MEMS和传感器发展迅猛，安全不容忽视

 

随着设备之间的连接变得越来越畅通无阻，智能化赋能各类电子设备，MEMS和传感器的角色显得越来越重要了。不过，随之产生的安全和隐私问题也亟待解决。

 

“战略格局正在发生变化，”在MEMS和传感器执行会议（MEMS and Sensors Executive Conference）首日的主题演讲中，MITRE公司首席网络安全工程师、Synthus公司首席执行官Cynthia Wright说，“MEMS和传感器无处不在，安全却是一直存在的问题。”

 

Wright补充：“MEMS和传感器在家居、汽车和其他日常生活中的使用大量增加，这涉及到个人安全问题。” 她指出，尽管这些设备代表着“一场惊人的革命”，但也为“大部分个人数据的泄漏提供了路径”。

 

Wright指出已经发生过不少网络安全入侵事件，比如2016年的Mirai物联网僵尸网络攻击事件。这些新出现的威胁有许多来自对供应链的妥协和其“潜在漏洞”造成的。

 

虽然企业、政府和公众逐渐意识到潜在的网络威胁，立法者也开始关注，“减少威胁说起来容易，做起来难。”她评论道，“谁会想在烤面包机周围设置防火墙？”

 

据Wright介绍，美国已发布2018年国家网络安全战略，现任国会正在考虑一系列网络安全法案。今年美国加州对联网设备颁布了相关法规，呼吁制造商解决引发网络入侵的问题，比如用户永远不更改初始密码。Wright谈到MITRE公司是向美国政府提供系统工程、研究开发和信息技术支持的非营利性组织：“我们强调的是——安全由设计决定！”

 

“设计工程师需要考虑从芯片到云的整个生态系统，以实现这样的系统：设备不可被改变或身份不可变；启用可信Root权限；确保无线更新和认证能够安全地进行。”她说，“已经出台相关的行业指南，如工业互联网联盟的《物联网安全框架》和NIST的轻量级加密项目。”

 

美国食品药品监督管理局（FDA）在10月发布了与MITRE联合制定的《医疗器械网络安全区域事故准备和应对手册》。首席执行官和其他高管，以及他们的董事会，可能很快就要对影响客户和消费者的网络攻击承担责任。“没有哪家的高管愿意面对这个问题，” Wright评论道。

 

谈及网络安全防范，Wright说：“你需要把安全问题考虑进去，而不是留给用户去解决。当用户发现这个问题难以解决，会将其束之高阁。”在演讲结束时，Wright呼吁提高MEMS和传感器层级的网络弹性。来自IHS Markit的Jeremie Bouchaud接下来针对“自动驾驶汽车和电动汽车：常规MEMS和传感器的机遇”发表了讲话。

 

Bouchaud预测，到2024年的期间，汽车MEMS和传感器的复合年增长率将达到7%。“ADAS（先进驾驶辅助系统）是市场的驱动力。”他说。同时，“MEMS”正在失去对汽车传感器市场的控制地位，而图像传感器和雷达在不久的将来将占据更多的汽车器件市场份额。然而，硅基磁阻MEMS将在未来车辆中得到更多的应用。

 

 

“我们预计2030年市场上将有近1000万辆自动驾驶汽车”Bouchaud也指出，“目前的L2车辆通常安装五个摄像头和五个雷达传感器，部分提供夜视功能。”Bouchaud评论说，对于近期出现的L3车辆，典型的传感器套件将配置摄像头、雷达和MEMS激光雷达。2025年后，L4/L5车辆将安装多个激光雷达，他补充说。“我们认为MEMS的主要机会是在激光雷达上的应用。”

 

除了自主驾驶汽车之外，电动汽车和混合动力汽车对传统传感器也有大量的需求。Bouchaud补充说，“虽然现在电动汽车和混合动力汽车装有15——30个传感器，但随着下一代系统电气化的推进，需求量增加到30——60个传感器。”

 

自主移动的机器学习与感知

 

来自TDK-InvenSense的Nicolas Sauvage在会议上发表了关于“自主移动的感知能力”演讲，随着对InvenSense等传感器公司的收购，TDK陆续在许多传感器领域建立“广泛的投资组合”，“从传感器到完整的解决方案，各自协同工作。”为什么机器学习对许多应用来说至关重要？“这不仅仅是为了减少编码，”他说，“当接触更多的数据时，性能和洞察力得到了改善。在机器学习的S曲线中，我们仍然处于早期阶段。”

 

根据Sauvage的解释，Oculus Questy的虚拟现实游戏系统采用了TDK的传感器。这种应用要求“越来越高的分辨率，更少的计算量”。在AR/VR/MR（增强现实、虚拟现实和混合现实）中“需要适用于快速运动的高性能运动传感器。”当谈到室外和室内导航时，“3D导航允许更高的自主价值，”Sauvage说。

 

 

会议当天下午，议题转向“语音：自主移动的新接口”，包括MEMS微型扬声器、智能耳机、语音接口和边缘处理，以及用于健康和健身监测的可穿戴设备。会议成员还听取了来自Alquimista酒窖酿酒师Greg La Follette关于“传感器在葡萄园和酿酒厂的创新应用”的演讲，该主题放在加州纳帕谷，再适合不过了。

 

以物联网、人工智能等为代表的新一代信息技术正迅速发展，智能化时代即将到来。MEMS与传感器将敏感、信息处理与执行机构相结合，改变了人类感知和控制外部世界的方式，成为国际公认的战略性、前沿性、颠覆性技术，正呈爆发式增长，2016年MEMS与传感器市场规模已达380亿美元，预计2021年将达到660亿美元。MEMS与传感器已在智能电子产品、汽车领域得到广泛应用，正在增强/虚拟现实、自动/无人驾驶、3D成像/传感、5G通信等领域展现出美好前景。

 

 

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