未來 “傳感器/MEMS+解決方案”的營銷策略才是正途

發(fā)表于：2017-11-27  作者：dsm1219  關(guān)注度：158

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，近期，Roger H. Grace開辦了主題為“MEMS和傳感器的市場營銷：是矛盾修飾法還是真正機(jī)遇?”的系列教程。本次介紹其中一章，主題為：是將“S”(指Solution，解決方案)重新引入MEMS，以及剖析這樣做將面臨的挑戰(zhàn)。

　　考慮到本系列教程關(guān)注的主題是：市場營銷角度的“矛盾修飾法”。而本章“微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)”主題自身實(shí)際上就是一種矛盾修飾法或用詞不當(dāng)，從以下觀點(diǎn)可以看出：

　　1. 正如我們認(rèn)識的那樣，MEMS很多情況下就是提供單一功能的獨(dú)特器件，并不是一個系統(tǒng)。

　　2. MEMS可以并經(jīng)常實(shí)現(xiàn)機(jī)械性能相關(guān)的功能，同時人們還意識到MEMS可以實(shí)現(xiàn)其他跨領(lǐng)域功能，包括電化學(xué)、光電、微流控和執(zhí)行器、以及不只是傳感器的結(jié)構(gòu)元件等。

　　由此我們認(rèn)為，這兩點(diǎn)就體現(xiàn)出MEMS本身的矛盾修飾法。

　　大約38年前，Roger H. Grace在加州圣何塞(San Jose， California)的Foxboro ICT公司擔(dān)任市場經(jīng)理時，加入了MEMS協(xié)會，那時他們將這些器件稱為“集成電路傳感器”(integrated circuit sensors)。而幾年后，Roger H. Grace成為一名顧問和Nova Sensor創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)成員時，這些器件就被改稱作“微型機(jī)械傳感器”(micro-machined sensors)。

　　Nova Sensor成功地將自己定位為MEMS技術(shù)的領(lǐng)軍者。而MEMS的縮寫是Kaigman(Ken)Gabriel于25年前在馬薩諸塞州科德角(Cape Cod， Massachusetts)的IEEE技術(shù)會議上創(chuàng)造的，這個名稱沿用至今。

　　為了更多了解MEMS如今的現(xiàn)狀，我們對來自各地的同行進(jìn)行了采訪。

　　從約20名受訪者的不同回答中，得到關(guān)注和證實(shí)最多的問題就是：目前傳感器/MEMS營銷缺乏系統(tǒng)或解決方案。很明顯，為了獲得最優(yōu)成功，傳感器/MEMS供應(yīng)商不僅需要提供器件/元件，還需要提供最能滿足客戶需求的、可為產(chǎn)品增加價值的系統(tǒng)或解決方案。

　　Kensall Wise教授是MEMS的先驅(qū)之一，他于上世紀(jì)90年代在密歇根大學(xué)(University of Michigan)創(chuàng)建了無線集成微系統(tǒng)(WIMS)中心。Kensall Wise教授及研究人員的目標(biāo)是為包括氣相色譜光學(xué)儀器(gas chromatography optical instruments)在內(nèi)的各類應(yīng)用開發(fā)和集成基于傳感器解決方案的各種元件。他們在低功耗CMOS和能量收集功能的開發(fā)研究曾獲得美國國家科學(xué)基金會(NSF)工程研究中心(ERC)10年的專項(xiàng)資助。

　　密歇根大學(xué)的WIMS中心如今已更名為“無線集成微型傳感器和系統(tǒng)(WIMS2)”。目前，該中心擁有40名教職工、124名研究員，同時已孵化了15家企業(yè)，發(fā)表了1796篇出版物，并獲得了86項(xiàng)專利。在Roger H. Grace被邀請去巴西馬瑙斯(Manaus Brazil)的會議進(jìn)行主題演講后，Roger H. Grace自己就成為此概念(指MEMS)的早期采納者，也因此有幸在德國開姆尼茨(Chemnitz Germany)與弗勞恩霍夫協(xié)會電子納米系統(tǒng)研究所(Fraunhofer ENAS)所長Thomas Gessner教授會面并討論此概念。Thomas Gessner的智能系統(tǒng)集成(Smart Systems Integration)方法對Roger H. Grace來說很有意義，自那以后Roger H. Grace便成為Thomas Gessner的弟子，并從2000年初開始積極地改進(jìn)此概念。Roger H. Grace在組委會工作，并且定期會在歐洲會議上提交論文，該會議舉辦時間為每年春季，舉辦地點(diǎn)為歐洲的不同地方，會議名稱保持一致。此外，早在2008年，Roger H. Grace就撰寫了關(guān)于該主題的第一批文章。Roger H. Grace將此概念命名為基于MEMS的系統(tǒng)解決方案(MBSS)，正是由此開始，迫使設(shè)計(jì)工程師思考芯片以外的事情，并傾聽客戶的聲音。

