系統(tǒng)以及電控懸架等許多方面。

4、微陀螺儀

微陀螺儀是一種角速率傳感器，主要用于汽車(chē)導(dǎo)航的GPS信號(hào)補(bǔ)償和汽車(chē)底盤(pán)控制系統(tǒng)，主要有振動(dòng)式、轉(zhuǎn)子式等幾種。應(yīng)用最多的屬于振動(dòng)陀螺儀，它利用單晶硅或多晶硅的振動(dòng)質(zhì)量塊在被基座帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的哥氏效應(yīng)來(lái)感測(cè)角速度。例如：汽車(chē)在轉(zhuǎn)彎時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)陀螺儀測(cè)量角速度來(lái)指示方向盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)是否到位，主動(dòng)在內(nèi)側(cè)或者外側(cè)車(chē)輪上加上適當(dāng)?shù)闹苿?dòng)以防止汽車(chē)脫離車(chē)道，通常它與低加速度計(jì)一起構(gòu)成主動(dòng)控制系統(tǒng)。

全球MEMS汽車(chē)傳感器主要廠商

德國(guó)Robert Bosch仍是目前汽車(chē)MEMS傳感器的龍頭企業(yè)，這里還盤(pán)點(diǎn)了另外9家全球MEMS汽車(chē)傳感器的知名廠商。

1、博世（BOSCH）

簡(jiǎn)介：博世集團(tuán)是全球第一大汽車(chē)技術(shù)供應(yīng)商，其中在中國(guó)銷(xiāo)售額達(dá)到274億人民幣。博世在全球雇員約275，000名，其中在中國(guó)雇員約21，200名。博世汽車(chē)技術(shù)正在大舉進(jìn)入中國(guó)，從而投身于迅猛發(fā)展的中國(guó)汽車(chē)工業(yè)。

2、德?tīng)柛＃―ELPHI）

簡(jiǎn)介：美國(guó)的德?tīng)柛Ｊ侨蝾I(lǐng)先的汽車(chē)電子零部件及系統(tǒng)技術(shù)供應(yīng)商。其產(chǎn)品系列包括動(dòng)力、推進(jìn)、熱交換、內(nèi)飾、電氣、電子及安全系統(tǒng)等，這些產(chǎn)品幾乎涵蓋了現(xiàn)代汽車(chē)零部件工業(yè)的主要領(lǐng)域，為客戶(hù)提供全面的產(chǎn)品與系統(tǒng)解決方案。

3、英飛凌

簡(jiǎn)介：西門(mén)子半導(dǎo)體事業(yè)部作為英飛凌科技（中國(guó)）有限公司的前身于1995年正式進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。自從1996年在無(wú)錫建立第一家企業(yè)以來(lái)，英飛凌的業(yè)務(wù)取得非常迅速的增長(zhǎng)，目前在中國(guó)已經(jīng)擁有8家公司和1700多名員工。英飛凌平均每年將銷(xiāo)售額的17%用于研發(fā)，全球共擁有22900項(xiàng)專(zhuān)利。該公司是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司之一，生產(chǎn)的半導(dǎo)體傳感器性能優(yōu)良。

4、霍尼韋爾（Honeywell）

簡(jiǎn)介：霍尼韋爾是一家營(yíng)業(yè)額達(dá)300多億美元的多元化高科技和制造企業(yè)，在全球其主要業(yè)務(wù)有航空產(chǎn)品和服務(wù)、樓宇、家庭和工業(yè)控制技術(shù)、汽車(chē)產(chǎn)品、渦輪增壓器以及特殊材料。

5、東芝（toshiba）

簡(jiǎn)介：東芝是日本最大的半導(dǎo)體制造商，也是第二大綜合電機(jī)制造商，隸屬于三井集團(tuán)。創(chuàng)立于1875年7月，原名東京芝浦電氣株式會(huì)社，1939年由東京電氣株式會(huì)社和芝浦制作所合并而成，業(yè)務(wù)領(lǐng)域包括數(shù)碼產(chǎn)品、電子元器件、社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)備、家電等。20世紀(jì)80年代以來(lái)，東芝從一個(gè)以家用電器、重型電機(jī)為主體的企業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榘ㄍㄓ崱㈦娮釉趦?nèi)的綜合電子電器企業(yè)。

6、偉世通（VISTEON）

簡(jiǎn)介：偉世通公司是全球知名汽車(chē)零部件集成供應(yīng)商，總部位于美國(guó)密歇根州，公司為全球汽車(chē)生產(chǎn)廠商設(shè)計(jì)和制造創(chuàng)新的空調(diào)系統(tǒng)、汽車(chē)內(nèi)飾以及包括照明在內(nèi)的電子系統(tǒng)，并提供多種產(chǎn)品以滿足汽車(chē)售后市場(chǎng)的需求。偉世通在汽車(chē)電子領(lǐng)域提供的主要產(chǎn)品包括音響、信息娛樂(lè)、駕駛信息、動(dòng)力總成控制和照明。

7、森薩塔科技（SENSATA）

簡(jiǎn)介：森薩塔科技，總部位于美國(guó)馬薩諸塞州的阿特波羅（Attleboro），迄今已有近百年的歷史，是傳感器、電氣保護(hù)器、控制器設(shè)計(jì)及制造領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者。2010年3月11日，公司成功在美國(guó)紐約證券交易所上市，成為獨(dú)立的上市公司。

