MEMS与传感器于穿戴式装置及物联网的现况与未来发展

意法半导体技术行销经理李炯毅。

在2015年初的几个重要科技展，如在巴塞隆纳举办世界通讯大会上，可以发现穿戴式装置已成当红的参展产品，其中又以智能手表最受瞩目，但市场接受度如何，大家都很好奇。

意法半导体技术行销经理李炯毅指出，穿戴式产品(Wearables)其实是物联网技术带动的第一波产品，由于相关技术如蓝牙已经渐渐成熟，只要能解决现有需求，搭配已经相当普及的智能手机及现有连接标准，可望激励更多的企业投入穿戴式装置的市场。

李炯毅指出，半导体元件的可用性扮演相当重要的角色，因为半导体元件一旦大量生产，有助于降低产品成本，同时也可让终端设备的功能虽然日趋复杂，但尺寸仍然可以保持在一定程度的大小，降低产品进入市场的门槛。

但李炯毅也强调，穿戴式装置想要提升销售成绩，业者需要提供更多的故事或信息，可以为使用者带来什麽样的价值，如知道自己的身体状况、帮助自己看到更多信息，有些产品如苹果的Apple Watch甚至已被看成是时尚奢侈品，而非智能穿戴装置而已。

如果将穿戴装置的应用价值往外延伸，就是智能家庭、智能汽车及智能城市。李炯毅强调，如何透过愈来愈多的传感器，做好控制，节省资源，结合不同层次的物联网应用，是穿戴式装置非常重要的思考方向。

此外，不同类型的穿戴式装置，也会有不同的成长表现。李炯毅认为，智能手表、运动健身及医疗保健类等三大领域值得关注。如医疗保健类的穿戴式装置，可以让病人不用长时间留在医院，医生也能监测病人的身体状况，有非常大的应用价值，而运动市场也可以看到很好的成长。

目前穿戴式装置有许多产品都已用到意法半导体的元件，以许多科技产品如喷墨打印机、投影机都有用到的MEMS(微机电系统)为例，MEMS其实是一个技术平台，让物理系统与电的信号之间做好转换，就是穿戴式装置不可或缺的元件之一。

李炯毅表示，想要实现穿戴式装置MEMS，需要有电路设计及机构设计的能力，而且要能够整合起来，需要相当程度的制程能力，才能将产品设计变成可动的结构，其他技术如封装技术，也会因为不同的传感器，而有不同的要求。

此外，在软件的部分，要能够让不同的传感器所侦测的信号，透过演算法(Sensor fusion engine)转换成可以使用的信息。

事实上，MEMS技术的重要性，近年来在许多消费性电子产品如Wii就已崭露头角，展现出非常重要的潜力。李炯毅指出，从穿戴式装置的需求来看，单一传感器需要做到更省电，同时视产品需要，提供6轴或9轴等整合传感器，如iNEMO LSM6DS3，因为能将耗电量降低，才能够让陀螺仪、加速度计放入穿戴式装置，而LSM9DS1更因为放入磁力计，可以根据地球磁场计算用户位置，才可以做为指南针。

李炯毅指出，除了运动健身装置需求较高的动作传感器，智能手表还需要更多类型的传感器，才能提高产品附加价值，如利用MEMS技术将气压计缩小到LPS25HB传感元件，再整合到穿戴式装置后，就可让装置感受30厘米范围的高度变化，用户在跑步或骑脚踏车时，就能得到坡度信息等重要信息。此外气压计也可以作为环境传感器，当成小型气象站，如气压变低时，可能代表天气要变坏。

HTS221传感元件则是整合湿度计及温度计，让用户在跑步时，可以透过穿戴式装置发现在不同的天气，用一样的速度跑一样的距离，会有不同的疲累程度，明了详细的运动结果。

UVIS25传感元件则是紫外线传感器，可以提醒用户在户外的活动时间是否太长，是否需要做好防晒，掌握罹患皮肤癌的风险。李炯毅指出，目前的传感器还可用数字及颜色标明危险程度，让用户更容易识别。

李炯毅指出，紫外线传感器其实也可以放在蓝牙耳机上，而且耳机因为会直接晒到太阳，传感结果会更为准确，或是放在发夹、项链上，不会让使用者感到距离感，还可以提升装饰品的价值。

除了动作及环境传感器外，MEMS技术应用在物联网的价值的需求更为多元，如应用在麦克风，可以做语音控制。李炯毅指出，意法半导体的产品，搭配适当的软件，提供完整的发展平台，并有标准版及延伸版等各种选择，可以让客户很快的开发应用。

李炯毅最耗强调，穿戴式装置市场正在起飞中，超过50%以上的产品其实是新创公司或小公司所开发，不只是大公司有机会，只要有新的想法、新的演算法，就可以有新的产品、新的应用。