隨著越來越多的MEMS傳感器出現(xiàn)在移動裝置中，如今MEMS設計重點已經(jīng)從分離式MEMS元件開始轉(zhuǎn)向MEMS傳感器數(shù)據(jù)整合。

　　根據(jù)加州新創(chuàng)公司Sensor Platforms Inc.（SPI）執(zhí)行副總裁Ian Chen表示，來自于多個傳感器的原始數(shù)據(jù)如何“融合”與“詮釋”的方式，將會對于系統(tǒng)的功耗與應用性能帶來顯著的差異。

　　SPI以此發(fā)展前提作為公司的使命，日前推出了一套軟件演算法工具庫以及中介固件，該公司宣稱，透過使用移動裝置中的多個傳感器數(shù)據(jù)，“能夠詮釋用戶所處的情境架構(gòu)與意圖。”

　　目前在智能手機與平板電腦中常見的MEMS傳感器包括加速計、磁力計、陀螺儀與氣壓計（晴雨表）。

　　在電子工程專輯美國版日前發(fā)表的MEMS產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)庫與報告中，將多個MEMS傳感器元件整合的趨勢稱為“傳感器融合革 命的崛起”。該報告中并指出，當今的MEMS元件供應商和系統(tǒng)設計師正面臨一個懸而未決的問題：誰將決定主導的傳感器架構(gòu)？包括將在何處進行處理，以及主板級傳感器融合架構(gòu)？

　　雖然許多公司采用在單一芯片上整合所有傳感器，并為智能化元件封裝各種功能（這其實也并非易事）的方式，SPI公司卻選擇采取了另一種途徑：提供一種獨立于硬件之外，完全以軟件為主的傳感器融合方案。

　　該公司表示，這種基于程式碼的單一軟件方案可在跨平臺使用。它能夠完全執(zhí)行于應用處理器、傳感器或整個系統(tǒng)上。

　　它為SPI這款軟件定義的傳感器融合方案帶來一個最顯著的優(yōu)勢就是靈活性（flexibility），Chen說：“我們的軟件方案可讓系統(tǒng)設計者為每個傳感器選用不同的供應來源。這種供應來源的靈活性是至關(guān)重要的，因為各種傳感器分別具有不同的價格與性能點。”

　　該公司強調(diào)，SPI的軟件方案還有另一項優(yōu)勢在于能為管理并保留傳感器的電源。

　　為移動設備整合進更多的傳感器是一回事，但如何盡可能地減少隨之而來的功耗卻又是另一個問題。

　　Chen指出，“當傳感器在使用中，可能為系統(tǒng)提加多達10mW的功耗。”SPI公司的FreeMotion軟件庫包含了一套專用演算法，能夠“關(guān)斷耗電的傳感器，如陀螺儀，并在緩慢的用戶動作時，以低功耗傳感器的方式模擬其功能。”而這將能為“傳感器降低約90%的功耗，”他補充道。

　　接著是有關(guān)可靠性的問題。雖然未經(jīng)廣泛的宣傳，但有些智能手機的羅盤校正功能可能相差到90度，Chen指出：“所有的傳感器都需要經(jīng)常進行校準，以維持其數(shù)據(jù)品質(zhì)，”SPI的FreeMotion軟件庫是建立在支持更可靠的取樣，以及持續(xù)不斷進行交叉?zhèn)鞲衅餍实幕A(chǔ)上，從而能為應用程序開發(fā)人員與終端用戶確保了更可靠的傳感器信息，該公司表示。

　　總之，只是一味地將更多的MEMS傳感器加進系統(tǒng)設計中，并不足以改善系統(tǒng)的功耗、系統(tǒng)設計的彈性度、傳感器數(shù)據(jù)或可靠性，以及應用的性能。

　　Semico Research公司技術(shù)長Tony Massimini說：“現(xiàn)在有了所有的這些數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)設計人員如何充分地加以利用呢？我們目前還可能只是處于起跑點而已。”此外，他坦言，“事實上，這個產(chǎn)業(yè)還處于早期發(fā)展階段。許多甚至對于MEMS不熟悉的系統(tǒng)設計人員們需要這一類的軟件開發(fā)工具（SDK）。”

　　對于SDK的需要并不僅限于系統(tǒng)設計人員，還擴展到包括應用開發(fā)人員，他們正試著收集從移動設備中的傳感器取得更多動作數(shù)據(jù)，并加以利用于目前新開發(fā)的應用程序上。

　　Chen說，SPI正推出FreeMotion軟件庫API，所以由其傳感器校準和傳感器融合所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)為應用程序開發(fā)人員提供了具有更高準確性的有力數(shù)據(jù)。此外，Chen表示，“應用程序需要與用戶有關(guān)的各種資訊及其情境架構(gòu)，而不只是用戶的位置或其動作與方向的變化而已。” FreeMotion軟件開發(fā)工具為“擴展應用程序能從傳感器數(shù)據(jù)取得資訊的類型提供了重要的基礎(chǔ)，”SPI公司表示。

　　潛在競爭態(tài)勢

　　SPI公司的主要競爭對手就是目前正自行開發(fā)傳感器融合軟件的MEMS傳感器元件供應商。

　　今年稍早，飛思卡爾半導體（Freescale Semiconductor）為其電子羅盤推出Xtrinsic傳感器融合軟件。電子羅盤應用結(jié)合了磁力計提供的航向以及慣性傳感器的校正數(shù)據(jù)，為偏離磁場進行補償。飛思卡爾為其MEMS傳感器用戶提供免費下載的傳感器融合演算法。

　　同時，意法半導體（STMicroelectronics；ST）去年秋天推出名為iNEMO引擎?zhèn)鞲衅魅诤咸准膫鞲衅魅诤涎菟惴ā８鶕?jù)ST表示，其iNEMO引擎能結(jié)合其iNEMO慣性模組，共同打造完整且可客制化的硬件/軟件多軸MEMS傳感器解決方案，以強化動作并準確辨識方位。

　　這些MEMS傳感器供應商使用專有的軟件庫，目的在定客戶使用其產(chǎn)品系列；相形之下，Chen表示，SPI公司獨立于硬件之外的傳感器融合軟件在這方面提供了更大的靈活性。

　　Semico公司的Massimini認為，傳感器融合“仍處于早期發(fā)展階段”，預期“未來在吸引更多的市場關(guān)注后，將會帶來更多的創(chuàng)新。”盡管目前的競爭態(tài)勢仍尚未加以定義， Massimini指出Movea公司可能成為SPI的潛在競爭對手。

　　“當SPI才剛成立進入這一市場之際，Movea公司已經(jīng)為客戶提供解決方案多年了，”他說。Movea為移動裝置、平板電腦、互動電視，以及運動與電子保健（eHealth）等市場提供了動作反應相關(guān)的軟件、固件與半導體IP。

　　Massimini并指出，“Movea目前已經(jīng)開發(fā)出一款可讓開發(fā)人員用Movea IP模組建置演算法的系統(tǒng)。Movea現(xiàn)正與一家CAD供應商共同合作，期望開發(fā)出一款可用于設計ASIC的工具。 ”