MEMS 传感器作为变革的驱动力

物联网 (IoT) 正在改变我们与周围世界互动的方式。每个人——以及一切——都是相互联系的，很快就会相互联系起来。微机电系统 (MEMS) 设备和传感器在收集、监控和分析数据方面承担着重要的工作，通常是实时的。

在接受 EE Times Europe 采访时，TDK InvenSense 的 CTO Peter Hartwell 描绘了物联网技术超越个人体验并变得无形的未来。在未来，传感器将成为连接虚拟世界和现实世界的粘合剂。

EE Times 欧洲 ：[去年]，您入选了 SEMI-MEMS 和传感器行业集团名人堂，这一荣誉是对您对该行业的实质性和持久影响的认可。你觉得怎么样？

彼得哈特威尔 :如果一定要用一个词来概括我的感受：老了。我还是觉得MEMS是一个新兴行业。从高中开始，我就一直在这样做；我没有偏离路径。我看到很多人离开并做其他事情。因[您的] 贡献[in] 推动技术进步而得到同行的认可，我感到非常荣幸。所以我会说老了，很荣幸。

埃特 ：您在硅 MEMS 商业化和高级传感器和执行器方面拥有超过 25 年的经验。您还拥有 40 多项关于 MEMS 和传感器应用的全球专利。您职业生涯中的主要成就或决定性决定是什么？

哈特维尔 ：对我来说，它一直在研究传感器将如何成为变革的驱动力。这是我很早就意识到的一个认识。我的第一份 MEMS 工作是在惠普公司，从那里开始，“计算机公司将用传感器做什么？”我们正在构建这些大脑，但他们对世界上正在发生的事情视而不见、耳聋、麻木。传感器使他们能够看到世界并最终与世界互动。现在对我们来说似乎很自然，我们拥有背后的计算能力来解释像改变音乐一样简单的命令。我们意识到传感器将成为数字世界和现实世界之间的接口。

我的第二份工作是在 Apple。在那里，我能够看到让大众可以使用技术而不是让技术变得深奥、只为极客和早期采用者真正看到的东西的影响。

我最喜欢的回忆之一就是在一家餐馆里[在那里]我看到一位祖父和他的孙女在 iPhone 上看东西。你真的有一个 70 多岁和一个四岁的孩子在 iPhone 上看东西，还有一个 70 岁和一个四岁的孩子使用电脑，我们已经启用了它。 [就]四年前，他们都不是计算机用户。 [现在]，他们不仅使用电脑，而且体验非常好，妈妈给他们拍了照片。

技术超越并变得透明。因此，当我看着我想要去的地方，向前迈进时，这是......我们如何让该技术消失在我们周围的[环境]中，以至于我们不再对技术起作用或做了某事感到惊讶。它变得很自然。

回到语音界面的概念，如果你回到打字机发明的时代，电脑键盘已经有 140 年的历史了。我八岁的儿子看着键盘 [并且] 只看到一个按钮。它是 Siri 按钮或 Ok Google 按钮。 [他的期望是，]“我只是要推动它并与之交谈，它只是有效。”怀着这样的期望，当这些技术消失在后台并且我们更有效率并拥有更好、更安全的体验时，会是什么样子？

埃特 ：2017 年，TDK 在收购 InvenSense 及其强大的软件团队时明确了其传感器野心，该团队精通人工智能、预测控制和运动分析。 TDK 的智能手机和物联网业务如何利用 InvenSense 技术？

哈特维尔 :希望会有一种有益的关系。

我们是一家年轻的无晶圆厂公司。我们非常了解传感器和软件的重要性。 TDK 是一家以质量为根本的材料和制造公司。我们使用了一个日语单词，monozukuri，意思是“如果你想建造某物，就把它建造好。”我们现在谈谈 kotozukuri 的概念，即如果你想建造某物，那就把它建造好，但要有目的地建造它，尝试为客户做一些事情，了解客户的需求。它使我们能够纵观整个垂直行业，从用于构建某些东西的原材料（这是质量和性能的基础），一直到这种体验将如何影响我们的客户和客户的客户。

它完美地融合了两种不同的能力和优势。在一起，我们比分开时的[我们]要多得多，因为我们现在在所有领域都获得了系统级别，无论是在物联网、汽车还是消费电子领域。我们有更好的工具集来攻击整个市场。

埃特 ：展望未来，TDK 在产品开发和技术路线图方面的 InvenSense 扩张的下一步是什么？

哈特维尔 ：我们现在正在做很多关于超声波的工作。在收购之前，在 InvenSense 内部，我们有一个非常好的超声波指纹传感器，由 TDK 收购 [当它收购 InvenSense 时]。我们[自从]收购了另一家公司 Chirp。由于 TDK 在超声材料方面的知识，它非常适合 TDK。 [Chirp 业务] 是 TDK 内部非常大的业务部门之一。所以这只是新材料、新 MEMS 设备的完美结合，我认为这就是我们看到应用空间爆炸的地方。我们在[去年的 MEMS 和传感器执行大会] 会议上听说静电执行器已经走得很远，现在压电材料可能会带我们进入下一步。

