专访ST 智能创新赋予MEMS传感器纵深应用力量

  多年以来，意法半导体（简称ST）在半导体行业始终处于领先的地位。作为消费电子和移动应用MEMS最大供应商之一的意法半导体公司，将AI布局和支持范围继续扩展至其他芯片，发布新的AutoML工具ECONanoEdge AI以及众多先进硬件加速器的MEMS传感器。得益于较早地针对MEMS和传感器进行了布局，因而现在已形成了数字和模拟产品在内的独特的生态系统。

  2024年4月14日-16日，深圳国际传感器与应用技术展览会（Sensor Shenzhen）在深圳会展中心举办。现场，意法半导体针对消费类，工业，汽车相关应用，展出了多款传感器产品和解决方案。以此为背景，感知芯视界对意法半导体展开专访，深度了解ST传感器及解决方案优势，洞察行业发展。

  消费类、工业、汽车，是当前传感器主流应用领域，是MEMS传感器深度应用的重要基础。对此，ST通过多样化、丰富的产品，多方位多角度的展示了MEMS产品最新的技术和性能。

  一直以来，传感器被视为物理世界和数字世界之间的桥梁，作为感知工具，传感器的最终目的是服务于人。ST认为，传感器自始至终都以人为中心，以改善日常生活，帮助人们过上更好的生活为目标。因此，ST将这一深度理念融入产品，不断追求、不断突破，让产品更加智能、开放、精确，一直在优化数据处理、降低功耗，让传感器在汽车、工业、基础设施和消费电子等领域，成为人类生活的重要组成部分。

  而真正理解人，必须依靠传感器智能化。ST认为，下一个时代的智能传感器不再是简单的内嵌代码处理功能，而是要能自动分析数据，在边缘处理数据，并根据特定应用的需求，采取干预行为，并确保所需的精确度，从而让终端应用变得更加丰富。ST传感器产品也正在向这一目标不断靠拢。

  为真正实现智能化，ST在传感器中内嵌了ISPU功能，即智能传感器处理单元（ISPU）。这是一种高度专业化的DSP，具有超低功耗高性能可编程内核，支持处理内部（加速度计、陀螺仪和温度传感器）和外部（通过传感器集线器连接到传感器）数据，这也是ST跨向AI领域的最大一步。

  此外，配合ST ISPU工具链编译的C语言算法，也能够正常的使用NanoEdge AI Studio生成异常检测库，在不使用MCU的情况下依然能轻松实现任何AI、传感器融合算法。因此很适合异常检测、自动化、资产追踪、告警等从可穿戴配件到高端个人电子科技类产品的所有应用。

  中国是全球最大的汽车消费市场之一，具有庞大的市场规模和较高的发展的潜在能力。在新能源汽车、智能汽车和共享汽车的推动下，中国汽车市场正在创造新的发展机遇。

  汽车智能化发展非常的迅速，ST看到，传感器在车里的新应用也慢慢变得多：安全气囊（Airbag）、电子稳定控制系统（ESC）、自动导航、零重力座椅、底盘、热泵空调、无钥匙进入系统、振动监测、占位识别、姿势辨别以及现在比较流行的路噪主动降噪技术（RNC）应用，都需要慢慢的变多的传感器。

  这些传感器驱动的功能是智能汽车发展不可或缺的一部分，提供了增强的安全措施、个性化和更具互动性的驾驶体验。随着汽车行业的不停地改进革新，汽车中传感器的数量和复杂度预计将增长，从而进一步改变汽车设计和功能的格局。

  针对这一快速地发展的市场，ST推出了一系列经过AECQ-100和ASIL B认证的汽车传感器。这些智能惯性传感器确保采集智能、安全、准确的数据，提供了准确度和功能安全性的完美结合。

  除了基础的传感器产品，ST希望让创新的力量真正影响传感器，正在从三个方向持续改进：其一，推动传感器直接处理其捕获的数据，并在本地设备中提供有意义的深刻见解。由于在本地处理数据，智能传感器可降低数据传输和云处理需求，从而有助于降低系统级功耗。此外，让传感器能与其他传感器相连。这能够使第三方也能受益于意法半导体创新的传感器上处理技术，同时支持建立一个生态系统，共同为客户创造价值。最后，ST希望传感器能提供高精度数据，高决策质量，并让用户交互更流畅自然。这种传感器还可缩短工厂校准时间、减少相关资源，以此来降低能源需求。

  工业领域同样是传感器的重要集中地，随工业物联网的发展普及，数据采集已经覆盖生产运行的全部环节。但是，极端环境下的传感器仍然有大量需求。

  以压力传感器产品为例，ST推出的ILPS28QSW 防水气压传感器采用密封的圆柱形表面贴装封装。该封装采用防液体渗透性很高的陶瓷基板和坚固的车用灌封胶保护内部电路。盖子由高级手术钢材制成，用O形圈密封并用环氧树脂粘合剂固定。这种独特的封装设计确保器件在超过100米的水中不渗水，并通过了IEC 60529和ISO 20653认证。此外，该传感器可承受高达10BAR的过压。

  该款气压计能够直接进行绝对压力测量，精度高达0.5hPa以内，260-1260hPa和260-4060hPa两种量程可选，工作时候的温度范围扩大到-40°C至105°C。高精度和卓越的耐腐蚀性使其适用于燃气表、水表、天气监测器、空调智能过滤器和家用电器等应用。

  随着工业物联网的发展普及，企业要在整个运营过程中采集数据，而通常都是在具有挑战性的室内外环境中。ST最新的MEMS防水压力传感器的耐候性足以满足各种工业数字化转型的要求，并提供长期供货保证，保护客户设计。这款MEMS压力传感器适合工业领域各种对气密性或防水要求严格的应用场景，包括气体泄漏检测，识别气体泄漏的存在以防止危险；漏水检测和洪水预防，监测水入侵，以降低水损害和洪水风险；环境监视测定和跟踪，测量和记录环境条件，以便做多元化的分析和采取行动；呼吸监测，以评估医疗保健和健身应用中的呼吸模式；空气质量监测，以评估空气中污染物或颗粒物的水平，以符合健康和安全要求。在尤其看重防潮和防尘的行业来说，这些功能至关重要，ST的产品足以确保在任何条件下都能准确可靠地收集数据。

  MEMS产业未来智能化、微型化、集成化的趋势越来越明显。意法半导体从2006年率先在200毫米晶圆上量产MEMS传感器至今，除了基础的传感器产品，未来ST将带来更多技术创新及性能升级的传感器。

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