总部位于法国Grenoble的研究机构CEA-Leti之研发焦点在纳米科技与相关应用，他们深信，在一个“高度连网世界(hyper-connected world)”，技术突破需要一种全新的研发方法。

Leti科学总监Barbara de Salvo最近接受EE Times专访时表示：「我们正在针对创新寻求一个不同的技术轴心；」该机构的研究人员目前找到的新轴心，就是从大自然中学习。de Salvo举例指出，连网设备的关键技术功能区块，包括感测、通讯、运算、能量采集与安全性，都需要具备三种属性：不牺牲性能而达到的省电效益、简易性以及内建的可信任性。

因为面临能源短缺的风险，现在的研究人员越来越偏向以仿生(biomimicry)方式寻求创新，这能让他们透过模仿大自然的生存模式与策略，为人类面临的挑战找到可持续性解决方案。如de Salvo所言，这全都是：「向研发了40亿年的大自然学习；」而她认为，仿生方案能提供研究人员「颠覆性的想法」。

师法自然在工程领域并不是新概念，很多研究人员已经在进行由人脑结构启发的神经元(neurons)与突触(synapses)开发，也就是神经型态运算(neuromorphic computing)，或称为神经型态工程；神经型态运算研究是厘清如何以个别神经元、电路、应用以及整个架构的形态，来创造理想的运算方案。

在硬件层级实现的神经型态运算案例，包括氧化物为基础的忆阻器(memristor)、临界值开关(threshold switches)以及晶体管。

在局部处理数据

而Leti的仿生技术研究与以往更着重于模仿人脑之神经形态工程部太相同，de Salvo表示：「我们是参照一个完整系统，例如整只昆虫的身体；」她解释：「那是一个具备不可思议的传感器、且拥有合成信息功能的完整智能系统。」

该研究机构的研究合作伙伴是法国图尔大学(University of Tours)生态学教授、法国大学研究院(Institut Universitaire de France)成员Jerome Casas；Casas是全球生物启发(biologically inspired)技术领域的知名专家，Leti计划将生物启发工程研究与Casas率领的生物学家、数学家、工程师组成的团队整合。

de Salvo认为，今日的MEMS传感器性能还无法媲美大自然，还有很大的学习空间；她指出，Leti特别有兴趣的题目，是透过学习昆虫的能力来开发新技术。在众多聚焦于迷你化生物启发感测系统的研究项目中，de Salvo指出，与神经形态电路相关的研究即是由昆虫以及牠们在局部收集、处理数据的能力所启发。

预期高度连结性将在物联网中扮演关键角色，de Salvo表示，Leti的研究人员特别好奇昆虫如何能在局部处理数据，例如蟋蟀脚上的触须：「那些触须不只能感测，实际上也具备数据处理以及产生智能的能力，就像是扮演昆虫的局部大脑。」

Casas在他的个人网页上写道:「仿生是另一种探索生命多样性的方法，而且可能为我们带来有益的回馈；当我们比较蟋蟀触须以及最新MEMS传感器技术的能力，我们发现蟋蟀触须的性能还是高出好几倍，主要是因为其无与伦比的讯号处理能力。」

他并接着解释「蟋蟀与蟑螂的逃脱系统」，他的研究显示，这些昆虫：「在位于腹部尾端的小脑处理信息，能达到比人类大脑更快的处理速度。」

此外de Salvo也指出，昆虫们控制能量消耗以支撑长途飞行的能力也很迷人；如Casas所言：「翅膀或腹板(plate)移动方式的微小变化，就会对散发的涡流以及能量消耗的数个方面产生巨大影响；工程师因此渴望从昆虫实际上是如何拍翅膀来学习。」他表示他的团队最近已经与物理学家与工程师合作研究这个议题。

Leti相信他们是法国第一个深入探索大自然的研究机构：「透过找到对的人，我们正在进行生物启发、生物整合的研究项目；」她强调：「我们真的认为我们需要改变科技研发的方法。」

MEMS传感器

MEMS即微机电系统（Microelectro Mechanical Systems），是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域。经过四十多年的发展，已成为世界瞩目的重大科技领域之一。它涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术，具有广阔的应用前景。截止到2010年，全世界有大约600余家单位从事MEMS的研制和生产工作，已研制出包括微型压力传感器、加速度传感器、微喷墨打印头、数字微镜显示器在内的几百种产品，其中MEMS传感器占相当大的比例。MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。与传统的传感器相比，它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。同时，在微米量级的特征尺寸使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。

应用

1.应用于医疗

MEMS传感器[1]  应用于无创胎心检测，检测胎儿心率是一项技术性很强的工作，由于胎儿心率很快，在每分钟l20～160次之间，用传统的听诊器甚至只有放大作用的超声多普勒仪，用人工计数很难测量准确。而具有数字显示功能的超声多普勒胎心监护仪，价格昂贵，仅为少数大医院使用，在中、小型医院及广大的农村地区无法普及。此外，超声振动波作用于胎儿，会对胎儿产生很大的不利作用尽管检测剂量很低，也属于有损探测范畴，不适于经常性、重复性的检查及家庭使用。

