多年來，世界移動通訊大會（Mobile World Congress，MWC）上的智能手機戰爭，都是關于應用處理器、基帶芯片的性能，以及屏幕尺寸與攝像頭像素等硬件條件，因為這些對消費者在手機上執行各種應用程序的流暢程度至關重要。

但在新一代的智能手機與可穿戴設備， 傳感器與傳感器中樞（sensor hub）扮演的角色重要性越來越顯著，MEMS傳感器的精確度決定了所收集信息的品質，而傳感器中樞則是提取信息以開拓不同應用的關鍵。

在本周登場的2016年MWC期間，博世（Bosch Sensortec）發表了第一代傳感器中樞產品，號稱提供最佳的生命體征傳感功能。 此外意法半導體（STMicroelectronics，ST）則在稍早之前發表訴求“高度小型化”、超低功耗的新一代六軸MEMS慣性傳感器模組。

市場研究機構Yole Developpement的MEMS和傳感器技術/市場分析師Guillaume Girardin表示，上述這兩家MEMS傳感器廠商以及其他供應商，正面臨不可避免的、從“傳統傳感器供應商”轉型為“智能傳感器”供應商的挑戰；而MEMS供應商之間的競爭重點在于：“他們的傳感器如何擅長提取信息，以及這些資料能為特定應用帶來多少價值。”

Bosch Sensortec的新款傳感器中樞設計目的是融合光體積描記（photoplethysmography，PPG）信號以及電路板上慣性傳感器信號，以動作補償心率量測。 該公司執行長Stefan Finkbeiner表示：“我們已經與生命體征分析軟件業者Firstbeat合作，他們能取得我們預先計算的信息，添加分析以及為使用者提供智能執行方案。”

其新型傳感器中樞BHV250與BHV160整合了3個六軸MEMS慣性傳感器以及一個加速度計；BHV160還內含一個陀螺儀。那些傳感器是圍繞著Bosch Sensortec自家設計的DSP──Fuser Core所設計，執行Firstbeat的生命體征分析軟件；該公司表示，新型傳感器中樞將實現動作補償生命體征監測、活動識別應用，還有以手勢識別為基礎的使用者界面。

Bosch Sensortec的新一代傳感器中樞平臺

而ST新發表的六軸MEMS慣性傳感器模組LSM6DSL與LSM6DSM，則號稱提供創新的電源管理、改善的陀螺儀設計，以及具能源效益的信息批次處理，號稱能比該公司目前元件節省五成功耗；新元件的超低功耗設計將加強智能手機“永不關機”的功能。

ST進一步解釋，最新的傳感器提升了陀螺儀的精度，能支持光學防抖、虛擬位置檢測、手勢識別等強化的使用者體驗，并改善了以加速度計驅動的計步器功能。

傳感器中樞領域的競爭格局

在被問到目前傳感器中樞領域的競爭格局時，Bosch Sensortec的Finkbeiner表示，該市場現在分成三個陣營；在較高端方案的部分，例如ST正采用其微控制器提供更精密的解決方案，而在屬于入門方案的部分，有Invensense在傳感器中樞采用狀態機（state machine）。 至于Bosch Sensortec則是將自己界定在上述兩者之間。

Finkbeiner表示，微控制器供應商如ST、Atmel傾向于以自家的MCU來定義并建立傳感器中樞，但：“我們的方法不一樣。我們是找一家MCU供應商，告訴他們我們的傳感器中樞需要的存儲器以及功耗條件；”依據不同的使用案例：“我們為每個特定應用的傳感器節點，調整其智慧功能、軟件與MCU性能。”

不過Yole的Girardin看法有些不同：“老牌傳感器供應商（如Bosch、ST）對自家的傳感器有深厚的了解，能充分發揮元件的潛能；其困難度在于設計具效益的ASIC以及上面執行的軟件，”而這種方案需要在軟件與芯片設計方面的投資，才能實現具效益的解決方案。

傳感器中樞的附加值正由硬件轉向軟件

“我們聽說Bosch Sensortec大幅擴充了軟件團隊，聚焦傳感器融合以及通過傳感器提供的功能；”Yole的Girardin表示，在另一方面，包括Atmel、NXP（即Freescale）、Qualcomm與ARM等則更偏向以微控制器為導向，他們對芯片設計以及相關軟件有深入的了解。

根據Girardin的觀察，最近幾個月慣性傳感器的價值，已經大幅從單一元件轉向組合元件，但三軸甚至六軸組合元件的價格正在狂跌，MEMS傳感器廠商應該要視此情況為早期的警訊：“他們需要了解，產品的價值來自于提供某個功能的能力，包括擁有實現該功能的軟件；”而不是只有傳感器本身。

他警告MEMS廠商要搞清楚他們賣的是什么，是元件還是功能？ 這一點非常重要，因為：“他們產生長期利潤的能力正面臨危險。”

發展瓶頸何在？

Bosch Sensortec與ST都強調他們的新產品是“高度微型化”以及低功耗設計；對此Yole的Girardin表示，如此發展只能說很自然，因為在可穿戴式/可攜式應用領域，一個主要的限制就是空間有限。

不過當然，“較大的傳感器意味著更高的敏感度，但也會消耗更多功率；”Girardin解釋：“電池的限制推動產業朝更大程度最佳化發展，甚至在硬件方面，通過封裝的創新或是訴求低功耗的新設計。”

傳感器四大需求

這照例是折衷的問題；Girardin表示：“你想要最小、性能又更好的傳感器，但這兩個條件真的很難兼得。”既然完美的傳感器是個“狂想”，他建議傳感器供應商從另一個角度來看市場：“我們認為真正的瓶頸在于使用案例；”而這個答案的問題是：“你要用傳感器來做什么？”

傳感器中樞的轉變

目前市面上有許多不同的傳感器類別，包括慣性傳感器、環境傳感器與光學傳感器；新出現的挑戰是如何集成不同的傳感器，而且將它們放進狹小的空間中。

不同類別的傳感器集成形式

依據不同的終端產品，有一些組合傳感器能被嵌入，有一些則不行；“舉例來說，我們認為在大部分的智能手機中能嵌入各種形式的傳感器中樞，但也會有一些專為可穿戴設備應用設計的特定傳感器中樞，像是醫療保健/生命體征傳感器中樞。”

此外Girardin也預測光學傳感器/模組的崛起，指出目前智能手機每年升級的攝像頭模組都只是拍照，但未來該類裝置的功能將由影像獲取轉為傳感：“我們認為該類傳感器的成長速度將遠高于預期。”
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