　　Roger H. Grace認(rèn)為，Gessner教授和Wise教授是真正有遠(yuǎn)見卓識的人，也是系統(tǒng)集成概念的傳播者，如下圖所示，詳細(xì)說明了此概念。

　　基于MEMS傳感器的系統(tǒng)解決方案(MEMS Sensors-based System Solutions)是建立在強(qiáng)大的系統(tǒng)工程原理的基礎(chǔ)上的，由MEMS前端部分(傳感器/執(zhí)行器/結(jié)構(gòu))、信號處理、電源/電源管理、通信、封裝/互連等功能組成

　　基于MEMS傳感器的系統(tǒng)解決方案(MEMS Sensors-based System Solutions)是建立在強(qiáng)大的系統(tǒng)工程原理的基礎(chǔ)上的，由MEMS前端部分(傳感器/執(zhí)行器/結(jié)構(gòu))、信號處理、電源/電源管理、通信、封裝/互連等功能組成

　　Roger H. Grace對MBSS的定義包括以下功能性元件：

　　- MEMS前端部分(傳感器/執(zhí)行器/結(jié)構(gòu));

　　- 信號處理;

　　- 電源/電源管理;

　　- 通信系統(tǒng)(有線或無線);

　　- 封裝/集成和互連(最重要)。

　　由于最后一項(xiàng)通常占總成本的65%，因此這是創(chuàng)建成功解決方案至關(guān)重要的一點(diǎn)。以上均由強(qiáng)大的系統(tǒng)工程主體來支持。

　　采用此類系統(tǒng)的情況有：

　　- 特別是在有巨大價格壓力的成熟/商品市場中，為供應(yīng)商提供高度差異化的產(chǎn)品，可在市場中取得競爭優(yōu)勢。

　　- 解決了許多客戶內(nèi)部系統(tǒng)工程資源有限的問題，并要求供應(yīng)商提供完整解決方案，以解決最小化接口問題?？蓪⑵淇醋鞴蛡蜓b修承包商而不是單個管道工、木工、電工等工人來重構(gòu)你的房子。

　　- 供應(yīng)商希望為其產(chǎn)品提供更高的價值，并有希望提高利潤空間。

　　然而，如果解決方案供應(yīng)商想要成功，必須有豐富的資源幫助系統(tǒng)工程師構(gòu)建解決方案，同時在銷售前端還要有一個非常強(qiáng)大且有能力的應(yīng)用工程團(tuán)隊(duì)可與客戶進(jìn)行恰當(dāng)溝通。遺憾的是，由于許多傳感器/MEMS公司并沒有足夠的資源來讓他們完成上述過程，僅這些要求已將他們淘汰出局。

　　以Roger H. Grace的想法，大部分傳感器/MEMS制造商已在無系統(tǒng)方法中開始通過提供信號調(diào)理和補(bǔ)償ASIC來彌補(bǔ)自身的弱點(diǎn)。ASIC中的功能包括模擬/數(shù)字信號轉(zhuǎn)換、濾波、放大、以及含專有算法在內(nèi)的嵌入式處理。

　　可以肯定的是，如今銷售中包括ASIC在內(nèi)的大多數(shù)傳感器主要被用作異構(gòu)電路元件。包括美新半導(dǎo)體(MEMSIC)和早期亞德諾半導(dǎo)體(ADI)在內(nèi)的幾家公司在加速度計(jì)設(shè)計(jì)時曾采用單片集成電路的方法。ADI在許多年前已放棄此方法，而現(xiàn)在他們加速計(jì)中使用的是分立的ASIC。

