改工业40时代下物联网高速发展MEMS传感

感测技术IoT基础建设核心项目

在无限感测、万物互联的未来世界中，将充满着各式各样的智能技术，例如无人车辆会自动驾驶、让行车更安全；智能家电提供便利舒适的生活管家及保全服务；植物工厂精准掌握作物生产过程、解决气候剧变导致的粮荒问题；工业4.0实现安全有效率的人机协作、提升产品良率与品质。

远距医疗路带来更优质便利的医疗服务；智能电提升城市能源使用效益、带动经济成长、并减缓全球温室效应等。而对于个人而言，行动及穿戴式装置则将提供无处不在的资讯服务及生活照顾。

物联整体架构基本上是由感测层、路层及应用层所组成，其三大关键技术类别则包括、路通讯以及大数据分析。特别是，是物联智能基础建设中最核心的项目。

依据市场统计资料，在2007年时已有一千万个传感器将各式各样的装置连结到际路上；而201 年时，联的感测装置已激增到三十五亿个。预估到20 0年时，连结物联的传感器数量将超过一百兆个之多。

如此庞大的传感器需求规模，将能为现有及新兴厂商带来丰厚利润的市场机会。根据Yole的研究预测，2024年全球物联产业将达到4，000亿美元的规模，复合年均增长率（CAGR）高达42%。而物联所必须应用之传感器市场营收，预估2022年时将成长超过140亿美元。

传感器普及加速物联时代到来

2014年全球出货数量已经超过十一亿支。智能型是目前最便利的上工具，同时也是数量最多、使用者黏着度最高的消费性电子随身装置；由于其同时具备感测、连及运算储存等最佳条件，只要用一支就能够取得世界上所有资讯，因此被公认为是开启物联时代的最佳核心终端装置。

苹果（Apple）公司于2007年首度将微机电系统（MEMS）加速度计应用在iPhone中，开启产业的传感器革命。而MEMS传感器在应用的数量规模以及多样性，也仍不断在快速成长当中。

单就Apple公司为例，截至目前为止已拥有超过三根本没人管百五十篇以上与传感器相关的发明专利，而申请内容包括触控、影像、运动、振动感测、资料运算、掉落感知及亮度感知等等，可见其积极布局未来市场的野心。

目前有许多的行动装置如、笔记型电脑、数位相机等，皆已广泛采用MEMS元件于系统中，以获得更良好的操控性能和创新功能。而随着MEMS技术应用风潮的快速崛起，也使得轻薄及微小化变成目前消费性电子产品全面追求的时尚新趋势。

凭藉半导体晶圆制程的成熟优势，MEMS感测元件具有灵敏度高、性能均一、成本便宜、可批次生产等特点，不仅适合普及应用在数量庞大的消费性电子产业，未来也必然将成为物联感测应用市场上的营收亮点。根据ICInsights预估，至2018年MEMS传感器的总出货量可望达九十三亿颗，而产值将达到122亿美元。

若是以应用需求爆发的时间点来区分，首波热潮绝对仍会是行动装置与智能穿戴产品，其次为车辆物联，之后才会真正进入到需求广泛且种类多样化的工业物联（IIOT）。

此处所谓的工业物联，范围包含传统的工业应用，例如医疗、导航、军事、航空、地震勘探及制程控制等，以及业界目前正在定义中、利用MEMS感测元件技术的新型态工业物联，此新兴应用包括资产追踪系统、智能电或智能建筑自动化等。

根据IHS机构预测，在2018年时，全球MEMS在消费性电子产品与行动装置的市场规模将达到57亿美元，比起在工业物联的应用市场营收约 . 4亿美元高初期根部出现浅红色或褐色不规则的斑块很多。而在这些工业应用中，建筑物自动化包括由智能电表、智能家庭（SmartHome）、智能城市（SmartCity）等，将会是最主要的营收来源。

预期未来10年内MEMS在物联的最大商机及技术挑战，仍会是在行动装置与智能穿戴产品的相关应用。图1是应用在消费性电子产品与穿戴装置的热门感测元件及其商品上市时程。

图1消费性电子产品与穿戴装置应用的热门感测元件及其商品化时程