全球最具代表性的20家傳感器公司

[導讀]IMS研究指出，保健和醫療領域的可穿戴設備佔據今年60%市場份額，未來的份額可能會進一步提升。可穿戴市場存在如此巨大的商機，可你是否了解可穿戴設備的技術難點在生物傳感器呢?

　　談移動醫療技術逃不掉可穿戴設備，據市場研究機構IMS預測，2011-2016年可穿戴設備市場複合年增長率為53.7%，到2016年市場規模將超過60億美元，出貨量超過1.71億件。可穿戴設備的主要應用領域包括：以血糖、血壓和心率監測為代表的醫療領域，以運動監測為代表的保健領域，以信息娛樂為代表的消費領域，以數據採集和顯示為代表的工業和軍事領域。IMS研究指出，保健和醫療領域的可穿戴設備佔據今年60%市場份額，未來的份額可能會進一步提升。可穿戴市場存在如此巨大的商機，可你是否了解可穿戴設備的技術難點在生物傳感器呢? 有權威機構報導，到2016年，全球傳感器市場將增至915億美元。

　　傳感器的分類：

　　一、運動傳感器包括加速度傳感器、陀螺儀、地磁傳感器或者說電子羅盤傳感器、大氣壓傳感器(通過測量大氣壓力可以計算出海拔高度)等。這些傳感器主要實現的功能有運動探測、導航、娛樂、人機互動等，其中電子羅盤傳感器可以用於測量方向，實現或輔助導航。國內傳感器公司有美新半導體、明皜傳感、矽睿科技、深迪半導體、士蘭微電子、敏芯微電子等。生命在於運動，運動是生命中不可或缺的重要組成部分。因此，通過運動傳感器隨時隨地測量、記錄和分析人體的活動情況具有重大價值，用戶可以知道跑步步數、遊泳圈數、騎車距離、能量消耗和睡眠時間，甚至分析睡眠質量等。

　　二、生物傳感器包括血糖傳感器、血壓傳感器、心電傳感器、肌電傳感器、體溫傳感器、腦電波傳感器等，這些傳感器主要實現的功能包括健康和醫療監控、娛樂等。國內的此類傳感器公司有神念科技、敏芯微電子、芯敏微系統、納芯微電子等。藉助可穿戴技術中應用的這些傳感器，可以實現健康預警、病情監控等，醫生可以藉此提高診斷水平，家人也可以與患者進行更好的溝通。

　　三、環境傳感器包括溫溼度傳感器、氣體傳感器、pH傳感器、紫外線傳感器、環境光傳感器、顆粒物傳感器或者說粉塵傳感器、氣壓傳感器、麥克風等，這傳感器主要實現環境監測、天氣預報、健康提醒等功能。國內傳感器公司有康森斯克電子、煒盛電子、艾譜科微電子、芯晨科技、敏芯微電子、芯奧微傳感等。

　　全球最有意思的傳感器公司大盤點

　　1. MC10

　　MC10是伊利諾斯大學香檳分校JohnRogers教授創辦的，MC10成立的技術基礎是「可伸縮電路」。該公司的目標是：重新定義人體與電子電路的接口，將人儘可能武裝成超人。

　　結合傳統電路和新技術來開發出新一代更薄、自適應形狀的設備，MC10的「生物印章」是能夠自適應穿戴者拉伸、彎曲和移動的傳感標籤設計。生物印章應用薄膜電池技術開發了可充電電池，從而可以測量多項生理機能，測量可以反映大腦、肌肉、心跳以及體溫的神經系統數據，並且可以測量應用於人體健康和醫療設備的水化水平。

　　該公司在2010年底和Reebok合作，並於去年底推出一款旗艦產品Reebok CHECKLIGHT。該產品可以方便的測量運動員的運動機能。MC10還將在今年，聯合消費電子及醫療領域的巨頭，發布首款貼合皮膚的傳感器。

　　2. CAMBRIDGE CMOS SENSORS

　　該公司創立於2008年，來自於世界著名的劍橋大學。他們的主要產品是微型氣體傳感器。

　　該公司目前已有的三款產品應用的技術有：MOX(金屬氧化物)技術、micro-hotplate(微加熱板)技術以及MEMS micro-hotplates技術，並且他們還在積極開發紅外探測器。

