芯耀
303
觸控是人機(jī)交互的一種主要方式，其中壓感觸控已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于人機(jī)交互場(chǎng)景。不過，在具體實(shí)現(xiàn)方式上，由于蘋果手機(jī)，大家對(duì)電容感應(yīng)類型更為熟悉，而事實(shí)上基于壓阻材料的壓感觸控已經(jīng)在包括手機(jī)、耳機(jī)、家電等多元化場(chǎng)景中得到廣泛應(yīng)用，其市場(chǎng)前景也非常廣闊——預(yù)計(jì)到 2022 年，全球?qū)⒂?16 億部手機(jī)、3.8 億臺(tái)筆記本電腦和 10 億件 TWS 耳機(jī)。
賽道選擇
在一個(gè)成熟的賽道中，能夠獨(dú)辟蹊徑以形成一個(gè)具有競(jìng)爭(zhēng)力的護(hù)城河是所有創(chuàng)新企業(yè)邁向成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)價(jià)值的第一步，這一點(diǎn)，在紐迪瑞（New Degree Tech）這家公司的發(fā)展中得到了印證。該公司創(chuàng)始人兼 CEO 李灝 15 年前在摩托羅拉做觸控方面的開發(fā)項(xiàng)目，這位自稱“木匠”的馬里蘭大學(xué)材料科學(xué)博士對(duì)“好的技術(shù)”和“對(duì)的技術(shù)”的理解決定了當(dāng)他 2011 年要在深圳創(chuàng)建公司時(shí)，選擇了以柔性 MEMS 為核心技術(shù)來做壓感觸控。在獲得東方富海天使輪的投資后，多家 VC 進(jìn)場(chǎng)，從密碼鎖、抽油煙機(jī)到進(jìn)入手機(jī)這個(gè)海量市場(chǎng)供應(yīng)鏈，截止今年，紐迪瑞公司的壓感觸控累積出貨量已經(jīng)超過 5000 萬，占據(jù)了全球 98%的壓感觸控市場(chǎng)。
紐迪瑞的產(chǎn)品市場(chǎng)方向主要是三個(gè)：手機(jī)、可穿戴和可測(cè)量?！拔覀兪侨蚴准艺嬲龑⑷嵝?MEMS 的概念商業(yè)化的公司，” 李灝說，“紐迪瑞在 2015 年就配合中興發(fā)布了第一款 3D Touch 手機(jī) Axon Mini，2017 年配合谷歌發(fā)布首款邊緣觸控手機(jī) Pixel 2，2019 年配合 vivo 發(fā)布了第一款無按鍵手機(jī) NEX 3。今年 9 月份，華為首款壓感 TWS 耳機(jī)（FreeBuds Pro)正式導(dǎo)入紐迪瑞產(chǎn)品，從而打開可穿戴的新市場(chǎng)。”
需求分析
市場(chǎng)來源于需求。在手機(jī)市場(chǎng)中，手機(jī)追求游戲體驗(yàn)，因?yàn)?ARPU 值高，客戶黏性好，但目前交互方式已經(jīng)不能滿足更多的功能。紐迪瑞公司市場(chǎng)銷售副總裁任璐佳認(rèn)為，以游戲按鍵為例，屏幕方向變化的話會(huì)誤觸，所以現(xiàn)在手機(jī)的客戶已經(jīng)在屏下加上壓力傳感。另外無孔化、輕薄化一直是手機(jī)的方向，而隨著 5G 的來臨，天線頻段的全覆蓋對(duì)于尺寸的要求和按鍵的需求、位置越來越有挑戰(zhàn)，實(shí)體按鍵的結(jié)構(gòu)不夠支持，這將帶來壓力傳感的需求。
另一個(gè)需求是筆記本電腦的觸控板。蘋果筆記本的觸控板沒有實(shí)體按鍵，但按下去會(huì)有反饋（馬達(dá)），相較于蘋果的這個(gè)交互設(shè)計(jì)，微軟系一直采用兩個(gè)實(shí)體按鍵的方式，體驗(yàn)不如蘋果。但現(xiàn)在情況正在變化，如聯(lián)想和華為已經(jīng)開始在用壓感去替代實(shí)體按鍵。
可穿戴市場(chǎng)中，以TWS為主的交互市場(chǎng)潛力巨大，但現(xiàn)有的交互方式一直不理想。李灝解釋，可穿戴的交互難題在于人體都是導(dǎo)電體，由于耳朵和手指一樣導(dǎo)電，使得手指觸碰和人耳朵接觸的信號(hào)互相混淆，這時(shí)候就可以借壓感技術(shù)來感應(yīng)。AirPods Pro 加入了壓感技術(shù)，交互模式豐富了很多，交互語言基本完備，但調(diào)音量還是需要借助手機(jī)，因?yàn)榻换フZ言還不完備。
