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惯性感测器“左右逢源”增长率将达18.6%


机遇与挑战:

  • 消费市场对智慧型手机等产品需求大幅提升
  • 复合式感测器的市场发展将较为缓慢
  • 提高智慧感测系统附加价值是抢得市场先机的关键

市场数据:

  • 2011~2016年惯性感测器出货量年复合成长率(CAGR)将达18.6%
  • 2011年消费型加速度计的产值约较2010年增长9 %
  • 2011年消费用途的独立型磁力计成长率高达约62%


随着消费市场对智慧型手机等产品需求大幅提升,惯性感测器出货量在2011~2016年的年复合成长率(CAGR)将达18.6%,但产品价格却会持续下降,因此同期间的市场产值CAGR将达16.6%,约28亿美元。

在此同时,愈来愈多业者开始朝整合矽感测器的功能发展,将使市场生态逐步改变。基本的微机电系统(MEMS)晶粒制造只占市场成长的一小部分,姑且不论设计与制造MEMS装置的复杂度,其功能的价值并不再仅是来自矽感测器,估计 2011年MEMS晶粒的前端制造实际成本,只占全部消费型和车用惯性感测器总产值26亿美元的17%,而特定应用积体电路(ASIC)、封装、检测及软体的制造成本约占41 %,代表剩余的42%毛利,将由价值链中的所有业者分食。而随着感测器体积逐渐缩小,价格亦逐渐下跌,MEMS晶粒在整体成本中所占的比例也将下滑,反之,封装、检测及软体的需求将更加复杂,相对的价值亦很可能提升。

随着更多手机逐步采用感测器元件,其应用功能的发展也益趋成熟且广泛,预估需求将稳定成长,产量也随之增加,但因有高达约五十家潜在的元件供应商竞争,将会带动元件价格下跌,进而抵消产值的成长幅度。

目前游戏、计步器与画面横直转向等已被认为是手机的必备功能,而这些功能皆须仰赖加速度计(Accelerometer)。现今加速度计已占手机元件市场的37%,且市场需求仍相当强劲,不过随着业者积极发展功能整合方案,将使元件价格进一步下滑,2011年消费型加速度计的产值约较2010年增长9 %,但至2016年,市场发展将持平,估计CAGR仅0.7%。

2010 年始,由于苹果(Apple)热门产品采用陀螺仪(Gyroscope),促使陀螺仪市场前景大好,在2011年的产值成长高达39%,但随着市场逐渐饱和且价格下跌,预计至2016年的CAGR为7.5%,主要系其他手机厂商为与苹果互别苗头,亦积极采用陀螺仪。目前除Nook Tablet及Kindle Fire外,几乎全部的平板装置皆已具备陀螺仪,但因此功能上市的时间并不久,尚未有杀手级的应用功能出现。市场首见以陀螺仪建立的使用介面已经问世。

目前Android智慧型手机已可透过Google作业系统取得陀螺仪的资讯,如乐金(LG)的Optimus Black智慧型手机就首次结合InvenSense的陀螺仪作为倾斜控制的介面,只要利用手机侧边的一颗按钮,即可启动陀螺仪功能,以手指搭配手机倾斜的角度进行多样化的功能操作,此举除抢得市场先机,亦使InvenSense的MEMS代工供应链得以进入巨大产量的手机战场。

除应用在介面之外,随着业者对手机照相品质的要求日益严苛,陀螺仪亦可用来稳定成像、提升摄影及录影的影像品质,目前甚至已有一款稳定影像的应用程式,当消费者在车上玩手机游戏时,只要使用此软体,藉由陀螺仪的辅助降低外在环境的震动影响,就能维持手机游戏各种动作及方向的正常感应。消费用途的独立型磁力计产值也有显著成长,单在2011年成长率就高达约62%,但高昂的价格将限制此成长幅度,预计至2016年的CAGR为11.1%。

目前磁力计的市场些许混乱,许多业者声称市场主流的AKM所提供的技术不够精确,而他们的技术反而可将精确度从±5°提升到±1°或±2°,能符合未来几年内各项应用发展所需。复合式感测器商机勃勃MEMS厂商竞逐未来使用介面及导航等各项关键应用,都须要整合各种感测器的资讯,而这样的整合亦可降低成本,因此复合式感测器(Combo Sensors)将成为惯性感测器市场未来成长的关键。

目前仰赖惯性感测器辅助的手机全球卫星定位系统(GPS),其定位的精确度为手机销售卖点,因此预估2012年始,市场对复合式感测器的接受度就会逐渐提高,产值亦将大幅上扬,估计在2016年将上看10亿美元。加速度计与磁力计的组合将是最先出现的复合式感测器,因为两者的感测资讯可以互补,使智慧型手机必备的定位及导航资讯更加精确,且现阶段市面上约有四亿支手机皆已同时具备这两种感测器,若能够将两者整并为单一的ASIC,可有效降低成本与生产时程。

近期,车用感测器业者已成功开发出结合两个加速度计及一个陀螺仪的ASIC,作为低成本的复合型感测器,以加强电子稳定度的控制。加速度计与陀螺仪的组合似乎是另一个可行的方案,这两种感测器也常被组合使用,特别是在游戏和摇杆控制的用途,任天堂的手持式三维(3D)游戏机即运用加速度计与陀螺仪作为倾斜度的控制。同样地,目前法国热门的网路电视机也运用此两种感测器,做为遥控的动作感测。

然而,这种组合的复合式感测器的市场发展将较为缓慢,主因为陀螺仪在手机应用仍未普及,且电力消耗亦为考量。如计步器和影像直横转换这种应用,仅须仰赖加速度计即可达到的感测功能,若改用加入陀螺仪的复合式感测器,必须消耗掉诸多不必要的电力,但由制造面观之,因为这两种感测器都是以相似的MEMS制程制造,因此可轻易的整合在同一个晶粒上,且因为陀螺仪的价值较高,但目前普及率却较低,对陀螺仪制造者来说将是大好的拓展机会。

提高智慧感测系统附加价值如何将感测器资讯转化为实用功能,才是创造系统附加价值,并抢得市场先机的关键。

关键字:惯性 感测器 加速度计  本文链接:http://www.cntronics.com/public/art/artinfo/id/80016484

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