探索人工智能、传感器和融合技术的未来
在当今科技飞速发展的时代，人工智能、传感器技术和数据融合正在重新定义着我们的日常生活和工业应用。智能传感器已经不再局限于简单的数据收集和处理功能。在意法半导体传感器大会2023上，中电网等记者有幸与该公司领导进行了一场关于AI、传感器和技术融合的深度对话，了解了他们在这一领域的看法和ST的发展策略。
ST对智能传感器的理解
“智能”这个词已经成为科技界最热门的话题，并且早已渗透到生活的每个角落。而半导体技术是科技的基石，传感器在其中扮演着至关重要的角色，环境监测、工业生产、医疗健康、汽车工业、消费电子产品等等都离不开传感器的支撑。智能传感器集成了传感器元件、数据处理器和通信功能的先进设备。相比于传统的传感器，智能传感器具备更强的智能化和自主性，能够采集、处理和传输数据，甚至进行一定程度的决策。意法半导体亚太区模拟器件、MEMS和传感器产品部 (AMS) MEMS及影像传感器子产品部市场及应用副总裁、智能手机创新中心负责人Davide BRUNO, 强调了智能传感器在现代生活中的关键作用。他指出，智能传感器不再仅仅是一些内嵌的代码处理功能，而是需要在感知周围环境的同时，能够做出独立决策。举例来说，在消费电子领域，智能手表和智能手环已经通过传感器实现了数据的边缘计算，这为产品的性能和功能增添了新的层面。然而，他也强调智能传感器需要更进一步，能够独立做出决策，实现自动干预行为，而不是简单地降低设备能耗或成本。就ST本身而言，无论是他们的运动传感器、加速记仪，还是影像传感器方面，最终能够根据自己收集和感知到的数据做出独立的决策，并自动采取干预行为，从而得到预期的效果。
Davide BRUNO, 意法半导体亚太区模拟器件、MEMS和传感器产品部 (AMS) MEMS及影像传感器子产品部市场及应用副总裁、智能手机创新中心负责人
ST在智能传感器方面的基本战略
当涉及智能传感器+人工智能的未来发展时，VAFE（嵌入式AI前端）和ISPU（嵌入式传感处理单元）都成为了至关重要的技术。这两者都直接关联到人工智能领域。在人工智能的实现过程中，数据处理是至关重要的一环，但在某种程度上，也要考虑数据的采集。ISPU的出现标志着意法半导体向人工智能领域迈出的重要一步。目前，ST能够通过ISPU帮助客户打造适用于其自身神经网络端和人工智能算法的解决方案。另一方面，对于人工智能而言，缺少数据将无法运作。因此，VAFE为人工智能和外部传感器的互联提供了全新的可能性。通过VAFE，客户能够有效地连接到ISPU或连接到传感器，更好地应用ST的处理逻辑，并实现与外部模拟器件的无缝衔接。这种服务不仅可以来自ST，还可以来自第三方。更重要的是，所有数据处理都可在ISPU内本地完成，能够提供更多信息，更多原始数据，从而帮助ST和客户通过数据执行更多任务。这一方法可以极大地升级和优化客户解决方案的系统性。另外，ST允许更多数据在传感器层级进行有效处理。将传感器和微控制器之间实现数据分区。在传感器上可以执行和运行特定级别的一些数据处理，例如一些简单或中等难度的数据处理。而将更复杂和密集度更高的算法问题留给微控制器处理。在功耗和性能的权衡方面，让一些原始数据实现本地的处理，就可以帮助为微控制器留出更多的空间来进行复杂任务的处理。可以帮助进一步地优化系统及整体的功耗。意法半导体MEMS传感器产品市场经理Francesco BIANCHI 说，其实ST早在2019年便推出了配备有机器学习功能的传感器，直到今天，ST也是这个领域的执牛耳者。
当然涉及到数据永远绕不开安全性的问题，ST 在芯片上配备有专门的硬件，以及经典的信息安全系统。ST在开发这些经典安全系统领域积累了多年的经验。并且，数据分区进一步地保护数据的隐私，加上智能传感器本身就能够实现对数据的处理，从而帮助降低了数据外泄的可能性。这种方法是行业的一大趋势。
Francesco BIANCHI, 意法半导体MEMS传感器产品市场经理
ST传感器在汽车行业的创新应用
近年来，随着汽车科技的迅速发展，新能源智能汽车市场对传感器提出了更多新要求和新趋势。意法半导体作为一家领先的传感器技术提供商，在满足这些新需求和趋势方面扮演着重要角色。根据意法半导体亚太区模拟器件、MEMS和传感器产品部 (AMS) MEMS及影像传感器子产品部市场及应用副总裁、智能手机创新中心负责人 Davide、意法半导体中国区影像传感器市场与技术应用资深经理连宗海和意法半导体中国区MEMS传感器市场与技术应用总监许永刚的介绍，我们能够清晰地看到ST传感器在汽车行业的广泛应用。
