慣性傳感器是MEMS市場(chǎng)重要的產(chǎn)品類(lèi)型，主要包括加速度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)，如今，由分立的慣性傳感器組合成的三軸、六軸、九軸IMU，將加速度傳感器、陀螺儀、磁傳感器等MEMS器件集成在一起，以滿(mǎn)足生產(chǎn)廠(chǎng)商更小體積、更低成本的要求。慣性傳感器不僅廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)中的各個(gè)領(lǐng)域，在機(jī)器人領(lǐng)域也是一類(lèi)炙手可熱的器件。離開(kāi)了慣性傳感器，運(yùn)動(dòng)測(cè)量定位就無(wú)從談起。

以機(jī)器人測(cè)算位置這個(gè)最普遍的應(yīng)用為例，在測(cè)算中離不開(kāi)絕對(duì)角度這個(gè)值，這個(gè)值就是由慣性傳感器提供的。可以說(shuō)機(jī)器人整體里程計(jì)的精度，也就是設(shè)備的“位置感”，和慣性傳感器有著莫大的關(guān)系。慣性傳感器與其他技術(shù)的融合也成了補(bǔ)足設(shè)備導(dǎo)航精準(zhǔn)度的有效手段。

低功耗性能競(jìng)爭(zhēng)激烈

對(duì)于任何傳感器來(lái)說(shuō)，低功耗都是競(jìng)爭(zhēng)激烈的一項(xiàng)性能，慣性傳感器同樣不例外。先看消費(fèi)類(lèi)市場(chǎng)應(yīng)用慣性傳感器，主打此類(lèi)市場(chǎng)的廠(chǎng)商都會(huì)在功耗上下足功夫，各個(gè)都是卷王。博世在消費(fèi)類(lèi)IMU領(lǐng)域可以算得上行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者了，旗下消費(fèi)類(lèi)慣性傳感器能在不喚醒主系統(tǒng)處理器的情況下，能獨(dú)立處理活動(dòng)跟蹤、計(jì)步和手勢(shì)識(shí)別等多個(gè)功能。這些獨(dú)立于處理器的強(qiáng)大且準(zhǔn)確的手勢(shì)和活動(dòng)識(shí)別功能下電流消耗僅為30μA。

（BMI系列，博世）

消費(fèi)類(lèi)市場(chǎng)器件性能內(nèi)卷是眾所周知的，那在機(jī)器人應(yīng)用市場(chǎng)上，慣性傳感器是不是也同樣內(nèi)卷呢？答案是肯定的，而且只有更卷。

TDK的傳感器件系列全球機(jī)器人行業(yè)中有很高的知名度，其慣性傳感器更是很多機(jī)器人硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)首選的配件。從TDK以高性能著稱(chēng)的，靈敏度誤差僅有±0.5%的6軸運(yùn)動(dòng)追蹤慣性傳感器來(lái)看，其在低噪聲模式下的A+G為880μA；在低功率模式下的A小于50μA。該系列還允許系統(tǒng)處理器通過(guò)讀取傳感器數(shù)據(jù)然后進(jìn)入低功耗模式。對(duì)于機(jī)器人應(yīng)用，尤其是中小型機(jī)器人應(yīng)用，這類(lèi)低功耗慣性傳感器吸引力十足。

（iNEMO慣性模塊，ST）

而更卷的則要屬ST的iNEMO慣性模塊了，為了在系統(tǒng)層面進(jìn)一步節(jié)電，iNEMO 慣性模塊內(nèi)嵌了機(jī)器學(xué)習(xí)內(nèi)核。MLC運(yùn)行一個(gè)傳感器內(nèi)置的分類(lèi)引擎，卸載主處理器的負(fù)荷以運(yùn)行不同的任務(wù)，同時(shí)內(nèi)置的傳感器可以識(shí)別運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。在客戶(hù)對(duì)器件的需求理解上，可以說(shuō)是狠狠拿捏了。

融合技術(shù)成慣性傳感突破方向

在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)尤為激烈的情況下，在高性能之外尋求新的突破方向是每個(gè)IMU廠(chǎng)商都在做的事情。

國(guó)內(nèi)的深迪半導(dǎo)體在消費(fèi)類(lèi)市場(chǎng)就針對(duì)TWS耳機(jī)市場(chǎng)開(kāi)發(fā)了慣性傳感器+force（應(yīng)力應(yīng)變傳感器）融合方案，這也是全球首款融合應(yīng)力測(cè)量的慣性傳感器。從實(shí)現(xiàn)的效果來(lái)看，傳感器可以準(zhǔn)確測(cè)量在按捏中產(chǎn)生的應(yīng)力，還能準(zhǔn)確分辨多次按捏和長(zhǎng)捏的應(yīng)力變化。這種融合技術(shù)可以大大提高姿勢(shì)識(shí)別，設(shè)備跌落檢測(cè)的準(zhǔn)確率。

（深迪半導(dǎo)體）

而隨著5G技術(shù)發(fā)展以及GNSS星座的增加，限制高精度GNSS普及的難題正在一一得到解決，在大眾市場(chǎng)也正在鋪開(kāi)應(yīng)用。目前很多GNSS模塊廠(chǎng)商推出的GNSS IC中都內(nèi)置了IMU模塊。

（內(nèi)置6軸慣導(dǎo)的GNSS IC，ST）

慣性傳感器與GNSS的融合，補(bǔ)足高精度GNSS在丟失觀(guān)測(cè)目標(biāo)后的定位，讓動(dòng)態(tài)目標(biāo)的位置不再丟失。而5G的加入也從另一方面加快了重新定位的收斂時(shí)間，在汽車(chē)這樣的動(dòng)態(tài)定位應(yīng)用里，高精度技術(shù)的應(yīng)用也不再受到限制。

小結(jié)

不管是消費(fèi)類(lèi)市場(chǎng)還是更高精度的應(yīng)用市場(chǎng)，慣性傳感器的激烈競(jìng)爭(zhēng)從來(lái)沒(méi)有停歇過(guò)。畢竟沒(méi)有慣性傳感器給運(yùn)動(dòng)檢測(cè)/運(yùn)動(dòng)定位這些極度依賴(lài)外部數(shù)據(jù)的系統(tǒng)提供輔助數(shù)據(jù)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)跟蹤系統(tǒng)都會(huì)是“睜眼瞎”。