"#来个博世"，谈可穿戴与智能家居的传感器机会

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2019年1月，博世推出了新的全球物联网宣传活动的主题“来个博世”，主要展示博世在互联产品和解决方案方面的领先地位。据悉，博世2018年共销售了52亿部具有联网功能的产品。迄今，集团约2.7万名软件开发人员中，有20%专注于物联网领域。

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在2019慕尼黑上海电子展上，博世全资子公司Bosch Sensortec举办了新闻发布会，介绍了公司对智能家居和可穿戴设备的传感器观察，及为此打造的传感器解决方案。


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* k3 H" r) Q& i1 M7 F- F; D可穿戴类传感器
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! c: |+ x& y+ S: `& q! z0 g用户对可穿戴类产品的期望：

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• 希望能够尽量延长充电时间的间隔，不希望每天都对自己的设备进行充电。
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• 希望智能产品上的设计更酷一些，有更强的设计感，也更方便携带。
  
• 适应用户的行为，每一个人都希望设备能够自动识别自己的习惯，而不需要再去调试设备。
  
• 永不断电。例如常用的计步功能，希望你的设备不管你在坐还是走，一整天设备都是在后台工作的。这个功能往精度上看，当你计步功能准确以后，才能更准确地计算你的卡路里。
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• 希望同一个设备能够实现用户所期待的所有功能。
  

厂商对传感器的期待：
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• 伴随着充电间隔的需求，希望有更低的功耗。
  
• 要求有更小的封装和更高的集成度。
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• 希望芯片能有更多嵌入式、智能化的功能。
  
• 随着更多的性能需求，厂家要求传感器供更优化的各种各样的算法。
  
• 还希望传感器能提供更灵活、广泛的产品性能。
  

& F4 }! W- v0 ?IMU新产品BMI270Bosch Sensortec的新产品BMI270整合了多种功能，例如轻晃手臂，设备就可以接触到你的下一个指令，另外还有抬臂抬腕功能等，这些功能都可以让智能端设备更加方便地让用户操作。同时，谷歌有一个可穿戴的OS(操作)系统，这个系统相对的性能也已整合进了这款产品当中，让用户有更好地体验。

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再例如情景识别，BMI270本身可以识别用户在走路还是停车。为什么要识别停车这个功能？因为此时传感器可以把数据发给地图厂家，地图厂家可以很快地记录下用户停车的位置。整个过程当中不需要主系统唤醒，从而极大地降低了整体系统的功耗。
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BMI270可以识别用户在走路还是停车

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! Q5 d- X# J& i: n总之，BMI270为穿戴和耳戴应用推出，除了芯片本身功耗有降低，还可以从系统级别实现功耗的降低。第二，实现了更多的活动识别，上下文情景感知以及一系列手势识别，另外它的更小封装也非常值得大家关注，这款产品封装为3 ×2.5×0.8 mm3。
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BMI270非常小巧,可用于可穿戴产品

物联网所需传感器
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智能家居的解决方案：
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• 生活方式和舒适感，像打开电灯、打开空调等，这些相关的开关应用可以改善生活方式和感受。
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• 安全感，例如一些识别入侵的控制，或者门禁管理、烟雾管理等。
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• 健康、康乐，像空气品质测量、霉菌监测、天气变化等。
  
• 方向和定位，诸如室内导航及楼层监测。
  

: d8 o! j) M+ E, X( p5 m. c& k为什么家里需要做室内导航这个功能？例如扫地机器人，如果有导航功能，可以让它完整地清扫到家里的每一个角落。除了扫地机器人上使用惯性传感器之外，还有像窗户开关、百叶窗调节等都会用到惯性传感器。

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: M1 B' N' ?: `  E用户对于家居的期待：
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• 不希望这些智能家居一直充电，因此最大充电间隔是第一个要素。
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• 智能家居里肯定需要新颖的设计，不要看到到处放着大大小小的元器件这种突兀设计。
  
