原创《一砂一世界读懂MEMS产业的现状与未来》书评二：传感器融合

 2019-11-27 18:27  2380 24 4 分类: 消费电子文集: 书评

上篇主要写了些个人感悟，这次简单谈谈传感器尤其是运动传感器的融合应用。书中第二、三章主要介绍了MEMS技术的分类以及MEMES在生活中的应用，个人涉猎的主要是运动传感器，包括加速度计，陀螺仪，磁力计，气压计等，本文就这几类MEMS传感器的融合应用展开讨论下。

书中介绍的手机，可穿戴式设备（手表，手环），无人机，扫地机器人等应用都需要得到设备的全时姿态，进一步可分解为静止姿态+平动，转动。一个物体的静止姿态可以用欧拉角表示，水平角度Yaw，上下角度Pitch，左右角度Roll。其中加速度计可以根据重力分量计算出Pitch和Roll，磁力计根据地磁场计算出Yaw。此外加速度计还可以粗略算出距离，得到平动，转动则由陀螺仪通过角速度对时间积分得到。

气压计主要提供垂直方向的信息，可以根据气压读数得到高度信息（气压和海拔高度有关系），尤其是相对高度的应用。比如TDK的电容式气压计，精度非常高，可以检测几cm的高度变化，从而可以用在防摔倒检测，上下楼梯，爬山，无人机等应用上。

每种MEMS传感器都有自身擅长检测的领域，当然各种传感器数据的融合更能提高用户的体验。传统手机，手环等设备一开始只有加速度计用来做抬起唤醒，敲击，计步等应用；后面加上磁力计用作指南针应用；再加上陀螺仪数据融合来做游戏应用，做各种运动姿势识别，做惯导等；加上气压计还可以优化计步应用，配合其他传感器用作更精确的惯导，更准确的运动检测，还可以辅助计算运动能量的消耗。

未来多传感器的数据融合是趋势，在各家硬件都越来越同质化的情况下，可以提供更完善的传感器整体解决方案的公司就能走得更远。所以国家在加大半导体产业投入的同时，除了关注硬件本身外，更要完善知识产权的保护，让传感器软件在市场是能有一席之地，从而推动软硬件的完美融合。毕竟多传感器融合最后还是得靠软件算法的优化，才能给客户带来更亮眼的解决方案，推动传感器在AI+IOT, Robotics等市场发光发热！