全球物聯(lián)網設備的接入量在持續(xù)增加。據Strategy Analytics此前發(fā)布的報告《全球聯(lián)網和物聯(lián)網設備預測更新》顯示，截至2018年底，全球聯(lián)網設備數(shù)量達到220億。該報告預測，到2025年將有386億臺聯(lián)網設備，到2030年將有500億臺聯(lián)網設備。

傳感器作為物聯(lián)網的主要驅動力，將會迎來巨大的機遇。如果將物聯(lián)網比作一張網，終端設備則是遍布在這張大網上的節(jié)點，而傳感器無疑是這些節(jié)點的中樞。據相關機構估算，在物聯(lián)網的帶動下，2016年到2021年期間全球傳感器市場復合增長率為11，2021年時市場規(guī)模將達到2000億美元。在前不久的第十三屆中電港物聯(lián)網技術應用研討會上，Renesas和ams介紹了多款針對物聯(lián)網領域的傳感器產品，亮點頗多。

Renesas整合而來的傳感器產品鏈

Renesas是一家由日立、三菱、NEC三家日本知名半導體公司聯(lián)合成立的公司，近年來做了非常多的整合，前年收購了INTERSIL，去年又收購了IDT，從整合方向看，Renesa從以MCU為核心的公司，向模擬、傳感以及驅動的周邊器件擴展。Renasas 解決方案市場部高級專家王均峰在會上表示，這是一個非常好的發(fā)展方向，Renesas正在加強全產業(yè)鏈、全解決方案的布局。

Renesas的傳感器是通過收購整合產生的一個產品鏈，在氣體、環(huán)境感知、生物感知等方面，都有全線的傳感器產品。

圖：Renesas SENSOR PRODUCT

空氣傳感器

Renesas的空氣傳感器基于三個方面：室內空氣傳感、冰箱空氣傳感，室外空氣傳感。王均峰介紹，室內空氣傳感器基于金屬氧化物，最大特點就是使用壽命長，可以達10年，并且穩(wěn)定性非常好。室外空氣傳感器與室內空氣傳感器的不同點在于，判斷空氣質量的方向不同，室內傳感器通過檢測一氧化碳、二氧化碳等氣體來判斷空氣的質量，室外傳感器通過檢測臭氧以及其他一些偏香味氣體的清新度來判斷空氣質量。冰箱空氣傳感器用于在關閉環(huán)境中判別臭味，冰箱對臭味特別敏感，所以所使用的傳感器也會要求更高。

環(huán)境類傳感器

亮度是環(huán)境感知類傳感器的一個最重要方向，據王均峰介紹，Renesas有全線的亮度傳感器產品，包括各種不同的亮度范圍、動態(tài)范圍、接近模式。另外還有RGB傳感器，可以感受環(huán)境中的RGB三色、感知到環(huán)境的色溫，例如蘋果手機屏幕之所以在藍光的情況下，還可以表現(xiàn)出比較好的性能，就是因為用了專門的RGB傳感器，通過對色溫的管制，將色溫動態(tài)調整到最合適的范圍。而目前，全球只有少數(shù)幾家廠商可以提供RGB傳感器產品。

生物類傳感器

Renesas今年推出的血氧傳感器，就是一類生物傳感器，在王均峰看來，Renesas的血氧傳感器與市面不同的點在于，它是基于反射式的單傳感器，即把所有的紅光、紅外的發(fā)光二極管集成在只有指甲蓋大小的單芯片里面，體積非常小，但卻包括LED發(fā)光管、接收管、放大器等等。

使用的時候，把手指放在單芯片上（見下圖右上角），就可以讀到血氧和心跳的速率，然后根據放大后的血氧和心跳圖，來做所有算法的勘測。此外，在算法上提供了一個窗口，所有的血氧和血壓是基于人群的大數(shù)據，包括幾十種膚色、不同的人群、年齡的差異化的數(shù)據，不過這些大數(shù)據需要客戶自己來做。王均峰介紹，所有健康類的產品，Renesas只提供基礎的芯片、算法，作為真正的量產化的二次開發(fā)，需要客戶根據不同需求自己來做。

