深度觀察 | 全球半導體王者，引發傳感行業巨大變革？

來源：傳感器專家網，謝謝

編輯：感知芯視界 Link

英飛凌前身是西門子集團旗下子公司西門子半導體（Siemens Semiconductor），于1999年獨立，目前是全球功率系統和物聯網領域的半導體領導者，擁有感知、連接、安全、計算和執行五大硬件能力，也是全球第一大功率分立器件和車用半導體廠商。

而在傳感器領域，英飛凌更是許多傳感器芯片的重要供應商，譬如MEMS麥克風芯片市場，英飛凌的市占率全球第一。此外，英飛凌的許多傳感解決方案也被應用于眾多下游廠商的產品中。

英飛凌供應哪些傳感器芯片？如何看待全球傳感產業發展趨勢？聚焦傳感領域未來在中國市場將如何發展？近日，在Sensor Shenzhen 2024上，記者對英飛凌消費、計算與通訊業務大中華區合作伙伴與生態系統管理總監王進筑先生進行了采訪。今天，讓我們從傳感角度來觀察這家全球半導體巨頭，此外，英飛凌介紹了許多與合作伙伴一起完成的首創性、引領產業發展的創新傳感器技術和解決方案，英飛凌傳感器產品的創新應用值得我們思考、學習。

專家檔案

聚焦汽車和泛消費電子領域！英飛凌傳感器產業布局剖析

據英飛凌2023財年年度報告顯示，目前，英飛凌共有汽車電子（ATV）、零碳工業功率（GIP）、電源與傳感系統（PSS）以及安全互聯系統（CSS）四個業務板塊。

其中，傳感器技術及相關產品，則主要歸屬于汽車電子（ATV）和電源與傳感系統（PSS）兩大業務部。

據英飛凌消費、計算與通訊業務大中華區合作伙伴與生態系統管理總監王進筑介紹，在汽車電子上是全球領先的半導體解決方案提供商，因此，英飛凌的傳感器產品，最開始圍繞汽車電子方面開展，從車載雷達、胎壓檢測、碰撞檢測等等傳感器開始。

另一個是消費電子領域，早在十多年前智能手機爆發開始，英飛凌就向業界供應MEMS硅麥克風芯片，這是目前英飛凌傳感器產品的主要發端。

經過多年發展，目前英飛凌傳感器產品主要集中在汽車電子和消費電子兩大領域，分別歸屬于上文提及的 ATV和PSS兩大業務部。

在這里，王進筑強調，英飛凌的消費電子業務概念與業界普遍的消費電子概念有所差異——目前業界的消費電子主要指手機、耳機、智能手表等，而英飛凌將智能家居家電等等所有非車用、非工業應用的產品，都歸類到“消費電子”領域，歸屬于PSS業務部，英飛凌的消費電子業務是泛消費電子的概念。

總體來看，圍繞著汽車電子和泛消費電子領域，英飛凌布局了種類眾多的傳感器產品。

其中，ATV（汽車電子）方面，主要提供3D ToF、壓力、磁、77GHz雷達、電流等傳感器；PSS（消費電子領域）主要提供3D ToF傳感器、氣體傳感器芯片、MEMS麥克風芯片、壓力傳感器芯片、ASIC芯片、雷達傳感器芯片（24 GHz, 60 GHz）等傳感器產品。

據王進筑介紹，英飛凌還提供多種傳感解決方案，譬如被動雷達——基于WIFI路由器設備的WIFI感知方案等。

英飛凌傳感器產品針對不同應用領域及不同應用場景設計，最終服務于英飛凌的產品解決方案，是英飛凌產品體系中的重要元器件。

引領業界發展！英飛凌的這些創新傳感器產品行業首創！解決傳感產業最大難點

傳感器如同人的五官，能夠賦予物體感知視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等等的能力。然而，除了高性能、高靈敏度的傳感器外，如何應用這些傳感器做出創新的產品解決方案，解決物體實際感知的問題，才是當前傳感器產業最大的難點。

單個傳感器對于下游應用廠商來說，很難用，也不知道怎么用，只用形成傳感解決方案，才能為傳感器帶來更廣闊的市場。

作為全球傳感器產業的領先者，基于自身獨有的高性能傳感器產品，英飛凌在本次專訪中，介紹了多個行業首創的、具有突破性且應用廣闊的傳感器解決方案，或許能為業界帶來思考。

