MEMS传感器在物联网中的应用

你有没有想过你的iPhone手机由多少个组件构成？其中，有加速度计和陀螺仪来检测手机的运动；有光传感器、温度传感器、压力传感器和湿度传感器来感知手机的环境；还有用于连接的RFID、蓝牙和WiFi；以及用于声音的麦克风和扬声器等等。这些组件大部分都是微机电系统（MEMS）类型。MEMS器件是尺寸在微米到毫米量级的微型机械。

以小，见大

MEMS器件的行为模式通常与尺寸较大的器件类似，但有一些明显的差异。能够将大量MEMS器件装进智能手机等尺寸稍大的设备中，绝对是一个很关键的差异化优势。一系列传感器和其他MEMS器件都可以集成到仅有口袋大小的智能手机中。

此外，凭借不同的制造工艺，MEMS也比其它大尺寸同类产品便宜得多。MEMS不是采用机械加工的，而是采用许多用于制造集成电路和半导体的技术制造的。工艺的重叠使制造商能够批量生产MEMS器件而无需大笔投资新设备。

关于MEMS的一个有趣的事是，这些微型器件中的相互作用力与我们预期的有时有差异。例如，我们看到水杯中水与杯身接触的斜面，似乎就展示了水的表面张力。但是你知道吗？在某些类型的MEMS环境中，表面张力实际上可以使水通过微观通道拉动自身。

MEMS和物联网：共享未来？

据麦姆斯咨询介绍，物联网（IoT）可以利用MEMS的几个核心功能和优势，MEMS器件可以有效地满足许多物联网应用的要求：

1、低功耗

物联网传感器和网关通常采用无线连接和电池供电。由于每单位成本较低，更换整个装置通常比使用新电池重新安装更经济。因此，任何功耗的降低，都可以延长设备的寿命。某些MEMS有着与大型组件相近的功耗要求。大部分其他MEMS器件则利用电磁或流体动力学中的不同力，来减少其功耗，同时不牺牲功能性，例如，利用表面张力通过微型管道输送液体。

2、小尺寸

用户通常希望物联网设备尽可能地缩小尺寸，从而在办公室和家庭环境中不引人注目。根据定义，MEMS器件可以做到足够小。除了用户需求之外，在一些物联网应用中，可能还需要将MEMS器件添加到空间有限的现有机械（如汽车）中。对于可穿戴设备和生物医学应用等其他情况，小尺寸是必须满足的关键要求。凭借天然的微型化优势，MEMS器件可以轻松满足并超越这些要求。

3、成本效益

在部署物联网解决方案时，规模化通常是一个主要问题。例如，当将传感器用于监测农田的天气和湿度水平时，每亩农田需要植入许多设备。或者对于资产跟踪解决方案，其中可能包括数量庞大的需跟踪资产。在其他应用中，例如运输，MEMS器件可能只是一次性使用的。采用半导体工艺制造的MEMS器件可以大批量生产，使它们变得容易且具备成本效益。

随着更多设备和应用被添加到物联网中，MEMS将成为更可行的解决方案。看到这两种技术将如何发展并相互影响，着实令人期待且兴奋。