【導讀】東風(fēng)勁吹的AI和其貌不揚的傳感器，外界眼中似乎風(fēng)馬牛不相及的兩個(gè)領(lǐng)域如今也擦出了“火花”！日前，在第11屆EEVIA年度中國硬科技媒體論壇上，來(lái)自Bosch Sensortec GmbH的高級現場(chǎng)應用工程師皇甫杰分享了博世最新搭載AI的MEMS傳感器技術(shù)和案例，讓人大耳目一新。
第11屆EEVIA年度中國硬科技媒體論壇
據Bosch Sensortec GmbH高級現場(chǎng)應用工程師皇甫杰介紹，Bosch半導體隸屬于Bosch汽車(chē)，涉及到四大產(chǎn)品模塊：一是功率器件，主要是車(chē)規的功率器件，包括碳化硅芯片；二是ASICs芯片，也屬于車(chē)規產(chǎn)品；三是車(chē)規半導體、車(chē)規MEMS傳感器，如加速度計、陀螺儀、其他傳感器等；四是消費類(lèi)的MEMS，主要聚焦手機、穿戴、IoT等消費電子產(chǎn)品。
作為全球聞名的汽車(chē)和工業(yè)零部件供應商，Bosch（博世）的半導體事業(yè)起步并不晚。據皇甫杰介紹，早在1996年，Bosch就推出第一顆MEMS傳感器，基于6英寸MEMS wafer，而第一顆傳感器正用在車(chē)規。從2005年開(kāi)始，Bosch成立了Bosch Sensortec，聚焦于消費電子產(chǎn)品，意味著(zhù)Bosch從車(chē)規領(lǐng)域拓展到了消費領(lǐng)域。2007年，Bosch Sensortec在中國上海成立了亞太總部，2007年所有Bosch MEMS傳感器出貨量也突破10億顆。
2010年，Bosch在德國的德累斯頓量產(chǎn)8英寸晶圓，2018年MEMS傳感器出貨量突破100億顆。2021年在德累斯頓成立了12英寸晶圓廠(chǎng)，同時(shí)MEMS傳感器出貨量突破150億顆。
總體來(lái)看，Bosch的MEMS傳感器發(fā)展從汽車(chē)開(kāi)始，再拓展到消費領(lǐng)域，目前已滲透到IoT領(lǐng)域。而更“卷”的是，Bosch推出的智能傳感器已融合AI技術(shù)實(shí)現功能和應用場(chǎng)景上的拓展。
Bosch Sensortec GmbH高級現場(chǎng)應用工程師皇甫杰
據皇甫杰介紹，早期傳感器的作用就是物理信號的檢測，所以結構是單一的MEMS和模擬前端，再做數字電路的信號處理然后轉成電信號輸出，功能比較單一。而目前為止，傳感器已經(jīng)集成了邊緣AI算法，因為處理器可以做到非常低的功耗，處理能力也可以實(shí)現AI算法的運行，這些使傳感器足以承載更多任務(wù)，去適應更智能的應用場(chǎng)景。
那么，將邊緣AI算法集成到傳感器件里面的好處是什么呢？
一是可以在器件端做定制化或個(gè)性化，讓傳感器識別精度適應每一個(gè)獨立的用戶(hù)，而不是一個(gè)算法應用到所有用戶(hù)，因為用戶(hù)是有差異的。
第二，傳感器的數據不需要上傳到云端，數據只存在設備本身甚至傳感器內部。這樣可以保證傳感器數據或用戶(hù)數據的安全性。
第三，實(shí)時(shí)響應，無(wú)需將數據上傳云端再反饋到設備端，直接在器件里面做響應，所以速度會(huì )更快。
第四，進(jìn)一步減少設備功耗，延長(cháng)電池使用壽命或日常使用時(shí)間。
一顆集成AI算法的博世智能傳感器
以Bosch最新集成AI技術(shù)的BHI380傳感器（ACC和陀螺儀二合一）為例，尺寸非常小，可以應用在所有的電子產(chǎn)品如手機、手表、TWS耳機等。
這個(gè)器件關(guān)鍵的優(yōu)勢是什么呢？第一，緊湊的尺寸可以方便集成到各種各樣的消費類(lèi)電子產(chǎn)品里面；第二就是功耗非常低，因為它集成一顆超低功耗處理器，可以跟數據做融合的時(shí)候保證功耗在微安級別；第三，出廠(chǎng)集成一些基本功能或AI算法，用戶(hù)也可以做二次開(kāi)發(fā)，集成自己的算法，這樣有更高的擴展性。
這顆器件的AI技術(shù)有一些常見(jiàn)的應用場(chǎng)景。比如在TWS耳機里面，最常見(jiàn)的3D音效原理是檢測用戶(hù)的頭部在轉動(dòng)的時(shí)候實(shí)現對應的音效場(chǎng)景，這是基于陀螺儀檢測頭部轉動(dòng)角度實(shí)現的。比如在走路、騎車(chē)、跑步或者坐車(chē)、坐高鐵、坐飛機時(shí)手勢或動(dòng)作的識別，都可以通過(guò)傳感器的數據做大數據融合之后來(lái)做識別并實(shí)現對應的功能。
此外，比如BHI380集成了一些AI相關(guān)的運動(dòng)監測算法，用戶(hù)可以在日常使用過(guò)程中，做一些健身的動(dòng)作，可以自定義，來(lái)自動(dòng)檢測用戶(hù)的運動(dòng)類(lèi)型、頻率、次數等。同時(shí)，隨著(zhù)用戶(hù)訓練次數的增加，器件捕捉和識別用戶(hù)特征的能力會(huì )愈發(fā)完善，學(xué)習能力也是AI算法的核心。
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