智能手机的市场机遇和挑战：

• 智能手机将成最大无线传感器网络
• MEMS传感器提高用户生活质量
• 智能手机传感器应用有待开发
• 固定位置无线传感器网络存在缺陷

智能手机的市场数据：

• 2015年手机中MEMS芯片将超过20亿美元

智能手机应用软件日益庞大的生态系统很大程度上要归功于MEMS传感器。事实上，由于智能手机永远在线的互联网访问和传感器技术的不断发展，智能手机正在快速变成地球上最大的无线传感器网络。

“手机天生就是一个传感器，即使是麦克风也能从背景或交通噪声透露你所处的环境情况。通过使用传感器融合，你可以从包括环境光线传感器在内的所有传感器上获得信息，并创建以前从未想到的应用软件。”iSuppli公司分析师 JérémieBouchard表示。

移动手机中的MEMS传感器不仅能让用户对应用软件着迷，而且今后还能用来监视星球脉冲信号。“由于移动手机中使用了MEMS传感器，使得我们如今能以更加高效的方式与世界发生交互，而不仅只是让人感到惊叹。”MEMSIndustryGroup(MIG)公司管理总监KarenLightman表示，“在整个世界范围内，MEMS传感器正在不断提高使用这些传感器的人们的生活质量。”

“今天，互联网只是一个可以寻找信息和执行计算的大脑，但传感器能使这个大脑意识到周围事物。” 惠普实验室高级研究员、惠普超灵敏加速度计开发人员PeterHartwell指出，“我们正在给地球增加中央神经系统，它能帮助我们获得我们需要的信息，以便正确理解人类带来的影响。”

苹果公司已经开始革命性创举，在iPhone手机中配备了加速度计，可以使显示器从纵向显示自动变成横向显示。竞争对手也迅速跟进。现在苹果有大量创新的应用软件用到iPhone的加速度计，包括游戏、健康护理、体育训练以及大量开发人员殚精竭虑想出的无数其它应用。

加速度计响应用户运动的能力可以将以前平淡无奇的操作(如手工滚动)转换成类似游戏中的体验(如通过倾斜实现滚动)，从而充分激发用户对移动手机的使用激情。在前代智能手机中增加加速度计的竞赛如今已经变成增加MEMS陀螺仪的竞赛，明年的设计还可能增加大气压力、温度和湿度传感器。

“由于智能手机中所有传感器的加入，智能手机正变得越来越聪明。仅仅拥有互联网连接并不能使你的手机聪明起来。”Invensense公司创始人SeveNasiri表示。该公司去年向市场推出了首款三轴陀螺仪。

Invensense 将其陀螺仪卖给了苹果。这家OEM商从更大的供应商意法微电子公司购买产品。Invensense公司计划在今年晚些时候进行IPO，并声称有许多设计赢得了Android手机制造商的定单，同时预测采用陀螺仪的Android手机将在今年底前推向市场。

“目前有两大阵营：苹果阵营和Android阵营。”Nasiri表示，“苹果有强大的能力在iPhone手机中增加新的传感器，因为有大量开发人员正在开发使用这些传感器的应用软件。其它智能手机供应商对此一直非常羡慕，但无法超越苹果的应用软件商店。
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“Android想凭借作为苹果竞争对手的应用软件商店(Android市场)攻克游戏领域。现在，Android手机制造商不必考虑下一个杀手级应用。他们只需增加传感器，应用软件商店就会找到使用这些传感器的最佳方式。”

MIG的Lightman表示，“我相信，如果没有MEMS传感器，就不会存在应用软件商店现象。”

这个市场非常巨大。随着一些MEMS传感器的价格下降至不到1美元，每家智能手机供应商都在想方设法填补苹果传感器的空白。因此针对MEMS传感器的移动设备市场将非常繁荣，iSuppli公司的Bouchard认为。他甚至预测，明年手机中的MEMS芯片将从2010年的8.21亿美元上升到10亿美元之上，到2015年这个市场将超过20亿美元。

创新使用智能手机传感器的首个应用是针对电源管理的内部程序，这是供应商在设备中增加加速度计后自己想出来的。例如，如果软件能够从振动推断手机放在汽车上，那么手机的Wi-Fi无线功能将被关闭，从而节省电能。或者，如果手机处于静止状态，可以通过停止持续地刷新来自GPS接收机的数据而达到节能效果。

虽然这些是智能功能，但它们不能充分利用来自无数正在使用的其它智能手机的信息。能够通过使用其它手机的数据而扩展传感器范围的应用软件将是下一波发展潮流。

“目前有两种全球性部署的无线传感器网络。”意法微电子公司MEMS业务部总监 BenedettoVigna表示，“第一种网络部署在所有带MEMS传感器的移动设备中，包括手机、上网本、笔记本电脑和像智能数码相机等其它手持设备。第二种网络部署是固定位置的特殊传感器节点，这些节点没有手机的全部功能，但同样通过无线方式连接到互联网。”

这种固定位置无线传感器网络正在全球范围内迅速扩散，适合从环境监视到桥梁维护到紧急事件准备等众多专门用途。惠普公司最近签署了一笔向壳牌石油公司提供超灵敏加速度计的交易，这些加速度计用于实现能够探明新石油储量的无线地震成像系统。另外，全球智能公用事业计量系统也在他们的无线节点中增加MEMS传感器。

举例来说，日本正在用加速度计升级全国范围内的无线煤气表网络，专门用于地震监测。

“日本总有某类(地震)监测网络，因为当地的地震非常频繁。但在用加速度计改装他们的无线煤气表后，他们将拥有一个改进的网络，其中每个节点是固定的，并且在已知的位置，因此不同于装在人们口袋中随处移动的手机发出的加速度数据。”ADI公司高级应用工程师HarveyWeinberg表示。

然而，固定位置的无线网络不能跟踪实时人口分布情况，而智能手机传感器密度将随用户分布情况而变动。因此基于智能手机的无线传感器网络能够用来监视空气质量，还能成为在拥挤的体育场中检测有毒气体的更高分辨率网络。

在美国，应用软件开发人员正在集中开发地震监视软件。由斯坦福大学赞助的地震捕捉网络(QCN)要求成员自愿提供由他们的互联网连接设备(大部分是笔记本和台式电脑)中的加速度计产生的数据用于加速地震监测。地震捕捉网络激发了另一个由加州理工学院赞助的类似项目，称为公共地震网络，旨在增加来自智能手机中的加速度计产生的数据。

目前而言，这些项目能够满足记录地震活动的要求。但由于地震活动是从一个点向四周幅射出去，因此最终这些项目将试图足够快地检测震中位置，再通过呼叫震中附近人们的电话，给他们提供长达60秒的警告。

其它应用将使用手机产生的数据提供重要程度较低但同样实用的服务。“有许多应用软件可以使用由手机产生的数据流。只是知道人们在哪里就能实现难以置信地强大功能。”Weinberg表示，“如果有许多人在公交站台等车，也许可以往这条线路增派一辆公交车;或者有许多人在商店里(正在排队等待的顾客手机中发出的数据也许能提示这一点)，表明在收银台需要更多的职员。”目前已有应用软件能帮助医生远程诊断病人，将手机传感器用作诊断设备。一个被称为3GDoctor的服务可以让病人

通过3G视频电话连接咨询医生。自动化助手可以收集病史和症状信息，比如伤口图像或咳嗽的声音样本。医生在远程评估这些信息，也许通过短信形式向病人询问一些问题，或请求更多的图像或声音，然后呼叫相关人员一起讨论诊断结果，并使用装有前后摄像机的视频电话面对面功能推荐治疗方案。