爆发!全球最大MEMS企业2年卖了50亿颗传感器!(将押注这条赛道)
全球最大的MEMS传感器公司过去几年取得了什么成绩? 关注传感器专家网的老朋友应该都能够了解,博世是毫无争议的全球MEMS传感器王者,已连续多年问鼎全球TOP 1 MEMS传感器厂商宝座。 2023年,博世集团首席数字官Tanja Rückert女士称,自从27年前开始涉足MESMS以来,博世总共生产了180多亿颗MEMS传感器。 在此前的Sensor Shenzhen 2025上,记者采访了Bosch Sensortec大中华区市场及业务拓展总监张海亮,张海亮告诉记者,目前博世已出货了超过230亿颗MEMS传感器。 从2023年的180亿颗到2025年的230亿颗,两年增长了约50亿颗,从这位MEMS传感器巨头狂飙的出货量,我们可以看到这样的趋势——随着智能化、数字化浪潮的加速,全球对MEMS传感器的需求快速增长! 当前,博世正在酝酿一场新的传感器智能化革命,未来全球MEMS传感器将如何发展?有哪些增长点?或许我们能从博世在MEMS传感器领域的产业化布局窥视一二,本文也将揭示博世MEMS传感器产品的三大研发战略。 专家档案 Bosch Sensortec Gmbh大中华区市场及业务拓展总监 张海亮 10亿!230亿!100亿!90%出货量都将是MEMS智能传感器!博世的MEMS智能传感器战略 据Bosch Sensortec大中华区市场及业务拓展总监张海亮介绍,博世从1995年——到今年正好30年,开始从事MEMS传感器业务,这些传感器主要应用于汽车——用于发动机管理的压力传感器。此后,博世开发了可测量加速度、旋转、压力和声音的众多MEMS传感器,并用于汽车气囊、燃油系统压力检测等等。 目前,博世集团拥有智能出行、能源与建筑技术、工业技术、消费品四大业务板块,正因为博世MEMS传感器的这段发展历史,博世的MEMS传感器业务主要棣属于智能出行业务。 据博世最新的2024年财报显示,博世集团营收903亿欧元,息税前利润31亿欧元,其中智能出行、能源与建筑技术、工业技术、消费品四大业务营收分别为558亿、75亿、64亿、203亿欧元。 ▲来源:博世 2005年,博世将MEMS传感器业务独立,成立Bosch Sensortec,开始为消费电子、物联网等领域提供MEMS传感器产品及解决方案。2008 年。Bosch Sensortec就进入中国,实现了在中国的本地化运营。 张海亮介绍,目前Bosch Sensortec在中国约有300名员工,服务于整个大中华区市场,中国技术团队同时负责全球客户的支持工作。 关于博世在MEMS传感器的发展研判上,张海亮特别提及: “总体上,我们博世到目前为止全球已经出货了有超过230亿颗的MEMS传感器。其中,2024年就有10亿颗MEMS智能传感器交付,就是可编程的传感器。我们预计,到2027年可能会有90%的传感器都会带有智能的、可编程的功能,所以(未来的传感器)不单单是一个传统的只有MEMS感知的芯片,还会带有一定的算力,为大家提供更多更丰富的个性化的、智能化的功能。我们预计到2030年左右,我们博世将出货大概100亿颗的智能传感器。” 超230亿颗MEMS传感器的出货量,这就是全球最大的MEMS传感器厂商在过去取得的辉煌成绩。而在2023年,博世集团首席数字官Tanja Rückert女士曾提及,自从27年前开始涉足MESMS以来,博世总共生产了180多亿颗MEMS传感器。 可以看到,短短两年间,博世MEMS传感器的出货量就增长了约50亿颗,由此可见,随着全球智能化、数字化的加速,全球市场对MEMS传感器的需求也快速增长。 尤其值得关注的是,博世对未来全球MEMS传感器产业发展的研判——到2027年博世量产的MEMS传感器将有90%都是MEMS智能传感器,并且在2030年,博世将量产约100亿颗MEMS智能传感器。 由此可见,作为全球MEMS传感器的领导者,博世认为未来5年传统的MEMS传感器将全面转向MEMS智能传感器,同时MEMS智能传感器的需求将急速增长——仅2024年,博世就已交付了超过10亿颗MEMS智能传感器。 MEMS传感器在未来几年,将向智能化全面迈进,是本次专访中,张海亮提到的,博世对未来MEMS传感器发展趋势的第一个判断。 