華為最新推出的 FreeBuds Pro 則采用了紐迪瑞的傳感器融合技術(shù)，把電容交互和壓感交互集成在一個(gè)很小的傳感器中，從而實(shí)現(xiàn)了完備和自洽的交互——捏一下可以聽歌、降噪，上下滑動(dòng)則可以調(diào)節(jié)音量，“這個(gè)完備的系統(tǒng)讓用戶在任何使用場(chǎng)景中都不用再掏手機(jī)，這個(gè)可穿戴的交互才真正完整了?！?/p>
圖 1：華為 FreeBuds Pro 把電容交互和壓感交互集成在一個(gè)很小的傳感器中
可測(cè)量有很多應(yīng)用場(chǎng)景，是另一個(gè)規(guī)模很大的市場(chǎng)，目前主要是工業(yè)和醫(yī)療場(chǎng)景應(yīng)用，而隨著紐迪瑞解決了低成本、易裝配的問題，這一需求將延伸到諸如筆記本觸控板、壓力筆、電動(dòng)牙刷等消費(fèi)領(lǐng)域。據(jù)任璐佳介紹，以壓力筆為例，蘋果、微軟、華為、三星等頭部企業(yè)都在推出壓力筆，特別是數(shù)字繪畫，需要 4096、8192 壓力分級(jí)，目前紐迪瑞已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)落地，相關(guān)產(chǎn)品將面世。此外，無人零售和掃地機(jī)器人也是兩個(gè)潛力市場(chǎng)，前者可借助壓感提高仿真性繼而提高智能化，后者基于壓力分級(jí)提高用戶體驗(yàn)。
圖 2：紐迪瑞所在的壓控市場(chǎng)規(guī)模達(dá)百億
變現(xiàn)路徑
雖然市場(chǎng)很大，但總的來看，壓感觸控目前的滲透率并不高，這意味著變現(xiàn)機(jī)會(huì)很多，就看變現(xiàn)路徑是否有料。傳統(tǒng)的 MEMS 是硅基，柔性 MEMS 使用的是聚酰亞胺，即柔性線路板作為基底。柔性 MEMS 聽起來挺玄，其實(shí)工作原理并不復(fù)雜：力的交互就是基于一個(gè)作用表面，任何表面受力都會(huì)形變，再通過柔性表面的 MEMS 把這個(gè)變化轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)觸控。原理雖然簡(jiǎn)單，但要實(shí)現(xiàn)和用好，需要解決兩個(gè)問題，一是傳感器表面的柔性材料，二是易裝配。
圖 3：柔性 MEMS 工作原理和特性
柔性 MEMS 首先是一個(gè)材料學(xué)的課題，任璐佳稱之為最軟的硬科技，而從材料學(xué)到商業(yè)化落地，可謂十年之功畢其一役，十分不易?！皬慕Y(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)、量產(chǎn)到整個(gè)全產(chǎn)業(yè)鏈的商業(yè)化，其實(shí)不僅是材料，還要告訴客戶怎么做，怎么校準(zhǔn)，怎么節(jié)省時(shí)間，才能商業(yè)化。從材料到算法到模組到一體化的實(shí)現(xiàn)和量產(chǎn)工具，紐迪瑞都自主開發(fā)，我們會(huì)把算法和芯片選型直接提供給客戶，” 任璐佳說，“目前我們超過 5000 萬的出貨量不僅是單芯片或單通道模組，也包括傳感器陣列?！?/p>
圖 4：紐迪瑞的產(chǎn)品組合
李灝把紐迪瑞的核心技術(shù)總結(jié)為可印刷、易于集成和整體解決方案?？捎∷⑹侵干a(chǎn)工藝，通過多次試驗(yàn)和調(diào)試，紐迪瑞通過 SMT 產(chǎn)線流程實(shí)現(xiàn)了自主生產(chǎn)和檢測(cè)——對(duì)于 MEMS 公司而言，這十分關(guān)鍵。
圖 5：紐迪瑞通過 SMT 產(chǎn)線流程實(shí)現(xiàn)了自主生產(chǎn)和檢測(cè)
易于集成是指裝配。類似手機(jī)這樣的精密應(yīng)用，裝配關(guān)系到成本和良率，而紐迪瑞可以把傳感器做成類似創(chuàng)可貼一樣，撕掉背膠即貼即用，任璐佳感嘆這“真正地開創(chuàng)了一個(gè)領(lǐng)域?！?/p>
整體解決方案實(shí)際上關(guān)系到價(jià)值延展，背后是技術(shù)路徑的規(guī)劃。除了現(xiàn)有技術(shù)繼續(xù)優(yōu)化，紐迪瑞正在打造 ISSG 傳感平臺(tái)，整合更多功能電路，下一步，則是向包括溫度、體征在內(nèi)的多功能復(fù)合傳感器演進(jìn)，以期在消費(fèi)領(lǐng)域之外，向汽車、機(jī)器人、AR/VR 和 IoT 領(lǐng)域擴(kuò)張。
