密度传感器 短交通的「科技密度」，九号的通关密码

短交通的「科技密度」，九号的通关密码

“人们眼中的天才之所以卓越非凡，并非天资超人一等，而是付出了持续不断的努力。 1万小时的锤炼是任何人从平凡变成世界级大师的必要条件。”

这是作家马尔科姆·格拉德威尔在《异类》这本书中写道的，也是后来被世人广为传播的“一万小时定律”。当然，如果要将这个定律沿用到商业领域，可能还需要加上一个注解——创业公司需要在长期的训练中，不断将自己推出舒适区，尝试突破现阶段的技能水平。这个过程会是痛苦的，甚至是枯燥的，但也是成功路上必经的。

在中国的商业环境中，很多公司从0到1阶段，都沿循着上述逻辑取得了一定成功，但在从1到100时则不愿意走出舒适区，最终被市场淘汰。以聚焦短交通场景的创业公司为例，就有不少企业无法坚持持续创新，消失在江湖。但有一家公司，却在竞争激烈的短交通战场活了下来，并且还在不断拓展自身边界。

九号就是这样一家公司。从2012年成立至今，九号在短途交通场景中先后布局了电动滑板车、电动平衡车、电动自行车、电动摩托车等产品，并在几乎每一个品类上都做到了行业领先。

而之所以能够长期保持行业领先，是因为九号一直专注于短交通场景，在积年累月的技术创新积淀中，单一产品的科技密度不断提高，让其产品力始终甩开对手一个身位。这样密度极高的竞争壁垒构建起来是艰难的，但一旦成功，想要从外打破也同样困难无比。

九号，十年磨一剑

从短途交通工具发展历史来看，九号公司应该是全球范围内第一个提出“创新短交通”的商业公司。

九号公司的起点源于平衡车。公司成立之初，九号公司创始人兼董事长高禄峰和创始人兼CEO王野在三亚海滩度假时，一上手就发现，外表酷炫的平衡车，原理是飞行器中常用到的“陀螺仪”，北京航空航天大学机械工程及自动化相关专业的二人一拍即合，投入到平衡车领域的创新研发中，将原本定价1万美元的平衡车产品降低到1万元人民币。产品一经推出，便迅速成功占领市场，并在之后成为该细分市场的头部产品。

此后十年，九号便专注于短途交通产品的创新开发，在一个又一个细分市场拔得头筹。

“九号在进入一个行业时，都会非常认真的问自己两个问题。一是，我们有没有机会用创新改变和更新这个行业？二是，我们有没有机会做到全球第一？”

在2023九号公司新品发布会上，高禄峰称，如果两个问题都得到了肯定的答案，九号就会投入这个行业努力打磨产品和服务，并计划用尽可能短的时间，成为这个市场品类的No1。

事实也是如此。六年前，九号发布了九号平衡车，之后成为了全球平衡车行业的冠军。五年前，九号做了九号电动滑板车，也成为了这个领域的全球冠军，累计销量已经超过1200万辆。四年前，九号发布了九号电动。九号两轮电动车推出两年后，出货量破百万，是业内最快达到该成就的品牌。

十年沉淀，各类产品的大获成功，也为九号带来了不错的财务回报。根据2022年的财报数据显示，九号公司营收为101.24亿元，较上年同期的91.46亿元增长10.7%；扣非后净利为3.8亿元，较上年同期的2.56亿元大幅增长48.21%。

九号的各项业务中，两轮电动车的增速是最快的。财报显示，2022年九号公司实现电动两轮车销量82.62万辆，营收为24.31亿元，同比增长102%。2023年一季度延续高增长态势，九号公司电动两轮车业务实现销量18.47万辆，营收为5.43亿元，同比增长106%。

科技密度，最坚固的护城墙

“九号公司产品线布局从未偏离过智慧移动能力这条主线。”

高禄峰称，九号也始终在用新能源、车联网、人工智能等技术手段推动行业发展，九号真智能这一讲法也越来越深入人心。

也正如高禄峰所言，九号能在短交通领域保持长期领先，主要原因有二。一是，长期聚焦于短交通领域，战略与产品能够保持一致性，有利于创新研发和技术沉淀；二是，积年累月的技术投入，得以让九号产品始终保持着高举高打的竞争路线。