凭借深厚的MEMS传感器技术实力,结合边缘AI技术的融合探索,博世正在引领全球MEMS传感器产业的智能化变革,带领传感器行业从单纯的“数据采集”向“智能决策”转型,重塑了MEMS传感器在智能化数字化时代的价值,也向行业展示了未来MEMS传感器的发展路径。 更小、更低功耗、更智能,博世MEMS传感器产品的研发演进战略 什么样的传感器是好传感器?是行业需要的传感器? 作为MEMS传感器行业领导者,博世对传感器技术的研发和演进,有着自己的思考,所有博世传感器技术的研发,均围绕三个技术基本点进行,那就是:更小、更低功耗、更智能。张海亮称: “过去一两年,从整个半导体看可能增长没有那么快。但是在传感器这个行业,尤其是MEMS传感器,我们还是发现了一个比较快的增长趋势。那博世在其中也做了不少的工作,主要的话首先是小尺寸,然后第二个是低功耗,然后第三个是智能化,也是最关键的这个智能化。我们基本上是从这个三个角度去做一些更领先的MEMS产品技术。” 更微型化、更低功耗、更智能,这就是博世MEMS传感器的演进路线。 以博世的四合一环境传感器BME680/688/690系列的研发演进为例,我们可以看到博世在这些技术路线上做出的研发努力和突破。 随着MEMS传感器技术的发展,近年来,传感器产业的发展趋势之一,是将多种感知技术集合于一个传感器封装中,而多传感器集成必然带来高功耗、体积大等难点。 早在2017年,博世已推出行业首款集成气体、压力、湿度和温度的四合一环境传感器BME680,尺寸仅为3.0 x 3.0 x 0.9 mm3,克服了多传感器集成体积大的难点——这是业内最小的多合一空气质量传感器,在小尺寸下实现高集成度、高线性度、高精度的环境检测。 该传感器一度被应用于小米MIX Alpha 5G概念手机中,用于感知用户周围的环境温度和空气质量,该手机也被誉为小米史上“感官”最灵敏的智能手机。
2021年,博世推出BME680的升级版——BME688,在体积和封装不变的前提下,不仅实现了更灵敏的感知,还变得更聪明——这是行业首款搭载人工智能的多合一环境传感器。 BME688首次搭载由 Bosch Sensortec 的 BME AI-Studio 软件工具支持的强大人工智能功能,可用于便捷开发新型应用,譬如利用BME688开发用于检测变质食品、口臭、森林火灾等特定环境检测的定制产品。 2024年,博世推出BME688的升级版BME690,在保持前代功能的基础上,功耗降低了50%以上,适合便携式电池供电应用,如可穿戴设备和资产跟踪,被业界称为“环境感知领域的里程碑式突破”。 可以看到,从BME680的微型化,到BME688的智能化,再到BME690的超低功耗,博世一直遵循更小、更低功耗、更智能的技术演进路线,做出MEMS传感器技术的突破,并以此开拓传感器更多的应用场景。 ▲博世BME690传感器的现场气体测试数据展示,来源:Sensor Shenzhen 2025、电子发烧友 更小、更低功耗、更智能的传感器研发指导思想,贯穿博世MEMS传感器的产品开发过程,其优先级甚至高于对多模态集成传感器的探索,博世由此在近年来量产多款突破产业“极限”的先进MEMS传感器产品。 更智能:集成边缘AI的IMU单元BHI 360/BHI 380,从感知到本地化决策创造更多可能 MEMS传感器的智能化,是张海亮认为未来MEMS传感器最重要的演进趋势。从上文中,我们看到博世计划到2030年量产超100亿颗的MEMS智能传感器,MEMS智能传感器将占博世MEMS传感器出货量的90%以上,可见博世对MEMS智能传感器发展的重视。 MEMS智能传感器怎么做? 博世推出的创新IMU单元BHI 360/BHI 380系列,除集成了3轴陀螺仪和3轴加速度计外,还集成了一颗32位微控制器MCU,为传感器装上大脑,并且具备本地化运行AI算法的能力。 具备本地化AI运算能力的BHI 360/BHI 380单元,能够在传感器端对感知数据进行处理,避免将传感器数据传输到云端带来的延迟和泄露安全风险。同时,BHI 360/BHI 380中强大MCU单元的加入,能让传感器实现以往传统IMU单元无法做到的功能,张海亮认为这是博世MEMS智能传感器相比传统传感器非常领先的优势。 基于BHI 360/BHI 380智能IMU单元,能做出什么创新应用? 这里,博世展示了基于BHI 380传感器的智能传感互联SCS(Smart Connected sensors)平台。SCS平台可以实现多达八个节点的智能互联,将这些节点部署到了人体身上,就可以用 AI 来进行全身姿态的识别,提供全身运动表现指导。