業界首創傳感器解決方案一、雙模3D ToF傳感器模組：推動機器人感知升級

3D ToF傳感器主要用于3D深度視覺測量，是當前服務機器人、掃地機器人等設備的必備傳感器。

據王進筑介紹，英飛凌創新性地將高分辨率iToF泛光照明和dToF遠距離點光源照明整合到單個混合ToF攝像頭中，推出業界首個雙模3D ToF傳感器模組。

該傳感器模組可以利用兩種TOF傳感器在不同遠近距離下的靈敏度（顆粒度）優勢，讓機器人同時具備遠距離3D深度測量能力（用于SLAM路徑規劃等）、近距離精細深度測量（用于近距離避障等），王進筑稱“這樣的話一個傳感器就解決了以前需要兩個傳感器或者說多個傳感器去處理的情況。是屬于一個首創性的產品，是比較新的。”

目前，該傳感器產品已在多家掃地機器人產品里面落地，其中有一些產品的話近期就會上市。

業界首創傳感器解決方案二、音頻變焦方案：變革視頻拍攝

如今，隨著CMOS技術在圖像傳感器的應用，圖像傳感器越做越小并且像素、性能也越來越高，尤其是被智能手機廣泛使用，拍攝已經成為日常大家使用的必不可少的一個功能。

在拍照尤其拍攝錄像過程中，將畫面縮小、放大是常見的操作，然而我們發現目前的錄像過程中，存在這個一個問題——拍攝錄像過程中畫面放大或縮小，收錄的聲音并不會隨之變化，這意味著許多“雜音”被記錄。

音頻變焦的需求廣泛存在，在音視頻錄制、會議系統及安防攝像頭等多個領域具有強烈需求，為了解決該問題，英飛凌與合作伙伴一起，使用8顆高性能英飛凌MEMS硅麥克風，與合作伙伴的先進技術算法技術結合，形成業界首個遠距離音頻變焦解決方案。

據王進筑介紹：“比方說你的鏡頭里面出現的的時候，你的音頻里邊就會聽到多人的聲音。當你把鏡頭推進到某一個人的時候，你就只能聽到這個人在說話，旁邊的人聲音就被消失了，就跟著視頻一起被移出了鏡頭，然后音頻也被移出了耳朵，這個就是音頻變焦?！?/p>

業界首創傳感器解決方案三、WIFI感知：業界前沿，探索更方便人們生活的感知方式

WIFI感知是一項正在發展中的先進傳感技術，也稱為被動雷達，在WIFI感知技術上，英飛凌也走在了行業前列。

據王進筑介紹，WIFI感知主要是利用現有的WIFI路由器、WIFI終端設備所發出來的無線電信號，去感知空間里面的人的存在以及人的活動。

WIFI感知技術在智能家居、智慧安防等許多場景用途廣泛，相比目前的紅外檢測、雷達檢測等現有感知技術，需要增加新的傳感器，而WIFI感知幾乎不增加成本，使用現有的WIFI設備即可。此外，空間中的多個WIFI設備，也能獲取更豐富的感知信息。

那么，未來WIFI感知技術是否會取代現有的毫米波雷達、紅外傳感器等在智能家居的應用呢？

王進筑強調，WIFI感知技術與毫米波雷達等傳感器并不是簡單的取代關系，而是互補的關系，在感知方式、顆粒度等許多方面存在不同。

未來的智能家居、智慧生活，將需要多種多樣的傳感器提供豐富的感知信息，這是智慧生活的基礎，有了這些感知能力，才能夠自動控制燈光、空調、窗簾等等家居設備，實現智慧生活。

業界首創傳感器解決方案四、PSoC? Edge：融入AI算法的下一代MCU，賦予傳感器聰明的大腦

業內人士都知道，微控制單元（MCU）是傳感器的重要下游芯片，傳感器信號通過MCU的處理才能進行下一步的控制等操作。

當前，隨著智能化時代的到來，各種應用場景對傳感器的信號處理提出了更高、更智能化的要求，也即包括智能傳感器等概念的提出，而目前，讓傳感器更聰明這個功能，依賴于強大的MCU芯片。

