觸控是人機交互的一種主要方式,其中壓感觸控已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于人機交互場景。不過,在具體實現(xiàn)方式上,由于蘋果手機,大家對電容感應(yīng)類型更為熟悉,而事實上基于壓阻材料的壓感觸控已經(jīng)在包括手機、耳機、家電等多元化場景中得到廣泛應(yīng)用,其市場前景也非常廣闊——預(yù)計到 2022 年,全球?qū)⒂?16 億部手機、3.8 億臺筆記本電腦和 10 億件 TWS 耳機。
賽道選擇
在一個成熟的賽道中,能夠獨辟蹊徑以形成一個具有競爭力的護(hù)城河是所有創(chuàng)新企業(yè)邁向成功實現(xiàn)商業(yè)價值的第一步,這一點,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)項目,這位自稱“木匠”的馬里蘭大學(xué)材料科學(xué)博士對“好的技術(shù)”和“對的技術(shù)”的理解決定了當(dāng)他 2011 年要在深圳創(chuàng)建公司時,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,從密碼鎖、抽油煙機到進(jìn)入手機這個海量市場供應(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。
紐迪瑞的產(chǎn)品市場方向主要是三個:手機、可穿戴和可測量?!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 Axon Mini,2017 年配合谷歌發(fā)布首款邊緣觸控手機 Pixel 2,2019 年配合 vivo 發(fā)布了第一款無按鍵手機 NEX 3。今年 9 月份,華為首款壓感 TWS 耳機(FreeBuds Pro)正式導(dǎo)入紐迪瑞產(chǎn)品,從而打開可穿戴的新市場?!?/p>
需求分析
市場來源于需求。在手機市場中,手機追求游戲體驗,因為 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誤觸,所以現(xiàn)在手機的客戶已經(jīng)在屏下加上壓力傳感。另外無孔化、輕薄化一直是手機的方向,而隨著 5G 的來臨,天線頻段的全覆蓋對于尺寸的要求和按鍵的需求、位置越來越有挑戰(zhàn),實體按鍵的結(jié)構(gòu)不夠支持,這將帶來壓力傳感的需求。
另一個需求是筆記本電腦的觸控板。蘋果筆記本的觸控板沒有實體按鍵,但按下去會有反饋(馬達(dá)),相較于蘋果的這個交互設(shè)計,微軟系一直采用兩個實體按鍵的方式,體驗不如蘋果。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體按鍵。
可穿戴市場中,以TWS為主的交互市場潛力巨大,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互相混淆,這時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,因為交互語言還不完備。
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很小的傳感器中,從而實現(xiàn)了完備和自洽的交互——捏一下可以聽歌、降噪,上下滑動則可以調(diào)節(jié)音量,“這個完備的系統(tǒng)讓用戶在任何使用場景中都不用再掏手機,這個可穿戴的交互才真正完整了。”
圖 1:華為 FreeBuds Pro 把電容交互和壓感交互集成在一個很小的傳感器中
可測量有很多應(yīng)用場景,是另一個規(guī)模很大的市場,目前主要是工業(yè)和醫(yī)療場景應(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、電動牙刷等消費領(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,目前紐迪瑞已經(jīng)實現(xiàn)了技術(shù)落地,相關(guān)產(chǎn)品將面世。此外,無人零售和掃地機器人也是兩個潛力市場,前者可借助壓感提高仿真性繼而提高智能化,后者基于壓力分級提高用戶體驗。
圖 2:紐迪瑞所在的壓控市場規(guī)模達(dá)百億
變現(xiàn)路徑
雖然市場很大,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)機會很多,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,其實工作原理并不復(fù)雜:力的交互就是基于一個作用表面,任何表面受力都會形變,再通過柔性表面的 MEMS 把這個變化轉(zhuǎn)化成電信號,從而實現(xiàn)觸控。原理雖然簡單,但要實現(xiàn)和用好,需要解決兩個問題,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。“從結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)、量產(chǎn)到整個全產(chǎn)業(yè)鏈的商業(yè)化,其實不僅是材料,還要告訴客戶怎么做,怎么校準(zhǔn),怎么節(jié)省時間,才能商業(yè)化。從材料到算法到模組到一體化的實現(xiàn)和量產(chǎn)工具,紐迪瑞都自主開發(fā),我們會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,通過多次試驗和調(diào)試,紐迪瑞通過 SMT 產(chǎn)線流程實現(xiàn)了自主生產(chǎn)和檢測——對于 MEMS 公司而言,這十分關(guān)鍵。
圖 5:紐迪瑞通過 SMT 產(chǎn)線流程實現(xiàn)了自主生產(chǎn)和檢測
易于集成是指裝配。類似手機這樣的精密應(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)了一個領(lǐng)域?!?/p>
整體解決方案實際上關(guān)系到價值延展,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,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),以期在消費領(lǐng)域之外,向汽車、機器人、AR/VR 和 IoT 領(lǐng)域擴張。