首先，安全性是汽车行业关注的首要问题。针对国家严苛的安全法规，ST致力于满足并确保设备本身的安全性，进而提升车辆及驾驶过程的安全性。其传感器技术在事故监测（如震动检测）方面发挥重要作用。通过整合多款传感器，例如运动传感器和视频记录仪，车辆能够在发生碰撞时记录视频并向用户发送警报信息，提高了车辆的安全性和应急响应能力。
其次，智能化和用户体验成为新能源汽车市场的关键驱动力。ST的传感器技术在驾驶监控系统（DMS）和车内办公系统（OMS）方面发挥着重要作用。DMS不仅符合法规要求，还成为汽车销售的卖点，提升了车辆的安全性。而OMS系统则使汽车成为一个移动办公空间和家居延伸，能够根据乘客数量调整车内温度，提供舒适的空间体验。
此外，ST传感器技术的不断创新也将影响未来汽车的发展方向。除了常见的影像传感器、气压计传感器等，ST的运动传感器在汽车上的新应用不断涌现。例如，陀螺仪在自动导航中的高精度应用、传感器在座椅和底盘控制中的使用、门控传感器的应用使开关更轻松、以及路噪消除技术等，都提升了驾驶体验和汽车舒适性。
最后，ST传感器技术在电动化趋势下也持续发挥重要作用。随着电动汽车功能的不断扩展，传感器的需求也在逐步增加，例如在底盘、零重力座椅、热泵空调等方面的广泛应用。ST致力于为汽车行业提供创新的解决方案，以满足不断变化和增长的市场需求。
许永刚 , 意法半导体中国区MEMS传感器市场与技术应用总监
连宗海 , 意法半导体中国区影像传感器市场与技术应用资深经理
ST传感器在工业上的创新应用
意法半导体MEMS传感器产品市场经理Francesco 与意法半导体影像传感器总监Marc VASSEUR分享到。首先，ST在工业领域所提供的运动传感器产品引领着技术的演进。针对工业市场的特殊需求，ST的传感器产品拥有长达十年的产品生命周期，确保在此期间内的高效运行和稳定性。这些传感器不仅能捕捉微小的异常震动信号，更能在发动机运行前进行预测性维护，帮助减少机器损坏并提高生产效率。同时，工业倾角计作为一款精确度极高的产品，在建筑监测、机器人和医疗行业等领域发挥着重要作用，为工业应用提供了全方位的解决方案。
其次，ST的影像传感器产品也在工业界发挥着重要作用。这些影像传感器不仅应用于通用市场，也逐渐涉足于“消费级工业”市场，如清洁机器人、服务机器人等。这些通用产品不仅满足传统工业需求，还在硬核工业领域广泛应用，如在危险区域的距离传感器、制造业装载系统等。而针对这些领域的标准化产品，以其高质量和稳定性赢得了工业市场的信任。
对于工业市场而言，ST的传感器产品展现出了多样化的应用场景。除了传统的工业应用外，ST还在推出介于汽车级和消费级之间的产品，以满足客户对于高质量和创新性能的不断追求。
Marc VASSEUR, 意法半导体影像传感器总监
多传感器融合技术的应用前景
会上Francesco分享了ST关于多传感器融合技术的发展方向。他强调了这一技术在手机、笔记本电脑和汽车行业中的应用前景，尤其是虚拟传感器和混合现实技术对于手机摄像头和汽车ADAS系统的优势。
展示中，一款结合了两个IMU（惯性测量单元）的虚拟方案引起了大家的关注。这项技术被用于监测翻盖手机的角度，但其潜在应用远不止于此。根据Francesco的解释，这种虚拟传感器融合技术已经在消费电子产品中得到了应用，并且正在迅速拓展到其他领域。他表示，多传感器数据融合能够显著提高传感器性能。这种技术可以被称为超级传感器，其应用潜力不仅限于手机领域。在消费电子产品中，它们已经在多屏和折叠屏手机上实现了数据的传感收集和处理。然而，这些虚拟传感器的未来可能不仅局限于电子设备。
Francesco提到，这种超级传感器技术也将在混合现实中扮演关键角色。当结合手机摄像头时，这些传感器可以呈现出人眼无法察觉的混合现实影像和效果。这为未来的混合现实体验打开了全新的可能性，将现实与虚拟世界相融合。
除了消费电子产品和混合现实领域，虚拟传感器技术在汽车行业也引起了广泛关注。汽车制造商追求更高精度的传感器以满足先进驾驶辅助系统的需求。ST利用传感融合技术，可以将来自多个高精度传感器的数据进行整合，形成超级传感器，为ADAS系统提供更强大的性能。
这种虚拟传感器融合技术，以其在不同领域的广泛应用前景，正在成为未来技术发展的主要方向之一。随着技术不断进步和应用场景的拓展，虚拟传感器融合技术将持续发展，并有望成为未来科技创新的关键推动力之一。
总结而言，意法半导体在智能传感器领域的不断探索和创新，为各行业带来了更高水平的智能化应用，并且为未来科技创新提供了更多可能性和机遇。ST是世界上最大的半导体公司之一，有超过50,000名员工，其中9,000多名从事研发,14个主要生产基地,2022年收入161亿美元。每年支持20亿创新产品的供应链。
