在人工智能與元宇宙快速發(fā)展的背景下，以MEMS傳感器為基礎的人機界面領域正經歷前所未有的發(fā)展變革，以語音、視覺、手勢等多維度感官體驗為基礎的交互方式，將替代傳統(tǒng)的鍵盤鼠標與觸摸屏操作。而這一變革趨勢的發(fā)生也將為MEMS傳感器產業(yè)帶來巨大的發(fā)展機會。MEMS傳感器產業(yè)將迎來新的一波發(fā)展風口。
多交互方式結合，人機界面醞釀新變革
PC互聯網時代，人們與計算機主要通過鍵盤和鼠標進行交互，交互方式主要基于命令行界面和圖形用戶界面（GUI）。移動互聯網時代，隨著移動設備的普及，觸摸屏技術成為主流，人們可以直接點觸屏幕執(zhí)行操作，體驗感更加直觀。而在人工智能與元宇宙快速發(fā)展下，人們的交互方式又在醞釀產生更加顛覆性的創(chuàng)新。日前蘋果新款混合現實設備Vision Pro發(fā)布，是空間計算技術應用的一次試水，未來的人機界面不僅局限于手和眼睛，必將是視覺、語音、手勢、人臉等多種交互方式的融合，使人們獲得更加沉浸式的體驗。
MEMS傳感器是一種基于微機電系統(tǒng)的傳感器技術。通過集成微型機構、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、通信接口和電源等，可以處理多元化的信號種類。現在人們已經開始將MEMS傳感器用作消費電子、汽車、工業(yè)、醫(yī)療等的重要交互接口。
9月，2024傳感器產業(yè)發(fā)展大會現場，歌爾微代表上臺發(fā)言。
在智能手表、健康監(jiān)測設備等可穿戴產品中，MEMS聲學傳感器被用于語音交互和生理聲音檢測；在耳機里，可實現語音識別、語音交互、主被動降噪；在汽車電子中，MEMS聲學傳感器已經成為車載語音交互系統(tǒng)的核心組件，支持駕駛員通過語音指令控制車載設備；在工業(yè)環(huán)境中，可用于監(jiān)測異常聲音，及時預警潛在的安全風險等。
未來，隨著元宇宙和AI時代的到來，MEMS傳感器作為人類感官的延伸，將會助力實現語音交互、視覺交互，時空交互，環(huán)境交互等復雜功能。由于應用領域多樣且關鍵，MEMS傳感器市場前景被廣泛看好。根據Yole報告，MEMS即將迎來一輪大幅增長，2023年市場規(guī)模約為146億美元，預計到2029年將增長到200億美元。
智能化、小型化，MEMS傳感器提供解決方案
面對當前以及未來人工智能、元宇宙的廣泛應用，MEMS傳感器在技術上也展現出一系列新的發(fā)展趨勢。針對Al智能應用，實時翻譯、語音實時交互已經成為基本要求，智能設備除對AI芯片提出更高性能要求外，也會要求聲學傳感器具有更高性能以及更加智能化的能力。相關器件需具備小型化、低功耗、長續(xù)航甚至消音降噪的性能。
面對上述趨勢，MEMS企業(yè)都在積極開發(fā)新的產品與技術。以VR、AR應用為例，當設備應用于現場解說、培訓教學以及檢修場景中，高品質錄音就是一項硬性指標。單邊聲學傳感器陣列可被用作定向收音，調整左右聲學傳感器陣列指向夾角，可滿足不同要求的立體聲錄音場景；采用高信噪比-SNR以及高聲學過載點-AOP的高性能聲學傳感器可確保高聲壓下的超低失真，超高音頻錄制效果，真實還原檢修現場聲音環(huán)境等。在降噪方面，骨聲紋傳感器可以拾取聲帶及頜骨的振動信號，轉換成電信號輸出，具備顯著優(yōu)勢（信噪比，＞75dBA；寬頻帶，100Hz-2KHz，可利用高頻，提升降噪效果；環(huán)境聲音衰減強，全頻段都在45dB以上），成為行業(yè)發(fā)展重點。
