【导读】随著各种应用软件的发展，产品的应用范围愈来愈广泛，感测元件的技术愈来愈成熟，运动器材、家电、工业用途、安全监控、医疗复健等，都可以看到感测元件的应用。而意法半导体持续站稳全球MEMS龙头地位。
随著行动装置的销售量快速成长，无论是刚问世的Windows 8平版、手机，还是苹果计算机已经推出多年的iPhone、iPad等智能型产品，都大量使用了多种感测元件，进而提供更多附加价值的应用模式，如体感游戏、罗盘、导航等等，以吸引消费者购买的意愿。
在各种感测元件大量问世后，便已经大量改变信息产业的发展，例如以往游戏多半是强调画面细腻、故事内容的流畅度等等，但是自从任天堂推出第一款体感游戏之后，就改变了游戏设计的趋势。许多厂商开始把感测元件应用游戏中，以提供消费者更佳的游戏体验。此外，在智能型手机成为市场主流之后，各种APPS在开发的过程中，也都会使用手机内建的GPS功能，以便依照消费者所在的位置，提供最适宜的LBS服务。
意法半导体MEMS产品部业务开发经理Roberto De Nuccio表示：“MEMS问世之后，不仅让很多人的创意得以实现，更改变了人类的生活模式，也让信息产业的发展有了极大变革。”许多以往只能够在实验室看到的产品，现在透过感测元件的协助，都可以转变成为消费者垂手可得的商品，更带动了整体产业蓬勃发展。
图1：意法半导体MEMS产品部业务开发经理Roberto De Nuccio
MEMS应用范围持续扩大 中产阶级左右市场趋势
根据联合国所提供的一份资料显示，尽管许多先进国家的出生率非常低，但全球人口数依然呈现快速增加的趋势，预计2010到2050年之间便会有23亿人口出生。但是另一方面在医疗技术不断进步，人类平均寿命不断延长下，却也衍生出老年人口急速增加的问题，预计在2050年前会增加至少13亿的老年人口。在此种状况下，如何善用各种智能型的装置，降低老年人口照护的成本，势必是未来产业发展的趋势。
此外，随著全球中产阶级的大量崛起，已经成为消费市场的主要族群。由于此类族群具备购买力强、教育程度高，对新科技产品的接受力强，所以不光会带动智能型装置的普及速度，也会左右信息产业未来的发展。根据市场调查机构的预估，截至2015年，全球将会有超过20亿采用多个感测元件的智能型装置，范围将会从智能型手机，延伸到家电、汽车、医疗照护等领域，并且强调省电、安全等机制，以满足不同环境下的应用需求。
目前市面上常见的感测元件类型，包含动作感测元件、光学感测元件、环境感测元件、压力感测元件等等，产品可以在接收到特定的讯号或反应时，将物理量或化学量转换成对应输出，以提供开发人员使用。以出货量已经超过个人计算机的智能型装置为例，内部便使用了大量采用感测元件，除了早期常见的环境、重力感测等元件外，最近又开始加入具备人脸辨识机制、虹膜辨识的生物感测元件，以创造出更多不同方面的应用。
“在各种创意的带动下，感测元件的应用范围已经愈来愈广泛。”意法半导体技术营销经理郁正德解释：“除了大家熟知的智能型手机、体感游戏之外，也被大量应用在虚拟实境、遥控直升机的控制上，甚至已经有厂商将此技术与机车结合，创造出具备自我平衡能力GYRO摩托车，以避免发生骑士摔车的状况。”
身为全球感测元件领导品牌的意法半导体，截至目前为止已经销售超过50亿个感测元件，其中在加速感测元件的市场占有率已经超过50%，2011年出货量更达到6亿5,000万颗的规模，至于成长速度最快的陀螺仪，全球市占率更已经高达60%。
其实意法半导体会备受厂商青睐的原因，在于产品种类相当齐全，除了常见的加速度计、陀螺仪之外，也拥有触控与生物感应元件，开发商只要利用其推出的iNEMO解决方案，即可快速针对消费市场的需求推出产品。
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动作感应器使用率最高 意法保有领先地位