　　這些產品計劃應用於汽車、呼氣測醉器、瓦斯監測設備以及醫療保健設備。該公司製作的CMOS傳感器擁有低功耗(<10mW)小型化(0.99mm*2*3mm)的特點。

　　該公司最近宣布與ASE合作開發世界上最小的氣體傳感器。金屬氧化物氣體傳感器將用來監測乙醇、一氧化碳以及其它揮發性化合物。未來這些小型化的傳感器或許可以應用到對大小要求很高的設備，比如手機、平板電腦等。

　　3. VALENCELL

　　該公司主要研發生物數據傳感器，2006年成立於美國北卡萊納州。

　　他們的產品包括三個新元素：傳感器模塊設計、單一的提取技術、生理評估。其主要產品是PerformTek。PerformTek的功能涵蓋：心率監測和心率恢復，攝卡路裡/能量消耗、距離、速度、節奏、步伐以及鍛鍊跟蹤, 結合選擇鍛鍊計劃和指導。該公司確信他們的產品不只局限於健身，將來還會涉足醫療甚至軍工領域。

　　Valencell的傳感器目前應用於LG心率耳機，iriverON的個人培訓耳機，Rhythm+一個可穿戴的心率檢測儀等。

　　4. OPTOI

　　該公司是有20年歷史的義大利公司。他們最初專注於電子包裝，現在他們設計和研發應用於工業、環境、生物醫學、電信和航空航天領域的矽傳感器。

　　OPTOI目前有四種類型的傳感器：光學、反射、化學MEMS以及磁傳感器。許多光傳感器被用在條形碼掃描和運動控制系統，他們的發射傳感器有應用於自動交易系統和醫療條形碼掃描儀。

　　他的合作夥伴Bellini將花費一年的時間檢測冰山的變化，檢測冰如何變成冰山，冰山又如何變成水。OPTOI將為Bellini提供傳感器以檢測環境變化和生物識別。

　　5. VAISALA

　　Vaisala現在是全球公認的環境與工業檢測技術的領導者。他們的業務包括二氧化碳測量、光亮度測量、油中水份的含量、壓力傳感以及路面狀況測量，此外他們還有多功能天氣傳感器，主要測試風、雨以及溼度。

　　他們為各種公司提供應用於生命科學、能量管理、智能家居以及工業測量的傳感器。公司最近研發出了先進的總閃電傳感器(Total Lightning Sensor)LS7002。第一個non-VHG傳感器用來探測總閃電(結合發生在一次雷暴中的雲和雲到地的閃電來監測)並且可以區分雲和雲到地。他們計劃在網絡上為那些擔心雷電會給他們的地面或航空資產帶來威脅的人們提供實時數據。

　　目前，該公司正與NASA合作，試圖從太空監測地球的空氣品質。

　　6. Kionix

　　Kionix成立於1993年，2009年被日本羅姆收購。

　　他們製造的加速器(accelerometer)被廣泛應用於工業、保健以及汽車應用。加速器可以內置入震動檢測、屏幕旋轉、手勢識別以及活動檢測算法。傳感器也可以被用作加速計的一部分，該公司還是第一家發明磁陀螺解決方案的公司，該磁陀螺已經被證明可以被Windows8.1系統所兼容。

　　Kionix新發布了一款基於ARM的傳感器—KX23H，該傳感器將用於消費健康類產品。該產品可以計步、計算卡路裡並且區分使用者的停止、步行、跑步、坐車、坐火車等狀態。

　　7. Hillcerestlabs

　　Hillcrest Labs是全球著名的運動控制軟體硬體供應商。該公司和LG、三星、博通等是戰略夥伴合作關係。

　　Hillcrest Labs生產傳感器內核和傳感器模塊。他們的自由空間(Freespace)傳感器模塊可以用在頭頂顯示器和虛擬實境程序，同樣也可以使用在車輛和機器人的工業監控。

　　Hillcrest Labs現在和聯想合作，把他們的運動和姿勢控制設備應用在聯想最先的智能電視中。聯想最新的終結者(Terminator)S9，就應用了他們的解決方案。

