慣性傳感器是MEMS市場重要的產(chǎn)品類型，主要包括加速度計、陀螺儀和磁力計，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，以滿足生產(chǎn)廠商更小體積、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)中的各個領(lǐng)域，在機器人領(lǐng)域也是一類炙手可熱的器件。離開了慣性傳感器，運動測量定位就無從談起。

以機器人測算位置這個最普遍的應(yīng)用為例，在測算中離不開絕對角度這個值，這個值就是由慣性傳感器提供的。可以說機器人整體里程計的精度，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)的融合也成了補足設(shè)備導(dǎo)航精準度的有效手段。

低功耗性能競爭激烈

對于任何傳感器來說，低功耗都是競爭激烈的一項性能，慣性傳感器同樣不例外。先看消費類市場應(yīng)用慣性傳感器，主打此類市場的廠商都會在功耗上下足功夫，各個都是卷王。博世在消費類IMU領(lǐng)域可以算得上行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者了，旗下消費類慣性傳感器能在不喚醒主系統(tǒng)處理器的情況下，能獨立處理活動跟蹤、計步和手勢識別等多個功能。這些獨立于處理器的強大且準確的手勢和活動識別功能下電流消耗僅為30μA。

（BMI系列，博世）

消費類市場器件性能內(nèi)卷是眾所周知的，那在機器人應(yīng)用市場上，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器人行業(yè)中有很高的知名度，其慣性傳感器更是很多機器人硬件開發(fā)平臺首選的配件。從TDK以高性能著稱的，靈敏度誤差僅有±0.5%的6軸運動追蹤慣性傳感器來看，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)處理器通過讀取傳感器數(shù)據(jù)然后進入低功耗模式。對于機器人應(yīng)用，尤其是中小型機器人應(yīng)用，這類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)層面進一步節(jié)電，iNEMO 慣性模塊內(nèi)嵌了機器學(xué)習(xí)內(nèi)核。MLC運行一個傳感器內(nèi)置的分類引擎，卸載主處理器的負荷以運行不同的任務(wù)，同時內(nèi)置的傳感器可以識別運動數(shù)據(jù)。在客戶對器件的需求理解上，可以說是狠狠拿捏了。

融合技術(shù)成慣性傳感突破方向

在市場競爭尤為激烈的情況下，在高性能之外尋求新的突破方向是每個IMU廠商都在做的事情。

國內(nèi)的深迪半導(dǎo)體在消費類市場就針對TWS耳機市場開發(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)力測量的慣性傳感器。從實現(xiàn)的效果來看，傳感器可以準確測量在按捏中產(chǎn)生的應(yīng)力，還能準確分辨多次按捏和長捏的應(yīng)力變化。這種融合技術(shù)可以大大提高姿勢識別，設(shè)備跌落檢測的準確率。

（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，在大眾市場也正在鋪開應(yīng)用。目前很多GNSS模塊廠商推出的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，補足高精度GNSS在丟失觀測目標后的定位，讓動態(tài)目標的位置不再丟失。而5G的加入也從另一方面加快了重新定位的收斂時間，在汽車這樣的動態(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)

不管是消費類市場還是更高精度的應(yīng)用市場，慣性傳感器的激烈競爭從來沒有停歇過。畢竟沒有慣性傳感器給運動檢測/運動定位這些極度依賴外部數(shù)據(jù)的系統(tǒng)提供輔助數(shù)據(jù)，整個運動跟蹤系統(tǒng)都會是“睜眼瞎”。