就我个人而言，我喜欢这种扩展，因为我们现在不仅关注传感器，而且 [也] 关注执行器，[使用] Chirp 设备发出声音，然后查看返回的回声。既是传感器又是执行器。

回到我最初关于传感器使计算机更智能地感知正在发生的事情的评论，如果你可以操纵正在发生的事情，那真的是迈向驱动的下一步。对我们来说，超声波是迈向驱动的第一步，是迈向能够影响物理世界中事物的智能系统的第一步。这就是我们现在关注的方向。

埃特 ：作为 CTO，您可能会密切关注研究实验室的最新动态。您最近看到了哪些有趣的 MEMS 和传感器技术（不包括 TDK）？

哈特维尔 ：对我来说，其中一个地方是医疗技术——不一定是要取代实验室设备的生物微机电系统，而是更大众化的市场，我们可以在家中或可穿戴设备上做的事情。这就是我所关注的。可以说，从现在起 20 到 40 年后的某个地方，您将佩戴 [连续] 诊断监控系统，这是合乎逻辑的。问题是您如何到达那里，我们需要采取哪些步骤才能到达那里。

另一个是光学传感器的爆炸式增长。我们在 LiDAR、结构光 3D 成像中看到了这一点。这些技术的巧妙之处在于已经为汽车开发了很多技术。我们现在手机中都有加速度计的原因是因为它们最初是用于汽车的。

您将开始拥有带雷达的玩具。我迫不及待地想看看当你突然可以在玩具机器人中安装雷达时，玩具们会怎么想。我迫不及待地想看看光学 3D 传感、雷达和 LiDAR 将走向何方，尤其是在玩具领域。

埃特 ：在 MEMS 和传感器执行大会上，技术展示增强了对最新 MEMS 和传感器技术和应用的认识，包括用于自动驾驶汽车的 DNA 搜索引擎和 4D LiDAR，以及用于医疗保健的可穿戴生物传感器。您想与我们分享有关技术的任何要点吗？是否有一家初创公司引起了您的注意？

哈特维尔 ：你会看到那些非常相信一个想法的人，他们会冒着把食物摆在桌面上的能力来追求这个想法。我现在非常喜欢 AR 和 VR。我相信，我们记录体验并与人们分享体验的方式，才是真正将 VR 带入非游戏玩家手中的方式。游戏将永远存在，但这并不是推动市场发展的动力。我想看看我们如何解决这个问题……传感器在哪里？我们将如何进行 VR 内容创作？这就是我们现在陷入困境的地方。你可以买一个耳机，但你不知道看什么。这就像黑白电视的时代。如果你回到早期的电视节目，[他们] 杂耍，因为那是娱乐。 《权力的游戏》花了 70 年的时间。

所以问题是我们如何加速 [以便] VR 成为一个平台来消费和体验我们以前无法做到的事情。我认为这将是旅行；它将是购物[和]个人内容。我已经能够将自己的滑雪数字化，然后[然后]让我父亲和他的孙子在 VR 中滑雪。他摘下耳机，看着我说：“我从没想过我会和孙子去滑雪。” [他不认为，]“你给我看的那张照片很酷，”[但是，]“我和我的孙子去滑雪了。”这就是他的真实感受。

埃特 ：使命感和使命感从你的话语中渗透出来，因为你似乎愿意为你正在开发的一切添加一些人性。

哈特维尔 :我们这样做应该是很自然的。我们确实与没有生命的事物建立了关系。当他们开始对我们说话和做出反应时，我们很自然地用这些设备创造这些体验，[用]我们可以与之相关的东西。对我来说，传感器是虚拟世界和现实世界之间的粘合剂，所以我们试图给机器人传感器，让它们进入我们的世界，这意味着他们必须看到、听到、感觉和闻到。我们正在尝试将人们置于虚拟世界中，这意味着您必须创建内容。传感器是那里的粘合剂。

下一步是当智能扬声器跟随您在房子周围时。如果 Sony Aibo 能够做 Alexa 能做的所有事情，那么您将拥有完美的宠物，即伴侣。它会跟着你，自己充电。它会改变音乐，照顾灯光，如果你跌倒了，它会过来看看你是否还好并呼叫帮助。这就是我们将要拥有的，我等不及了。

自主同伴，这就是我想[表征]他们的方式。而这项技术将会消失。

>>本文最初发表在我们的姊妹网站 EE Times Europe。