移动智能终端中传感器种类和功能调研

移动智能终端传感器种类及功能调研

1移动终端发展概述

1.1概述

随着智能手机在全球市场地位的提高，中国作为一个巨大的市场，其对智能手机的需求也日益增加。从2010年至2012年，中国智能手机的销量持续高速增长。2012年，中国整体手机市场销量达3.15亿部，同比增长10.1%。结合经济情况及智能机换机潮流等因素，预计2013年中国整体手机市场销量同比增长11.7%，达3.52亿部；智能手机销量达2.01亿部，占整体手机市场销量的一半以上。

1.2智能移动终端发展趋势

（1）功能趋势

终端智能化是建立在强大的CPU和开放的操作系统基础之上的，可以运用各种运用程序，接入到云端的服务中去。在智能化的大趋势下，终端的发展呈现三个趋势，一是综合化，二是专业化，三是多样化。综合化表现在个人手持终端，融合“手机、数码相机、音乐播放器、电子书、掌上电脑（PAD）”等各种功能；专业化表现在各种行业终端以及专业功能数字设备，如电子书等；多样化则表现在多种形态的个人、家庭、行业终端支撑以百万计业务发展。其中传感器正是很多功能实现的一个基础，很多功能都是利用传感器再加软件才得以实现。

（2）市场趋势

移动互联网时代，智能手机市场的竞争已是白热化状态，为了抢占更多的市场份额，全球各大厂商纷纷将目光转移向亚洲国家；而包括中国、印度、泰国在内的亚洲市场，也正逐渐出现巨大的发展潜力。据预计，从2011年到2015年，印度智能手机出货量将增长近8倍。

2传感器

2.1传感器的概述

传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它不仅促进了传统产业的改造和更新换代，而且还可能建立新型工业，

从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统（MEMS）技术基础上的，已成功使用在硅器件上做成硅压力传感器。

业内流传着这样一句话，“每一个移动传感器背后都是一个数以百亿的

产业”。

事实上，从iPhone产品的发展路线图来看，每一步都和传感器密不可分。第一代iPhone可以自动调整画面至横向或纵向显示，让加速度计得到普遍采用；iPhone 3GS采用电子罗盘用于导航；iPhone 4以及第一代iPad则为运动感测

的陀螺仪创造出一个新市场。

因此，在谈到下一代移动终端时，传感器的作用不能被忽略。

产品将更复杂化

在智能手机的带动下，以陀螺仪、加速计、压力传感器为代表的传感器

得到了快速的发展，而随着使用种类的不断丰富和功能的提高，一台移动终端

设备上需要的传感感测功能越来越多。这使得传感器所能处理的使用场景，远

远要高于消费者单独把手机当成一个通信工具，或者当成一个媒体娱乐工具要

更复杂。

由于传感器逐渐受到青睐，因此在硬件上增加传感器，对终端产品的研

发是一个很大的挑战。以无线干扰为例，目前手机本身处理无线信号已经很复

杂了，既要解决3G，又要解决Wi-Fi，所以在增加支持NFC这样的无线通信能

力的传感器时就要充分考虑干扰的问题。

传统的做法是，核心芯片只是作为通道存在，在收到信号后传递给上层

使用，所以通道很简单，但是这样就会增加终端设计的复杂度，因为后者需要

解决如何利用接口、接口不够用怎么办，以及上层软件如何处理的问题。

目前，一些芯片厂商正在试图改变这一过程，用于降低开发的复杂程度。

高通资深产品经理王宇飞表示，高通的做法是通过芯片内拥有独立计算

能力的专用处理单元，解决上述问题。而从目前的使用情况来看，“我觉得这

些使用已经成熟了”。

不过，对于最终的终端厂商来说，其在设计产品概念时就已经考虑了应

当加载何种传感器，虽然会增加工作量，但是因为很多是可以并行开发的，所

以并不会延长产品的研发周期。

种类仍在增加

虽然传感器本身的种类十分丰富，但是其整体来看还是一个新兴产业。

一方面，多种传感器集成化的发展逐渐受到青睐。不过，也有业内人士

认为，虽然集成化会带来开发的便利，但是会牺牲灵活性。然而，不可否认的是，移动终端的发展和传感器捆绑在了一起，3轴加速计、3轴陀螺仪、麦克风、立体声波滤波器等传感器已成为标准配备。

另一方面，从传感器在终端上的使用，开发更多的还是用麦克风的听觉和用摄像头的视觉及一些简单的传感器。对于未来，多数受访者表示，压力传感器、光学图像传感器将使用得更加广泛，如室内导航、拍摄防抖等。

王宇飞称：“传感器的种类可能会增加，但更为关键的是传感器之间的使用形式，尤其是在软件上的技术，会变得更加智能。”

一些公开资料显示，2013年，加速度计将继续保持上升的态势，陀螺仪附带率将从10%提升至30%，地磁计附带率将上升至70%；湿度传感器将首次出现在手机参考设计中。

这也说明了，移动终端在满足现有的硬件功能之外，还可以通过增加不同种类的传感器使其自身增加新的功能，从而实现更多的用户需求。

不过，海信通信产品规划总监刘刚表示，虽然目前从技术上这样的传感器能够投入生产，但是是不是适合在手机上使用，“这还是一个时间问题”。

使用需要找到平衡

虽然有理由相信随着传感器种类的增加，温感、体感、脑波控制、指纹识别、人脸识别这些技术已经不用再从科幻电影中寻找，但是只有当这些技术足够成熟和便宜，并在移动终端上普及，才能够体现出其商业价值，进而影响到下一代终端的设计。

这就像NFC技术一样，当有行业内诸多企业的参和，其才能够成为革新支付领域业务模式的关键技术。此外，在医疗健康领域，医生可以通过手机上的传感器及时了解患者的身体变化，改变现有体检的模式，在智能建筑领域，通过室内定位了解人群密度来调节某一区域的温度，这些使用的场景的出现，使得诸多业内人士发现在这个领域内其实还有很多传统是可以被颠覆的。

2.2传感器的分类

按工作原理划分：

一、光电式传感器

光电式传感器在非电量电测及自动控制技术中占有重要的地位。它是利用光电器件的光电效应和光学原理制成的，主要用于光强、光通量、位移、浓度等参数的测量。

二、电势型传感器

电势型传感器是利用热电效应、光电效应、霍尔效应等原理制成，主要用于温度、磁通、电流、速度、光强、热辐射等参数的测量。

三、电荷传感器

电荷传感器是利用压电效应原理制成的，主要用于力及加速度的测量。