　　關(guān)于“將‘S’(解決方案)引入傳感器/MEMS”的討論

　　以下是針對該主題20位受訪者中一些令人印象深刻的回答：

　　Rob O’Reilly(ADI)認(rèn)為，“隨著傳感器/MEMS供應(yīng)商開始提升產(chǎn)業(yè)鏈，系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)解決方案的營銷方法需要適應(yīng)不斷改變的環(huán)境。贏得‘入口’不再流行，與潛在客戶的最初談話變得更加復(fù)雜。相關(guān)討論已超越簡單的傳感器/MEMS，擴(kuò)展到包括電源管理、邊緣計(jì)算、網(wǎng)關(guān)、微控制器、無線傳輸、云計(jì)算及連接等領(lǐng)域。在對現(xiàn)有客戶和潛在客戶初始系統(tǒng)/物聯(lián)網(wǎng)的探討中，系統(tǒng)工作知識更多是一種需求。隨著工具、云合作伙伴、傳感器群集及應(yīng)用的擴(kuò)展，營銷正變成一種團(tuán)體項(xiàng)目。隨著市場的擴(kuò)張，營銷方式也必須擴(kuò)展，才能跟上在數(shù)字世界中傳感器/MEMS應(yīng)用的多元化、嚴(yán)峻性、復(fù)雜性和持續(xù)的挑戰(zhàn)。是的，這將是一個嶄新的世界。”

　　Juan Figueroa(NSF)認(rèn)為，“在研究向NSF(美國國家科學(xué)基金會)SBIR(小型商業(yè)創(chuàng)新研究項(xiàng)目)提交的提案時，我發(fā)現(xiàn)了2002年至2007年期間提案重點(diǎn)的主要轉(zhuǎn)變：從MEMS元件到系統(tǒng)和應(yīng)用解決方案的轉(zhuǎn)變。MEMS似乎已演變成了傳感器，而MEMS幾乎已從提交的建議書中消失了。我認(rèn)為這是由于MEMS錯誤的觀點(diǎn)導(dǎo)致的，而使用MEMS這個詞只會使信息更加復(fù)雜。”

　　Janusz Bryzek(eXo Systems))的觀點(diǎn)是：“如果想要MEMS成功，必須出售從基于傳感器應(yīng)用獲得的信息，同時還需含有包括數(shù)據(jù)分析在內(nèi)的功能并提升產(chǎn)業(yè)鏈，即傳感器必須智能化。”

　　Sandeep AkKaraju(eXoImaging)認(rèn)為，“與只銷售功能性元件相比，MEMS供應(yīng)商越來越多地向客戶提供系統(tǒng)和應(yīng)用解決方案。成功的供應(yīng)商提供獨(dú)特的解決方案，而不是拼價格。價格將取決于所提供解決方案的能力，也就是提供可操作的信息。”

　　Steve Whalley(Whalley Consulting)認(rèn)為，“大多數(shù)傳感器/MEMS目前都被視為商品，而市場營銷人員并沒有成功地最大化其產(chǎn)品價值。他們需要提升產(chǎn)業(yè)鏈，并將傳感器中樞/傳感器融合、數(shù)據(jù)分析和深度學(xué)習(xí)軟件加入到解決方案中，以達(dá)到成功競爭的目的。隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品和其它許多產(chǎn)品中傳感器使用的大幅增長，大數(shù)據(jù)也隨之產(chǎn)生。我們可以利用這些數(shù)據(jù)、通過微調(diào)傳感器算法和傳感器本身，來改進(jìn)整個應(yīng)用解決方案。數(shù)據(jù)增長速度驚人，或是在某些情況下已經(jīng)超出預(yù)計(jì)，工程師們?nèi)绾文軐⑦@些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有用的分析并不斷改進(jìn)產(chǎn)品是個大問題。幸好有機(jī)器學(xué)習(xí)(Machine Learning)、深度學(xué)習(xí)(Deep Learning)和人工智能(AI)可以在無需傳統(tǒng)編程方法的情況下，在海量數(shù)據(jù)集中識別出微妙的模式。這個新工具打開了曾經(jīng)認(rèn)為無解的新應(yīng)用。如果您沒有在基于傳感器的解決方案中使用這些技術(shù)，您應(yīng)該考慮這樣做。”

　　Jim Knutti(Acuity)認(rèn)為，“重要的是要記住，MEMS技術(shù)的真正力量是為物理世界和電子信號處理之間提供橋梁。最近的熱點(diǎn)在MEMS傳感器上。然而，執(zhí)行器、封裝、能源收集，以及諸如機(jī)械放大器、微流控和細(xì)胞分選等其它器件結(jié)構(gòu)，均可成為低成本信號處理與物理世界接口的關(guān)鍵。一個典型的完整自動系統(tǒng)依賴于收集信息、驅(qū)動信號處理來解釋數(shù)據(jù)、封裝系統(tǒng)、以及響應(yīng)等所有環(huán)節(jié)。MEMS技術(shù)可以為以上每個步驟提供關(guān)鍵接口，并為新系統(tǒng)提供更多機(jī)遇。”