以两轮电动车为例，九号属于典型的“后来居上”选手。

2019年年底，九号才宣布进入两轮电动领域。彼时，市场对于这一动作并未重视，因为老牌的传统厂商的市场份额已经相当集中。不过，对于九号来说，两轮电动这个新领域，正符合了高禄峰提及的两个问题——有没有机会用创新改变和更新这个行业，以及有没有机会做到全球第一。

对于第一个问题，九号进入两轮电动伊始，就提出要做“真智能”，并几乎把传统两轮电动车每一个关键部件都做了智能化升级。

比如，为了让传统的两轮电动车真正拥有“灵魂”，九号从0到1地自研了针对于两轮电动产品的“RideyGo智能系统”。在不同的使用场景中，该系统可以搭配不同的功能来改善使用体验，让电动两轮车不仅仅是一个出行工具，更成为了手机之外的另一个智能终端。

在控制器上，九号首次绕开了行业通行的采购第三方供应商的做法，而是选择自研路线。其自主研发的MoleDrive控制器，能够在坡道自动临时驻车，自动过滤轻微颠簸路面的油门抖动情况，进行算法优化，使驾驶更平稳。

而针对于电动两轮的“心脏部件”——电池，九号依然采用软件定义硬件的技术逻辑，开发了一套专门的电池管理系统，让同样的电池实现更强的性能，拥有更长的使用寿命。

如果将九号的两轮电动产品一一拆解来看，外界可能会发现这家公司所做的事情，与早期苹果在智能手机领域的战略逻辑几乎不谋而和。与智能手机的发展类似，两轮电动在近十年的发展过程中，基本形态几乎没有发生太大的改变，但是两者在单位体积/单位行驶里程内，承载的科技密度出现了指数级别的增长。

和苹果在高端智能手机市场取得成功的逻辑一样，九号之所以能实现全面领先，就是因为在长期的技术投入下，九号产品的科技密度始终高于友商，形成了独有的竞争壁垒。

根据鲁大师两轮电动车智能化水平评测结果显示，2022 年 两轮电动车主要品牌的智能化水平得分较 2021 年提升了约 23%，而九号品牌整体智能化水平高于行业平均水平61%，仍保持大幅领先 。

截至 2023 年 2 月，九号累计申请技术专利 1985 项，行业排名领先。 其中，发明专利 458 项，排名业内第一，业内其他品牌专利大多集中在外观、实用新型专利上，对比说明九号在高质量技术(尤其是软件、智能化技术)上具有较强的领先性。仅电动两轮车领域，截至 2023 年 2 月，九号公司累计申请技术专利达 1985 项，行业排名领先。其中，发明专利 458 项，排名业内第一。

行业新变革，电动化大势

事实上，盯上两轮电动化不止有九号。

从2022年开始，两轮出行赛道出现了两个最明显的变化，一是全球最大的摩托车厂商本田宣布全面电动化，入局电动自行车和摩托车；二是主流的国产摩托车厂商，如钱江摩托、春风动力也在加入电动车赛道。

根据Statista数据显示，2019年全球摩托车市场规模已经达到1243.87亿美元，2020和2021年受疫情影响，行业规模有所回落但也均突破1000亿美元。

另一份《2021-2027全球与中国电动摩托车市场现状及未来发展趋势》报告则显示，预计2026年全球电动摩托车市场规模将达到693亿元，年复合增长率(CAGR)为6.5%。按照中研普华预计，到2027年，我国摩托车产量将达到2250万辆，年复合增速约5%，其中电动摩托车占比将从20%增长到30%，电动摩托车年均增速预测为15%，远高于整体市场增速。

这个千亿美元的市场所发生的变化，正是导致本田和国内摩托车厂商转变的主要原因。作为身处战场一线的九号，显然也更早地嗅到了市场的变化，并选择在近期推出了旗下最新的电摩产品。

九号E300P是一款定位于高性能城市踏板车，也是九号E系列电摩顶配车型，最多可搭载三块电池，0-50km加速仅需2.49秒，极速可达135km/h，三电池版本NEDC工况续航可达120km，双电池版本NEDC工况续航为85km。

值得注意的是，除了搭载此前九号在电动自行车的全部最新技术成果，E300P还配备了自研的HIAS系统（灯光水平倾斜度调节系统）。这也是国内HIAS系统首次在九号智能两轮电动车上的搭载尝试。

