追随“MEMS一哥”博世 回顾传感器在汽车和手机领域的发展之路

　　每一款智能手机都具有屏幕自动旋转的功能，可以在风景和人像模式之间自由切换;在美国销售的每辆新车根据法律要求都配有安全气囊。前者满足用户在火车上看YouTube的需求;后者在事故中可以挽救用户的生命。从表面上看，两者完全是随机的、毫无关系的例子。但是，安全气囊和智能手机具有的共同点超过大多数人的想象。

　　这个故事要从电子学兴起之前说起。1923年春天，博世(Bosch)推出了一款警告司机汽车轮胎漏气等问题的警示铃。这是一款简单而巧妙的设计。警示铃安装在每个轮辋的内侧，如果轮胎气压低，每次轮胎旋转，警示铃就会接触地面而发出报警。我们可以把它看作是当今胎压监测系统的原始版本。

　　技术迅速发展。20世纪60年代末，博世开始制造用于燃油喷射系统的机械式压力传感器，并从70年代开始制造用于防污染系统的氧含量(LAMBDA)传感器。1987年，开发下一代更智能的机械式传感器在博世成功立项。

　　当时，出于舒适和安全的考虑，也为了符合北美洲和欧洲等市场对污染的严苛规定，全世界汽车制造商都在寻找将越来越多的电子特性集成至模组中的方式。博世也因此踏上了挑战之路。

　　微机电系统(MEMS)的第一波大规模生产要追溯到1995年。当时的传感器尺寸比今天大得多，主要用于汽车安全和舒适系统，在发动机管理软件的运行中也起着重要的作用，之后用于电源驱动辅助系统，如防抱死系统和电子稳定控制。

　　值得一提的是，MEMS传感器会告诉车载计算机在发生碰撞时是否打开气囊。被称为“博世工艺”的等离子刻蚀技术的问世，使大规模生产成为可能。汽车工业突然(意外地)发现比樱桃核的四分之一还小还薄的MEMS器件竟然驱动该行业成为科技革命的核心。

　　20世纪90年代，随着传感器功能越来越强大，尺寸越来更小，市场需求也在增长。精明的工程师萌发了将传感器技术应用到汽车行业之外领域的想法。一切显得非常完美：SUV市场繁荣起来了，传感器技术在我们日常生活的方方面面都获得了立足点，包括工作、教育和娱乐。

　　博世的传感器产品系列包括加速度计、陀螺仪、磁力计和环境传感器

　　第二波MEMS传感器热潮是在21世纪后期，虽然汽车仍然使用MEMS传感器，但在各种各样的消费电子产品中，包括智能手机和平板电脑，也出现了MEMS传感器。例如，用于室内导航以提供高精确度的数据。

　　电影《蜘蛛侠：回家》里的“小蜘蛛无人机”配备了博世的惯性测量单元，电影《星球大战》里的绝地武士Luke Skywalker的电子光剑使用的是博世的加速度计，Manus VR手套则采用了博世的磁力计和传感器中枢。如今，博世出货的MEMS传感器中，有四分之三是面向消费电子市场。

　　科技的发展速度如此之快，以至于下一轮演进并未花费太长时间。当前的传感器浪潮出现在2005年左右，比起“前辈”，传感器变得更小更强大，可以被连接在巨大的物联网(IoT)网络设备中，开始出现在智能城市设备(如博世的气候监测系统)、智能手机、无人机等。当然，传感器还继续应用在汽车领域，而且在可预见的未来还将继续存在。

　　博世的创新传感器技术项目负责人Reinhard Neul谈到：“在自动驾驶领域，我们目前正在开发新的角速率传感器，结合额外的惯性传感器、激光雷达和卫星导航，全面收集车辆的相关数据。由此，控制系统能实时感知车辆和其他道路使用者的位置和运动，并且可以相应地对这些信息做出反应。”

　　据麦姆斯咨询报道，目前，博世每天制造的传感器大约是450万颗，随着需要连接物体的数量增长，预计这个数字将继续膨胀。从汽车安全气囊开始，发展如今的智能手机，MEMS传感器已经走过很长的道路，如今在办公室、衣服口袋、房间的每一个角落里都有其身影，已成为人类生活中不可或缺的器件之一。