傳感器如何連到IoT、連到云，大家會有各種各樣的需求。對此，瑞薩做了全套的解決方案，首先在硬件上，把所有的Sensor全部插拔來連到云，連到云端的時候，所有的參考設備都做好，包括Cloud Serve、BCC、TSDB，所有云端的參考設計都寫好，客戶可以基于這個做二次開發(fā)。在云端下面，PC端顯示界面，移動端設備也做好，這樣二次開發(fā)會快很多，容易很多。

這樣，如果客戶想要做一個很小、快速的系統(tǒng)，通過Renesas的系統(tǒng)就可以很快搭出來；如果需要商業(yè)化，客戶也可以根據Renesas的這個系統(tǒng)評估工作量，從而做出決定，是自己做，還是包給第三方來做。

目前來看，Renesas傳感器產品較為全面，除了上述提到的空氣傳感器、亮度傳感器、血氧傳感器，還有溫濕度傳感器、液體的流量傳感器等等，并且在物聯(lián)網領域，除了傳感器產品之外，Renesas在MCU、Power方面也有非常全面的產品線。

ams光學傳感器市占、尺寸全面領先

ams是一家專注于傳感器的公司，在全球有18個設計中心，公司可以提供光學傳感器、成像類傳感器、音頻類傳感器，還有位置、氣體、壓力傳感器等等。據ams集成式光學傳感器BL 高級市場經理郭海波介紹，其光學傳感器在市場上有非常高的占有率，光學傳感器包括激光發(fā)射器、環(huán)境類傳感器、顏色、手勢類、光譜等一系列傳感器。

環(huán)境光傳感器

所有涉及到要調光的，或者說有屏幕的設備都需要有環(huán)境光傳感器。郭海波表示，ams的環(huán)境光傳感器在全球市占率最高，基本上世面上所有使用環(huán)境光傳感器的廠商，都使用ams的傳感器。

ams的環(huán)境光類傳感器做最大的特點是尺寸小，最小尺寸做到1.1*1.6mm，采用厚度0.2mm TSB封裝的傳感器，適合用在智能傳感設備，比如智能手表、智能手環(huán)等需要超薄、超小、超低功耗的設備上。

環(huán)境光傳感器有一類值得重點關注，屏下環(huán)境光傳感器，ams在環(huán)境光傳感器擁有完整的硬件、軟件，全整套的解決方案，目前能將環(huán)境光傳感器做到OLED屏下的廠商，只有ams。因為現(xiàn)在手機已經是全面屏，表面開始沒有地方可以放Sensor，所以Sensor基本都往屏下發(fā)展，現(xiàn)在無論是屏下攝像頭，環(huán)境光傳感器，還是屏下的接近傳感器，都非常受關注。

ams的接近傳感器也已經放到屏下。接近傳感器原理非常簡單，應用也非常廣，接近傳感器之前主要也是在手機上，現(xiàn)在開始推到IoT市場，比如做光學按鍵。原理非常簡單，紅外的發(fā)射燈或者紅外的激光燈，發(fā)射出去，遇到障礙物之后反彈回去，讓接收端的傳感器接收能量，當被測物離Sensor越近，反射回去接收到的能量也就越多，即物體在靠近，能量也在增加，線性變化輸出的值也在變化。

ams接近傳感器的產品非常多，郭海波重點推薦一款小型化的接近傳感器TMD2635。

TMD2635專門針對TWS（True Wireless Stereo）耳機市場推出，最大的特點是整個器件的尺寸在這一類產品中全球最小，2.0*1.0mm封裝；第二個特點，除了本身器件非常小，中心間距也非常小，中心間距是指發(fā)射端到接收區(qū)域之間的距離，所以它支持最小的開孔。

郭海波介紹，這顆傳感器（TMD2635）的孔徑中心間距只有1.1mm，支持整個光學開孔（見下圖右上角）只有1.5mm直徑，并且這個孔已經加了組裝公差。因為光學器件用在TWS上，最大的問題是器件因為組裝公差或者貼片公差（在x軸、y軸、z都會有公差）的存在，從而很難將光學發(fā)射對準光學開孔，一旦器件沒有對準光學開孔，或者有一點偏差，它的底噪就會非常大，因為光發(fā)不出去，或者光接收不到，會導致器件會有很多不良。

