5G带领我们进入了万物互联、万物感知的新时代。所有设备连入网之后需要越来越多的传感器去感知世界，把数据上传到5G网络。为了实现这个构想，传感器技术也在不断创新，拥有更低的功耗、更小的封装，同时还需要拥有AI智能和嵌入式功能。
作为躬耕于传感器技术多年的资深专家，意法半导体如何看待传感器技术发展的热点与应用趋势？来听听《电子产品世界》（EEPW）与意法半导体亚太区AMS MEMS & 图像传感器市场及应用副总裁、智能手机创新中心负责人Davide BRUNO关于传感器技术的深入对话。
▲意法半导体亚太区AMS MEMS & 图像传感器市场及应用副总裁、智能手机创新中心负责人Davide BRUNO
Q：您认为目前传感器市场的发展现状如何？部分市场预测不看好未来一两年的消费电子市场，您认为这会对传感器厂商带来冲击吗？
A：当前，电子产品尤其是消费电子市场，在经历多年的强劲增长后开始出现放缓的趋势。在传感器市场上，我们开发了可以实现新的用例和满足客户要求的新技术、解决方案和产品。通过与市场上主要设计公司的密切合作，意法半导体加强了在汽车、消费和工业传感器市场的领先地位，成为引领新产品和新技术开发的公司之一。
任何可能发生的需求放缓都不太可能延缓我们今后几年对于MEMS和图像传感器产品的发展计划。
Q：万物互联时代，任何一台终端设备都可以被看作是一个小型系统，对于功耗的追求也就越来越严格，其中低功耗传感器就十分重要了。您认为低功耗传感器技术未来的发展趋势有哪些？带有能量收集功能的传感器未来如何发展？
A：高能效、低功耗是电子产品可持续增长的基础，能源利用合理化至关重要。电子元器件和传感器将在其中发挥重要作用。这不仅关乎功耗，还关乎用户体验。更高性能和更低功耗将让越来越多的应用市场爆发。以智能眼镜为例，电池续航一整天是可穿戴市场增长的一个关键要求。
ST已经拥有业界数一数二的低功耗传感器，自本世纪初推出初代MEMS运动传感器以来，我们一直将低功耗视为产品的重要特性和差异化优势。
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能量收集正在引起业界关注，我们正在做相关的研发。从设备运行的环境中收集能量有多种方法，我们仍然需在能量收集以及设备应用能效方面开发最新技术，确保复杂设备(智能眼镜、物联网设备等)能够续航一整天。
Q：可穿戴设备的火热带动了传感器领域的竞争，在可穿戴设备中集成越来越多的功能，这对传感器来说意味着什么？
A：你说的没错，我们身边到处都是可穿戴设备，并且还在寻找新的有价值的应用场景，提高使用便利性、安全性和信息可达性/互联性，其中包括智能手表、耳机、智能指环等产品。传感器性能的改进有助于可穿戴市场蓬勃发展。
ST一直在寻找新的方式来改善个人的生活体验，这是我们的使命。我们在运动传感器中引入了 QVAR 等技术，这项技术让可穿戴设备厂商可以通过创新方法，使终端设备与周围环境实现交互。例如，智能手表可以识别手势，耳机可以无缝确定用户是否在佩戴耳机。毫无疑问，我们传感器带来的新性能和新特性，正在加速可穿戴技术和应用不断爆发。
Q：在各类可穿戴特别是可穿戴医疗设备中，传感器的精度对数据采集准确度影响巨大，对医疗可穿戴用传感器的降噪、信号采集和补偿等精度指标又提出哪些要求？未来医疗传感器的技术要求又有哪些？
A：医疗保健应用情况非常复杂。健康设备的准确度非常重要，尤其是尽可能避免准确度随着时间和温度变化。我们的产品技术开发路线图包含了消费级健康市场所需的全部功能，并且会继续根据客户的需要发布新产品。
医疗应用的情况则大不相同，具体应用有具体要求。在这个领域，我们有丰富的研发经验、知识和技术，可以根据客户要求为终端应用开发定制解决方案。
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Q：您认为传感器在小型化、精准化以及低功耗之间如何平衡？贵司在传感器产品设计中，根据应用场合的不同会有哪些考虑？
A：小型化、精准化和功耗之间的最佳平衡点在哪里取决于不同的目标市场。汽车应用需要高精准度、低失调和低漂移，而消费级穿戴应用对小型化和轻量化要求更多，例如TWS真无线耳机。面对不同应用的不同需求，ST能够提供完美匹配终端应用要求的产品。
Q：随着人工智能的应用越来越广泛，传感器也越来越多的开始与人工智能应用融合，贵公司怎么看待这样的智能化传感器的趋势，您认为结合智能化应用的传感器主要的技术需求又有哪些特点？
A：如今，几乎每个细分市场都在嵌入人工智能。除人工智能外，这些应用还有一个共同点：都需要用各种传感器从现实世界收集数据，交给人工智能处理分析。
ST有许多人工智能实现方案。首先是智能传感器，这类传感器通过机器学习核心和有限状态机来实现机器学习过程，可以与 MCU 和 MPU处理器配合使用，并且算力还能执行人工神经网络的推理算法，能够更好地实现日益复杂的应用场景。此外，这些人工智能传感器还有一个巨大优势，就是它们能够显著降低系统级功耗，因为它们可以分担一些通常由MCU和系统处理的任务。
ST是最早试水传感器与人工智能融合应用的半导体企业之一。目前我们已经拥有一个定义明确的产品线，今年，我们将推出有更多人工智能功能的新产品。人工智能与传感器的融合度将越来越高，以降低主应用处理器的工作负荷，或减少发送到云端进行后期处理的数据量。这相当于在传感器上实施能源可持续性计划：让系统更智能/更高效。
在线上虚拟和线下现实世界融合的Onlife时代，智能处理过程正在下移到网络边缘的传感器中，这意味互联设备可以无缝感知、处理和执行，完美融合线上线下两个世界，而不会影响用户体验。
人工智能分布在节点中，让互联设备更省电，数据隐私性更强，通过降低带宽需求和减少数据传输量，让决策响应更快。整个2022年，意法半导体一直在为客户提供内置嵌入式智能传感器处理单元 (ISPU)的新一代 MEMS 传感器。经过优化的ISPU利用信号处理和人工智能技术分析运动数据。ISPU在边缘节点上处理数据，无需唤醒系统，然后将数据送到 MCU 和网关/云端。
▲ST 惯性传感器模块可在传感器上训练人工智能模型
Q：目前的传感器已经越来越多以功能模块的形式出现，融合了包括MCU、无线传输等器件的传感器模块越来越受欢迎，您认为未来这类带传感器功能的模块主要会在哪些应用领域更受欢迎，对传感器技术又有哪些影响？又会催生哪些全新的应用？
A：在许多应用中，客户认为模块是最佳的解决方案。例如，手机的摄像头模组就是一个复杂的系统，从电子元器件到镜头，包含多个复杂的组件。从模块化方法受益的应用例子非常多，智能眼镜、计算机视觉、AR/XR 和可穿戴设备只是其中的一小部分。模块还有助于解决安全标准要求高的问题， 激光雷达就是一个很好的例子。
模块化方法和传感技术相结合将有助于为终端客户提供更智能、更耐用、更紧凑的解决方案。
