例如，和市场在新冠肺炎的流行中大幅增长。此外，疫情带来的家庭隔离和远程办公促进了5G部署、非接触语音交互和数据中心的应用程序开发加速了等器件的持续增长；但是，由于消费需求端的急剧萎缩，整体消费类MEMS市场小幅下跌2.6%的全球汽车市场猛踩刹车，使这些市场相关需求下跌。
2019~2025年MEMS(来源:Yole）
根据Yole受新冠肺炎疫情等复杂形势影响，，其中消费(-2.6%)，汽车(-27.通信(-20).5%)市场负增长，工业(11.5%)，医疗(10.国防和航天(46%).7%)市场继续增长。总的来说，，到2025年全球MEMS2019年，市场规模将增长到177亿美元~2025年复合年增长率为7.4%。
另一方面，新冠肺炎疫情确实阻碍了MEMS但市场收入的增长并没有影响MEMS技术和应用的中长期发展趋势。MEMS和传感器仍在向着微型化、集成化、网络化、低功耗以及智能化演进，具体来说有以下几个发展趋势：
。由于设计空间、成本和功耗预算日益紧缩，各种敏感元件集成在同一衬底上，制成多功能组合，可以检测多个参数MEMS传感器已成为一种重要的解决方案。
软件正成为MEMS随着各种传感器的进一步集成，越来越多的数据需要处理，软件使各种数据可以集成。MEMS产品开发将从系统应用的定义出发，开发具有软件集成功能的智能传感器，促进人工智能在传感器领域的广泛应用。
随着物联网等应用对传感器需求的快速增长，传感器的使用量急剧增加，能耗也将翻倍。随着传感器的发展，降低传感器的功耗，利用环境能量收集实现自供能，提高耐久性的需求将越来越强。
随着终端设备的小型化和多样化，推动微电子加工技术，特别是纳米加工技术的快速发展，智能传感器向更小尺寸的发展是《纽约时报》的趋势。MEMS类似，NEMS(纳米机电系统)是一种专注于纳米尺度的微纳米系统技术，但尺寸较小。
薄膜压电材料具有更好的工艺一致性、更高的可靠性、更高的良率和更小的面积MEMS执行器、扬声器、触摸和触摸界面等。MEMS该装置的驱动模式预计将从传统的静电梳齿驱动转向压电驱动。
与行业中广泛使用的6英寸和8英寸晶圆制造工艺相比，更大的晶圆尺寸可以大大降低成本，提高产量，相应地促进和促进晶圆尺寸的扩大和芯片特性尺寸的缩小。例如，由12英寸晶圆工艺线制成MEMS产品已经出现。
接下来，让我们窥探红外线、语音、气体和运动（惯性）等热门传感器领域，重点关注这些领域的高质量企业如何进行MEMS以及传感器技术创新，重塑产业链。
01
中国红外探测器制造商重塑全球产业新格局
新冠肺炎疫情危中藏机，使得红外测温枪、红外热像仪等无接触快速测温设备成为防疫的刚性需求。红外测温覆盖了全民生活，成为全球疫情防控的决定性技术。中国红外探测器厂商抓住机遇，在保证国内疫情防控需求的同时出口海外，得到了全球客户的广泛认可，代表中国核心参与全球抗疫。在此背景下，的营业收入和利润增长显着，出货量远超去年同期，实现了跨越式大发展，重塑了全球红外行业新格局。
根据麦姆斯咨询观察统计，美国FLIR以35%的市场份额排名第一，而国内海康威视、高德红外、瑞创微纳、大理科技分别排名第二、第三、第四、第七，占全球市场份额的近45%。下图显示了2020年中国主要厂商出货量预测的比例。纵观行业格局，中国红外热成像探测器厂商可以与外国厂商分庭抗礼。
2020年中国主要红外热成像探测器出货量预测占比
(来源:麦姆斯咨询)
而在，此前主要依靠进口产品，如德国海曼、日本石冢、日本欧姆龙、日本松下、瑞士泰科、比利时迈来芯、台湾中智等典型供应商。由疫情带来的巨大市场机遇，使得上海微技术工研院、烨映电子（已进行上市辅导备案拟科创板IPO）、许多国内供应商，如创芯海微、森霸传感、威盛科技、西人马等，一度处于卖断货状态。此外，相关厂商智能家居、智能安全、智能零售等更广泛的应用领域，相关厂商也在积极布局热电堆阵列技术。
是一家专注于红外探测器研发、生产和服务的创新型科技企业，其产品主要包括热电堆红外探测器芯片、TO封装及SMD封装产品、长距离器件、相关模组和阵列产品等，主要应用于人体测温、出入口监控、智能空调、微波炉、智能手机、智能家居、可穿戴设备等市场。创新海微研发团队的红外技术研发可追溯到2010年，是中国较早从事的一批MEMS红外热电堆技术的研发团队之一。
创芯海微WA2智能红外测温挂件