　　Gary Winzele(DunAn Sensing，盾安傳感)說，“在過去的客戶應(yīng)用、測試和制造方面，很容易依賴于已有的方式。而如今的競爭中，真的需要退后一步，忘記過去，重新開始。最近我們有個客戶要求用壓力傳感器來測量暖通空調(diào)系統(tǒng)(HVAC system)中的制冷劑。如果在過去，只需要做的就是滿足詳細(xì)的壓力需求，就可以圓滿完成任務(wù)。但是我們決定跳出這個框框，嘗試一種不同的方法，一種系統(tǒng)級的方法。我們問自己：為什么要為這個應(yīng)用測量壓力?當(dāng)了解該系統(tǒng)需要測量制冷劑的過熱狀態(tài)，同時計(jì)算也需要知道溫度，并且最理想的是可在同一位置測量壓力時，答案就來了。如果我們的壓力傳感器中帶有溫度傳感器會怎樣呢?這將節(jié)省購買溫度傳感器和額外線路的費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本的目的，同時由于位置原因，測量結(jié)果也會更加準(zhǔn)確。這個設(shè)計(jì)很好，但現(xiàn)在我們還必須將此器件制造出來并且在價格上有一定的競爭力。再一次，讓我們再退一步，忘記過去是怎么做的。我們還需要簡化設(shè)計(jì)，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)快速測試并輕松集成到任何客戶應(yīng)用中的目的。正是如此，我們設(shè)計(jì)出了盾安(DunAn)的DURAsense Core，它減少了重量，使測試夾具更易裝配(無線程)，并且減少了測試時間。現(xiàn)在，它可經(jīng)過充分測試和校準(zhǔn)，并適應(yīng)客戶需要的任何一種住宅/連接器配置，并且過熱測量的成本極低。”

　　Matteo Rinaldi教授(美國東北大學(xué))認(rèn)為，“物聯(lián)網(wǎng)革命的關(guān)鍵挑戰(zhàn)是如何在世界范圍內(nèi)推動并保持互連器件的快速增長，預(yù)計(jì)到2020年互連器件將從目前的150億顆增長到500億顆再到2000億顆。支持如此龐大的網(wǎng)絡(luò)需要傳感器和執(zhí)行器的尺寸和功耗均需要比當(dāng)前版本小得多。在沒有相關(guān)信息的情況下，即使使用最先進(jìn)的傳感器監(jiān)測環(huán)境也需要持續(xù)不斷地消耗電能。正是持續(xù)的功耗限制了傳感器的壽命，并導(dǎo)致部署和維護(hù)的高成本。我校團(tuán)隊(duì)最近打破了這種待機(jī)時浪費(fèi)能源的基本范式，發(fā)明和演示了一種完全無源的數(shù)字化傳感器微系統(tǒng)，該系統(tǒng)可通過只利用物體特定物理特征所包含的能量來探測和區(qū)分感興趣的事件。這種新器件的概念為持續(xù)的、事件驅(qū)動傳感能力的發(fā)展鋪平了道路，在這些傳感能力中，物理、電磁和其他傳感器可以保持零功耗休眠狀態(tài)，直到被與感興趣事件相關(guān)的特定物理特征喚醒。當(dāng)有用信息出現(xiàn)時，這些零功率傳感器具有幾乎可無限期運(yùn)行的能力，這種情況對物聯(lián)網(wǎng)的繁榮具有開創(chuàng)性影響。將如此大規(guī)模微型零功率傳感器部署嵌入環(huán)境、城市基礎(chǔ)設(shè)施、建筑和房屋中，將使與環(huán)境壓力、安全威脅、流動性、交通、室內(nèi)/室外空氣質(zhì)量和污染模式的相關(guān)信息進(jìn)行實(shí)時采集，從而促進(jìn)城市、建筑、房屋和交通的智能互聯(lián)發(fā)展，這將使我們的日常生活更加安全，并可更簡單、有效地提升整體生活質(zhì)量。”