HIAS系统能通过姿态传感器，自行计算并修正灯光的铺路范围，进⾏左右各40°的调节。这就意味着，用户在夜间车辆压弯照明距离不足时，HIAS系统能够通过主动调节大灯，让用户拥有更好的骑行视野。

“ 进入两轮电动行业到出产专业电摩，九号用了三年时间。”九号公司电动车事业部产品总监张晟乔表示，基于过去三年的技术积累，E300P作为专业电摩能够真正征服用户，第一在于稳定扎实的三电（电池、电机、电控）性能，第二则是产品智能化定位的精准，这是九号一直以来的优势。而传统厂商由于固有的观念掣肘，也会经历转型的阵痛，制约前进的脚步。

显然，对于九号来说，传统摩托车厂商转型电动化显然是个利好，这会让电动摩托受到更多的关注。顺应着行业大势，九号新款电摩的推出，让其在原有的0-50公里短交通场景基础上，能在更大的战场上与全球友商展开竞争。而九号的智能化的长期积累，是竞争中的传统燃油厂商不具备，这将利于其在更大战场取得新的领先。

（本文首发钛媒体App）

作为一枚电子人，你应该知道这6大传感器原理

何谓传感器（Sensor）？ 传感器（Sensor）是指将收集到的信息转换成设备能处理的信号的元件或装置。人类会基于视觉、听觉、嗅觉、触觉获得的信息进行行动，设备也一样，根据传感器获得的信息进行控制或处理。

传感器收集转换的信号（物理量）有温度、光、颜色、气压、磁力、速度、加速度等。这些利用了半导体的物质变化，除此之外，还有利用酶和微生物等生物物质的生物传感器。

IoT与传感器

所有物体都连接互联网的IoT（Internet of Things：物联网）。不仅智能手机、个人电脑等通信设备，还包括医疗设备、可穿戴式设备、车载、自然环境、基础设施等，所有物体都能联网共享信息，从而创造更便利、更安心、更安全的社会。

实现这些所不可缺少的是检测状态的“传感器”。【IoT有关的术语定义】 IoT: Internet of Things（"物体"的互联网），指传感器嵌入到周围物体中，进行联网，从而物体之间，物体与人之间可以相互通信的状态。德国・工业4.0: 是德国政府提出的旨在提升制造业智能化水平的概念，也是工业、政府、学术界共同推进的国家项目。推出新的概念，旨在通过工厂物联网，创造新的价值。M2M: Machine to Machine: 指不以人为媒介，通过物体之间联网，直接通信。＜P2M: People to Machine 人向物体通信＞，＜M2P: Machine to People 物体向人通信＞工业互联网: GE（Generel Electric Company）为中心提倡的工业IoT战略。

地磁传感器 地球被磁场磁力所包围，这被称为地磁。地磁传感器是检测地球磁力的传感器，也被称为“电子罗盘”。地磁传感器可以通过检测地磁来检测方向。【围绕地球的地磁】

地磁传感器有X和Y两轴型以及添加了Z的三轴型，并测量各方向上的磁力值。如果不考虑诸如简单罗盘之类的倾斜，则仅使用X轴和Y轴的值。当考虑倾斜时，需要将地磁传感器的3轴值与加速度传感器相结合，将其校正到正确的方向。

下图显示了地磁传感器水平旋转时X和Y值的分布。

如果地磁传感器水平旋转，在不受周围磁场影响的理想情况下，输出分布图的圆心变为零。

然而，实际上中心因环境磁场的影响而移动，因此需要进行调整以将圆心移动到零。地磁传感器导出的北极称为磁北（略偏离北极）。通过上述方程式计算该磁北的角度，可以容易知道方向。各类磁传感器 磁传感器是一种旨在测量磁场的大小和方向的传感器。根据目的不同有多种传感器，以下列举典型的传感器。

