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根據(jù)YoleDevelopment預(yù)測,2015到2021年間全球MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))市場的年復(fù)合增長率約為8.9%,盡管屆時(shí)市場規(guī)??蛇_(dá)200億美元,但與先前由于智慧型手機(jī)、平板電腦等消費(fèi)電子產(chǎn)品拉動的兩位數(shù)以上的增長相比,市場成長明顯放緩。
究其原因,除了智慧型手機(jī)等消費(fèi)市場成長趨緩?fù)猓?/span>MEMS持續(xù)的「跌價(jià)」也是主因之一—以陀螺儀和加速度計(jì)產(chǎn)品為例,其價(jià)格每季度會下跌3%至5%,因此在消費(fèi)電子市場紅利出盡之前,找到新的市場成長空間,MEMS廠商就是其中的關(guān)鍵。
圖一: 2015-2021年全球MEMS市場預(yù)測(按照產(chǎn)品分類)
汽車市場就是其中被寄予厚望的一個(gè)領(lǐng)域,目前平均每輛汽車上使用的MEMS數(shù)量已超過20個(gè),主要應(yīng)用于汽車的安全與節(jié)能系統(tǒng)中,如電子穩(wěn)定控制、胎壓監(jiān)測、安全氣囊、引擎管理和尾氣處理等,有數(shù)據(jù)顯示2022年這一類市場規(guī)模將達(dá)到32億美元。此外,近年來ADAS和無人駕駛汽車的發(fā)展,也會為汽車引入新的MEMS器件,比如MEMS與激光掃描系統(tǒng)LiDAR結(jié)合可獲取更高分辨率的環(huán)境掃描數(shù)據(jù)。
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汽車用抬頭顯示器(HUD)是另一個(gè)市場賣點(diǎn)—將圖像化的提示訊息投射到車前擋風(fēng)玻璃上,與實(shí)際道路情況重合,達(dá)到一種AR(擴(kuò)增實(shí)境)的效果,這讓投影設(shè)備廠商發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新大陸,例如TI早已開始大力推廣其基于MEMS的DLP投影技術(shù)在這種「無螢?zāi)弧箞鼍跋碌膽?yīng)用。
圖二: 基于MEMS技術(shù)實(shí)現(xiàn)的汽車抬頭顯示器(HUD)
MEMS在顯示領(lǐng)域的應(yīng)用,同樣也可以移植到新一代消費(fèi)電子產(chǎn)品中,為AR/VR等可穿戴裝置提供小尺寸、色彩鮮艷、高流明的顯示體驗(yàn)。與此同時(shí),也有廠商在探索利用MEMS元件實(shí)現(xiàn)手勢識別等3D位置和運(yùn)動測量,其原理是利用MEMS的壓電效應(yīng)制造出壓電超聲波感測器,進(jìn)行超聲探測和定位。
據(jù)了解這種感測器的功耗極低,一次測量只消耗4微焦耳的能量,低采樣率時(shí)電流僅有毫安培。2016年的CES展會上,Chirp Microsystems公司展示其基于MEMS的超音波手勢識別技術(shù),預(yù)計(jì)在今年底上市虛擬現(xiàn)實(shí)和游戲機(jī)領(lǐng)域的商用產(chǎn)品。雖然這些應(yīng)用暫時(shí)還無法與智慧型手機(jī)的市場規(guī)模相提并論,但無疑會改寫消費(fèi)性電子市場的人機(jī)交互模式,創(chuàng)造出一個(gè)比觸控螢?zāi)桓匀坏娜藱C(jī)介面,幫助MEMS廠商透過改善用戶體驗(yàn)的角度進(jìn)而獲取利潤。
此外,生物醫(yī)療領(lǐng)域也可能成為MEMS的另一個(gè)市場熱點(diǎn),包括病人監(jiān)測、體外診斷、醫(yī)療成像、病人護(hù)理、給藥和藥物研究等五個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。
根據(jù)Yole Development的預(yù)測,生物MEMS市場將從2015年的27億美元增長至76億美元,年復(fù)合增長率為18.4%,十分可觀。新的MENS應(yīng)用情境也在不斷涌現(xiàn),例如在外骨骼和視網(wǎng)膜植入物中的應(yīng)用。
傳統(tǒng)上,專業(yè)生物MEMS市場其中一個(gè)顯著的特征就是產(chǎn)品單價(jià)高,但是單一元件的市場容量小,通常都是在100萬顆以內(nèi),讓MEMS廠商很難從規(guī)?;?yīng)中收益。因此大家開始寄希望于「消費(fèi)型」的生物MEMS市場發(fā)展,如血糖、血壓等健康監(jiān)測,希望從中挖掘出可以「放量」的市場。盡管生物醫(yī)學(xué)類產(chǎn)品存在認(rèn)證等環(huán)節(jié),市場導(dǎo)入期較長,會增加綜合成本,但相信大家還是有足夠的耐心去等待。
最后,物聯(lián)網(wǎng)無疑是MEMS廠商心中最大的一個(gè)「夢」,無處不在的終端感測器讓MEMS存在感劇增,與NB-IoT等新興的低功耗無線協(xié)議結(jié)合在一起,更得以實(shí)現(xiàn)更大范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)收集、分析和運(yùn)營,定義出新的商業(yè)價(jià)值,預(yù)計(jì)2020年的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備會超過500億臺。
不過,這樣巨量的市場價(jià)值并不一定會自然地傳導(dǎo)至MEMS元件,MEMS廠商面臨著一個(gè)新的挑戰(zhàn)—物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要的通常是一個(gè)整合感測器、MCU、無線通信,甚至是軟體、云端大數(shù)據(jù)應(yīng)用的整合解決方案,在其中單一感測元件的物理價(jià)值反而顯得「微不足道」,這也是目前MEMS行業(yè)中很多玩家在追求所謂「垂直整合能力」的重要原因。
總之,對于MEMS廠商來說,未來的五年既需要「仰望星空」的信念,也需要「精耕細(xì)作」的勞作,在市場上「擠」出一片自己的空間。
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