IDC的数据显示，预计到2026年全球物联网支出将超过1万亿美元，且每台新上线的物联网设备都会连接4个新传感器。这也意味着物联网市场下有一个庞大的传感器市场。可以看到很明显的趋势，越来越多消费电子设备、物联网设备都在追求小型化，这也在一定程度上，驱使传感器的小型化。
Bosch Sensortec是传感器行业的领先者。在CES 2024上，Bosch Sensortec推出两款新型加速度传感器，全新发布穿戴用全球最小MEMS 加速计—— BMA530 和 BMA580，此外发布了全身运动追踪平台Smart Connected Sensors（SCS）。上述新品解决方案在4月15日的新品发布会首次亮相国内。作为全球最小的MEMS 加速计，BMA530 和 BMA580有哪些技术亮点，Bosch Sensortec在传感器小型化上有哪些新的进展？AI技术袭来，AI+传感器又有哪些新的可能？
小型化技术引领传感器迭代方向
Bosch Sensortec的BMA530和BMA580尺寸仅为1.2 x 0.8 x 0.55 mm³，面向智能手表、TWS耳机、AR/VR等可穿戴设备。其中BMA530通过计步器跟踪活动，BMA580通过骨传导技术实现了独特的语音活动监测功能。BMA530和BMA580最大的特点之一是尺寸，Bosch Sensortec将它做到了比蚂蚁还小，“1.2 x 0.8 x 0.55 mm³的尺寸是一般家蚁的四分之一大小”，Bosch Sensortec 亚太区总裁王宏宇在新闻发布会上表示。
图：BMA530、BMA580和上一代相比，BMA530和BMA580的尺寸降低了70%，可以说是最薄、最小的加速度传感器。“我们并没有在减小尺寸时降低传感器的性能，反而提供了编程的功能，可以让终端用户更容易实现运动追踪、手势识别等功能”。Bosch Sensortec是如何缩小传感器的尺寸的呢？这要归功于创新晶圆级芯片尺寸封装（WLCSP）。随着芯片小型化的发展，WLCSP逐渐被得到大规模地应用。Bosch Sensortec在小型化的技术探索上不只是BMA530和BMA580，还推出了世界上最小的颗粒物（PM2.5）传感器 BMV080，尺寸仅为4.2x3.5x3mm³，在准确测量PM2.5浓度时，体积还比同类产品小了450倍，面向超小型物联网设备。
图：BMV080传统上的PM2.5检测颗粒的模组内置了风扇，风扇的作用是要把空气卷进激光束，将空气样本引入传感器的检测区域，利用颗粒物反射或阻挡激光光线的特性，借助光电二极管加以检测和测量，因此体积也会比较大。而BMV080采用VCSEL的设计方式，加上算法的支持，可以直接测量空气中的PM2.5浓度。
AI+传感器，赋能终端设备智能感知功能
除了小型化，AI+传感器也成为发展趋势之一。AI技术的加持能够带来更加精准的感知、更高效的分析系统等。Bosch Sensortec 全球应用工程总监Frank表示，公司不是单纯追寻市场上的趋势，而是在推动趋势的发展。就在2021年，Bosch Sensortec率先推出了首款人工智能四合一气体传感器BME688，能够监测温度、气压、湿度、气体。这是Bosch Sensortec首个具备人工智能功能的气体传感器，并且提供BME AI-Studio软件工具。BME688配合BME AI-Studio可以加速客户开发。BME688可以应用在检测口腔异味、森林野火、食物新鲜程度、尿布状态等特定需求。
以检测食物是否变质产生异味为例，食物变质中的细菌会产生VSCs，需要对气体采样，建立不同的组合分类。再将其应用到BME AI-Studio中的人工智能模型开发中，训练BME688。此外，BME AI-Studio还会根据传感器的工作情况，优化功耗。我们认为未来传感器一定会有智能的功能在上面，除了强劲的大脑，还要把智慧的能力慢慢补充到端，这就变成了分布式的智能支持。王宏宇表示，或许不是所有的传感器都需要智能， 但为了提升更好的用户体验，我们认为传感器会具备一定的计算能力、一定的思考能力。这也是Bosch Sensortec在研究的方向。2024年，Bosch Sensortec推出智能化新品：全身运动追踪平台SCS，为可穿戴设备行业带来传感体验的升级。根据介绍，SCS具备软硬件融合多传感器（内置BHI380、BMP581、BMM350）；集成AI及蓝牙低功耗技术，提供定性身体反馈，并且帮助客户产品实现快速上市。
平台可应用在可穿戴设备、耳穿戴设备、AR/VR头戴式设备等。值得一提的是，该平台通过Bosch Sensortec的传感器将多达八个节点智能互联，结合定性和定量的动作反馈，为用户提供全身运动表现指导，实现包括健身、康复、游戏等创新应用，担任起私人人工智能反馈教练的角色。
图：全身运动追踪平台SCS演示效果如何让SCS发挥强大的智能传感，靠的是集成的可编程AI传感器BHI360、BHI380。这两款传感器具备三大优势，一是小型化、易集成；二是低功耗，适用于高端算法和简单手势识别；三是带有可编程的IMU，可定制。BHI380还具备行人导航、AI健身跟踪和游泳姿态分析的功能。
近年来，不管是汽车还是物联网等市场，传感器在各个细分应用行业都实现了快速发展。王宏宇认为，MEMS 会是宽广的 AIoT 的市场，第二个 100 亿市场将在不远的将来到来。从迭代方向来看，MEMS在物联网市场的小型化迭代一直在进行着，而Bosch Sensortec通过率先推出BMA530 和 BMA580两款MEMS 加速计再一次引领行业发展。物联网设备的智能化对传感器带来更高的要求，Bosch Sensortec通过AI技术的加持为终端设备的智能化感知带来了更多可能性。