2021年初，创芯海微发布了一款适合群体红外便携式测温的产品。WA2智能红外测温挂件是一种非接触式红外测温型可穿戴智能产品，具有区域成员体温监测管理和行程溯源功能。该产品由创芯海微独立开发MEMS热堆红外传感器和红外测温模块可实现高精度、高可靠性和高效率的无接触温度测量。将WA智能红外测温挂件产品与手机蓝牙连接，通过手机微信小程序将温度数据上传到云后台，可生成体温变化图。WA2智能红外测温挂件还内置了行程溯源机制，可在疫情发生时提供行程轨迹信息，为密切接触人员的快速调查提供依据。
此外，长距离测温探测器50-100cm，单点高性能测温探测器，8 x 8和32 x 32阵列红外探测器、红外光源、湿度传感器、气体传感器等新产品。
疫情显著提高了社会对红外设备的认识和下游应用领域的潜在机遇。在后疫情时代，预计红外探测器需求将从突击爆发转向长期可持续稳定增长的新阶段。
02
智能语音交互日益普及，MEMS麦克风再上新台阶
随着5G时代提前到来，人工智能 物联网（AIoT）随着人工智能语音应用的不断出现，语音人机交互正成为广泛智能设备的重要入口，迅速改变人们的生活。作为语音人机交互入口的核心元件，具有尺寸小、功耗低、性能优良、一致性高、成本低等优点，被业界誉为智能设备的听觉细胞。
据麦姆斯咨询统计，MEMS2010年15日麦克风市场规模.2019年，9亿元一路增长到86亿元.8亿元，。近着近几年中国的发展MEMS随着麦克风制造商的快速进步，2019年楼氏电子的市场份额下降至36%。以歌尔、瑞盛科技、敏芯、共达电声、芯奥微、华景传感为代表的中国大陆制造商和以玉泰科技、美律为代表的中国台湾制造商已成为全球MEMS麦克风的主要参与者已进入苹果、华为等主流智能手机品牌的供应链，总市场份额占全球市场的一半。
近年来，由于苹果AirPods 语音唤醒功能和AirPods Pro主动降噪功能受到广泛关注，真正的无线立体声（TWS）继智能手机、智能音箱之后，耳机就成了。
2019年第一季度至2020年第三季度TWS耳机市场
（来源：Counterpoint）
根据Counterpoint尽管面对新冠肺炎疫情带来的经济危机、不断增长的移动视频应用以及智能手机制造商取消耳机插孔(甚至不附耳机)，但发布的市场跟踪数据仍在推动全球TWS2020年第三季度，耳机市场环比增长24%，预计2020年整体出货量将略高于初始市场预期。
另一方面，疫情带来的疫情推动门禁控制、电梯控制、信息显示等应用逐步向语音交互转变，越来越多的智能语音设备支持永久在线（Always On）声音唤醒。此外，在家工作和远程工作已成为一种气候，人们越来越接受在线会议、视频办公等新常态，这对高性能麦克风阵列和语音捕获算法提出了新的要求。总的来说，2020年新冠肺炎疫情突如其来的短期挑战并没有发生MEMS麦克风的市场需求有多大影响，
“支持Always On语音唤醒设备一般采用CPU/AP/DSP以10 ms间隔反复启动和检测用户的语音信息，以判断是否有唤醒语音输入。CPU/AP/DSP不断工作方案，使系统静态电流很大（>10 mA），缩短了电子产品的电池续航时间。我们的新款MEMS麦克风ZT6311内建语音活动监测（Voice activity Detection，VAD）功能，采用多模式（Multi-mode）模拟前端（AFE），VAD算法消耗的静态电流极小，可大大提升电子产品的电池续航时间。”副总经理庄育民在接受麦姆斯咨询采访时表示，“高品质远场拾音需要高性能麦克风阵列，MEMS麦克风灵敏度正负误差需要控制在±1 dB以內。另外，主动降噪还要求MEMS麦克风低频响应好，钰太科技可以做到最低10 Hz有响应。”
销售副总顾悦在受访麦姆斯咨询采访时表示：“TWS耳机目前已经被各大智能手机厂商和AIoT企业认可为未来两年最可见增长的智能终端，依然将是MEMS麦克风未来两年的重要增长点。除此之外，高度集成化的智能可穿戴设备以及更多应用场景下的智能家居，也将有力推动MEMS麦克风的需求增长。”芯奥微自2010年起从事MEMS传感器的研发和生产，现已逐步发展成中国知名的MEMS麦克风专业品牌制造商。