TMD263 的光學開孔直徑1.5mm已經加了所有方向正負0.2mm的公差，因為中心間距只有1.1mm，它是目前全球最小的一顆接近傳感器，開孔也支持全球最小?，F(xiàn)在很多廠商，很多時候只提中心間距，不提最終的開孔可以開多大，這樣就會造成客人在大規(guī)模生產的時候，造成大量的不良。

此外，其功耗也非常低，功耗在工作模式只有70?，在sleeping模式也只有0.7?，總體來說，也就是它尺寸、功耗、開孔都非常小，特別適合TWS耳機的應用。郭海波表示，業(yè)界熟知全球前幾大TWS廠商都在用ams的接近傳感器做光學檢測，ams單環(huán)境光傳感器就有十幾個品類，涉及各種各樣的規(guī)格。

顏色傳感器

讓屏幕自適應當前所處的環(huán)境色溫，讓它更加人性化，更加舒服。因為人體有極強的適應性，跟前面的環(huán)境光一樣，當屏幕很亮，當你不去調的情況，前幾秒鐘，眼睛會覺得不舒服，可是幾秒鐘就適應了，因為眼睛可以通過瞳孔的收縮來適應屏幕，而我們需要讓智能設備來適應我們的眼睛，而不是讓我們的眼睛去適應設備。

顏色傳感器可以幫助屏幕適應當前所處的環(huán)境，郭海波重點介紹了ams一顆XYZ顏色傳感器TCS3430，這顆傳感器直接從XYZ，只通過一步轉換到CIE坐標里的小xy的坐標，直接得到對應的顏色和色溫，如下圖右下角的馬蹄圖，只要把xy坐標算出來，基本上是什么顏色就可以顯示出來。

TCS3430 的尺寸也非常小，1.75*2.41mm，主要用在環(huán)境色溫的檢測和固體顏色的檢測上，應用非常廣泛。

顏色傳感器還有另外一個大類，這是一顆集成顏色、接近功能、Flicker檢測功能的傳感器，不但可以檢測環(huán)境的亮度、環(huán)境的色溫，還能檢測當前光源是否存在閃爍的現(xiàn)象。比如現(xiàn)在室內的LED燈，大概是2000Hz的閃爍頻率，如果是銀光燈管，一般是高頻閃爍可能是50Hz-60Hz，因為人眼存在視覺延遲，可能不太感覺得出來，有些比較敏感的人能夠感覺出來，所以現(xiàn)在很多手機廠商，主打的一個概念是，他們的屏幕刷新率越來越高，從原來的60Hz，到90Hz，比如OnePlus天天打廣告，他們已經做到90Hz的屏幕。郭海波介紹到，因為部分人的眼睛非常靈敏，如果刷新率不夠快的話，他們還是可以感覺出來的，所以未來還有可能做成120Hz，ams的Sensor就可以檢測當前所處環(huán)境的亮度、色溫和光源閃爍頻率。

有這樣一個場景，我們有時候用手機拍電腦屏幕的時候，經?？吹绞謾C屏幕有一個個的條紋，因為電腦屏幕是以一定的頻率閃爍的，手機Camera可以看出來，因為是手機攝像用的CMOS或者CCD傳感器，反應速度更快，而ams的顏色傳感器可以幫忙規(guī)避這些問題。

這顆集成顏色、接近功能、Flicker檢測功能的傳感器，可以用在Moniter、筆記本電腦、IoT設備、智能音箱上，比如很多大型品牌Amazon、facebook做的大屏幕的智能音箱，都用到XYZ或RGB+Flicker的Color Sensor ,這樣可以自動的適應當前環(huán)境色溫、調節(jié)屏幕，讓用戶看起來會更加舒服。

此外，ams的手勢類傳感器也值得關注，這類傳感器是在集成了環(huán)境光、色溫的基礎上，多了一個手勢的功能。手勢傳感器可以用在多一些用戶互動的界面，支持上下左右的揮動，靠近眼鼻的檢測，在沒有遮擋物的情況下檢測距離是20cm。