可穿戴设备与智能家居产品对传感器需求的异同

系统总功耗是影响可穿戴产品市场表现的关键因素。由于体积小,所以电池容量有限,对可穿戴产品的功耗设计提出了极高需求,从博世的对消费者的调查结果来看,电池续航能力是用户对可穿戴产品最关心的需求,其他的需求包括更易携带、更智能、传感器精度更高、功能更多等。

近年来,可穿戴设备渐入佳境。智能手表和手机之间的疆域日益清晰,可穿戴产品不再强调取代手机,而是在健康、便携、续航等可穿戴产品的主要特色需求上狠下功夫,着力解决消费者对可穿戴产品的痛点需求,为可穿戴应用场景做专门优化,从而让可穿戴产品逐渐摆脱了早年间中看不中用的印象。

根据IDC的数据来看,2018年第三季度中国可穿戴产品出货量达到了1400万只,占全球总出货量份额为45%,同比增长12.5%。Bosch Sensortec 市场部全球副总裁Peter Weigand博士在慕尼黑上海电子展期间的媒体会上表示,包括手环、手表和智能耳机在内的可穿戴设备,2018年全球总销量约为1.7亿只,预计到2022年,中国可穿戴设备出货量将达到1.1亿只,中国可穿戴市场规模超过260亿人民币。

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BoschSensortec 市场部全球副总裁 Dr.Peter Weigand

系统总功耗是影响可穿戴产品市场表现的关键因素。由于体积小,所以电池容量有限,对可穿戴产品的功耗设计提出了极高需求,从博世的对消费者的调查结果来看,电池续航能力是用户对可穿戴产品最关心的需求,其他的需求包括更易携带、更智能、传感器精度更高、功能更多等。

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Peter Weigand表示,从终端用户需求推导可穿戴设备厂商对芯片的需求大致如下:降低各主要元器件的功耗与系统功耗设计优化是第一需求;更小的封装与更高的集成度,封装尺寸减小便于打造更易携带的可穿戴产品,也为增加电池体积作出贡献;自适应用户需求需要更多的智能化功能,对嵌入式智能提出更高要求;性能改善需求,需要传感器厂商为可穿戴设备商提供更优化的各种算法;由于可穿戴产品市场尚未定型,设备商希望传感器厂商能够提供更灵活、更通用的传感器解决方案。

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在媒体会上,Peter Weigand还专门介绍了博世针对可穿戴市场的新产品惯性传感器BMI270。BMI270采用最新博世MEMS工艺技术,降低了加速度计偏移指标,提高了加速度计的灵敏度性能。除了计步功能,BMI270还支持手势识别、上下文情景感知和活动识别,为了降低功耗,博世做了诸多优化处理,比如计步达到一定步数时才间隔发送中断给主系统,或者在用户站起来并开始行走时通过地理围栏激活GPS,这些设计均独立于可穿戴系统主处理器,不用唤醒主系统就能够实现功能,为系统节电作出了贡献。手势和活动识别功能运行时功耗可低至30微安,非常适合可穿戴应用场景。“封装尺寸也值得大家关注,这款产品体积只有3×2.5×0.8毫米。” Peter Weigand 强调。

消费类传感器的另一个主战场是智能家居。在发布会上,博世引用IDC分析师预测数据,称全球智能家居设备市场到2022年将增长至近13亿台设备,未来五年的年增长速度将达到20.8%。而根据中国智能家居设备行业市场前景和投资报告,中国智能家居市场规模至2020年将扩大至3,576亿元人民币。

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Bosch Sensortec亚太区总裁Dr. Fouad Bennini

在慕尼黑上海电子展上,Bosch Sensortec主推的智能家居传感解决方案主要有BML100PI交互式投影模块、BME680气体传感器和MA400加速度计。BML100PI交互式投影模块可以在任何表面上显示多层虚拟触摸屏,用于下一代智能家具,例如衣柜和冰箱。它支持在线食品订购、库存管理和杂货到期日以及食谱搜索等应用。智能家居中的气候控制和空气质量测量由BME680气体传感器和超低功率BMA400加速度计负责,该加速度计还支持在窗户或门传感器中加装入侵检测。

Bosch Sensortec亚太区总裁Fouad Bennini博士表示,智能家电也是面向普通消费者,因此用户对智能家电产品的需求与可穿戴产品有类似之处,都要求省电、设计漂亮、功能多样、使用方便、容易操作。这为博世消费级传感器的开发带来了好处,可穿戴产品与智能家居产品在省电与集成度上的经验可以共享,而方便易用是所有消费级产品的共同需求。

BML100PI是一款很妙的解决方案,可实现高度灵活的虚拟触摸屏。该模块所生成的激光束可在任何表面上创建图像(无需聚焦),然后逐行扫描以检测手势或手指移动,其手势和触摸识别无需校准或调整。该方案可以为所有传统智能家居设备增添触摸屏,并可实现高度直观的用户体验,与静态物理屏幕相比,是一种非常灵活的替代方案。BML100PI的功耗低至2 W,面积仅为47 毫米 x 43 毫米,除了BML100PI模块,Bosch Sensortec还提供低成本的BML100P型号,提供相同的投影功能,但不含触摸功能。 BML100PI和BML100P将于2020年第二季度上市。

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