• 自动适应用户的偏好，例如用户进入家里，智能设备知道用户的喜好，能够自动调试舒适的环境。
  
• 节能，空调系统在运转的时候可以对你做出保护。最后，易于使用，用户不希望花两三个小时阅读使用手册。
  

& b3 I6 ?0 |. u9 T厂家对于传感器的期待：
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• 要最大的充电间隔时间，不希望动不动就去充电，因此超低功耗是必要性。
  
• 不喜欢太突兀的IoT产品。所以在传感器这一层级肯定要小封装以及高集成度，使整个系统容易整合到不同的设计上。
  
• 自动适应用户的偏好。当你走进房间的时候可以自动启动系统，代表你在传感器层面要能够支持永不断电的传感功能，知道使用者有什么习惯，除了传感器硬件之外，还需要软件的支持，了解到使用者的习惯。还有对于相关环境数据要集成在传感器里面。因此是系统级的方案，而不单纯是硬件。系统包含很多不同的零部件，怎么把它们做最佳优化，达成节能的效果。
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• 使用方便，容易操作。能够收集到大数据，并在传感器里有一个数据解读的功能，因此足够聪明，了解到使用以及提供使用者很方便的操作。
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互动式触控屏幕漂亮的家里，你不想放过多的屏幕，你可以在不同表面、界面、层上做投影甚至互动的交互使用。虚拟触控屏在冰箱上有什么应用呢?例如，冰箱不同层里可以显示出你在里面放了什么样的食物，放了多久，有效期是多少，甚至要网购一些食材，都可以很智能地提供不同的操作。


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智能冰箱的层板上可以进行互动投影
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" _3 t* b- {' @, Q* ]智能冰箱里投影部分可以通过Bosch Sensortec的互动式投影模组实现。该模组包含了芯片，是一个整合式的模组，可以同时投射不同的冰箱层，不需要到处放一个触控屏。通过激光投影投射出来，通过晶片的反射，加上零部件的布局，成为一个完整的系统，其中包含了电源功耗管理、大小芯片，该模组是一个系统级优化的模组。
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3 i% U( Q, w, z/ o/ Z2 ]1 d该模组的尺寸只有43×47mm2，非常小型。

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从左至右：交互式投影模组BML100PI,MOMES扫描器,MOMES扫描器模块

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环境传感器扫地机器人
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$ p8 c6 K& h% r5 D家里很重要的一部分是环境传感器可以侦测气体变化，以及不同气体。除了家里空气不好，例如有甲醛或者二氧化碳浓度过高，还可能厨房有过多的油烟味或者其他异味，甚至扫地机器人经过泼洒的动物排泄物或者其他一些异味液体时，都可以被环境传感器侦测出来。通过环境传感器检测到室内的空气品质，智能地让你的空调、空气净化器、加湿器等产品自动开关，让整个室内环境感到舒适温馨。


9 d% u7 v: v6 K例如家用扫地机器人，Bosch Sensortec有完整的解决方案。终端产品包含导航、边界监测，需要通过加速度计、陀螺仪来实现。除了硬件的需求之外，要通过智能软件把扫地机器人的应用体现出来，包含一些补偿、温度校正，遇到障碍能够识别等，这些会通过Bosch Sensortec的终端产品，像BMI或者BME系列做最终的布局。

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具体地，Bosch Sensortec提供了导航应用、边界监测应用、动态路径规划应用。上文提到，一般的扫地机器人会需要基本清洁功能、导航功能。最后要讲的是监测和生成空气质量图册。扫地机器人在家里常会遇到地上撒水或者有不同液体的问题，甚至宠物可能有大小便的情况，我们不希望扫地机器人也把它们拖着，弄得家里到处都是秽物。Bosch Sensortec环境传感器可以让扫地机器人也有“鼻子”，可以辨别出这些秽物。
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扫地机器人的传感器方案

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