國內MEMS企業(yè)積極研發(fā)新一代MEMS傳感器，以滿足市場需求，近年來技術實力上取得長足進步。如國內MEMS龍頭企業(yè)歌爾微已具備“芯片+器件+模組+系統(tǒng)+封裝+算法”的一站式整體解決方案能力，可引領聲學傳感器高性能、小型化、低功耗的發(fā)展趨勢。在智能聲學傳感器方面，歌爾微研發(fā)了AI智能聲學傳感器，將語音信號采集和語音信號處理單元集成在一起，提供一種靈活的低功耗集成化解決方案，在器件本體實現語音喚醒、語音識別、事件監(jiān)測等自主功能。在骨傳導傳感器領域，傳統(tǒng)技術通常采用壓電片或振動片將骨振動信息采集，轉換成電信號，裝配過程復雜，受裝配工藝的影響較大，壓電片技術復雜度高，裝配良率低。歌爾微巧妙地在聲學傳感器基礎上增加震動采集結構，簡化工藝流程，提高裝配良率。
防水防塵除濕，MEMS傳感器持續(xù)增加新能力
隨著應用領域的擴展，MEMS傳感器還展現出一些新的需求特點，比如防水性能就是其中之一。越來越多的VR/AR品牌為了滿足產品質量和更多的體驗場景，需要解決防水防塵以及除濕等問題。
這也推動了MEMS傳感器廠家增加產品的防水防塵性能，包括采用更加先進的封裝技術、特殊材料以及精細的制造工藝，確保傳感器在惡劣環(huán)境下依然能夠精準工作。
歌爾微自主研發(fā)的IPX8防水MEMS聲學傳感器，既保障防水效果又保障產品聲學性能不減。相較于普通聲學傳感器，提升了綜合性能以及一致性。助力VR/AR終端設計簡化，工序減少，良率提升，成本降低。
確保產業(yè)鏈供應鏈，全球布局新需求
隨著MEMS傳感器在人工智能與元宇宙中的廣泛應用，其產業(yè)鏈供應鏈的安全性問題也日益受到關注。作為高度依賴精密制造和復雜供應鏈的技術產品，MEMS傳感器的生產質量和供應鏈穩(wěn)定性直接影響到人工智能與元宇宙等前沿技術的健康發(fā)展。
歌爾微總部設立于山東青島，面向全球布局，在青島、濰坊、榮成、上海、無錫、深圳、香港、美國、韓國、奧地利等地設立研發(fā)中心，在青島、濰坊、榮成、越南四地設立制造基地，實現了快速發(fā)展，四大生產基地布局，可以為用戶提供敏捷的高質量交付。在產業(yè)鏈方面，歌爾微采用垂直整合，全產業(yè)鏈布局的戰(zhàn)略，布局了芯片設計、封裝測試整個鏈條，可把自有品牌的傳感器推向市常
9月13日晚間，歌爾股份公告稱，擬將控股子公司歌爾微分拆至香港聯交所主板上市。公告指出，通過分拆上市成功登陸香港這一成熟的國際化資本市場平臺，將有利于提高歌爾微的公司治理水平，有利于提升企業(yè)國際市場知名度并助力業(yè)務拓展，便利歌爾微吸引全球一流人才和進行全球化布局。
另外，隨著工業(yè)4.0、智能制造等概念的普及，智慧工廠也成為制造業(yè)的重要趨勢。作為高度依賴精密制造的行業(yè)，MEMS傳感器必然需要向智能制造的方向發(fā)展演進。歌爾微立志打造有溫度的智慧工廠，實現自動化、數字化、高品質生產，敏捷化運營，實現可持續(xù)性的快速發(fā)展！將自身建設升級為一家智慧工廠需要明確目標、進行技術升級與改造、構建智能化管理系統(tǒng)、加強人才培養(yǎng)與團隊建設、優(yōu)化供應鏈管理以及注重安全與環(huán)保等多個方面的努力。通過這些措施的實施，企業(yè)將逐步實現從傳統(tǒng)制造向智能制造的轉型升級，提高市場競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力。
