物聯網被譽為IT產業10年來最重要變革，影響所及甚至將超過網際網路，物聯網的架構可粗分為3部份，包括第1層的感測網路、第2層的通訊、第3層的數據儲存分析、第4層的應用，由此架構來看，感測層是整體物聯網的根基，透過各類感測器所擷取的數據，將匯集成龐大資料庫，以供後端決策制定的輔助，因此感測技術將會是建構物聯網成敗的第一關鍵。

多軸化已是既定趨勢

感測系統朝向多軸化發展，是感測應用市場的重要趨勢，事實上，感測系統的多軸化腳步，一直沒有停止過。

在IT市場中，感測並非新技術，不但技術成熟多時，應用也早已廣泛，意法半導體大中華暨南亞區類比微機電與感測元件經理蘇振隆指出，感測器是感知網路的第一線，在技術方面，動作感測是目前最普及的技術，聲音感測則仍處於發展狀態，不過未來相當具有發展潛力。

放眼未來感技術趨勢，無論是物聯網或穿戴式裝置，未來感測元件仍有幾個共通趨勢，首先是系統多軸化，感測系統朝向多軸化發展，是感測應用市場的重要趨勢，事實上，感測系統的多軸化腳步，一直沒有停止過，從早一代的單軸感測器，演進到目前常見的3軸、6軸、9軸、10軸、11軸，甚至最新的12軸感測系統，多軸化已經是不可逆的道路。

圖1 : 意法半導體大中華暨南亞區類比微機電與感測元件經理蘇振隆指出，感測器是感知網路的第一線。(攝影／王明德)

而感測器所謂的「多軸」，到底有哪幾軸？哪些軸又是必要的，哪些只是次要的？一般來說，從三軸加速度計、三軸陀螺儀到三軸電子羅盤，此9軸已經幾乎成為智慧手機的標準配備，透過這三種感測器已經幾乎可以完成絕大多數的應用，可堪稱是感測系統中的「三大主軸」。

除了這三種感測器之外，包括高度計、壓力計、溫度計與光感計等，都陸續被加入感測系統，成為多軸化的成員之一，既然多軸化已是既定趨勢，未來將會有更多廠商持續研發更多軸的感測平台，來符合市場應用需求。

只不過，感測器的多軸化，會不會一直不斷延伸下去，無窮無盡、也沒完沒了？感測器的擴增，當然有其數量的限制，畢竟主要的感測器如加速度計、陀螺儀、電子羅盤等三者就幾乎可以滿足多數的應用環境，目前廠商持續增加的，都是諸如壓力計、溫度計等這類「單軸」感測元件，這些元件可以越加越多，未來消費者隨身攜帶的手機，就會是一個完整的感測系統。

整合是永遠的課題

第2個趨勢則是高度整合，蘇振隆指出，隨著物聯網與穿戴式裝置的火紅，成功整合感測器將更形重要，既然感測系統多軸化已經是個重要趨勢，隨之而來的整合工作，就是另一件重要的大事，畢竟沒有設計工程師希望看到，所採用的多顆感測器散落在電路版上的每個角落，不僅增加設計的困難度，對於系統的輕薄化也毫無任何幫助。

圖2 : 隨著物聯網與穿戴式裝置的火紅，成功整合感測器將更形重要。(Source: PHYS.org)

目前感測器大廠所主推的方案，除了單顆感測器之外，最常見的就是模組化的感測系統，透過模組化的方式，將多軸感測器整合在一起，多半還會加上自家的處理器或MCU等，ST就是一例，透過旗下完整產品所打造的解決方案，將整套感測系統一起出貨給物聯網、穿戴式裝置的系統商或設備商，畢其功於一役。

一體化的模組固然可為設計省下不少麻煩事，但以目前行動裝置輕薄化的趨勢來看，以模組方式來出貨仍然稍嫌笨重了些，看起來進一步透過系統級封裝，來打造單一顆完整的感測系統晶片，將是滿足感測系統高度整合的必要手段。

感測系統多軸化之後，這代表在同一系統中必須擁有多種不同的感測元件。然而感測元件範圍包山包海，從常見的加速度計、陀螺儀和地磁羅盤，到壓力計、溫度計、光感計，甚至能感測聲音、味覺、嗅覺等感測器，以目前來看，多數廠商至多擁有部分技術，但要廣泛全面包辦所有感測產品，這樣的廠商目前仍少之又少。

提供完整解決方案

放眼未來，感測技術自有化，將是所有感測大廠致力追求的目標。

不是所有廠商都能一手包辦所有感測元件，目前多以自有技術與向外採購來拼湊，因此，在多軸感測系統上，最常看見的情況就是各取所長，也就是本身已有的產品當然就持續採用，至於本身不擅長者，就與市場上的廠商合作，將不同廠商的感測元件整合在同一個感測模組上，打造成一個系統。

這種狀況雖然常見，不過業界人士也有不同看法，由於晶片非系出同門，因此品質就端視各廠商的技術，也因此在半導體產業，晶片廠喜歡強調其產品從上中下游一手包辦，就是因為品質能夠自行掌握，不會有外來因素影響。

放眼未來，感測技術自有化，將是所有感測大廠致力追求的目標，不論是自行開發或者透過併購獲得技術，在感測技術自有化之後，感測大廠將更容易打造品質一致的多軸感測平台，重點是，技術自有，對於系統的整合，更將更有事半功倍之效。

**刊頭來源：(Source: University of Minnesota )