MEMS陀螺儀入主iPhone4，帶來全新體驗(yàn) “當(dāng)我們在手機(jī)中內(nèi)置加速度計(jì)后，將大家?guī)肓艘粋€(gè)嶄新的游戲世界，但是我們還要更進(jìn)一步，所以這次我們加入了陀螺儀。我已經(jīng)迫不及待地想知道你們又會怎么做，我想那一定非常令人驚奇！”這是蘋果CEO史蒂夫喬布斯今年在蘋果全球開發(fā)者大會上面對臺下幾百名應(yīng)用開發(fā)工程師的講話，隨后他用iphone4上的積木游戲?yàn)榇蠹已菔玖薓EMS陀螺儀的功能，如果只有加速度計(jì)，積木只能前后、左右轉(zhuǎn)動(dòng)，但是加入陀螺儀后積木還可以隨著人的轉(zhuǎn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，行動(dòng)體驗(yàn)更為豐富。再結(jié)合已有的加速度計(jì)、磁力計(jì)、接近式傳感器以及環(huán)境光傳感器，為程序開發(fā)者提供了廣闊的想象空間。 受制于成本和尺寸，一直以來MEMS陀螺儀只在軍用設(shè)備、飛機(jī)導(dǎo)航以及汽車等非價(jià)格敏感設(shè)備上使用，近年來，隨著制造工藝的成熟，核心ASIC設(shè)計(jì)的改良以及封裝技術(shù)的突破，價(jià)格和尺寸不斷下降，MEMS陀螺儀開始進(jìn)駐消費(fèi)電子市場，逐漸在玩具，數(shù)碼相機(jī)(防震防抖)上使用，月出貨量已達(dá)數(shù)百萬片。而2010年蘋果在iphone4上率先采用了MEMS陀螺儀，標(biāo)志著MEMS陀螺儀正式進(jìn)入了手機(jī)這一全球最大消費(fèi)應(yīng)用市場。

內(nèi)置陀螺儀的iPhone4，游戲體驗(yàn)更豐富MpYesmc

北京瑜眾達(dá)公司總經(jīng)理趙高作MpYesmc

據(jù)調(diào)研公司isuppli預(yù)測，受蘋果手機(jī)的帶動(dòng)，這將使得2009年尚為零的該市場飆升到2014年的2.85億只，達(dá)到2.2億美元的市場規(guī)模?！半S著MEMS陀螺儀進(jìn)駐手機(jī)市場，2011年MEMS廠家將會紛紛介入這一領(lǐng)域，所以2011年MEMS陀螺儀價(jià)格會有所下降，而且經(jīng)過2010年的前期準(zhǔn)備，2011年MEMS傳感器市場貨源穩(wěn)定，不會出現(xiàn)象今年這樣大規(guī)模缺貨現(xiàn)象，需求也會進(jìn)一步增加?！北本╄け娺_(dá)公司總經(jīng)理趙高作表示，“隨著客戶的需求變化，廠家會更快的推出新的產(chǎn)品，多元化（指能滿足不同領(lǐng)域應(yīng)用）和定制化（根據(jù)客戶的需求來生產(chǎn)）將會成為MEMS傳感器市場的主旋律?！? 有些人對于MEMS陀螺儀和加速度計(jì)的概念還很模糊，認(rèn)為MEMS陀螺儀的出現(xiàn)會取代加速度計(jì)，然而恰恰相反，陀螺儀是用來測量物體的角速度，而加速度計(jì)則是測量物體的線性加速度，兩者的作用不同，所以本質(zhì)上應(yīng)該是互補(bǔ)關(guān)系。如果將MEMS陀螺儀與加速度計(jì)整合在一起，則能更完整的傳感出物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 目前手機(jī)用MEMS陀螺儀的價(jià)格還是偏高，只能在少數(shù)高端手機(jī)上應(yīng)用。據(jù)估計(jì)，手機(jī)內(nèi)每增加一項(xiàng)功能的可接受成本大約為50美分，如果陀螺儀要想達(dá)到普及應(yīng)用程度，價(jià)格必須降低2美元以下。而內(nèi)置有陀螺儀的玩具如遙控飛機(jī)、懸浮飛碟以及平衡機(jī)車等已經(jīng)在市面上有售，遙控飛機(jī)可以在遙控器的控制下除了可以進(jìn)行任何方位的飛行，在陀螺儀的幫助下還可以懸停并翻轉(zhuǎn)；懸浮飛碟和平衡機(jī)車主要是采用陀螺儀記錄角度運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，然后通過內(nèi)部的補(bǔ)償裝置使設(shè)備維持平衡。 ［轉(zhuǎn)下一頁：MEMS集成應(yīng)用在GPS，汽車，游戲，醫(yī)療電子市場潛力巨大］ {pagination} MEMS集成應(yīng)用在GPS，汽車，游戲，醫(yī)療電子市場潛力巨大 僅僅依靠單個(gè)MEMS陀螺儀實(shí)現(xiàn)的功能確實(shí)有限，但是配合其它MEMS傳感器以及其它模擬器件，能夠?qū)崿F(xiàn)的功能可謂是千變?nèi)f化，應(yīng)用相當(dāng)廣泛。ST新推出的電子羅盤方案就集成了一個(gè)三軸MEMS加速度計(jì)(測量羅盤傾角)、三軸磁力計(jì)(測量磁場數(shù)據(jù))以及A/D轉(zhuǎn)化器及信號條理電路。通過信號條理和數(shù)據(jù)采集部分將三維空間中的重力分布和磁場數(shù)據(jù)傳送給處理器。處理器通過磁場數(shù)據(jù)計(jì)算出方位角，通過重力數(shù)據(jù)進(jìn)行傾斜補(bǔ)償。僅使用一顆芯片就實(shí)現(xiàn)了6軸的數(shù)據(jù)檢測和輸出，降低了客戶的設(shè)計(jì)難度，減小了PCB板的占用面積，降低了器件成本。

