IMU市場風(fēng)云變幻，企業(yè)整合不斷發(fā)生

　　慣性傳感器是MEMS市場重要的產(chǎn)品類型，主要包括加速度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)，應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋消費(fèi)電子、汽車電子、工業(yè)控制、航空航天等。目前，分立的慣性傳感器，尤其是消費(fèi)類3軸加速度計(jì)和3軸磁力計(jì)，市場趨于飽和、價(jià)格不斷侵蝕，而以IMU為主的組合傳感器市場發(fā)展迅速。

　　InvenSense、博世（Bosch）和意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics）是全球領(lǐng)先的三大IMU供應(yīng)商，一直在競爭激烈的消費(fèi)類市場中拼搏廝殺。不過，隨著2017年第四季度蘋果（Apple）最新產(chǎn)品的發(fā)布，博世已經(jīng)成為消費(fèi)類IMU領(lǐng)域無可爭議的領(lǐng)導(dǎo)廠商。這是因?yàn)椋海?）博世取代了InvenSense，成為蘋果新手機(jī)iPhone 8和iPhone X的供應(yīng)商；（2）同時(shí)博世也取代了意法半導(dǎo)體，成為Apple Watch Series 3的供應(yīng)商。


　　當(dāng)然，風(fēng)云變幻的市場少不了資本層面的角逐。據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，2016年12月，日本電子零件制造商TDK同意斥資13.3億美元收購InvenSense。此次收購交易將使TDK和InvenSense在產(chǎn)品開發(fā)和銷售渠道方面產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)和規(guī)模效應(yīng)，提升其傳感器技術(shù)能力、擴(kuò)展產(chǎn)品組合。TDK近兩年在MEMS傳感器領(lǐng)域頻頻出手，收購Tronics、Micronas、ICsense、Chirp Microsystems等一系列廠商。

　　另外，中國廠商也在競逐IMU領(lǐng)域。深迪半導(dǎo)體作為中國首家且目前唯一批量生產(chǎn)消費(fèi)類6軸IMU廠商，主推兩款型號(hào)產(chǎn)品：SH200Q和SH200L，打破了國外壟斷局面，通過與MEMS、ASIC晶圓制造及封測廠緊密合作，完成了一系列的性能、良率優(yōu)化提升及可靠性測試工作，已于2017年成功批量導(dǎo)入市場，如四懸翼飛機(jī)、游戲手柄、空鼠等。2016年10月，罕王微電子在“傳感器與MEMS技術(shù)產(chǎn)業(yè)化國際研討會(huì)暨科研成果產(chǎn)品展”上發(fā)布了收購美信（Maxim）公司旗下MEMS傳感器業(yè)務(wù)部門的消息。該部門由美信原有傳感器開發(fā)團(tuán)隊(duì)結(jié)合美信之前收購的SensorDynamics公司組成，主要產(chǎn)品為陀螺儀及IMU。


　　消費(fèi)類IMU性能提升，新興應(yīng)用層出不窮

　　對(duì)于MEMS廠商來說，消費(fèi)類市場極具挑戰(zhàn)性。雖然出貨量仍然在增長，但是該市場的競爭越來越殘酷。所以，領(lǐng)先的MEMS廠商為了獲得更多的市場份額和產(chǎn)品利潤，著手提升消費(fèi)類IMU產(chǎn)品的性能。性能提升的同時(shí)，新興的應(yīng)用也接踵而至，如增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、混合現(xiàn)實(shí)（MR）、無人機(jī)和室內(nèi)導(dǎo)航等。

　　在2018年慕尼黑上海電子展上，全球排名第一的MEMS廠商博世推出了一款高性能6軸IMU：BMI085。BMI085在一個(gè)緊湊型封裝中集成了一個(gè)3軸16位MEMS加速度計(jì)和一個(gè)3軸16位MEMS陀螺儀。這款強(qiáng)大的IMU非常適合要求苛刻的VR/AR應(yīng)用以及其它應(yīng)用（如導(dǎo)航、人體運(yùn)動(dòng)跟蹤等）。BMI085結(jié)合了極低漂移陀螺儀和低噪聲加速度計(jì)，可顯著減少令人不適的暈動(dòng)病效應(yīng)。其對(duì)頭部運(yùn)動(dòng)的超精確瞬時(shí)檢測將時(shí)間延遲縮短至幾乎不可察覺的最小值。因此，電子設(shè)備制造商能夠創(chuàng)造出更加真實(shí)和身臨其境的VR/AR體驗(yàn)。

　　在完成對(duì)Sensirion壓力傳感器部門收購之后，TDK（InvenSense）于2017年推出全球首款高性能7軸MEMS運(yùn)動(dòng)組合傳感器：ICM-20789，將領(lǐng)先的6軸IMU（3軸加速度計(jì)+3軸陀螺儀）和高精度電容式氣壓傳感器（高度計(jì)）集成在一起，可以適應(yīng)無人機(jī)不同飛行階段所面對(duì)的各種嚴(yán)苛環(huán)境，滿足用戶對(duì)跟蹤視頻拍攝的需求。

　　而在今年，TDK（InvenSense）再創(chuàng)消費(fèi)級(jí)6軸IMU新高度，推出新款CORONA系列高級(jí)運(yùn)動(dòng)傳感器，具有全球首創(chuàng)的3接口6軸IMU，可同時(shí)支持兩個(gè)OIS（光學(xué)圖像穩(wěn)定）攝像頭模組。同時(shí)，CORONA系列IMU降低的傳感器噪聲指數(shù)和改善的溫度穩(wěn)定性，以及獨(dú)有的同步運(yùn)動(dòng)采樣性能，也大幅提高了成像質(zhì)量。除了圖像穩(wěn)定應(yīng)用，CORONA系列IMU的另一個(gè)重要應(yīng)用，是支持快速興起的智能手機(jī)室內(nèi)導(dǎo)航以及各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的自主運(yùn)行。