　　Mark Laich(Laich Advisory Group)認(rèn)為，“每家MEMS公司都應(yīng)該清楚，提供傳感器解決方案的價值遠(yuǎn)勝于元件。然而，我們行業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)是獲得知識產(chǎn)權(quán)的賠償，這應(yīng)該是我們在投資參考設(shè)計(jì)和其他類型傳感器解決方案中的重要組成部分。正如2017年MEMS和傳感器執(zhí)行大會上“非正式談話”(the Fireside Chat)中的投資人板塊所指出的那樣，MEMS公司常常犯一個錯誤，即放棄他們本身的系統(tǒng)級知識產(chǎn)權(quán)，只是銷售MEMS元件。我們的客戶很樂意支付元件費(fèi)用從而獲得如此廉價的設(shè)計(jì)知識。因此，在提供MEMS系統(tǒng)解決方案有助于我們獲得競爭優(yōu)勢的同時，我們需要為這些解決方案開發(fā)更復(fù)雜的創(chuàng)收模式，以分?jǐn)偽覀冊诮鉀Q方案知識產(chǎn)權(quán)(IP)上的投資，并為我們的股東提供更好的營收。這需要我們的銷售及營銷組織采取一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆绞剑瑏泶蚱莆覀冃袠I(yè)以往的傳統(tǒng)做法。”

　　Rick Russell(Merit Medical)認(rèn)為，“如專注于系統(tǒng)集成的汽車、醫(yī)療和航空航天等領(lǐng)域已建立成熟的體系，因此我對物聯(lián)網(wǎng)下一代重大技術(shù)的發(fā)展市場期待滿滿。然而，從一個行業(yè)到另一個行業(yè)的集成有著巨大差異。例如，主要由管理委員會推動的醫(yī)療行業(yè)趨向于方案的長久性，對于創(chuàng)造性解決方案的代價并不太敏感，反而更關(guān)注應(yīng)用領(lǐng)域。與之相反的是，汽車市場則試圖通過集成傳感器和電子元件來降低成本。安全氣囊控制模塊就是一個很好的案例，它不僅包括復(fù)雜的安全氣囊電路，還包括用于碰撞檢測、翻轉(zhuǎn)和車輛穩(wěn)定性的MEMS傳感器。這便是傳感器融合很棒的樣例。隨著該趨勢的持續(xù)發(fā)展，我們看到越來越多的公司希望擴(kuò)大其在電子產(chǎn)品領(lǐng)域的能力。憑借不僅可用于感知能力，還可用于收集和報(bào)告數(shù)據(jù)的傳感器集成到系統(tǒng)中的方式，傳感器將會變得越來越有價值。”

　　總結(jié)與結(jié)論

　　本篇文章試圖闡明與傳感器/MEMS市場營銷相關(guān)的矛盾修飾法，及與其系統(tǒng)部分或缺點(diǎn)的相關(guān)問題。Roger H. Grace相信：針對以上兩個問題，傳感器/MEMS的工作者們?yōu)榱丝朔@些困擾多年的問題，正慢慢地推動傳感器/MEMS的進(jìn)步。

　　有趣的是，密歇根大學(xué)無線集成微系統(tǒng)(WIMS)中心的Ken Wise教授在2000年就發(fā)起了系統(tǒng)集成運(yùn)動，他和研究人員在那次活動中取得了非凡的成就。同樣的情況也發(fā)生在Thomas Gessner教授身上。然而，此前傳感器/MEMS行業(yè)并沒有積極地向兩位有遠(yuǎn)見科學(xué)家的成果看齊。

　　眾所周知，企業(yè)僅僅制造傳感器/MEMS元件，根本無法生存，在行業(yè)活動的各種演講中該事實(shí)被頻繁提及。企業(yè)有必要針對解決方案提升價值鏈并增加功能。麥姆斯咨詢也曾提到，供應(yīng)商不僅需要提供基于傳感器/MEMS的硬件系統(tǒng)，而且還需要提供如從這些系統(tǒng)收集信息并向客戶銷售等額外服務(wù)。

　　舉例說明，供應(yīng)商在農(nóng)業(yè)中安裝傳感器/MEMS，并向農(nóng)民出售灌溉和施肥方面的信息和建議，使農(nóng)民耕種最大限度地提高產(chǎn)量、減少成本和污染。其實(shí)，這就是終極系統(tǒng)解決方案。該案例說明，傳感器/MEMS和解決方案同樣重要。