36Kr Exklusiv | Ehemalige Mitarbeiter von Ecovacs entwickeln Chips für die "Augen" von Poolrobotern und erhalten eine Angel-Finanzierung in Höhe von mehreren zehn Millionen Yuan.

Text von Zhang Ziyi

Redaktion | Yuan Silai

Laut Hard-Finanz-Nachrichten hat das Unterwasser-Wahrnehmungschip-Unternehmen «Xinyang Micro» kürzlich eine Engelsfinanzierung in Millionenhöhe abgeschlossen. Die Investoren dieser Runde sind Xianfeng Changqing und Yinfeng Capital. Die Mittel werden hauptsächlich für den Teamaufbau und den Aufbau des Talentensystems verwendet.

Da Unterwasser-Roboter von ferngesteuerten Arbeiten zu autonomen Betrieb übergehen, ist die Wahrnehmung eine unvermeidliche Hürde.

Daten von Fortune Business Insights zeigen, dass der globale Markt für Unterwasser-/Meeresroboter im Jahr 2025 etwa 5,82 Milliarden US-Dollar beträgt und voraussichtlich bis 2034 auf 19,66 Milliarden US-Dollar ansteigen wird. Im Vergleich zu Landrobotern ist die Unterwasserumgebung für gängige Sensoren nicht günstig: Partikel und Trübung im Wasser beschleunigen die Abschwächung des Lichts und beeinträchtigen die visuelle Bildgebung; die Ausbreitungsdistanz des Lasers im Wasser ist ebenfalls begrenzt. Die Überwachung der Lichtabschwächung im Meerwasser durch NOAA zeigt ebenfalls, dass je höher die Trübung des Wassers ist, desto geringer die effektive Ausbreitungstiefe des sichtbaren Lichts ist.

Daher wird Ultraschall zu einem wichtigen technischen Ansatz für die Unterwassererkennung.

Herkömmlicher Unterwasser-Ultraschall verwendet hauptsächlich piezoelektrische Keramik (PZT)-Wandler, die durch Vibration von piezoelektrischen Materialien Ultraschallwellen erzeugen und empfangen. Diese Art von Geräten kann eine hohe Schallleistung liefern und eignet sich daher immer noch für Anwendungen wie Langstreckensonare, weist jedoch Einschränkungen bei der Miniaturisierung, hochdichten Arrays und Bildgebungsszenarien auf, die von Robotern benötigt werden.

Der Technologie-Stack von Xinyang Micro folgt dem Ansatz von CMUT (kapazitiven mikromechanischen Ultraschallwandlern). Es werden mikromechanische Membranen auf Wafern durch MEMS-Halbleiterverfahren hergestellt, die zu hochdichten zweidimensionalen Phased-Arrays angeordnet werden können und gleichzeitig ein breites Frequenzband aufweisen.

Bestehende Studien zeigen, dass CMUT-Arrays die Unterwasser-Ultraschallbildgebung realisieren können und Merkmale von Breitband und Arrayisierung aufweisen. Dadurch eignen sie sich besser für die Montage am Roboter, um die Nahbereichsumgebungswahrnehmung und die 3D-Akustikbildgebung durchzuführen.

Cao Jinlong, Gründer von Xinyang Micro, sagte zu 36Kr: «Herkömmliche Sonare eignen sich besser für die Fernerkundung im Kilometerbereich. Das Unternehmen zielt derzeit auf die Nahbereichswahrnehmung im Bereich von etwa 0 bis 20 Metern um den Roboter herum ab.»

Xinyang Micro bietet derzeit nicht nur einen einzelnen CMUT-Chip an, sondern ein akustisches Wahrnehmungsmodul, das aus CMUT-Arrays, ASIC-integrierten Chips sowie zugehöriger Software und Hardware besteht. Das erste kommerzielle Anwendungsszenario, für das sich das Unternehmen entschieden hat, sind Poolreinigungsroboter.

Daten von CIC Consulting zeigen, dass es im Jahr 2025 weltweit etwa 34,1 Millionen Pools gibt, die jährliche Auslieferungsmenge von Poolreinigungsrobotern etwa 4,9 Millionen Einheiten beträgt und voraussichtlich bis 2030 auf 7 Millionen Einheiten ansteigen wird; der weltweite Einzelhandelsumsatz von Poolrobotern belief sich 2025 auf etwa 2,8 Milliarden US-Dollar.

Der Markt für Poolroboter entwickelt sich rasant, und viele beteiligte Unternehmen sind chinesische Unternehmen.

Laut Cao Jinlong verlassen sich viele Poolroboter derzeit hauptsächlich auf Gyroskope, Einzelpunkt-Ultraschall oder visuelle Hilfspositionierung. Die Maschine kann sich bewegen, aber es ist schwer zu wissen genau, welche Bereiche bereits gereinigt wurden und welche nicht.

Xinyang Micro hofft, diesen Zustand durch arraybasierte akustische Bildgebung zu ändern. Nach den Testdaten des Unternehmens kann die Reinigungsabdeckung des Poolreinigungsroboters nach der Montage seines Moduls über 95 % erreichen und weiter die Bereichserkennung und Pfadplanung realisieren, wodurch der Poolreinigungsroboter intelligenter und steuerbarer wird.