　　8. BOSCH

　　該公司至今已經出售了超過40億個MEMS傳感器。BOSCH的傳感器應用包括：3軸式加速(3-axisacceleration)、陀螺儀和地磁傳感器。該公司還開發了6軸式(6-axis)傳感器用在電子羅盤，同時9軸傳感器用在絕對定向傳感器。他們的產品廣泛應用在手機、平板等設備中。

　　BOSCH日前推出了第一款功耗在1mA以下的慣性測量單元(IMU)，應用於手機、平板、穿戴設備中高度精確，實時監測的應用。

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　　9. attocube

　　attocube的各式系統被用在實驗室。他們為工業應用提供科學的測量工具，attocube開發和製作的光纖位移傳感器可以在極端環境下工作。他們的FPS傳感器可以實時測量精確到皮米(picometer)的位移和振動。也就是說他們的檢測工藝以從超精密加工檢測到極端嚴酷的輻射環境下都可以應用應用。

　　今年年初attocube接管了Neaspec的大部分業務，該公司專門從事近場光學顯微鏡研究。

　　10. Leti

　　Leti是一個致力於小型化技術應用的研究實驗室，他們於1980年代開始發展MEMS。該公司有超過150人的研發團隊來研發和升級新產品，包括：加速傳感器、SOI壓力傳感器、重量傳感器以及溼度傳感器。

　　Leti還積極地通過它的分拆轉讓自己的技術給其它公司。目前為止37家公司通過這個計劃與其合作。

　　Leti是值得尊敬的公司，他們的負重傳感(loadsensor)被家庭用品生產商Terraillon使用，他們的夜視傳感器被諾基亞使用。他們更多的精力現在放在了外部環境檢測上面了，與CORIMA合作開發開發應用於公路和場地自行車賽的壓力傳感器，測量運動員在腳踏板上的蹬踏力。

　　11. KNOWLES

　　該公司成立於1946年，目前在全球37個國家設有辦事處。

　　Knoeles致力於通信和音頻市場，計劃開發在噪聲很大的環境中提高聲音解析度的產品，同時還有應用於動物監測、機械設備狀態監測、非接觸式位置測量以及的槍擊三角(gunshot triangulation)的超聲波設備。應用在Zeri-HeightSiSonic麥克風(一個小型的低功耗麥克風)中的聲傳感器很適合應用於小型手提寬音頻電子設備，同時RF抗幹擾性能也符合要求。截至去年，該公司總共出品了50億個SiSonic麥克風。

　　2014年六月，該公司工程師開發出全球第一款支持超聲波寬帶的麥克風，這就允許麥克風支持手勢識別，該產品預計在年底前開始生產。

　　12. Sensonor

　　該公司創立於1985年，2003年被英飛凌收購，2009年從英飛凌分離出來。從1987年開始，該公司總共出售了2.5億壓力傳感器。

　　該公司目前擁有兩個陀螺傳感器和一系列壓力傳感器的模具。他們的陀螺傳感器擁有SPI接口並且是剛性陶瓷LLC封裝。可以應用於救援、宇航以及水下應用。

　　他們的SW380矽MEMS傳感器晶片應用於好奇號火星探測器。

　　13. EnOcean

　　德國EnOcean公司2001年從西門子分離出來，總部位於慕尼黑。現在在美國和德國總共擁有60名員工。該公司在2008年推動成立了EnOcean聯盟。其聯盟成員包括德州儀器、ABB以及霍尼韋爾等350家成員公司。

　　EnOcean致力於能量採集技術，使得無線傳感器所需要的能量來源於周圍環境中採集的能量，其中包括：機械能、光能以及溫差能。他們的技術包括微能量轉換器、微功耗電路以及可靠地無線鏈路。目前主要應用在建築自動化系統，產品主要有無線無源門卡、無線無源門窗磁以及無線無源人體存在傳感器。