检测方法

霍尔

MR

MI

构成

抗噪声（灵敏度）

×

△

◎

消耗电流

×

△

◎

响应速度

×

△

◎

霍尔传感器

基于霍尔效应测量磁通密度的传感器，输出与磁通密度成比例的电压。

它易于使用，主要用于非接触式开关应用，例如门和笔记本电脑等物体的打开和关闭检测。

MR传感器

MR（Magneto Resistance）传感器也被称为磁阻效应传感器，利用物体电阻因磁场变化来测量地磁大小的传感器。

灵敏度高于霍尔传感器，功耗更低，因此是一种使用更广泛的磁传感器。除了电子罗盘等地磁检测应用外，它还用于电机旋转和位置检测应用。

MI传感器

MI（Magneto Impedance）传感器是下一代磁传感器，采用特殊的非晶丝并应用了磁阻抗效应。

它的灵敏度比霍尔传感器高出10,000倍以上，并且可以高精度地测量地磁的微小变化。可以应用于超低消耗电流的方位检测（电子罗盘），还可应用于室内定位、金属异物检测等高灵敏度特性的应用。

脉搏传感器 脉搏波是心脏发送血液时产生的血管的体积变化波形，监测该体积变化的检测器称为脉搏传感器。

首先，测量心率有四种方法，心电图、光电脉波法、血压测量法、心音描记法等。其中的光电脉波法是使用脉搏传感器进行测量的方法。

由于测量方法的不同，光电脉波法的脉搏传感器有透过型和反射型。透过型通过向体表照射红外线或红光，测量随着心脏的脉动而变化的血流量的变化，作为透过身体的光的变化量来测量脉搏波。该方法限于测量易于穿透的部分，例如指尖和耳垂。

反射型脉搏传感器

反射型脉搏传感器是向生物体照射红外线、红光、550nm左右波长的绿光，利用光电二极管或光电晶体管测量生物体反射的光。含氧血红蛋白存在于动脉血液中，具有吸收入射光的特性，因此通过检测随时间序列并随心脏搏动而变化的血流量（血管容积的变化），测量脉搏信号。另外，由于是反射光的测量，因此不必像透过型那样限制测量部位。

[反射型脉搏传感器的原理]

当使用红外线或红光测量脉搏波时，受到室外阳光中包含的红外线的影响，不能进行稳定的脉搏波测量。因此，建议仅将其用于室内或半室内应用。在运动腕表等户外用途，血液中的血红蛋白的吸收率高，由于绿色光源较少受环境光的影响，我们将绿色LED作为照射光使用。

脉搏传感器的应用 通常，通过观察以下两点可以测量动脉血氧饱和度（SpO2）。通过脉搏传感器获得的波形的变动周期，观察心率（脉率）；通过使用红外线和红光两个波长，来观察脉动（变化量）。此外，作为脉搏传感器的应用，期望通过高速采样和高精度测量来获取诸如HRV分析（压力水平）、血管年龄等各种生命体征。

气压传感器 气压传感器是检测大气压力的传感器。根据要测量的压力值，压力传感器具有如下所示的各种材料和方法的传感器。在这些压力传感器中，检测大气压力（用于气压检测）的传感器通常被称为气压传感器。

[使用的材料 - 按方式分类的压力传感器]

气压传感器的典型示例是使用硅（Si）半导体的压阻式。罗姆提供的气压传感器也是压阻式气压传感器。

压阻式气压传感器 压阻式气压传感器使用Si单晶板作为隔膜（压力接收元件），通过在其表面上扩散杂质形成电阻桥电路，将施加压力时产生的变形作为电阻值变化，来计算压力（气压）。

[压阻式气压传感器]

电阻率（电导率）因施加在该电阻上的压力而变化的现象称为压阻效应。罗姆的气压传感器IC将使用压阻式压力接收元件（隔膜结构和压阻集成在一起※MEMS），以及温度校正处理、控制电路等的集成电路（※ASIC）集成在一个封装里，可以轻松获得高精度的气压信息。

※ MEMS：Micro Electro Mechanical System（微机电系统）在一个电路板上集成机械构成部件、传感器、执行机构（驱动部件）等的装置。

※ ASIC：Application Specific Integrated Circuit（专用集成电路）它是一种集成电路，将多个电路功能组合成一个特定应用。

加速度传感器 加速度是指单位时间内产生的速度，测量加速度的IC就叫加速度传感器。通过测量加速度，可以测得物体的倾斜、振动等信息。加速度单位为m/s2（※国际单位制SI）。另外，单位G是以※标准重力（1 G = 9.806 65m/s2）为基准的加速度值。还有用于检测地震震动的加速度的单位※Gal（CGS单位制）。