大模型等人工智能技術的快速發展，深刻影響了各行各業。在傳感器領域，作為行業領先者，英飛凌也推出了新的MCU芯片——PSoC? Edge，被譽為下一代MCU。

不同于當前的一般MCU，英飛凌PSoC? Edge系列MCU擁有一個DSP單元和一個神經網絡加速單元，具有硬件輔助機器學習 (ML) 加速功能，能進行邊緣AI計算等更多高性能設計。

可以預見，英飛凌PSoC? Edge系列MCU芯片將給業界帶來新的“AI”革命。

王進筑評價這顆MCU芯片：“有了這么一個處理器的話，我們就可以融合音頻、圖像和視頻等等外部世界感知到的信息，把這些信息的融合起來，通過傳統的信號處理和人工智能學習算法，去使得整個傳感器變得更聰明、更可靠、更準確。”

英飛凌傳感器產品的特色和優勢在哪里？英飛凌這樣看待傳感器在其產品體系中的作用！

推動低碳化和數字化，從而為人類創造更美好的生活，是英飛凌發展的重要戰略，而英飛凌當前在做的一件非常重要的事情，就是連接現實世界和數字世界。

連接現實世界的第一道就是要感知現實世界，感知物理世界的溫度、濕度、壓力等等信息，將這些信息進行輸出，最終進行數字化，才能為下一步的數字生活創造可能性。

因此，英飛凌構建了多個數量、種類較多的傳感器產品線，同時在傳感器上下游，英飛凌擁有MCU、功率半導體芯片等等產品，能夠為用戶提供整體的、一站式解決方案，這是英飛凌傳感器產品非常重要的特點。

譬如以如今火熱的新能源產業為例，在電動傳動系統中，英飛凌能夠提供磁傳感器、電流傳感器、MCU、驅動芯片和各種功率器件，為客戶形成完整的產品解決方案。

此外，產品的創新引領和質量保證，是英飛凌有別與許多企業的優勢。通過這兩個關鍵節點的控制，英飛凌保持了技術領先以及總成本的優勢。

王進筑認為，英飛凌包括傳感器在內的許多產品，在全球范圍內均有許多競爭對手，英飛凌跟別人不一樣的地方是技術走在了行業的前列，憑借強勁的創新能力和技術積累，英飛凌在許多方面引領行業發展。譬如前文所提到的雙模3D ToF傳感器模組、音頻變焦解決方案、WIFI感知等眾多創新解決方案。

另外一方面的話，英飛凌以質量為本體，王進筑提到：“大家可能想到的是質量很好，事實上也是這樣，我們的不管是哪一類的傳感器，我們都是希望把這個質量可靠性，質量做到做到最好?！?/p>

而英飛凌產品的質量保證，也涉及到客戶選擇英飛凌一個很重要的隱形性因素——成本。英飛凌通過對產品質量的控制，使得客戶在后期保養維修、替換等方面次數減少，從而保持了系統總成本上的優勢，而不僅是元器件前期購買的成本優勢。

未來傳感器技術怎么發展？英飛凌怎么看？

隨著MEMS技術在傳感器的應用，傳感器的低功耗、小型化、智能化，已經成為趨勢，并掀起了傳感器在物聯網、汽車、家居、機器人等各行各業的應用浪潮。

面對未來幾年全球傳感器技術的發展，王進筑著重強調了兩個趨勢：智能化、多傳感器融合。

傳感器的智能化，未來需要更多算法去處理復雜的現實世界的問題。比方說用毫米波雷達去做存在檢測，這件事情不難，但是你要把這個空間里面的像窗簾、風扇，其他的一些也會動的一些干擾因素，從這個毫米波雷達檢測到的信號里邊把它剔除掉，這個是有挑戰的，就是要準確識別各種物體。目前來說，許多傳感器在這些檢測上還有進步的空間，這就要靠算法，或者說可能更多的我們是需要一些機器學習、人工智能的一些方法去加持，去提高這個傳感器的可靠性、準確性。

傳感器技術另外一個方面的趨勢，就是傳感器的融合，就像WIFI感知技術會不會取代毫米波雷達？我說不會，它應該是一個互補的關系，換句話說就是多傳感器融合的關系。通過多傳感器融合，使整個感知系統更聰明、更可靠、更準確，從而推動未來的智能家居、智能樓宇等各種智慧生活的落地。