　　EnOcean開關模塊近期被應用於飛利浦的Hue智能燈控，並且EnOcean公司還有自己的智能家居系統，涵蓋無源無線傳感器和開關等一系列產品。EnOcean智能家居解決方案，被安裝在了德國預裝制房屋品牌WeberHaus第5代超過2000棟住宅中，並開放展示，以慶祝WeberHaus成立50周年。

　　14. XCO

　　這是一家美國公司，專門研究新型溫度傳感器。該公司的連續熱電偶(Continuous Thermocouples)是線性溫度傳感器的重要組成部分。CT2C和FTLD使該公司擁有專利的產品，它們被應用在氣化爐、電力變電站、危險品倉庫以及油庫。XCO的產品可以承受惡劣的自然環境以及極強的外界壓力以保證儘可能早的預警火災從而保證財產不收損失。

　　15. VISUALANT

　　該公司主要研發有彩色標示功能的化學掃描儀。他們目前銷售彩色ID (ChromaID)，該傳感器模塊是由結構光、LED以及光電二極體組成。房間裡安置一個手持掃描儀，該掃描儀是一個底價的分光光度計，它可以檢測LED發出光的反射光。該設備可以用來檢測藥品、識別假冒商品、做醫療檢測，以及汙染監控。

　　16. freescale

　　傳統的模擬&傳感器件生產商。他們開發設生產了六軸(6-Axis)傳感器、加速計、陀螺儀、壓力傳感器以及觸摸傳感器，這些傳感器被應用在汽車、消費、工業、醫藥等行業。

　　飛思卡爾的運動加速傳感器為《吉他英雄》遊戲提供了有力的支持。他們的數字加速器在很多手機中都有應用。2014年7月，飛思卡爾與6家公司共同組建Thread聯盟，旨在促進Thread無線標準在智能家居領域的發展。

　　17. KISTLER

　　Kistler的傳感器主要用於測量力-力矩、力-位移、力-時間信息。他們的壓電傳感器時動態應用的理想選擇，並且在內燃機發展的50年裡發揮了巨大的作用。該壓電傳感器在400攝氏度的情況下依然能夠測量壓力變化。

　　他們的傳感器廣泛應用在國際武器測試委員會Commission for Firearms Testing (the C.I.P.)。

　　18. KWJ

　　KWJ成立於1993，並於2007年與TransducerTechnology公司合作，將納米技術應用於氣體檢測儀器。一年以後，KWJ在其Eco傳感器中添加了臭氧檢測功能，該傳感器被應用於工業檢測。

　　KWJ致力於研發氣體檢測傳感器。MEMS納米傳感器是延長電池使用壽命、免維護的低功耗解決方案，並且可以選測檢測甲烷、氫氣、二氧化碳或者其他可燃性氣體。KWJ還生產了絲網印刷電化學傳感器(SPEC)。這些傳感器通過氧化被測氣體來產生電流，並且它們的3mm厚的尺寸使得它們很容易被集成到移動消費設備中。

　　19. Proteus Digital Health

　　Proteus Digital Health開發用來收集和匯總各種行為、生理和治療指標的數碼產品。他們目前產品中有一個可吸收的傳感器(ingestible sensor)可以用在處方藥中。這種將傳感器放入藥囊中的設計可以讓醫生更好地了解病人對治療的反應。隨後這個傳感器會激活胃酸，通過膠囊兩端的導體材料產生電流，來供給傳感器工作。類似土豆電池的工作原理，胃酸作為電解質。

　　20. PYREOS

　　Pyreos開發的被動紅外技術，被應用在石油和天然氣領域。同時該公司的傳感器還經常被應用於工業氣體、火焰檢測以及手持光譜等市場。其專利技術是在公司成立之初，從西門子獲得的，經過一些年的研發和生產，現在他們想要將產品應用於手機和平板電腦。其非接觸式的姿勢控制傳感器可以在距離手2米的範圍內檢測到用戶的熱量。

　　在獲得400萬美元投資後，Pyreos將開發兩款不同的感知人類行為和近距離識別的傳感器，其中一款測量範圍是500px，另一款是1m。它們可以檢測上下左右以及輸入功能。這種紅外傳感器是行動裝置的理想選擇，因為他們的耗電量是毫瓦級的，功耗比LED運行時的500分之一還要少。