　　深迪半導(dǎo)體也將推出高性能消費(fèi)類IMU，可用于無人機(jī)、AR/VR設(shè)備以及光學(xué)圖像防抖應(yīng)用，與國際IMU大廠展開競爭，逐步提升中國自主傳感器的市場份額。

　　IMU助力光學(xué)圖像防抖（OIS）

　　應(yīng)用于光學(xué)圖像穩(wěn)定（OIS）的IMU是高端智能手機(jī)廠商常采用的一項(xiàng)新技術(shù)。其原理為：在手機(jī)拍照過程中，如果按下電子快門時(shí)，手不經(jīng)意發(fā)生抖動(dòng)，則IMU能夠感知到微小的抖動(dòng)行為，并及時(shí)反饋給微處理器以計(jì)算出需要補(bǔ)償?shù)奈灰屏?，再通過光學(xué)補(bǔ)償方式（移動(dòng)補(bǔ)償鏡片組或圖像傳感器）來解決抖動(dòng)所造成的圖像模糊問題，從而提升手機(jī)的拍照性能。尤其是在光源不足的條件下拍照，IMU可以讓手機(jī)獲得更加清晰明亮的照片。除了智能手機(jī)，無人機(jī)、運(yùn)動(dòng)相機(jī)、智能眼鏡等產(chǎn)品也需要IMU的助力，以捕捉精彩的瞬間，實(shí)現(xiàn)完美的拍攝。

　　以前，傳統(tǒng)光學(xué)圖像穩(wěn)定的主要方法是將2軸陀螺儀集成于攝像頭模組，此外手機(jī)主板上還需集成6軸IMU。但現(xiàn)在有了新的解決方案，只需要在主板上集成具有光學(xué)圖像穩(wěn)定的IMU即可，進(jìn)而節(jié)省了一顆2軸陀螺儀。因此，TDK（InvenSense）和意法半導(dǎo)體等廠商都發(fā)布了IMU新品，并對(duì)尺寸和工藝進(jìn)行了優(yōu)化，以迎接這一新變局！

　　另外值得一提的是，一家專注于移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用的MEMS創(chuàng)新企業(yè)MEMSDrive開發(fā)了一款MEMS光學(xué)圖像防抖芯片，以取代目前主流的音圈馬達(dá)技術(shù)（Voice Coil Motor， VCM）。未來，MEMSDrive還可以將慣性傳感器與光學(xué)圖像防抖芯片集成，實(shí)現(xiàn)智能防抖傳感器。MEMSDrive已經(jīng)與中國手機(jī)制造商OPPO展開合作，OPPO利用MEMSDrive的技術(shù)，曾在2016全球移動(dòng)大會(huì)上發(fā)布了一款具有圖像穩(wěn)定功能的拍照手機(jī)。

　　高端類IMU市場進(jìn)入新一輪的繁榮周期

　　國防和商用航空航天市場一直是高端類IMU市場的支柱，今天依然如此。傳統(tǒng)市場（如國防、商用航空航天等）在經(jīng)歷了2010年至2015年的低迷之后，近兩年已經(jīng)恢復(fù)了增長，這主要受益于地緣政治風(fēng)險(xiǎn)的增加和商用航空航天業(yè)務(wù)的復(fù)蘇。同時(shí)，2015年石油危機(jī)結(jié)束，加上東方地區(qū)，尤其是中國購買力的不斷增加，高端類IMU市場必然受惠。

　　從長遠(yuǎn)來看，高端類IMU及系統(tǒng)市場可能會(huì)進(jìn)入新一輪的繁榮周期，其主要受到兩大趨勢推動(dòng)：其主要受到兩大趨勢推動(dòng)：（1）機(jī)器人時(shí)代來臨；（2）工業(yè)應(yīng)用增長。此外，高端類IMU市場迎來許多新機(jī)遇，包括自動(dòng)/無人駕駛汽車、船舶、無人機(jī)、結(jié)構(gòu)監(jiān)測、可重復(fù)使用航天運(yùn)載器和微型衛(wèi)星等。

　　高端類IMU及系統(tǒng)市場的垂直化仍在繼續(xù)，它是獲得競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵因素。因?yàn)榇怪闭峡梢詢?yōu)化產(chǎn)品和降低成本。不過這需要廠商掌握慣性傳感器的研發(fā)和制造，包括加速度計(jì)、陀螺儀、專用集成電路（ASIC）和軟件。

　　面對(duì)高端類IMU市場，中國MEMS廠商通過“儲(chǔ)備”核心加速度計(jì)和陀螺儀技術(shù)，進(jìn)而分享“一杯羹”。例如，基于市場導(dǎo)向深迪也將推出全自主研發(fā)的高端IMU方案應(yīng)用于汽車慣性導(dǎo)航、機(jī)器人、工業(yè)機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、航空和航海等領(lǐng)域。美泰科技利用IDM模式的優(yōu)勢，也研發(fā)出了高端類加速度計(jì)和陀螺儀，并可提供IMU和航姿參考系統(tǒng)（AHRS）等，主要面向航空、航天、汽車、高鐵等應(yīng)用。