如果物聯(lián)網(wǎng)將實(shí)現數以百億計的智能設備連接，或許到2020年，我們能以比語(yǔ)音和觸摸更好的方式來(lái)與這個(gè)世界互動(dòng)。而智能裝備之所以先進(jìn)，離不開(kāi)它的基礎感官設備——傳感器的快速發(fā)展。        

揮揮手讓手機靜音，或用手指在手腕處刷一下發(fā)送文本，或揚手切換應用程序……當這種直觀(guān)的手勢用戶(hù)界面進(jìn)入我們的日常生活時(shí)，我們會(huì )很快忘記它的存在。想象一下，在房間的某個(gè)角落，或者在你身體的某個(gè)地方，一個(gè)微小的超聲波傳感器艱難地工作著(zhù)，它要從周?chē)鷳卸璧目諝夥肿又?、從我們周?chē)词褂玫降某暡l譜中，提取出有用的信息。

如果物聯(lián)網(wǎng)將實(shí)現數以百億計的智能設備連接，或許到2020年，我們能以比語(yǔ)音和觸摸更好的方式來(lái)與這個(gè)世界互動(dòng)。而智能裝備之所以先進(jìn)，離不開(kāi)它的基礎感官設備——傳感器的快速發(fā)展。

早在2009年，前國家總理溫家寶在無(wú)錫聽(tīng)取我國傳感網(wǎng)發(fā)展和應用的匯報，提出了發(fā)展我們自己的“感知中國”。經(jīng)過(guò)七年發(fā)展，高端傳感器技術(shù)不過(guò)關(guān)，仍然是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展瓶頸。

目前，傳感器的四大應用領(lǐng)域為工業(yè)、汽車(chē)電子產(chǎn)品、通信電子產(chǎn)品、消費電子產(chǎn)品。其中，在國內，工業(yè)和汽車(chē)電子產(chǎn)品用傳感器占比約42%，而發(fā)展最快的是汽車(chē)電子和通信電子應用市場(chǎng)。從12月2日舉辦的全球傳感器與智能化發(fā)展高峰論壇上可以看出，傳感器在醫療、環(huán)境監測、油氣管道、智能電網(wǎng)、可穿戴設備等領(lǐng)域的創(chuàng )新應用將成為新熱點(diǎn)，有望在未來(lái)創(chuàng )造更多的市場(chǎng)需求。市場(chǎng)的驅動(dòng)，也正是技術(shù)不斷變革、進(jìn)步的動(dòng)力。

發(fā)展快速潛力巨大

 傳感器指能夠感受規定的物理量并按一定的規律（數學(xué)函數法則）轉換成可用輸出信號的器件或裝置?！皞鞲衅魇窃O備感受外界環(huán)境的重要硬件，決定了裝備與外界環(huán)境交互的能力，是設備智能化的硬件基礎，尤其在很多智能設備中，傳感器決定著(zhù)設備的核心能力?！敝袊こ淘涸菏?、清華大學(xué)副校長(cháng)尤政表示，“傳感器的創(chuàng )新發(fā)展是國家創(chuàng )新驅動(dòng)發(fā)展戰略下信息化發(fā)展的關(guān)鍵?！?/p>

萬(wàn)物互聯(lián)，傳感先行，已經(jīng)成為業(yè)內共識。中科院微電子所昆山分所所長(cháng)閻躍鵬指出，傳感器如果以用途分類(lèi)，可分為力敏傳感器、熱敏傳感器、濕敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、加速度傳感器、生物傳感器等。而國內傳感器技術(shù)發(fā)展與創(chuàng )新的重點(diǎn)在材料、結構和性能改進(jìn)3個(gè)方面：敏感材料從液態(tài)向半固態(tài)、固態(tài)方向發(fā)展；結構向小型化、集成化、模塊化、智能化方向發(fā)展；性能向檢測量程寬、檢測精度高、抗干擾能力強、性能穩定、壽命長(cháng)久方向發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，對傳統傳感技術(shù)又提出了新的要求，產(chǎn)品正逐漸向微機電系統（MEMS）技術(shù)、無(wú)線(xiàn)數據傳輸技術(shù)、紅外技術(shù)、新材料技術(shù)、納米技術(shù)、陶瓷技術(shù)、薄膜技術(shù)、光纖技術(shù)、激光技術(shù)、復合傳感器技術(shù)、多學(xué)科交叉融合的方向發(fā)展。

外延的全球傳感器市場(chǎng)2015年超過(guò)700億美元，其中中國超過(guò)1000億元人民幣，中國科學(xué)院微電子研究所所長(cháng)、中國科學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心主任葉甜春指出，我國傳感器市場(chǎng)的增長(cháng)率超過(guò)15%，具有很大的增長(cháng)潛力。