英飛凌與多家國產企業聯手推動中國數字化產業發展，毫米波雷達生命體征檢測等創新傳感方案已在60多家三甲醫院落地！

英飛凌于1995年進入中國市場，至今已經有29年歷史，在明年（2025年）將迎來30周年。

在這近30年間，英飛凌立足中國服務中國，與許多國產企業一起，推動了中國數字化產業的發展。

王進筑提到，在智能汽車、智能手機、掃地機器人、智慧健康、智慧養老、智慧家電、智慧工業（工業預測性維護）等等領域 ，英飛凌均有許許多多的大客戶案例、產品案例，通過高性能傳感器等各種產品，為客戶提供完善的解決方案。

這里，王進筑提到英飛凌服務中國合作伙伴的兩個重要維度：引領性的創新產品解決方案、賦能用戶的產品創新。

英飛凌與合作伙伴一起，應用英飛凌的半導體解決方案和客戶的系統解決方案（如算法）等結合，從而為市場提出一些創新的、具有行業引領性的產品方案。

王進筑認為，英飛凌與合作伙伴一起提出的創新產品方案對行業非常有引領性：“這個解決方案的一個很重要的價值就在于它為市場展示了一種可能性，或者說一種可行性，使得有更多的人去跟隨去進入這個市場，然后大家一起來把這個市場做法做強。”

這里，王進筑提到了一個令人印象深刻的案例，那就是基于毫米波雷達傳感器的非接觸式生命體征監測解決方案。

在醫療中，對心率、呼吸頻率等生命體征進行持續的監測是非常重要的，一直以來，醫院中采用的是接觸式貼片監測的方式，傳感器通過貼片電極與患者直接接觸進行測量，對患者夜間睡眠、行動等造成許多影響。

使用雷達傳感器監測生命體征的研究已經進行了幾十年，然而因為種種技術因素，遲遲無法在醫療中真正落地。

英飛凌通過創新的60 GHz雷達傳感器，與中國本土高科技企業一起，推動了毫米波雷達非接觸式生命體征監測的落地。

據王進筑介紹，該方案能夠實現心率以及呼吸全過程的精細化檢測，能夠進行睡眠分期、睡眠呼吸障礙等的診斷，目前已經在國內六十多家三甲醫院落地進行使用，達到了醫療級別的監測效果。

“我們現在可以證明通過毫米波這種非接觸的、無感的、不侵犯隱私的，依從性非常好的這樣一種檢測方式，它可以去跟醫院現在使用的PST貼片的監測方式，它的這個檢測的效果可以達到等效。因此，也獲得了中國藥監局的醫療器械二類器械的認證。”

通過這個案例，英飛凌向向整個市場展示了，使用毫米波雷達去實現非接觸的生命體征監測，使用非常容易，且成本低廉，依從性也非常好，通過這種技術革新實現智慧醫療的真正落地。

“然后其他的從業者就會跟進，大家就會一起把這個市場做開做大，讓傳感器能夠給人類帶來更好的一個生活和方式，對這個是我們的引領作用?！?/p>

英飛凌與中國本土客戶合作的第二個方面，就是賦能用戶的產品創新，通過英飛凌的高性能芯片和合作伙伴的算法，共同去設計創新的功能模組、單元，最終這些模組、單元應用在終端用戶的產品中，為客戶節省大量的資金投入和設計時間，加速客戶的產品上市，這是英飛凌服務中國本土客戶、服務中國企業的另一個重要的方面。

同時，通過引領性的創新產品解決方案、賦能用戶的產品創新，英飛凌與許多國產企業一起，近30年來推動著中國物聯網與數字化產業的發展。

結語

作為全球功率系統和物聯網領域的半導體領導者，英飛凌尤其以功率半導體知名。圍繞汽車電子、泛消費電子領域，英飛凌在傳感器領域也擁有豐富的產品線，以傳感器為感知前端，形成完整的產品解決方案。

在本次專訪中，我們也能看到英飛凌公司強勁的創新能力，通過與許多合作伙伴的努力，應用英飛凌的高性能傳感器，創造出雙模3D ToF傳感器模組、音頻變焦方案、毫米波雷達非接觸式生命體征監測等等眾多創新感知方案，引領行業的發展。

這也值得國產傳感器企業思考和學習，單個傳感器下游企業應用困難，或者下游企業根本不知道這個傳感器能用在哪里，用在什么地方，如何與合作伙伴一起將傳感器用起來，創造更多的智慧生活場景，或許才是未來的發展關鍵，也是當前國產傳感器企業的發展困境

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審核編輯 黃宇