融合AI，持续创新: ST开启智能感知新时代-电子发烧友网

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。

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 和图形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。

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。

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。