博世BHI160BP，业内首款为可穿戴设备设计的位置跟踪智能传感器
MEMS智能传感器的种类很多，本文选择其中用量较大、发展较快的惯性、压力、温度和生化等新一代MEMS智能传感器作为典型代表，分析其应用背景和技术的发展特点，介绍其近期的技术创新发展，以便把握MEMS智能传感器的发展动向。
1. MEMS惯性智能传感器
MEMS惯性智能传感器是应用最多的智能传感器，如MEMS加速度计、陀螺仪和惯性测量单元等智能传感器已广泛应用于智能手机、平板电脑和可穿戴智能硬件，其发展方向是新一代电子学架构、多功能集成和高精度。IEEE 1451标准把智能传感器定义为具有小内存和能与处理器和数据网络进行通信的标准物理连接的传感器，由具有信号调制的传感器、嵌入式算法和数字接口等三者相结合而成。
2016年，R. L. Leal等人将目前传感器发展分为五代，其中第三代到第五代为智能传感器。第一代传感器中不包含电子学部分；第二代传感器是传感系统的一部分，并采用传感器的远程控制；第三代传感器包含MEMS传感和信号放大等信号调节；第四代传感器包含MEMS传感、信号处理、信号调节和数字端口等，允许传感器寻址并可通过传感器和微控制器之间的通信来实现自我评估的功能；第五代传感器包含多个MEMS传感、信号调节、微控制器、数字端口和ADC等，具有指令和数据的双向的通信、全数字化传输、本地数字处理、自我测试、用户定义算法和补偿算法等特点。
为应对多个传感器数据融合的新挑战，目前新一代MEMS惯性智能传感器已应运而生。2011年，S. G. Ducouret报道了新一代智能传感器，其代表是飞思卡尔半导体公司开发的三轴MEMS加速度计MMA9550L，在电子学方面的设计特点是增加了嵌入式32位微处理器、Flash、RAM和ROM等IC，以适应低成本处理数据和灵活重新配置内嵌的功能以及融合外部传感器数据。
为适应增强现实、沉浸式游戏、个人健康与健身、室内导航和其他需要环境意识的智能硬件应用的需要，2013年，S. Finkbeiner报道了Bosch公司开发的尺寸为3.0 mm x 4.5 mm x 0.95 mm的系统级封装（SiP）集成的九轴MEMS智能传感器BNO055，传感部分包含三轴12位加速度计、三轴16位陀螺仪和三轴地磁传感器，其电子学部分包括可运行传感器数据融合软件BSX3.0的32位微控制器；其中的BSX3.0软件可将来自多个传感器的原始数据融合至最佳性能，并具有支撑九轴的传感器、嵌入式微控制器和外部应用处理器等运行的功能，其能够和微软、安卓等软件兼容并具有可扩展架构。
为适应可穿戴设备和物联网对结构紧凑、多功能传感的需求，2017年，F. Y. Kuo等人报道了基于谐振的MEMS结构的单片多传感器设计，采用0.18 um 1P6M CMOS/MEMS工艺，以谐振器作为基本构建块，其中多个MEMS传感器包括环境温度传感器、环境压力传感器、加速度计和陀螺仪传感器，并可以通过单一标准ASIC/MEMS的读出电路和嵌入式MCU实现单片集成，其中嵌入式MCU负责数据变换和多传感融合。
