密切合作應(yīng)對(duì)需求放緩 全力推進(jìn)人工智能與傳感器融合

來源：電子產(chǎn)品世界
作者：李健

高能效、低能耗、低功耗是電子產(chǎn)品可持續(xù)增長(zhǎng)的基礎(chǔ)。我們知道，能源利用合理化至關(guān)重要，電子元器件和傳感器將在其中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。這不僅關(guān)乎功耗，還關(guān)乎用戶體驗(yàn)。更高性能和低功耗將讓越來越多的應(yīng)用市場(chǎng)爆發(fā)。以智能眼鏡為例，電池續(xù)航一整天是可穿戴市場(chǎng)增長(zhǎng)的一個(gè)關(guān)鍵要求。在意法半導(dǎo)體（ST），我們已經(jīng)擁有業(yè)界數(shù)一數(shù)二的低功耗傳感器，自本世紀(jì)初推出初代MEMS 運(yùn)動(dòng)傳感器后，我們一直將低功耗視為產(chǎn)品的重要特性和差異化優(yōu)勢(shì)。

“小型化、精準(zhǔn)化和功耗之間的最佳平衡點(diǎn)在哪里”，取決于目標(biāo)市場(chǎng)。汽車應(yīng)用需要高精準(zhǔn)度、低失調(diào)和低漂移，而消費(fèi)級(jí)穿戴應(yīng)用對(duì)小型化和輕量化要求更多些，例如，TWS 真無線耳機(jī)就是這種情況。可穿戴設(shè)備的火熱帶動(dòng)了傳感器領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)，我們身邊到處都是可穿戴設(shè)備，并且還在尋找新的有價(jià)值的應(yīng)用場(chǎng)景，提高使用便利性、安全性和信息可達(dá)性/ 互聯(lián)性，其中包括智能手表、耳機(jī)、智能指環(huán)等產(chǎn)品。傳感器性能的改進(jìn)有助于可穿戴市場(chǎng)蓬勃發(fā)展。在ST，我們一直在尋找新的方式來改善個(gè)人的生活體驗(yàn)，這是我們的使命。在數(shù)千個(gè)用例中，我們?cè)谶\(yùn)動(dòng)傳感器中引入了QVAR 等技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)讓可穿戴設(shè)備廠商可以用創(chuàng)新方法，使終端設(shè)備能夠與周圍環(huán)境交互。例如，智能手表可以識(shí)別手勢(shì)，耳機(jī)可以無縫確定用戶是否在佩戴耳機(jī)。毫無疑問，由于我們傳感器的新性能和新特性，我們看到了可穿戴技術(shù)和應(yīng)用正在不斷爆發(fā)。

健康應(yīng)用情況非常復(fù)雜。健康設(shè)備的準(zhǔn)確度非常重要，尤其是盡可能減少準(zhǔn)確度隨著時(shí)間和溫度變化。在我們的產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)路線圖中，包含了消費(fèi)級(jí)健康市場(chǎng)所需的全部功能，并且我們會(huì)繼續(xù)根據(jù)客戶的需要發(fā)布新產(chǎn)品。醫(yī)療應(yīng)用的情況則大不相同，具體應(yīng)用有具體要求。在這個(gè)領(lǐng)域，我們有研發(fā)經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)技能和技術(shù)，可以根據(jù)客戶要求為終端應(yīng)用開發(fā)定制解決方案。

電子產(chǎn)品市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀，尤其是消費(fèi)電子市場(chǎng)，在經(jīng)歷多年的需求強(qiáng)勁增長(zhǎng)后開始出現(xiàn)放緩的趨勢(shì)。在傳感器市場(chǎng)上，我們開發(fā)了可以實(shí)現(xiàn)新的用例和客戶要求的新技術(shù)、解決方案和產(chǎn)品。通過與這些市場(chǎng)的主要設(shè)計(jì)公司的密切合作，我們加強(qiáng)了意法半導(dǎo)體在汽車、消費(fèi)和工業(yè)傳感器市場(chǎng)的領(lǐng)先地位，幫助我們成為率先開發(fā)重要新產(chǎn)品的公司之一。任何可能發(fā)生的需求放緩都不太可能延緩我們?cè)诮窈髱啄甑腗EMS 和圖形傳感器產(chǎn)品推新計(jì)劃。

人工智能與傳感器的融合

如今，幾乎每個(gè)細(xì)分市場(chǎng)都在用人工智能。除人工智能外，這些應(yīng)用還有一個(gè)共同點(diǎn)：都需要用各種傳感器從現(xiàn)實(shí)世界收集數(shù)據(jù)，交給人工智能處理分析。

ST有許多人工智能實(shí)現(xiàn)方案。首先是智能傳感器，這類傳感器通過機(jī)器學(xué)習(xí)核心和有限狀態(tài)機(jī)來實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)過程，可以與MCU和MPU處理器配合使用，并且算力還能執(zhí)行人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的推理算法，能夠更好地解決日益復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景。此外，這些人工智能的傳感器還有一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)，這就是它們能夠顯著降低系統(tǒng)級(jí)功耗，因?yàn)樗鼈兛梢苑謸?dān)一些通常由MCU和系統(tǒng)處理的任務(wù)。

ST是最早試水傳感器與人工智能融合應(yīng)用的半導(dǎo)體企業(yè)之一。我們有一個(gè)定義明確的產(chǎn)品線，今年我們將推出有更多人工智能功能的新產(chǎn)品。人工智能與傳感器的融合度將越來越高，以降低主應(yīng)用處理器的工作負(fù)荷，或減少發(fā)送到云端進(jìn)行后期處理的數(shù)據(jù)量。這是在傳感器上實(shí)施能源可持續(xù)性計(jì)劃：更智能/ 更高效。

在線上虛擬和線下現(xiàn)實(shí)世界融合的Onlife 時(shí)代，智能處理過程正在下移到網(wǎng)絡(luò)邊緣的傳感器中，這意味互聯(lián)設(shè)備可以無縫感知、處理和執(zhí)行，完美融合線上線下兩個(gè)世界，而不會(huì)影響用戶體驗(yàn)。

人工智能分布在節(jié)點(diǎn)中，讓互聯(lián)設(shè)備更省電，數(shù)據(jù)隱私更強(qiáng)，通過降低帶寬需求和減少數(shù)據(jù)傳輸量，使得決策響應(yīng)更快。2022 年，意法半導(dǎo)體一直在為客戶提供內(nèi)置嵌入式智能傳感器處理單元(ISPU) 的新一代MEMS傳感器。經(jīng)過優(yōu)化的ISPU 利用信號(hào)處理和人工智能技術(shù)分析運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。ISPU在邊緣節(jié)點(diǎn)上處理數(shù)據(jù)，無需喚醒系統(tǒng)，然后將數(shù)據(jù)送到MCU和網(wǎng)關(guān)/ 云端。