8、飛思卡爾

簡(jiǎn)介：飛思卡爾是嵌入式處理解決方案領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，主要業(yè)務(wù)涉及汽車(chē)電子、消費(fèi)電子、工業(yè)電子以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等市場(chǎng)。從微控制器和微處理器、到傳感器、模擬IC以及連接器件，飛思卡爾的技術(shù)和產(chǎn)品已成為新一波創(chuàng)新浪潮的推動(dòng)者。

9、大陸集團(tuán)

簡(jiǎn)介：大陸集團(tuán)是德國(guó)運(yùn)輸行業(yè)制造商。主要產(chǎn)品為輪胎、制動(dòng)系統(tǒng)、車(chē)身穩(wěn)定控制系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)噴射系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速表以及其它汽車(chē)和運(yùn)輸行業(yè)零部件。該公司總部設(shè)在德國(guó)漢諾威。它是世界第四大輪胎制造商，排在普利司通、米其林和固特異之后。

10、電裝（DENSO）

簡(jiǎn)介：作為世界頂級(jí)汽車(chē)技術(shù)、系統(tǒng)以及零部件的全球性供應(yīng)商，電裝在環(huán)境保護(hù)、發(fā)動(dòng)機(jī)管理、車(chē)身電子產(chǎn)品、駕駛控制與安全、信息和通訊等領(lǐng)域，成為全球主要整車(chē)生產(chǎn)商可信賴(lài)的合作伙伴。電裝提供多樣化的產(chǎn)品及其售后服務(wù)，包括汽車(chē)空調(diào)設(shè)備和供熱系統(tǒng)，電子自動(dòng)化和電子控制產(chǎn)品，燃油管理系統(tǒng)、散熱器、火花塞、組合儀表、過(guò)濾器、產(chǎn)業(yè)機(jī)器人、電信產(chǎn)品以及信息處理設(shè)備。

物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)與應(yīng)用未來(lái)趨勢(shì)探討

目前，MEMS技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)傳感器的一個(gè)技術(shù)熱點(diǎn)，不僅是在汽車(chē)電子有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，還將在生物醫(yī)療、智慧家庭、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)電子等領(lǐng)域有著廣闊的市場(chǎng)前景。巨頭林立，誰(shuí)將突出重圍？現(xiàn)如今，MEMS傳感器這一領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)可謂相當(dāng)激烈，不僅有國(guó)際大廠在持續(xù)發(fā)力，更有眾多中小企業(yè)在不斷尋求突破。在2018第十屆國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)博覽會(huì)（春季展）期間，物聯(lián)傳媒將于4月25日舉辦“2018蘇州物聯(lián)網(wǎng)傳感器高峰論壇”，本次論壇將從傳感器行業(yè)現(xiàn)狀、市場(chǎng)需求、應(yīng)用實(shí)踐、發(fā)展趨勢(shì)、技術(shù)難點(diǎn)等各個(gè)視角對(duì)當(dāng)下中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行探討，以便物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)更清晰了解傳感器的產(chǎn)業(yè)分布與發(fā)展現(xiàn)狀。屆時(shí)，來(lái)自國(guó)內(nèi)外的眾多知名傳感器企業(yè)也將會(huì)攜帶最新、最前沿的科技成果在展會(huì)上精彩亮相。

2018第十屆國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)博覽會(huì)（春季展）將于2018年4月25日到27日在蘇州國(guó)際博覽中心盛大啟動(dòng)，將覆蓋物聯(lián)網(wǎng)感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層等所有環(huán)節(jié)，涉及RFID、傳感器、移動(dòng)支付、中間件、短距離無(wú)線通訊、低功耗廣域網(wǎng)、大數(shù)據(jù)處理、云平臺(tái)、實(shí)時(shí)定位等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，囊括新零售、工業(yè)4.0、智慧物流、智慧城市、智能家居、智能電網(wǎng)、防偽、人員、車(chē)輛、軍事、資產(chǎn)、服飾、圖書(shū)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的全面解決方案和成功應(yīng)用，是全球規(guī)模最大的物聯(lián)網(wǎng)全產(chǎn)業(yè)鏈博覽會(huì)！此外，這個(gè)伴隨著中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)一起成長(zhǎng)起來(lái)的國(guó)際盛會(huì)，其參展商已從最初的100家左右逐年增長(zhǎng)到500多家，專(zhuān)業(yè)觀眾則從最初的7，000余人增長(zhǎng)到現(xiàn)在的10萬(wàn)人次以上，預(yù)計(jì)2018年有望實(shí)現(xiàn)新的突破，參展企業(yè)將達(dá)到800+，而專(zhuān)業(yè)觀眾有望突破150，000人次。同時(shí)，展會(huì)期間的數(shù)十場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)高端會(huì)議也將繼續(xù)引領(lǐng)行業(yè)風(fēng)向標(biāo)，并聚焦時(shí)下最熱門(mén)的行業(yè)話題，新零售、工業(yè)4.0、智慧物流、智慧城市等。