MEMS與感測器於穿戴式裝置及物聯網的現況與未來發展

意法半導體技術行銷經理李炯毅。

在2015年初的幾個重要科技展，如在巴塞隆納舉辦世界通訊大會上，可以發現穿戴式裝置已成當紅的參展產品，其中又以智慧手錶最受矚目，但市場接受度如何，大家都很好奇。

意法半導體技術行銷經理李炯毅指出，穿戴式產品(Wearables)其實是物聯網技術帶動的第一波產品，由於相關技術如藍牙已經漸漸成熟，只要能解決現有需求，搭配已經相當普及的智慧手機及現有連接標準，可望激勵更多的企業投入穿戴式裝置的市場。

李炯毅指出，半導體元件的可用性扮演相當重要的角色，因為半導體元件一旦大量生產，有助於降低產品成本，同時也可讓終端設備的功能雖然日趨複雜，但尺寸仍然可以保持在一定程度的大小，降低產品進入市場的門檻。

但李炯毅也強調，穿戴式裝置想要提升銷售成績，業者需要提供更多的故事或資訊，可以為使用者帶來什麼樣的價值，如知道自己的身體狀況、幫助自己看到更多資訊，有些產品如蘋果的Apple Watch甚至已被看成是時尚奢侈品，而非智慧穿戴裝置而已。

如果將穿戴裝置的應用價值往外延伸，就是智慧家庭、智慧汽車及智慧城市。李炯毅強調，如何透過愈來愈多的感測器，做好控制，節省資源，結合不同層次的物聯網應用，是穿戴式裝置非常重要的思考方向。

此外，不同類型的穿戴式裝置，也會有不同的成長表現。李炯毅認為，智慧手錶、運動健身及醫療保健類等三大領域值得關注。如醫療保健類的穿戴式裝置，可以讓病人不用長時間留在醫院，醫生也能監測病人的身體狀況，有非常大的應用價值，而運動市場也可以看到很好的成長。

目前穿戴式裝置有許多產品都已用到意法半導體的元件，以許多科技產品如噴墨印表機、投影機都有用到的MEMS(微機電系統)為例，MEMS其實是一個技術平台，讓物理系統與電的訊號之間做好轉換，就是穿戴式裝置不可或缺的元件之一。

李炯毅表示，想要實現穿戴式裝置MEMS，需要有電路設計及機構設計的能力，而且要能夠整合起來，需要相當程度的製程能力，才能將產品設計變成可動的結構，其他技術如封裝技術，也會因為不同的感測器，而有不同的要求。

此外，在軟體的部分，要能夠讓不同的感測器所偵測的訊號，透過演算法(Sensor fusion engine)轉換成可以使用的資訊。

事實上，MEMS技術的重要性，近年來在許多消費性電子產品如Wii就已嶄露頭角，展現出非常重要的潛力。李炯毅指出，從穿戴式裝置的需求來看，單一感測器需要做到更省電，同時視產品需要，提供6軸或9軸等整合感測器，如iNEMO LSM6DS3，因為能將耗電量降低，才能夠讓陀螺儀、加速度計放入穿戴式裝置，而LSM9DS1更因為放入磁力計，可以根據地球磁場計算用戶位置，才可以做為指南針。

李炯毅指出，除了運動健身裝置需求較高的動作感測器，智慧手錶還需要更多類型的感測器，才能提高產品附加價值，如利用MEMS技術將氣壓計縮小到LPS25HB感測元件，再整合到穿戴式裝置後，就可讓裝置感受30公分範圍的高度變化，用戶在跑步或騎腳踏車時，就能得到坡度資訊等重要資訊。此外氣壓計也可以作為環境感測器，當成小型氣象站，如氣壓變低時，可能代表天氣要變壞。

HTS221感測元件則是整合溼度計及溫度計，讓用戶在跑步時，可以透過穿戴式裝置發現在不同的天氣，用一樣的速度跑一樣的距離，會有不同的疲累程度，明瞭詳細的運動結果。

UVIS25感測元件則是紫外線感測器，可以提醒用戶在戶外的活動時間是否太長，是否需要做好防曬，掌握罹患皮膚癌的風險。李炯毅指出，目前的感測器還可用數字及顏色標明危險程度，讓用戶更容易識別。

李炯毅指出，紫外線感測器其實也可以放在藍牙耳機上，而且耳機因為會直接曬到太陽，感測結果會更為準確，或是放在髮夾、項鍊上，不會讓使用者感到距離感，還可以提升裝飾品的價值。

除了動作及環境感測器外，MEMS技術應用在物聯網的價值的需求更為多元，如應用在麥克風，可以做語音控制。李炯毅指出，意法半導體的產品，搭配適當的軟體，提供完整的發展平台，並有標準版及延伸版等各種選擇，可以讓客戶很快的開發應用。

李炯毅最耗強調，穿戴式裝置市場正在起飛中，超過50%以上的產品其實是新創公司或小公司所開發，不只是大公司有機會，只要有新的想法、新的演算法，就可以有新的產品、新的應用。