针对当前热门应用对MEMS麦克风提出的新要求，顾悦补充说：“主动降噪和高品质拾音需求，对MEMS麦克风的信噪比（SNR）、声学过载点（AOP）、更低的低频截止频率和相位一致性提出了更高的要求。为此，芯奥微将在2021年推出系列高SNR（70~72 dB）、高AOP的，以及一款超低功耗的模拟麦克风（<30 uA）。”
在2020年中推出了一款全球超低功耗的脉冲密度调制（PDM）麦克风InvenSense T3902，这款麦克风在3.5mm x 2.65mm x 0.98mm的封装中提供了效率极高的185 µA超低功耗模式（Always On）、64.5 dB的高信噪比和120 dB的高声学过载点，支持远场通信（视频和电话会议），可在嘈杂的环境中实现清晰的音频捕捉。“T3902是目前市场上功耗最低的PDM麦克风，旨在满足高性能、超低功耗音频市场不断增长的需求。”TDK InvenSense音频产品董事总经理Kieran Harney评价称，“TDK在可穿戴设备和物联网领域具备强大的实力，全系列MEMS麦克风使我们成为解决客户音频挑战的理想合作伙伴。”
03
MEMS气体传感器，为新兴的健康和环境应用打开了大门
随着智能化、信息技术的发展，工业转型升级、环境监测、空气品质改善、智能家居、医疗器械开发等各个领域对气体传感器的需求持续升级，新兴的细分应用不断涌现。
。其中，光学原理（红外、光散射等）的气体传感器出现及应运较晚，技术难度较大、成本较高，目前所占市场份额较小。根据Yole统计，2017年全球气体传感器市场中电化学、红外、半导体技术共同占据了95%以上的市场份额，其中，电化学、半导体、红外技术的气体传感器占比分别达44.2%、38.3%和15.1%，催化燃烧、光电离子探测、超声波气体传感技术的市场份额占比较低，分别为1.5%、0.5%和0.4%。
主要集中在美国、日本和欧洲地区，主要包括：城市技术、费加罗、安费诺、博世、盛思锐、艾迈斯半导体等。国内企业在技术水平上整体仍处于追赶阶段，研究和产业化相对成熟的领域主要是半导体和催化燃烧气体传感器，这两类在国内市场占有率较高，并具有较强的国际竞争力，在电化学和红外气体传感器领域起步晚，缺乏系统深入的研究，相较国际厂商影响力较弱。国内气体传感器代表企业主要有：汉威科技（旗下炜盛电子）、四方光电、攀藤科技、慧闻科技、睿感（ScioSense）、戴维莱传感、武汉微纳、合肥微纳等。
未来，各种气体检测原理都会被用于环境中多种污染物的检测和评估。MEMS和丝网印刷技术为气体传感器的小型化打开了大门，使这些微型化气体传感器能够集成进入智能手机和可穿戴设备等消费电子产品。与此同时，气体传感器也将在物联网发展中扮演关键角色，采暖、通风和空调（HVAC）系统、空气净化器、智能窗户、汽车、医疗器械、大气环境监测、石油化工产业及其他应用都将采用气体传感器来改善人们的生活品质。根据Yole预测，
TDK推出的全球首款直接MEMS气体传感器TCE-11101
推出一款可以直接准确检测家居、汽车、物联网、医疗保健和其他应用中。TCE-11101内部集成ASIC提供自动校准、数据上报，以及I2C接口用于数据输出和器件配置。这使它可以非常容易地集成到几乎任何应用中，它的低功耗优势，也使它可以在电池供电的设备中使用。
TDK InvenSense新兴业务部门高级总监Sreeni Rao博士评价称：“TCE-11101融合了TDK独一无二的新材料技术、MEMS工艺、人工智能算法，提供了一个体积远远小于传统传感器（5mm x 5mm x 1mm）、耗电量小于1mW并能精确测量CO2气体浓度的解决方案，提供了非常宽的检测范围（400 ppm到50000 ppm）。TCE-11101大大扩展了在各种新应用和现有应用中的CO2检测用例。”
是一家专注于MEMS气体感测解决方案，集研发、生产、销售为一体的高新技术企业。武汉微纳营销总监李佳枫在接受麦姆斯咨询采访时表示：“MEMS气体传感器小型化、集成化、智能化、低成本的优势，更适合智能家居、环境监测、可穿戴/手机、安防、农业、医疗健康、汽车电子需求，实现有害气体预警侦测及节能减排。武汉微纳MEMS气体传感器在一致性、重复性、长期稳定性达到国际先进的同时，持续投入小型化、智能化开发，2021年将量产业界更小尺寸封装（2.5mm x 2.5mm x 1mm）的MEMS气体传感器。”