基于VTI公司的MEMS加速度传感器，提出一种无创胎心检测方法，研制出一种简单易学、直观准确的介于胎心听诊器和多普勒胎儿监护仪之间的临床诊断和孕妇自检的医疗辅助仪器。

通过加速度传感器将胎儿心率转换成模拟电压信号，经前置放大用的仪器放大器实现差值放大。然后进行滤波等一系列中间信号处理，用A/D转换器将模拟电压信号转换成数字信号。通过光隔离器件输入到单片机进行分析处理，最后输出处理结果。

基于MEMS加速度传感器设计的胎儿心率检测仪在适当改进后能够以此为终端，做一个远程胎心监护系统。医院端的中央信号采集分析监护主机给出自动分析结果，医生对该结果进行诊断，如果有问题及时通知孕妇到医院来。该技术有利于孕妇随时检查胎儿的状况，有利于胎儿和孕妇的健康。

2.应用在汽车电子

MEMS压力传感器主要应用在测量气囊压力、燃油压力、发动机机油压力、进气管道压力及轮胎压力。这种传感器用单晶硅作材料，以采用MEMS技术在材料中间制作成力敏膜片，然后在膜片上扩散杂质形成四只应变电阻，再以惠斯顿电桥

应用在汽车中的MEMS传感器

应用在汽车中的MEMS传感器

方式将应变电阻连接成电路，来获得高灵敏度。车用MEMS压力传感器有电容式、压阻式、差动变压器式、声表面波式等几种常见的形式。而MEMS加速度计的原理是基于牛顿的经典力学定律，通常由悬挂系统和检测质量组成，通过微硅质量块的偏移实现对加速度的检测，主要用于汽车安全气囊系统、防滑系统、汽车导航系统和防盗系统等，除了有电容式、压阻式以外，MEMS加速度计还有压电式、隧道电流型、谐振式和热电偶式等形式。其中，电容式MEMS加速度计具有灵敏度高、受温度影响极小等特点，是MEMS微加速度计中的主流产品。微陀螺仪是一种角速率传感器，主要用于汽车导航的GPS信号补偿和汽车底盘控制系统，主要有振动式、转子式等几种。应用最多的属于振动陀螺仪，它利用单晶硅或多晶硅的振动质量块在被基座带动旋转时产生的哥氏效应来感测角速度。例如汽车在转弯时，系统通过陀螺仪测量角速度来指示方向盘的转动是否到位，主动在内侧或者外侧车轮上加上适当的制动以防止汽车脱离车道，通常，它与低加速度计一起构成主动控制系统。

3.应用于运动追踪系统

在运动员的日常训练中，MEMS传感器可以用来进行3D人体运动测量，对每一个动作进行记录，教练们对结果分析，反复比较，以便提高运动员的成绩。随着MEMS技术的进一步发展，MEMS传感器的价格也会随着降低，这在大众健身房中也可以广泛应用。

　　在滑雪方面，3D运动追踪中的压力传感器、加速度传感器、陀螺仪以及GPS可以让使用者获得极精确的观察能力，除了可提供滑雪板的移动数据外，还可以记录使用者的位置和距离。在冲浪方面也是如此，安装在冲浪板上的3D运动追踪，可以记录海浪高度、速度、冲浪时间、浆板距离、水温以及消耗的热量等信息。

4.应有在手机拍照领域

在MEMS Drive出现之前，手机摄像头主要由音圈马达移动镜头组的方式实现防抖(简称镜头防抖技术)，受到很大的局限。而另一个在市场上较高端的防抖技术：多轴防抖，则是利用移动图像传感器(Image Sensor)补偿抖动，但由于这个技术体积庞大、耗电量超出手机载荷，一直无法在手机上应用。

凭着微机电在体积和功耗上的突破，最新技术MEMS Drive类似一张贴在图像传感器背面的平面马达，带动图像传感器在三个旋转轴移动。MEMS Drive 的防抖技术是透过陀螺仪感知拍照过程中的瞬间抖动，依靠精密算法，计算出马达应做的移动幅度并做出快速补偿。这一系列动作都要在百分之一秒内做完，你得到的图像才不会因为抖动模糊掉。

手机拍照带给我们随时随地的便捷，但是面对复杂的环境、多样的拍照场景，人手拍照有无法避免的抖动，像是走着跑着躺着拍照，或者把手伸长、手握自拍杆自拍，无论哪种抖动，凭借MEMS DRIVE马达独有的三轴防抖，和快速、精准控制的技术优势，都能呈现出更清晰更锐丽的图片。

分类编

MEMS气体流量传感器：高精度，检测流量范围广，适用于各种需求的流量计测。

MEMS压力传感器：性能偏差小的MEMS压力传感器。

MEMS非接触温度传感器：对静止人体也能检测，高灵敏度的人体感应传感器。

MEMS开关：高频，小型，长寿命的MEMS开关。