感测元件的种类非常多，其中又以动作感测元件的应用最为广泛，早期多半被应用在笔记本电脑中上，许多产品都有内建陀螺仪传感器，以便在设备不小心掉落时，可以提早将硬盘机的读写头移开，以确保资料的安全。其实依照动作感测元件的特性，大致可分成磁力、加速度计、陀螺仪、压力传感器等，其中最常见的加速度计感测元件，主要是计算在三维度空间中，各轴线发生的线性速率变化，至于陀螺仪则是量测各轴向发生的角速度变化，压力感应元件则能藉由压力的不同，提供垂直空间变化的数值。
意法半导体资深技术营销工程师李炯毅指出：“动作感应器被应用在行动装置的比例愈来愈高，意法半导体在行动装置市场的占有率更是第一名，包含三星、苹果都是采用我们的产品，其关键在于意法半导体能提供体积更小的元件，可让厂商创造出更轻薄的商品，并且具备低电力消耗的特性，更能够延长使用时间。”
举例而言，三星推出的Galaxy SIII、Note II 10.1等等，便使用了意法半导体设计的6轴感应元件，至于苹果计算机新发表的iPhone 5，则使用了加速度器与陀螺仪等。值得一提的是，意法半导体本身拥有完整的半导体产线、封装厂与实验室，除可提供客制化的服务外，也已经推出全球最小的陀螺仪，可让智能型手机也具备防手震的功能，提供消费者更多的拍照乐趣。
以目前最受欢迎的加速度器LIS3DH为例，便是在保有12bit的灵敏度下，还拥有低耗电的特性，在省电模式下的耗电量仅为2uA，关机状态更仅有0.5uA。至于另一款强调效能的LIS3DSH，灵敏度可高达14bit，而且还具备低噪的特性，有利于提高商品的附加价值。
触控切入三星供应链 跨足微型投影解决方案
其实感测元件种类除了常见的动作、压力感应之外，MEMS麦克风也已经取代传统电阻式麦克风，成为许多消费性电子产品的首选。MEMS麦克风最大的特色，在于具备体积小、抗RF的特性，能够撷取到更纯净的声音来源，所以已经被大量应用在各种智能型装置、笔记本电脑上。
市面上提供MEMS麦克风的品牌非常多，但是质量差距却非常大，开发人员可以从元件的灵敏度、噪音量、以及讯噪比(SNR)来评断其优劣程度。以意法半导体的产品为例，不仅具备更广域的收音能力，SNR更可达到63db，AOP则有150db的水平，尤其体积更远远比竞争对手要轻薄，更具备低耗电的特性。
“相较于其它竞争对手，我们在MEMS麦克风的设计上有三大创新技术。”意法半导体技术营销经理苏振隆解释：“首先是拥有更广域的收音能力，其次则是强化灵敏度与降低能源消耗，最后则是降低产品的体积，方便开发人员设计新商品。”尤其许多智能型装置为了提供更佳的收音效果，往往会在产品中使用多个MEMS麦克风，以隔离不必要的背景杂音，因此体积小、省电的特性便显得更为重要。
近几年来智能型设备大量普及的重要原因，在于触控感应技术获得重大突破，支持多点感应的电容技术，由于更符合多数人的使用习惯，自然也成为目前的主流技术。意法半导体自从2012年推出FingerTips元件后，由于只需要一颗单芯片便可提供多点控制的功能，加上还具备高效能的SNR特性，所以很快便成为三星电子的主要供应商之一。
意法半导体技术营销经理王嘉愉表示：“FingerTips系列控制器适用于市面上各种触控屏幕，而且后续的产品发展蓝图非常完整，绝对可以满足厂商开发新商品的需求。”目前FingerTips控制器可以分成K、S系列，其中2012年正式开始供货的K系列，一共有3种不同的芯片可以选择，其中FingerTips-STMT04E是针对3.2-4寸的智能型手机设计，而FingerTips-STMT07则是为5.5-10.1寸的平板计算机所量身打造。至于即将在2013年开始供货的FingerTips S系列，除支持到13.3寸的产品之外，还增加了防水与手套触控的功能，而且SNR更一口气提升2倍，达到100:1的水平。
除了持续推出触控解决方案之外，意法半导体察觉智能型手机已经成为商务人士不可或缺的工具，所以也针对微投影市场的需求，开始提供相关解决方案，希望与合作伙伴抢攻难得一见的商机。