武汉微纳推出的MEMS VOC气体传感器
04
运动传感器高度集成化和组合化，人工智能提高产品附加值
运动传感器是一类将物体运动参数转换成电子信号的器件，以加速度计、陀螺仪、高度计、磁力计为代表的MEMS运动传感器已经无处不在。在MEMS和传感器呈现多项功能高度集成化和组合化趋势下，运动传感器也不例外。如今，分立式运动传感器，尤其是消费类单轴、3轴加速度计和磁力计，市场已经趋于饱和、价格不断侵蚀，而6轴、7轴、9轴甚至以上（3轴加速度计+3轴陀螺仪+3轴磁力计+气压/温湿度传感器）。
组合式传感器拥有一些分立式传感器无法比拟的优势，例如：采用同一颗ASIC处理信号，并将多个传感器芯片封装在一起，可降低成本；如果两种传感器芯片工艺相同或相近，可以做成单芯片，极大减小传感器尺寸；将滤波、数据融合和人工智能等算法集成，提高产品附加值。
根据Yole预测，2019~2025年期间，分立式加速度计、陀螺仪、磁力计的复合年增长率分别为1%、-0.2%和1%，增长几乎停滞甚至陷入负增长，而
据麦姆斯咨询此前报道，2020年12月，发布了全球首款自学习人工智能传感器：BHI260AP。这是一款革命性的自学习运动传感器，全球首款用于可穿戴和耳穿戴设备的，其独特的自学习和个性化功能，使用户能够通过定制化健身活动轻松训练设备。一体化解决方案不仅降低了开发时间、成本和复杂性，最重要的是，还通过自动追踪降低了功耗。
全球首款自学习人工智能传感器：BHI260AP
这款传感器使可穿戴和耳穿戴设备制造商能够通过传感器中的自学习人工智能软件，提供高度个性化的健身追踪。它能识别和适应各种动作，并学习任何基于重复、循环动作的新健身活动。因此，用户既是培训人员，也是学员。
“自学习人工智能传感器将改变用户与健身设备的互动方式，从单纯的单向方式转变为互动的训练方式。”Bosch Sensortec首席执行官Stefan Finkbeiner博士说，“这种新型传感器结合了Bosch Sensortec在智能运动传感器方面的长期经验，以及我们在创新软件开发领域的强大能力。”
产品、市场及销售副总裁卢牮在接受麦姆斯咨询采访时表示：“多年以来，高灵敏度、高精度、低漂移等硬件指标一直是传感器行业必备要素，被整个行业孜孜以求；随着物联网越来越普及，我们看到多传感器融合越来越成为重要方向，并且随着设备的造型越来越轻巧，在极低能耗下的Always On越来越成为产品设计的挑战。美新半导体曾经在各个时期推出过多款引领行业的超低功耗超小尺寸的产品，我们将继续坚持这些特色。”
对于2021年运动传感器新产品计划，卢牮介绍称：“美新半导体将在2021年第2季度推出，在秉承美新半导体一贯的超低功耗超小尺寸的特色优势下，结合强大的算法功能，无论其功能还是功耗都将超越国际领先的竞争对手，其嗅探模式下小于0.4 μA的功耗，更将Always On发挥到极致。此外，凭借极具挑战的0.7 mm的超薄厚度，能够确保可穿戴设备的造型轻巧美观。
2020年，美新半导体的AMR地磁产品线成长很快，已经是全球主要的供应商之一，2021年第3季度将推出下一代产品，对系统功耗、功能接口进行升级。未来我们还将突破，不断加强算法能力和子系统领域的投入。在产业形态上，美新将坚持IDM策略，进一步做强封测和先进组装能力，进一步依托无锡和绍兴工厂把磁传感器和加速度产品线做大做强。”
苏州明皜传感科技有限公司市场总监陆晓青在接受麦姆斯咨询采访时表示：“MEMS传感器终将朝着微型化、高集成度的方向发展。国际一线供应商已经能够实现系统级9轴惯性传感器封装，并且在逐步向，如9轴惯性传感器与气体、气压、温湿度传感器集成产品，相比之下，国内供应商目前最多为6轴产品，且封装尺寸较国际产品还存在不小差距。面对未来室内外导航、自动驾驶和个人穿戴设备等对惯性传感器的高精度、小尺寸、低功耗、多功能的需求，明皜传感即将推出一款主打超低功耗的3轴加速度计，并正在布局一款6轴惯性传感器。”
未来智能实验室的主要工作包括：建立AI智能系统智商评测体系，开展世界人工智能智商评测；开展互联网（城市）云脑研究计划，构建互联网（城市）云脑技术和企业图谱，为提升企业，行业与城市的智能水平服务。
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