智能手機的市場(chǎng)機遇和挑戰：
- 智能手機將成最大無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )
- MEMS傳感器提高用戶(hù)生活質(zhì)量
- 智能手機傳感器應用有待開(kāi)發(fā)
- 固定位置無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )存在缺陷
智能手機的市場(chǎng)數據：
- 2015年手機中MEMS芯片將超過(guò)20億美元
智能手機應用軟件日益龐大的生態(tài)系統很大程度上要歸功于MEMS傳感器。事實(shí)上，由于智能手機永遠在線(xiàn)的互聯(lián)網(wǎng)訪(fǎng)問(wèn)和傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，智能手機正在快速變成地球上最大的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )。
“手機天生就是一個(gè)傳感器，即使是麥克風(fēng)也能從背景或交通噪聲透露你所處的環(huán)境情況。通過(guò)使用傳感器融合，你可以從包括環(huán)境光線(xiàn)傳感器在內的所有傳感器上獲得信息，并創(chuàng )建以前從未想到的應用軟件。”iSuppli公司分析師 JérémieBouchard表示。
移動(dòng)手機中的MEMS傳感器不僅能讓用戶(hù)對應用軟件著(zhù)迷，而且今后還能用來(lái)監視星球脈沖信號。“由于移動(dòng)手機中使用了MEMS傳感器，使得我們如今能以更加高效的方式與世界發(fā)生交互，而不僅只是讓人感到驚嘆。”MEMSIndustryGroup(MIG)公司管理總監KarenLightman表示，“在整個(gè)世界范圍內，MEMS傳感器正在不斷提高使用這些傳感器的人們的生活質(zhì)量。”
“今天，互聯(lián)網(wǎng)只是一個(gè)可以尋找信息和執行計算的大腦，但傳感器能使這個(gè)大腦意識到周?chē)挛铩?rdquo; 惠普實(shí)驗室高級研究員、惠普超靈敏加速度計開(kāi)發(fā)人員PeterHartwell指出，“我們正在給地球增加中央神經(jīng)系統，它能幫助我們獲得我們需要的信息，以便正確理解人類(lèi)帶來(lái)的影響。”
蘋(píng)果公司已經(jīng)開(kāi)始革命性創(chuàng )舉，在iPhone手機中配備了加速度計，可以使顯示器從縱向顯示自動(dòng)變成橫向顯示。競爭對手也迅速跟進(jìn)?，F在蘋(píng)果有大量創(chuàng )新的應用軟件用到iPhone的加速度計，包括游戲、健康護理、體育訓練以及大量開(kāi)發(fā)人員殫精竭慮想出的無(wú)數其它應用。
加速度計響應用戶(hù)運動(dòng)的能力可以將以前平淡無(wú)奇的操作(如手工滾動(dòng))轉換成類(lèi)似游戲中的體驗(如通過(guò)傾斜實(shí)現滾動(dòng))，從而充分激發(fā)用戶(hù)對移動(dòng)手機的使用激情。在前代智能手機中增加加速度計的競賽如今已經(jīng)變成增加MEMS陀螺儀的競賽，明年的設計還可能增加大氣壓力、溫度和濕度傳感器。
“由于智能手機中所有傳感器的加入，智能手機正變得越來(lái)越聰明。僅僅擁有互聯(lián)網(wǎng)連接并不能使你的手機聰明起來(lái)。”Invensense公司創(chuàng )始人SeveNasiri表示。該公司去年向市場(chǎng)推出了首款三軸陀螺儀。
Invensense 將其陀螺儀賣(mài)給了蘋(píng)果。這家OEM商從更大的供應商意法微電子公司購買(mǎi)產(chǎn)品。Invensense公司計劃在今年晚些時(shí)候進(jìn)行IPO，并聲稱(chēng)有許多設計贏(yíng)得了Android手機制造商的定單，同時(shí)預測采用陀螺儀的Android手機將在今年底前推向市場(chǎng)。
“目前有兩大陣營(yíng)：蘋(píng)果陣營(yíng)和Android陣營(yíng)。”Nasiri表示，“蘋(píng)果有強大的能力在iPhone手機中增加新的傳感器，因為有大量開(kāi)發(fā)人員正在開(kāi)發(fā)使用這些傳感器的應用軟件。其它智能手機供應商對此一直非常羨慕，但無(wú)法超越蘋(píng)果的應用軟件商店。
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“Android想憑借作為蘋(píng)果競爭對手的應用軟件商店(Android市場(chǎng))攻克游戲領(lǐng)域?，F在，Android手機制造商不必考慮下一個(gè)殺手級應用。他們只需增加傳感器，應用軟件商店就會(huì )找到使用這些傳感器的最佳方式。”
MIG的Lightman表示，“我相信，如果沒(méi)有MEMS傳感器，就不會(huì )存在應用軟件商店現象。”
這個(gè)市場(chǎng)非常巨大。隨著(zhù)一些MEMS傳感器的價(jià)格下降至不到1美元，每家智能手機供應商都在想方設法填補蘋(píng)果傳感器的空白。因此針對MEMS傳感器的移動(dòng)設備市場(chǎng)將非常繁榮，iSuppli公司的Bouchard認為。他甚至預測，明年手機中的MEMS芯片將從2010年的8.21億美元上升到10億美元之上，到2015年這個(gè)市場(chǎng)將超過(guò)20億美元。