同样,基于BHI 360传感器,还可赋予可穿戴设备3D 音频定位、手势识别、活动监测等传统IMU单元难以提供的人机交互复杂功能。 在此前的Sensor Shenzhen 2025上,博世带来了BHI 360传感器的点灯控制方案,通过不同的手势,灵活控制电灯开关、亮度等,完成“隔空交互”,为IoT智能家居增加更多可能性。 ▲Bosch Sensortec基于BHI 360传感器的手势识别方案,控制电灯开关和亮度,图片来源:电子发烧友 更小:全球最小的PM2.5颗粒物传感器BMV080、全球最小的3轴加速度计BMA530 2023年,博世突破性地推出全球最小的PM2.5颗粒物传感器BMV080,尺寸仅为4.2x3.5x3mm³,其体积比同类产品小了450倍。 BMV080采用VCSEL的设计方式,使用MEMS技术制造,加上AI算法支持,该传感器可以直接测量空气中的PM2.5浓度,而不需要利用风扇等部件集中气流才能检测。 从体积、噪音、寿命、稳定性等方面,BMV080均全面领先于如今市场上的传统PM2.5传感器模组,并且在多种性能参数指标上,BMV080与激光检测的传统PM2.5传感器一致甚至优胜。
▲博世BMV080颗粒物传感器(右) BMV080传感器的推出,为移动设备、物联网设备等更多产品进行PM2.5检测提供了可能,张海亮介绍,目前基于BMV080传感器方案,已有多款手持式的PM2.5空气质量检测设备在开发中,在Sensor Shenzhen 2025上,博世携合作伙伴带来了一个类似U盘大小的空气PM2.5检测器——通过检测当前空气PM2.5浓度并用不同颜色的指示灯做出反馈。 ▲博世BMV080颗粒物传感器应用展示 张海亮说,目前市面上智能家居产品中,很少集成有PM2.5传感器,传统PM2.5传感器主要应用于空气净化器、空调等较大的设备中,其中一个重要原因就是传统PM2.5传感器尺寸大,无法做进去智能家居产品中。 这里,张海亮以中央空调温控器举例,市面上中央空调温控器已能实现温度、湿度传感器的集成,进行温湿度感知,而对PM2.5颗粒物这一重要且常见的空气污染物指标的检测,几乎没有。 PM2.5颗粒物这一室内外环境常见空气污染物的检测,长期以来在智能家居中处于空缺,没有风扇、体积极小的BMV080,将扩展颗粒物传感器在婴儿床空气检测等场景的应用。
▲中央空调温控器,来源:网络 除全球最小的PM2.5颗粒物传感器BMV080,博世还推出了全球最小的3轴加速度传感器BMA530 & BMA580。这款传感器的体积和容积相比上一代产品降低了70%,高度仅为0.5毫米,封装尺寸仅有1.2×0.8×0.55mm³ ,堪称世界上最薄、最小的加速度传感器。 对这个尺寸没有概念?在此前的Sensor Shenzhen 2025展台上,我们看到了博世将2000颗BMA530加速度传感器放于一个瓶子里,仅覆盖瓶底的一层。 ▲2000颗博世BMA530加速度传感器放在瓶子里,来源:电子工程专辑 据张海亮介绍,BMA530在智能戒指、智能手环、TWS蓝牙无线耳机等超小型移动穿戴设备中,具有广泛的应用,可为移动穿戴设备提供精细化运动追踪、姿态识别等功能。 更低功耗:能耗比上一代降低1/20的超低功耗磁力计BMM350 上文中,博世将四合一环境传感器BME690的功耗比上一代产品BME688降低了50%,超低功耗的传感器技术,是博世MEMS传感器演进的重要路线。 另一个博世追求更低功耗MEMS传感器技术的代表,是其于2023年推出的基于第四代磁感应技术——TMR(隧道磁阻)技术研发的3 轴磁力计BMM350。 张海亮特别提到,BMM350 磁力计的电流消耗比上一代产品降低了 20 倍,完全能够7X24小时全天候工作,不需要休眠-唤醒。 BMM350 是一款低功耗、低噪声的3 轴数字地磁传感器,完全符合罗盘应用的要求。 基于博世专有的FlipCore 技术,BMM350 提供了高精度和动态的绝对空间方向和运动矢量。BMM350可用于穿戴式装置和可听式装置、智能手机和平板电脑、AR 和 VR 以及各种车辆。
来自MEMS产业巨头的前沿探索:博世如何看待AI大模型在MEMS传感器中的应用?人形机器人为MEMS传感器带来哪些发展前景?MEMS扬声器未来发展怎样?