電子羅盤結(jié)構(gòu)示意圖MpYesmc

飛思卡爾傳感器部亞太區(qū)和全球代理商渠道總監(jiān)陳光輝MpYesmc

目前市面上的智能型手機(jī)大多配備二或三軸加速計(jì)，只能支持自動(dòng)旋轉(zhuǎn)圖片或是計(jì)步器等簡單功能。如果增加陀螺儀后即可帶來更多新型應(yīng)用，如數(shù)字羅盤、相機(jī)防手震、翻轉(zhuǎn)檢測、智能屏幕、智能響鈴、空中滑鼠、無線遙控、游戲等。其中游戲市場潛力巨大，游戲機(jī)或手機(jī)中集成MEMS陀螺儀和加速度計(jì)后，新增的用戶接口為設(shè)計(jì)者提供了更多選擇，新型游戲體驗(yàn)層出不窮，比如射擊游戲中使用陀螺儀來調(diào)整射擊角度以瞄準(zhǔn)目標(biāo)等。 飛思卡爾傳感器部亞太區(qū)和全球代理商渠道總監(jiān)陳光輝先生就MEMS傳感器在游戲應(yīng)用市場發(fā)表了他的看法，他表示，MEMS傳感器在消費(fèi)電子生產(chǎn)(中國移動(dòng)電話)中保持高滲透率，而游戲是另外一個(gè)高增長市場。中國的三網(wǎng)合一政策增加了電視、計(jì)算機(jī)和手機(jī)的游戲功能，為MEMS傳感器帶來了良機(jī)。在手機(jī)應(yīng)用中，用戶接口的傳感器應(yīng)用還有待進(jìn)一步發(fā)展。我們期待開發(fā)出更多的用戶友好的性能。對于游戲機(jī),很大程度上取決于游戲軟件公司的作為。我們看到越來越多的游戲開發(fā)商進(jìn)入這一領(lǐng)域, 這將使游戲市場更快發(fā)展。隨著3G，4G網(wǎng)絡(luò)的到來，移動(dòng)網(wǎng)速也會更快，更多游戲的開發(fā)將會吸引更多消費(fèi)者參與到動(dòng)作游戲、在線游戲、計(jì)算機(jī)游戲和電視交互游戲等等。 ［轉(zhuǎn)下一頁：GPS，醫(yī)療電子市場前景可期］ {pagination} 如果在MEMS陀螺儀和加速度計(jì)的基礎(chǔ)上，再整合磁力計(jì)，開發(fā)者通過均衡這三者的優(yōu)勢還可以實(shí)現(xiàn)GPS導(dǎo)航功能，使用陀螺儀記錄汽車轉(zhuǎn)彎方向以及坡度，磁力計(jì)對磁場數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償、校準(zhǔn)，這樣可以在信號微弱或者完全沒有信號的環(huán)境下提供導(dǎo)航服務(wù)，作為現(xiàn)有GPS系統(tǒng)中的輔助功能。同時(shí)也可通過手機(jī)提供室內(nèi)導(dǎo)航服務(wù)，比如在商場或購物中心可以讓你知道你現(xiàn)在的位置，并通過立體直觀的界面指引你到你想去的位置。專注于MEMS傳感器應(yīng)用平臺方案開發(fā)的臺灣十速科技黃正宏先生認(rèn)為汽車導(dǎo)航可能成為現(xiàn)在MEMS集成應(yīng)用的最大市場，并且隨著滲透率不斷增加，未來幾年可能會逐漸在IPTV市場形成必要的趨勢。

內(nèi)置陀螺儀的GPS導(dǎo)航儀MpYesmc

飛思卡爾也在MEMS傳感器集成應(yīng)用上有成功案例，如汽車的輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)，它集成了一雙軸加速度計(jì)、壓力傳感器、8位微控制器和一個(gè)射頻發(fā)射器。此外，飛思卡爾傳感器部陳總認(rèn)為，醫(yī)療電子市場也將是MEMS慣性傳感器的一個(gè)潛力市場，醫(yī)療電子將會采用越來越多的MEMS產(chǎn)品。

MEMS傳感器在醫(yī)療電子用途廣泛
圖片來源：意法半導(dǎo)體MpYesmc

雖然MEMS傳感器集成應(yīng)用市場前景廣闊，但是同樣面臨諸多市場風(fēng)險(xiǎn)和設(shè)計(jì)難題，瑜眾達(dá)趙總認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)可能更多地來自實(shí)際應(yīng)用，他解釋道，因?yàn)榭蛻粜枨蠖嘣?，上量會有一個(gè)較長的周期，廠家會滿足更多的客戶需求而開發(fā)更多的產(chǎn)品，這樣就給廠商帶來了很大的市場風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，他也提到在傳感器整合方面，多功能模塊化的復(fù)合傳感器是個(gè)趨勢，因?yàn)檎显谝粋€(gè)模塊里能幫客戶解決串?dāng)_、通信、功耗等分立元件存在的問題，還能更小型化，數(shù)字化輸出，這些都是優(yōu)勢，但有的時(shí)候?yàn)榱思骖櫼恍┕δ軙p失一些單個(gè)產(chǎn)品的精度和響應(yīng)速度，這些都是需要解決的問題。