創(chuàng )新使用智能手機傳感器的首個(gè)應用是針對電源管理的內部程序，這是供應商在設備中增加加速度計后自己想出來(lái)的。例如，如果軟件能夠從振動(dòng)推斷手機放在汽車(chē)上，那么手機的Wi-Fi無(wú)線(xiàn)功能將被關(guān)閉，從而節省電能?；蛘?，如果手機處于靜止狀態(tài)，可以通過(guò)停止持續地刷新來(lái)自GPS接收機的數據而達到節能效果。
雖然這些是智能功能，但它們不能充分利用來(lái)自無(wú)數正在使用的其它智能手機的信息。能夠通過(guò)使用其它手機的數據而擴展傳感器范圍的應用軟件將是下一波發(fā)展潮流。
“目前有兩種全球性部署的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )。”意法微電子公司MEMS業(yè)務(wù)部總監 BenedettoVigna表示，“第一種網(wǎng)絡(luò )部署在所有帶MEMS傳感器的移動(dòng)設備中，包括手機、上網(wǎng)本、筆記本電腦和像智能數碼相機等其它手持設備。第二種網(wǎng)絡(luò )部署是固定位置的特殊傳感器節點(diǎn)，這些節點(diǎn)沒(méi)有手機的全部功能，但同樣通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式連接到互聯(lián)網(wǎng)。”
這種固定位置無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )正在全球范圍內迅速擴散，適合從環(huán)境監視到橋梁維護到緊急事件準備等眾多專(zhuān)門(mén)用途?；萜展咀罱炇鹆艘还P向殼牌石油公司提供超靈敏加速度計的交易，這些加速度計用于實(shí)現能夠探明新石油儲量的無(wú)線(xiàn)地震成像系統。另外，全球智能公用事業(yè)計量系統也在他們的無(wú)線(xiàn)節點(diǎn)中增加MEMS傳感器。
舉例來(lái)說(shuō)，日本正在用加速度計升級全國范圍內的無(wú)線(xiàn)煤氣表網(wǎng)絡(luò )，專(zhuān)門(mén)用于地震監測。
“日本總有某類(lèi)(地震)監測網(wǎng)絡(luò )，因為當地的地震非常頻繁。但在用加速度計改裝他們的無(wú)線(xiàn)煤氣表后，他們將擁有一個(gè)改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò )，其中每個(gè)節點(diǎn)是固定的，并且在已知的位置，因此不同于裝在人們口袋中隨處移動(dòng)的手機發(fā)出的加速度數據。”ADI公司高級應用工程師HarveyWeinberg表示。
然而，固定位置的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )不能跟蹤實(shí)時(shí)人口分布情況，而智能手機傳感器密度將隨用戶(hù)分布情況而變動(dòng)。因此基于智能手機的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )能夠用來(lái)監視空氣質(zhì)量，還能成為在擁擠的體育場(chǎng)中檢測有毒氣體的更高分辨率網(wǎng)絡(luò )。
在美國，應用軟件開(kāi)發(fā)人員正在集中開(kāi)發(fā)地震監視軟件。由斯坦福大學(xué)贊助的地震捕捉網(wǎng)絡(luò )(QCN)要求成員自愿提供由他們的互聯(lián)網(wǎng)連接設備(大部分是筆記本和臺式電腦)中的加速度計產(chǎn)生的數據用于加速地震監測。地震捕捉網(wǎng)絡(luò )激發(fā)了另一個(gè)由加州理工學(xué)院贊助的類(lèi)似項目，稱(chēng)為公共地震網(wǎng)絡(luò )，旨在增加來(lái)自智能手機中的加速度計產(chǎn)生的數據。
目前而言，這些項目能夠滿(mǎn)足記錄地震活動(dòng)的要求。但由于地震活動(dòng)是從一個(gè)點(diǎn)向四周幅射出去，因此最終這些項目將試圖足夠快地檢測震中位置，再通過(guò)呼叫震中附近人們的電話(huà)，給他們提供長(cháng)達60秒的警告。
其它應用將使用手機產(chǎn)生的數據提供重要程度較低但同樣實(shí)用的服務(wù)。“有許多應用軟件可以使用由手機產(chǎn)生的數據流。只是知道人們在哪里就能實(shí)現難以置信地強大功能。”Weinberg表示，“如果有許多人在公交站臺等車(chē)，也許可以往這條線(xiàn)路增派一輛公交車(chē);或者有許多人在商店里(正在排隊等待的顧客手機中發(fā)出的數據也許能提示這一點(diǎn))，表明在收銀臺需要更多的職員。”目前已有應用軟件能幫助醫生遠程診斷病人，將手機傳感器用作診斷設備。一個(gè)被稱(chēng)為3GDoctor的服務(wù)可以讓病人
通過(guò)3G視頻電話(huà)連接咨詢(xún)醫生。自動(dòng)化助手可以收集病史和癥狀信息，比如傷口圖像或咳嗽的聲音樣本。醫生在遠程評估這些信息，也許通過(guò)短信形式向病人詢(xún)問(wèn)一些問(wèn)題，或請求更多的圖像或聲音，然后呼叫相關(guān)人員一起討論診斷結果，并使用裝有前后攝像機的視頻電話(huà)面對面功能推薦治療方案。