对于近年爆火的AI大模型,张海亮介绍博世集团已经在企业知识库、生产过程中的预测性维护、视觉质量检测等方面有所应用。 聚焦到Bosch Sensortec所从事的MEMS传感器研发工作,张海亮介绍了AI在博世MEMS传感器研发中的作用: “目前,我们还是以传统AI模型会更多一点。但是大模型的话我们也是在积极的去探索,我们传感器部门也会有一个兴趣小组,在探索大模型跟我们的的sensor如何结合。 AI训练需要真实的数据,这个数据往往从传感器中产生,我们提供一些的传统的机器学习的模型工具,去给比如说给我们的四合一环境传感器做一定算法训练,把你个性化的一些气体感知的数据训练成你需要的专用模型,进行边缘的部署,这个是我们现在在做的工作。但是,这些数据将来最终肯定会服务到我们的AI大模型中去。” 此外,张海亮强调了AI模型在多模态传感器数据融合中应用: “这个数据需要多元化,现在大部分还是需要一些多模态的模型。那多模态就需要我们各种的传感器。比如说传统的我们可能只认识到一些运动类传感器,那现在它可能需要多个运动类传感器做融合。然后它又需要对环境具有一定的感知,所以它会是一个多模态的多模型的融合。所以我们更多的会关注到一些跟不同类型的数据去融合的模型,比较看重多模态的融合。” 对于未来人形机器人中对MEMS传感器的需求,张海亮介绍MEMS传感器以小尺寸、低功耗的特点,在机器人中的应用将会非常广泛。 目前,博世已经有不少MEMS传感器应用于机器人中,譬如上文中提及的BHI 360/BHI 380系列的六轴IMU单元,已应用于机器人的运动检测,BMM350 磁力计可应用于机器人关节的角度测量。据张海亮透露,也有客户使用博世的气压计在机器人中做触觉感知的应用。 “所以说,这都是基于我们的领先的MEMS工艺,我们提供不同的产品形态去满足我们客户的不同需求。我们会基于客户的诉求去看有没有可以做一些专门针对机器人应用场景的MEMS传感器,这个都是目前我们在探讨的方向。” MEMS扬声器是MEMS领域里新兴的应用场景,MEMS扬声器是一种新兴的扬声器技术,是将电信号转变为声信号的微型换能器,其核心组件(例如执行器/驱动器、振膜、热声膜等)利用MEMS技术在半导体材料上制造而成。 近几年,MEMS扬声器技术加速落地。2024年,全球首个MEMS扬声器行业标准出台——该标准由多家中国MEMS扬声器企业参与制定,标志着MEMS扬声器产业化的开始。 早在2022年,博世就已收购了总部位于德国的MEMS 微型扬声器专家 Arioso Systems,从而进入MEMS扬声器领域。 目前博世MEMS扬声器产品进展如何? 张海亮透露: “我们三年前收购了一家做MEMS Speaker的公司,现在也是正在进行紧锣密鼓的量产化设计,因为从实验室到量产还是会有一定的过程和挑战。那我们这个技术跟传统的薄膜式的扬声器还会有点不一样。传统扬声器的是垂直运动的振膜,我们的MEMS扬声器的主要是通过横向水平运动的方式。它带来的优势是什么?最大的优势就是尺寸非常小,它可以把高频、中频和低频做在一个封装里,所以它的尺寸可能是原来的几分之一,然后功耗也会比较低,更小尺寸也意味着你可以用在各个不同场景面,包括我们的眼镜或其他的一些智能穿戴产品,都可以应用。” 结语 更小、更低功耗、更智能的MEMS传感器产品研发思想,完全地贯穿于博世这位全球MEMS传感器领导者的产品演进中。 我们可以看到,无论是四合一环境传感器BME680/688/690系列的迭代更新,还是全球最小的PM2.5颗粒物传感器BMV080、全球最小的3轴加速度计BMA530,以及能耗比上一代产品降低1/20的BMM350磁力计,集成强大边缘AI能力的BHI 360/BHI 380系列IMU单元,均是在这个研发指导思想下诞生的前沿MEMS传感器产品。 在这三个产品研发战略中,智能化是博世认为未来MEMS传感器最重要的演进趋势,并为此定下100亿颗MEMS智能传感器出货量、90%MEMS智能传感器产品占比的目标。 博世正引领着全球MEMS传感器的智能化变革,将MEMS传感器从传统的单一感知器件向智能生活、数字生活的智能核心转型,通过AI模式软件算法,挖掘MEMS传感器的更多功能,赋予MEMS传感器更多价值。 从博世身上,我们窥视到了未来MEMS传感器的发展方向。 审核编辑 黄宇
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