“目前國內傳感器共分10大類(lèi)、24小類(lèi)、6000多個(gè)品種，而美國約1.7萬(wàn)種傳感器。國外廠(chǎng)商西門(mén)子、霍尼韋爾、歐姆龍等公司占有較大份額，國內廠(chǎng)商雖然有了較大發(fā)展，但遠遠不能跟上形勢的要求?！遍愜S鵬指出，我國的傳感器技術(shù)水平與種類(lèi)數量都與技術(shù)先進(jìn)國家有很大差距。

技術(shù)創(chuàng )新成本降低

隨著(zhù)MEMS、激光技術(shù)、高科技材料等的技術(shù)進(jìn)步，傳感器的研發(fā)呈現多樣化的趨勢，有的利用生物材料模擬人類(lèi)皮膚，創(chuàng )新傳感器的觸覺(jué)；有的利用MEMS技術(shù)研發(fā)微型智能化傳感器，從而有利于復雜系統的集成；有的利用高精度的激光技術(shù)創(chuàng )造激光雷達，從而利于系統實(shí)時(shí)感知周邊障礙物與環(huán)境等等。

摩爾精英創(chuàng )始人張競揚在文章中指出，總體而言，傳感器的研發(fā)過(guò)程呈現兩階段的趨勢。一是技術(shù)創(chuàng )新，根據未能滿(mǎn)足的需求開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品。在第一階段中，傳感器研發(fā)創(chuàng )新的方向源于智能裝備、創(chuàng )新設備的需求，研發(fā)人員根據使用需求，創(chuàng )新出新型傳感器。二是成本降低，應用落地，產(chǎn)品逐步切合產(chǎn)業(yè)化需求。在第二階段研發(fā)創(chuàng )新的過(guò)程中，為了滿(mǎn)足人們對于智能裝備產(chǎn)業(yè)化應用的需求，研究人員從對技術(shù)開(kāi)發(fā)的關(guān)注轉為對成本下降的關(guān)注，以實(shí)現傳感器大規模生產(chǎn)、智能裝備產(chǎn)業(yè)化應用的愿景。

今年7月，由清華大學(xué)、淄博高新區MEMS研究院和國高（淄博）微系統科技有限公司共同完成的國內首套“硅基MEMS中試代工平臺”達到國際先進(jìn)水平，表明新型傳感器產(chǎn)業(yè)化步伐加快。

“MEMS是目前世界制造業(yè)的熱點(diǎn)，MEMS以其微型化的優(yōu)勢，在加速度計、陀螺儀、光學(xué)MEMS、圖像傳感器等領(lǐng)域都有相關(guān)應用，在軍事領(lǐng)域和以汽車(chē)、電子、家電等為代表的民用行業(yè)有著(zhù)極為廣闊的應用前景?！眳⑴c了上述項目的尤政介紹說(shuō)。

“傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展和區域產(chǎn)業(yè)發(fā)展密切相關(guān)，因為各個(gè)地區有不同的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，在轉型升級、產(chǎn)業(yè)結構調整過(guò)程中有自己的發(fā)展戰略?！庇日赋?，“從中國科研院所角度來(lái)講，政策制定共有三個(gè)面向，面向世界科技前沿、面向國家重大需求、面向國民經(jīng)濟主戰場(chǎng)。主思路就是要和地方經(jīng)濟密切結合起來(lái)，根據區域經(jīng)濟發(fā)展規劃，推動(dòng)海內外的研究機構、創(chuàng )新型企業(yè)到適合的地區來(lái)發(fā)展?！?/p>

系統牽引迎接挑戰

雖然我國傳感器產(chǎn)業(yè)已由仿制、引進(jìn)逐步走向自主設計、創(chuàng )新發(fā)展階段，但傳感器在我國仍有諸多挑戰：高端領(lǐng)域核心技術(shù)未掌握，高端人才不足，生產(chǎn)、封裝及測試的自動(dòng)化、規?；芰Φ?，缺少龍頭企業(yè)，對新技術(shù)、新產(chǎn)品、新應用的敏感度低。

閻躍鵬指出：“傳感器行業(yè)入門(mén)容易，但形成大批量產(chǎn)品難，真正具有開(kāi)發(fā)實(shí)例的傳感器廠(chǎng)家是離不開(kāi)產(chǎn)品設計、核心芯片，以及信號處理軟件算法、封裝測試技術(shù)與工藝的人才，并且由于傳感器種類(lèi)多，應用領(lǐng)域廣泛，國內廠(chǎng)家只顧自家眼前市場(chǎng)和產(chǎn)品，在缺乏核心技術(shù)的無(wú)自信心理狀態(tài)下，無(wú)暇搶占對手市場(chǎng)，更無(wú)心開(kāi)拓新產(chǎn)品、新領(lǐng)域的應用?！?/p>

正是由于傳感器行業(yè)存在諸多不足，使得“感知中國”提出七年來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)并沒(méi)有帶來(lái)預期的變革?！懊恳活?lèi)傳感器從被發(fā)現到進(jìn)入產(chