2022年3-4月蘋果新公開(kāi)的涉及傳感器應(yīng)用專利

傳感器是信息技術(shù)系統(tǒng)的“感官”，手掌大小的智能手機(jī)中就搭載了十余種傳感器，常見(jiàn)的有陀螺儀、光敏、磁場(chǎng)、重力、加速度、定位、指紋、CMOS圖像、霍爾傳感器等。

傳統(tǒng)手機(jī)傳感器硬件市場(chǎng)已十分成熟，以科技革新自勉的大廠們自然志不在于此。盡管各廠定位有別，供應(yīng)鏈邏輯與業(yè)務(wù)模式存在差異，但顯而易見(jiàn)的是，手機(jī)大廠瞄準(zhǔn)傳感器等先進(jìn)制造行業(yè)已經(jīng)成為趨勢(shì)。

作為通信巨頭的華為，蜂窩基帶芯片和通信設(shè)備排名全球前列，被美國(guó)制裁之前消費(fèi)者業(yè)務(wù)利潤(rùn)可觀，每年智能設(shè)備全球出貨量數(shù)以億計(jì)，擁有龐大ICT基礎(chǔ)設(shè)施和智能終端業(yè)務(wù)的華為對(duì)傳感器的需求自然不弱。

2018年末華為在法國(guó)設(shè)立傳感器和軟件研發(fā)中心，配備30人專門從事傳感器和軟件的研發(fā)，打造華為的傳感器、執(zhí)行器生態(tài)圈。

2019年智能汽車躍居風(fēng)口，華為在傳感應(yīng)用上也找到了新突破口——智能汽車元部件，華為強(qiáng)調(diào)其意不在做“與客戶搶生意”的造車，而是要To B做智能汽車企業(yè)的供應(yīng)服務(wù)商，研發(fā)制造激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、高清攝像頭等智能核心傳感器硬件，以應(yīng)用在ADAS智能駕駛操作系統(tǒng)與MDC自動(dòng)駕駛云服務(wù)平臺(tái)，協(xié)助車企實(shí)現(xiàn)擁堵跟車、高速巡航、自動(dòng)泊車等輔助駕駛乃至自動(dòng)駕駛功能。這個(gè)戰(zhàn)略被華為冠以“爬北坡”之名，用攀登珠穆朗瑪峰最難的路徑之意來(lái)表明其研發(fā)決心。

來(lái)源：STR Service Centre

毫米波雷達(dá)技術(shù)正向4D成像雷達(dá)技術(shù)演進(jìn)，華為在2021年4月發(fā)布具有12個(gè)發(fā)射通道24個(gè)接受通道大天線陣列的高分辨4D成像雷達(dá)，成為當(dāng)時(shí)業(yè)界可量產(chǎn)最大陣列毫米波成像雷達(dá)。根據(jù)智能駕駛的級(jí)別來(lái)看，L2水平以上的自動(dòng)駕駛汽車將應(yīng)用更多的毫米波、激光雷達(dá)等傳感器設(shè)備，全球每年近700萬(wàn)出貨量的新能源汽車將是華為業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)的新戰(zhàn)場(chǎng)。

來(lái)源：奧迪威招股書(shū)

在孟晚舟出席的2021年度業(yè)績(jī)會(huì)上，華為表示已上市30多款智能汽車零部件，如北汽極狐、長(zhǎng)城、哪吒、阿維塔、AITO等品牌搭載了華為的激光雷達(dá)。根據(jù)法國(guó)市場(chǎng)調(diào)研公司Yole的報(bào)告顯示，華為以3%的市場(chǎng)占有率與禾賽科技等多家老牌激光雷達(dá)企業(yè)排名第五。

毫米波傳感器之前廣泛應(yīng)用于航天和自動(dòng)駕駛，華為將其引入智能家居領(lǐng)域。在華為春季發(fā)布會(huì)上的這款A(yù)I毫米波人體傳感器，搭載了24Ghz毫米波結(jié)合AI抗干擾技術(shù)實(shí)現(xiàn)人體動(dòng)靜微感知，并排除其他電子設(shè)備的干擾和異動(dòng)，成為今春全屋智能整體方案的智能創(chuàng)新點(diǎn)。

在可穿戴健康設(shè)備領(lǐng)域，華為運(yùn)動(dòng)健康部門與第三方廠商合作，將心率、血氧、睡眠、ECG、血壓、溫度、微創(chuàng)血糖、跌倒檢測(cè)等10余類監(jiān)測(cè)傳感器陸續(xù)用于手環(huán)、手表等可穿戴設(shè)備之中，配合表帶和自研算法（如TruSeen心率監(jiān)測(cè)算法、TruSleep睡眠分期監(jiān)測(cè)）實(shí)現(xiàn)低誤差測(cè)量。

目前華為在國(guó)內(nèi)擁有深圳、西安、東莞三個(gè)運(yùn)動(dòng)健康科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，在硬件和算法之外，通過(guò)采集數(shù)據(jù)推出“血管健康、動(dòng)脈硬化風(fēng)險(xiǎn)篩查、心臟健康研究”等項(xiàng)目、加上與國(guó)內(nèi)知名醫(yī)院合作推出O2O的健康管理方案，獲得了市場(chǎng)的好評(píng)。雖然華為受制裁后兜售榮耀業(yè)績(jī)下滑，2021年其可穿戴腕帶設(shè)備依然取得全球出貨量第三的成績(jī)，有媒體評(píng)論，“人工智能、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)應(yīng)用的新工業(yè)正悄悄支撐著華為度過(guò)至暗時(shí)刻”。

2022年以來(lái)，小米造車勢(shì)頭猛漲，在專注車用半導(dǎo)體芯片的研發(fā)同時(shí)，持續(xù)投資入股傳感器廠商，今年第一季度就有5家傳感器企業(yè)被小米入股，如漢威科技旗下的斯能達(dá)電子、MEMS龍頭企業(yè)矽?？萍?、百億估值的速騰聚創(chuàng)等。

在智能手機(jī)換機(jī)潮時(shí)代，小米以“性價(jià)比”沖出一條生路，這種風(fēng)格至今延續(xù)在傳感器等硬件產(chǎn)業(yè)——雷軍向其用戶承諾硬件業(yè)務(wù)凈利潤(rùn)不會(huì)超過(guò)5%。自2015年起小米發(fā)布了多款平價(jià)消費(fèi)級(jí)人體傳感器、門窗傳感器，打入C端市場(chǎng)；另一方面大力扶持生態(tài)鏈企業(yè)，與綠米聯(lián)創(chuàng)、石頭掃地機(jī)器人、云米科技等公司保持共產(chǎn)共銷；除了雷軍本人的順為資本之外，又成立極目創(chuàng)投、長(zhǎng)江產(chǎn)業(yè)基金兩大項(xiàng)目在上游制造業(yè)大舉入股并購(gòu)，降低采購(gòu)成本，打造軟硬件生態(tài)協(xié)同。

小米的傳感器算盤，主要打在智能家居和造車領(lǐng)域。智能家居正從零散家電的智能化，轉(zhuǎn)向全屋智能應(yīng)用時(shí)代。一套完備的方案中囊括的溫度、濕度、亮度、暖通、流量、煙霧、水浸傳感器等不勝枚舉，小米也逐漸放棄了Zigbee的傳輸方式，轉(zhuǎn)向BLE和Mesh，以實(shí)現(xiàn)多件家居的自動(dòng)開(kāi)關(guān)與智能聯(lián)動(dòng)。

而小米投資的激光雷達(dá)企業(yè)，在掃拖地機(jī)器人終端上的LDS激光雷達(dá)、ToF避障傳感器、物體AI識(shí)別傳感器等上可見(jiàn)一斑，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，小米系資本在動(dòng)力電池及電控、自動(dòng)駕駛、車載芯片的汽車產(chǎn)業(yè)鏈上投資約40家。相比蘋果造車的一路坎坷，雷軍卻宣布在2024年小米汽車即可大批量生產(chǎn)，顯然激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等傳感器也將會(huì)是其智能汽車的標(biāo)配。

手機(jī)周邊產(chǎn)業(yè)，小米在機(jī)身上就投入了相關(guān)的專利研究，如用多個(gè)溫度傳感器配合軟件算法以提高手機(jī)的散熱性能、疑似無(wú)孔化的瀑布全曲屏概念手機(jī)、針對(duì)曲面屏手機(jī)設(shè)計(jì)的側(cè)邊指紋傳感器等。在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域，小米也開(kāi)發(fā)了靈弦算法作為其運(yùn)動(dòng)健康傳感器的強(qiáng)大支撐。據(jù)IDC統(tǒng)計(jì)，2021全年小米可穿戴腕帶設(shè)備和TWS耳機(jī)出貨量均躍居全球第二。

小米在AIoT領(lǐng)域的積淀，除了有群雄并起“竹林效應(yīng)”的生態(tài)鏈企業(yè)，也有投資并購(gòu)看中的硬件龍頭企業(yè)，給小米從上游元件材料到下游客戶服務(wù)帶來(lái)多元化操盤的可能，小米也順理成章地順利切入IoT這片萬(wàn)億藍(lán)海。

來(lái)源：胡潤(rùn)中國(guó)

胡潤(rùn)研究院發(fā)布的《胡潤(rùn)中國(guó)10大消費(fèi)電子企業(yè)》顯示，華為、小米、VIVO、分別以1.1萬(wàn)億、4340億、1750億占據(jù)榜單三甲?；煊谢ヂ?lián)網(wǎng)、硬件制造、新零售、投資屬性的小米，似乎印證了那句經(jīng)典的廣告詞，不生產(chǎn)傳感器，卻近乎成為了大批量智慧終端所需傳感器的“搬運(yùn)工”。

OPPO、VIVO兩家算是“同本同源”，業(yè)務(wù)也都專注在手機(jī)及周邊產(chǎn)品，OPPO一向以在影像和拍照性能作為主打賣點(diǎn)，直到2019年，OPPO宣布正式布局IoT行業(yè)，這奠定了藍(lán)廠在影像傳感器優(yōu)化迭代的基礎(chǔ)。

在全球手機(jī)出貨量驟減的環(huán)境下，OPPO也正在開(kāi)始走上轉(zhuǎn)型道路，最直接的表現(xiàn)是加大投資收購(gòu)。2021年以前藍(lán)廠的投資案例屈指可數(shù)，但在當(dāng)年OPPO就對(duì)外進(jìn)行累積22筆投資，有媒體統(tǒng)計(jì)其對(duì)外投資也是在先進(jìn)制造、智能硬件、半導(dǎo)體領(lǐng)域居多，包括光學(xué)領(lǐng)域的麥斯卓微（MEMS馬達(dá)）、誠(chéng)瑞光學(xué)（攝像頭模組光學(xué)方案）等。

來(lái)源：烯牛數(shù)據(jù)

OPPO將其轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略命名為“3+N+X”科技躍遷，“3”分別指硬件、軟件和服務(wù)基礎(chǔ)技術(shù)。“N”是指包括人工智能、安全隱私、多媒體、互聯(lián)互通等數(shù)個(gè)能力中心。“X”指差異化技術(shù)，包含影像、閃充和新形態(tài)。在IoT領(lǐng)域，作為后起之秀，OPPO主要聚焦在手機(jī)作為入口功能，同時(shí)也像小米一樣推出自有的智能設(shè)備終端品牌，以開(kāi)放的HeyThings IoT平臺(tái)協(xié)議與其他終端建設(shè)開(kāi)放生態(tài)。

相比泛IoT業(yè)務(wù)，“視覺(jué)融合”是OPPO的一項(xiàng)核心競(jìng)爭(zhēng)力，OPPO研發(fā)申請(qǐng)的專利以圖像傳感器為主，如設(shè)計(jì)捕光傳感器、ToF傳感器、RGBW傳感器等用于強(qiáng)化手機(jī)成像視覺(jué)、拍照算法。

2021年OPPO發(fā)布了與索尼聯(lián)合研發(fā)的IMX709圖像傳感器，被認(rèn)為是OPPO的突破性創(chuàng)新。這款傳感器采用22nm工藝，集成了OPPO自研的RGBW圖像融合單元，加強(qiáng)了CMOS的影像算法，官宣可以做到60%的感光能力提升與35%的噪點(diǎn)降低。OPPO表示其有300名影像工程師參與該項(xiàng)目，并產(chǎn)生了87項(xiàng)技術(shù)專利。

此外，OPPO在UWB空間感知、Lifi光通信、3D虛擬人像技術(shù)、AI眼球控制、AR/VR等也有所布局，這些與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和視覺(jué)傳感技術(shù)關(guān)系也十分密切。

再觀OPPO的“兄弟/對(duì)手”公司VIVO，除了同步加碼影像光學(xué)傳感器、研發(fā)影像芯片之外，更多注重在TWS耳機(jī)和手表等智慧生活領(lǐng)域、Jovi InCar智能車載兩大領(lǐng)域發(fā)力，但相比以上幾家，不論是跨界研制的深度與廣度，還是智能終端的產(chǎn)品數(shù)量都還差些火候，印證了科技領(lǐng)域“一步慢，步步慢”的箴言。

蘋果作為全球頂尖的科技公司，產(chǎn)品自帶流量風(fēng)靡全球，同時(shí)憑借創(chuàng)新，其在傳感器的設(shè)計(jì)和研發(fā)上一直以“黑科技”著稱。早在2014年移動(dòng)終端產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型期，率先扛起屏下指紋傳感器、智能手表傳感器應(yīng)用的大旗，引領(lǐng)智能手機(jī)終端產(chǎn)業(yè)變革，成為許多國(guó)內(nèi)用戶心中的“白月光”。

在市場(chǎng)上，蘋果也是全球智能終端最強(qiáng)力的競(jìng)爭(zhēng)者。據(jù)IDC統(tǒng)計(jì)，2020年全球可穿戴設(shè)備出貨量達(dá)4.45億臺(tái)，2021年全球可穿戴市場(chǎng)規(guī)模約5.78億美元，折合人民幣40億元，蘋果以30%的出貨量霸居榜首。取得如此成績(jī)，這與蘋果的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品人文相融合，與蘋果極其強(qiáng)大的全球軟硬件供應(yīng)商密不可分。

蘋果在傳感器領(lǐng)域的布局，主要是圍繞手機(jī)及周邊硬件，除了Mac三件套之外，蘋果的傳感器集成技術(shù)多應(yīng)用在Airpods 、Apple Car 、AR/MR頭盔等消費(fèi)電子產(chǎn)品中，涉及CMOS影像傳感器、運(yùn)動(dòng)健康檢測(cè)傳感器、生物識(shí)別傳感器、自動(dòng)駕駛車載傳感器等多個(gè)領(lǐng)域。

在運(yùn)動(dòng)健康領(lǐng)域，蘋果Health健康團(tuán)隊(duì)擁有近1000名員工，蘋果的Apple Watch等可穿戴設(shè)備傳感器均由該部門研發(fā)。2015年第一代產(chǎn)品中就搭載了光學(xué)心率傳感器、此后陸續(xù)加入了GPS傳感器、氣壓傳感器、ECG心電、跌倒檢測(cè)、SpO2血氧檢測(cè)等傳感器。

最新消息稱，蘋果在血壓和血糖監(jiān)測(cè)方面遇到開(kāi)發(fā)問(wèn)題，對(duì)于血壓檢測(cè)，研發(fā)人員希望在可穿戴設(shè)備上不僅能提供收縮壓與舒張壓讀數(shù)監(jiān)測(cè)，還要具備高血壓告知功能。他們致力于開(kāi)發(fā)一種可以確定用戶是否患有高血壓的精準(zhǔn)傳感器，但因?yàn)闇y(cè)試準(zhǔn)確性問(wèn)題一直被擱置。

此外蘋果也計(jì)劃將健康傳感器用于TWS耳機(jī)之中，提出“傳感器觸合”的概念，一份蘋果早年專利也顯示可以把一套健康監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝在耳機(jī)中，通過(guò)嵌入式活動(dòng)傳感器取得溫度、汗液、心率等數(shù)據(jù)。面對(duì)日益競(jìng)爭(zhēng)激烈的TWS耳機(jī)市場(chǎng)，蘋果試圖在追求音質(zhì)、降噪等市面競(jìng)品中以健康功能再次越級(jí)。

在車載領(lǐng)域，蘋果高度重視智能網(wǎng)聯(lián)車的感知系統(tǒng)、決策系統(tǒng)與通信系統(tǒng)，截止2020年，蘋果公司有自動(dòng)駕駛專利180件，從各技術(shù)分支布局看，傳感器相關(guān)專利53件。

雖然已有搭載蘋果自動(dòng)駕駛軟件的其他廠汽車在加州公路上巡航測(cè)試，但Apple car尚未有確切信息是主攻自動(dòng)駕駛整車還是技術(shù)平臺(tái)，據(jù)傳蘋果與4家激光雷達(dá)供應(yīng)商開(kāi)展了合作，想要將激光雷達(dá)傳感器改進(jìn)得更微型、更便宜、更容易量產(chǎn)。

手機(jī)+周邊，軟硬件一體的玩法正逐漸成為手機(jī)廠商主流。華米OVA幾大廠商都在打造其硬件終端生態(tài)，“黑電、白電、可穿戴”似乎成為標(biāo)配，華米果三家作為早期玩家，擁有技術(shù)和生態(tài)鏈優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)占有率自然也較高，OV兩家作為以手機(jī)中心探索轉(zhuǎn)型產(chǎn)品，優(yōu)先完善生態(tài)也有潛在市場(chǎng)。日漸智能化、微型化、互聯(lián)化的消費(fèi)電子市場(chǎng)，給物聯(lián)網(wǎng)通信模組、制程芯片、傳感器升級(jí)提供了施展拳腳的廣泛空間。

同時(shí)，我們也能看到，華米OV等國(guó)產(chǎn)手機(jī)廠商，能與國(guó)際老牌電子企業(yè)爭(zhēng)雄，能在全球移動(dòng)通信終端市場(chǎng)脫穎而出，背后是智慧制造政策和國(guó)產(chǎn)替代的政策利好，是無(wú)數(shù)研發(fā)人員的兢兢業(yè)業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈的精工細(xì)琢，大廠們能有今日之成就，離不開(kāi)傳感器行業(yè)微型化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化帶來(lái)的降本提效，離不開(kāi)Wi-FI、BLE、NB-IoT、蜂窩網(wǎng)絡(luò)等無(wú)源通信技術(shù)的快速迭代，離不開(kāi)國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體通信芯片、處理器芯片越發(fā)強(qiáng)大的集成能力。

手機(jī)大廠生態(tài)轉(zhuǎn)型，業(yè)務(wù)正從消費(fèi)端延伸至產(chǎn)業(yè)端，從新零售走向先進(jìn)制造，給IoT行業(yè)帶來(lái)大量出貨增長(zhǎng)空間、龐大資金支持和潛在人才輸送，在IoT化趨勢(shì)之下，無(wú)論是消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)，亦或是產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)中上游產(chǎn)業(yè)鏈和技術(shù)細(xì)分市場(chǎng)正迎東風(fēng)。

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參考資料：

1、虎嗅APP，華為年報(bào)的最大亮點(diǎn)，不是孟晚舟

2、澎湃新聞，OPPO公布“3+N+X”戰(zhàn)略，陳明永定調(diào)致善式創(chuàng)新

3、投資界.MEMS咨詢等投融資快訊

4、元?dú)赓Y本，OPPO投資版圖：2021年的重大轉(zhuǎn)折