Derzeit hat Xinyang Micro mehrere Runden von Waferfertigungen abgeschlossen und ist in die Phase der Kleinserienproduktion eingetreten und kooperiert mit mehreren Poolreinigungsroboter-Unternehmen bei Produktanforderungen, Tests und Lieferketten.

Cao Jinlong sagte, dass der Pool der erste von dem Unternehmen bewusst gewählte Schritt ist. Im Vergleich zum medizinischen Ultraschall stellt er geringere Anforderungen an die Bildgebungsgenauigkeit, Zertifizierung und Produkteinführung, sodass Chips und Module schneller validiert werden können und frühe Einnahmen erzielt werden.

Nach Abschluss des Poolszenarios plant Xinyang Micro, die Erweiterung entlang der Unterwasserszenarien fortzusetzen. Der nächste Schritt umfasst verbraucherorientierte Unterwasser-Navigations-, Kartierungs- und Scanroboter, die Szenarien wie Fischschwärme, Unterwasserausrüstung und Unterwasserrettung durch mobile Kartierung und Scannen abdecken, und dann in die Aquakultur eintreten, um Daten wie die Anzahl der Fischschwärme und die Aktivitätstiefe durch akustische Wahrnehmung zu erhalten und Informationen für Fütterung und Aquakulturmanagement bereitzustellen. In Zukunft wird die CMUT-Technologie von Xinyang Micro auch auf die Interaktion zwischen Robotern und menschlichem Gehirn angewendet, um tragbare intelligente Geräte zu bilden, die das Roboter-Gehirn direkt durch das menschliche Gehirn steuern.

Im Hinblick auf das Team war der Gründer und CEO Cao Jinlong nacheinander bei Ecovacs und Honeywell tätig, seine Berufserfahrung deckt verbraucherorientierte Roboter und vorgelagerte Sensoren ab; das F&E-Team verfügt über mehr als zehn Jahre Erfahrung in der CMUT-Forschung und -Entwicklung und hat verschiedene Chipdesign- und Prozessverfahrenstechniken angehäuft.

Auf lange Sicht hofft Xinyang Micro, die Fähigkeiten von CMUT von «Wahrnehmung» weiter auf «Kommunikation» auszudehnen. Da Ultraschallgeräte sowohl Schallwellen aussenden als auch empfangen können, wird das Unternehmen es schließlich zu einem Informationsport für Unterwasserroboter machen – das sowohl für das «Sehen» der Umgebung als auch für den Informationsaustausch mit der Außenwelt verantwortlich ist.

Gespräch mit dem CEO

36Kr: Chips mit CMUT-Technologie wurden früher hauptsächlich im medizinischen Bereich eingesetzt. Warum haben Sie sich zuerst für Poolroboter entschieden, anstatt mit medizinischen Produkten mit höheren technischen Hürden zu beginnen?

Cao Jinlong: In unserer frühen Phase haben wir uns tatsächlich vaskulären Ultraschall, Herzhöhlenultraschall, Gehirnultraschall und nicht-invasive Gehirn-Computer-Schnittstellen angesehen. Aber diese Produkte erfordern große Investitionen, und die Zyklen für Forschung und Entwicklung sowie die kommerzielle Rendite sind sehr lang. Für ein junges Startup-Unternehmen ist das Risiko sehr hoch, wenn man gleich in einen Markt mit hohen Investitionen und kurzfristig keinen Einnahmen eintritt.

Poolroboter stellen nicht so hohe Anforderungen an die Bildgebungsgenauigkeit wie medizinische Produkte, und die Kosten für Produkteinführung und Fehlerversuch sind viel geringer. Für uns kann es sowohl einen technischen als auch einen kommerziellen Kreislauf schließen. Zuerst das Produkt durch einen echten Markt validieren, das Unternehmen am Leben halten, Kunden und Kapital anhäufen und dann zu anspruchsvolleren Szenarien expandieren – das ist der Weg, den wir gewählt haben.

36Kr: Die CMUT-Technologie hat sich im Ausland seit vielen Jahren entwickelt. Wo liegen die Chancen für chinesische Unternehmen, die jetzt in den Bereich der Unterwasserroboter einsteigen?

Cao Jinlong: Der größte Vorteil Chinas liegt in der Entwicklungsgeschwindigkeit der nachgelagerten Roboterindustrie. Viele Poolroboter und intelligente Unterwasser-Hardware werden von chinesischen Teams entwickelt und weltweit verkauft. Wir sind sehr nah an den Kunden, können die echten Anforderungen schneller erhalten und dann die Chips entsprechend den Anforderungen definieren.

Ausländische CMUT-Unternehmen haben sich früher hauptsächlich auf den medizinischen Markt konzentriert und bereits ausgereifte Produkte und Geschäftsmodelle gebildet. Aber medizinische Chips können nicht direkt unter Wasser verwendet werden, Geräte und ASICs müssen neu entworfen werden. Stattdessen können wir von Anfang an Produkte rund um Unterwasserszenarien definieren.

Natürlich gibt es derzeit auch Schwächen in China, hauptsächlich im Bereich der Chipherstellung. Unsere Produktionsmenge ist noch nicht groß genug, die verfügbaren Fertigungsressourcen sind begrenzt, daher lösen wir das Problem der Massenproduktion auch über Pilotplattformen und neue Fertigungspartner.