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意法半导体资深技术营销工程师李炯毅指出：“动作感应器被应用在行动装置的比例愈来愈高，意法半导体在行动装置市场的占有率更是第一名，包含三星、苹果都是采用我们的产品，其关键在于意法半导体能提供体积更小的元件，可让厂商创造出更轻薄的商品，并且具备低电力消耗的特性，更能够延长使用时间。”
举例而言，三星推出的Galaxy SIII、Note II 10.1等等，便使用了意法半导体设计的6轴感应元件，至于苹果计算机新发表的iPhone 5，则使用了加速度器与陀螺仪等。值得一提的是，意法半导体本身拥有完整的半导体产线、封装厂与实验室，除可提供客制化的服务外，也已经推出全球最小的陀螺仪，可让智能型手机也具备防手震的功能，提供消费者更多的拍照乐趣。
以目前最受欢迎的加速度器LIS3DH为例，便是在保有12bit的灵敏度下，还拥有低耗电的特性，在省电模式下的耗电量仅为2uA，关机状态更仅有0.5uA。至于另一款强调效能的LIS3DSH，灵敏度可高达14bit，而且还具备低噪的特性，有利于提高商品的附加价值。
触控切入三星供应链 跨足微型投影解决方案
其实感测元件种类除了常见的动作、压力感应之外，MEMS麦克风也已经取代传统电阻式麦克风，成为许多消费性电子产品的首选。MEMS麦克风最大的特色，在于具备体积小、抗RF的特性，能够撷取到更纯净的声音来源，所以已经被大量应用在各种智能型装置、笔记本电脑上。
市面上提供MEMS麦克风的品牌非常多，但是质量差距却非常大，开发人员可以从元件的灵敏度、噪音量、以及讯噪比(SNR)来评断其优劣程度。以意法半导体的产品为例，不仅具备更广域的收音能力，SNR更可达到63db，AOP则有150db的水平，尤其体积更远远比竞争对手要轻薄，更具备低耗电的特性。
“相较于其它竞争对手，我们在MEMS麦克风的设计上有三大创新技术。”意法半导体技术营销经理苏振隆解释：“首先是拥有更广域的收音能力，其次则是强化灵敏度与降低能源消耗，最后则是降低产品的体积，方便开发人员设计新商品。”尤其许多智能型装置为了提供更佳的收音效果，往往会在产品中使用多个MEMS麦克风，以隔离不必要的背景杂音，因此体积小、省电的特性便显得更为重要。
近几年来智能型设备大量普及的重要原因，在于触控感应技术获得重大突破，支持多点感应的电容技术，由于更符合多数人的使用习惯，自然也成为目前的主流技术。意法半导体自从2012年推出FingerTips元件后，由于只需要一颗单芯片便可提供多点控制的功能，加上还具备高效能的SNR特性，所以很快便成为三星电子的主要供应商之一。
意法半导体技术营销经理王嘉愉表示：“FingerTips系列控制器适用于市面上各种触控屏幕，而且后续的产品发展蓝图非常完整，绝对可以满足厂商开发新商品的需求。”目前FingerTips控制器可以分成K、S系列，其中2012年正式开始供货的K系列，一共有3种不同的芯片可以选择，其中FingerTips-STMT04E是针对3.2-4寸的智能型手机设计，而FingerTips-STMT07则是为5.5-10.1寸的平板计算机所量身打造。至于即将在2013年开始供货的FingerTips S系列，除支持到13.3寸的产品之外，还增加了防水与手套触控的功能，而且SNR更一口气提升2倍，达到100:1的水平。
除了持续推出触控解决方案之外，意法半导体察觉智能型手机已经成为商务人士不可或缺的工具，所以也针对微投影市场的需求，开始提供相关解决方案，希望与合作伙伴抢攻难得一见的商机。
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提升老年照护质量 意法半导体持续投入照护产业
目前感测元件除了被大量应用在智能型装置、工业计算机等领域外，医疗照护产业也是各大厂商极力发展的重点。虽然受惠于现代医学的进步，人类平均寿命愈来愈长，但是却也衍生出老年人口的照护问题，若能善用感测元件的协助，势必能够降低高龄人口照护的问题。
换句话说，也就是利用垂手可得的智能型手机，与消费型的医疗检查设备连结，方便让每个人都能够随时了解自身的身体状况。一旦检查所得到的数字异常，即可随时将资料传至指定医疗院所，让专业医护人员进一步判读，再决定是否要到医院接受进一步检查，以便让有限的医疗资源可获得最妥善利用。