※ 国际单位制SI（法语：Système international d'unités）由长度m、重量kg、时间s （MKS单位）组合而成的国际单位。

※ 标准重力物体在重力作用下产生的加速度。物体在自由落体时，物体每单位时间内增加的速度值（9.806 65m/s2）。

※ GalCGS（长度cm、重量g、时间s为基准）单位制的加速度单位。被定义为SI单位制的1/100（1Gal=0.01 m/s2 ）。

加速度传感器一般分为低G加速度传感器和高G加速度传感器，如下图所示。

电容式加速度传感器

罗姆集团加速度传感器是采用MEMS技术的电容式加速度传感器。传感器元件由Si制成的固定电极、可动电极和弹簧构成。未施加加速度的状态下，固定电极和可动电极间的距离相同。施加加速度，则可动电极移位。由此与固定电极的位置关系发生变化，电极间容量发生变化。容量的变化通过※ASIC转化为电压，算出加速度。

【电容式原理】

※ ASICApplication Specific Integrated Circuit（专用集成电路）指将特定用途的多个电路功能集成到一起的集成电路。

电流传感器 何谓电流传感器？电流传感器是指检测电路中流动的电流值的传感器。电流的检测方法 如下图所示，检测流动电流的方法大致可分为电阻检测型和磁场检测型。

【电流检测方法和特点】 电阻检测型将分流电阻引发的电压降转换为电流。安装简单而且价廉物美，操作简单，但缺点是电阻上的功率损耗会产生较大的发热量。磁场检测型＜有铁芯＞

根据电流线中流动的电流测量铁芯中产生磁场的大小，以此来测量电流值。这种方法无需接触，功率损耗较小，但铁芯较大，存在贴装面积大的课题。＜无铁芯＞

利用霍尔效应将流动电流周围产生的磁场转换为电压（霍尔电压）进行测量，以此来测量电流值。因为霍尔效应产生的电压较小，所以IC由霍尔元件和放大电路构成。因为需要将电流引入IC内，所以会产生功率损耗。

M1电流传感器 为了消除上述磁场检测型在安装难度（有铁芯）和功率损耗（无铁芯）方面的缺点，ROHM开发出了使用MI（Magneto Impedance）元件的磁场检测型非接触型电流传感器。

MI传感器作为使用特殊非晶丝，利用其磁阻抗效应的新一代传感器，其特点是具备超高灵敏度的磁性检测能力。

灵敏度远超霍尔元件，可高精度检测磁性的微小变化。因此，无需将电流引入封装内，也能以高精度进行非接触式电流检测（磁性检测）。

【电流传感器的结构比较（罗姆调查）】 综上所述，MI电流传感器可进行非接触式电流测量，功率损耗少，还能进一步缩小贴装面积。

颜色传感器 感光传感器（光传感器）中，检测R（红色）、G（绿色）、B（蓝色）3原色的叫作颜色传感器。颜色传感器通过光电二极管接收周围光线，检测RGB值。颜色传感器的原理 向物体照射具有RGB成分的光，反射光的颜色成分会随物体的颜色发生改变。例如，红色物体的反射光成分为红，黄色物体为红和绿、白色则包含红、绿、蓝全部成分。

【物体反射光颜色示意图】

由此可知，物体的颜色由物体反射的光色（R、G、B）成分的比例决定。人眼是通过获取反射光成分来识别物体的颜色。

在漆黑的场所什么都看不见吧！这是因为没有照射光，反射光自然也不存在，所以看上去是漆黑一片。

与人眼一样，颜色传感器是使用光电二极管接收光线，通过计算接收到的R、G、B量的比例来识别颜色。颜色传感器IC的结构 下图是颜色传感器IC的结构。内部搭载了彩色滤光片（Color filter）和红外截止滤光片（Ir cut filter）。

【罗姆的代表性颜色传感器的简要结构】

下面比较了传感器在有无这些滤光片时的分光特性。

【RGB分光特性示意图】

颜色传感器IC通过为内部传感器配备R、G、B各种颜色的滤光片，具备了较高的RGB分光特性，而且通过配备红外截止滤光片，具备了红外线去除特性，能高精度识别颜色。

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