意法半导体技术营销经理刘岳光指出：“我们针对医疗照护推出的STBLC01、BlueNRG，都是采用以蓝牙技术进行资料传输，但却能在维持1Mbps的传输速度下，具备低耗电的特性，能有效延长电池的使用时间。”为了降低合作伙伴的开发成本，意法半导体也推出包含STBLC01、SPIRIT1等开发套件，可让设计团队快速验证创意或概念是否可行，再决定是否要投入量产。
以目前各项消费电子应用感测元件的状况来看，智能型手机一直是使用数量最大的产品之一，除了大家已经习惯的触控元件之外，GPS也是另一项最被广泛使用的功能，尤其LBS的应用更是未来发展的重点。但是户外的LBS应用，由于与政府开放Open Data的速度息息相关，在相关法令尚未明确的状况下，所以目前主要都是开发室内LBS应用为主。举例而言，大型卖场可以透过室内定位技术，了解每位顾客的所在位置，以便提供邻近商品的优惠讯息。若顾客需要寻找某种商品时，只要利用智能型手机查询即可，不需要在跑至服务台寻求协助，无形之中便能够得到更佳的购物经验。
“CSR很早就看到消费市场对LBS的需求，在2011年底推出SiRFstarV时，便开始支持这项功能。”CSR系统应用经理杨俊仁解释：“我们今年已经先把这项技术应用在台北当代美术馆的导览服务，透过GPS、Wi-Fi基地台，以意法半导体针对智能型手机设计的感测元件，即可创造出误差极小的LBS服务。”
根据CSR提供的测试数据显示，以甫问世的SiRFstarV芯片搭配自家的SiRFusion软件，再结合智能型手机中的感测元件，室内导航的误差已经缩小到10%以内，已经足以符合大型卖场或展览的导航需求。
目前感测元件除了被大量应用在智能型装置、工业计算机等领域外，医疗照护产业也是各大厂商极力发展的重点。虽然受惠于现代医学的进步，人类平均寿命愈来愈长，但是却也衍生出老年人口的照护问题，若能善用感测元件的协助，势必能够降低高龄人口照护的问题。
换句话说，也就是利用垂手可得的智能型手机，与消费型的医疗检查设备连结，方便让每个人都能够随时了解自身的身体状况。一旦检查所得到的数字异常，即可随时将资料传至指定医疗院所，让专业医护人员进一步判读，再决定是否要到医院接受进一步检查，以便让有限的医疗资源可获得最妥善利用。
意法半导体技术营销经理刘岳光指出：“我们针对医疗照护推出的STBLC01、BlueNRG，都是采用以蓝牙技术进行资料传输，但却能在维持1Mbps的传输速度下，具备低耗电的特性，能有效延长电池的使用时间。”为了降低合作伙伴的开发成本，意法半导体也推出包含STBLC01、SPIRIT1等开发套件，可让设计团队快速验证创意或概念是否可行，再决定是否要投入量产。
以目前各项消费电子应用感测元件的状况来看，智能型手机一直是使用数量最大的产品之一，除了大家已经习惯的触控元件之外，GPS也是另一项最被广泛使用的功能，尤其LBS的应用更是未来发展的重点。但是户外的LBS应用，由于与政府开放Open Data的速度息息相关，在相关法令尚未明确的状况下，所以目前主要都是开发室内LBS应用为主。举例而言，大型卖场可以透过室内定位技术，了解每位顾客的所在位置，以便提供邻近商品的优惠讯息。若顾客需要寻找某种商品时，只要利用智能型手机查询即可，不需要在跑至服务台寻求协助，无形之中便能够得到更佳的购物经验。
“CSR很早就看到消费市场对LBS的需求，在2011年底推出SiRFstarV时，便开始支持这项功能。”CSR系统应用经理杨俊仁解释：“我们今年已经先把这项技术应用在台北当代美术馆的导览服务，透过GPS、Wi-Fi基地台，以意法半导体针对智能型手机设计的感测元件，即可创造出误差极小的LBS服务。”
根据CSR提供的测试数据显示，以甫问世的SiRFstarV芯片搭配自家的SiRFusion软件，再结合智能型手机中的感测元件，室内导航的误差已经缩小到10%以内，已经足以符合大型卖场或展览的导航需求。
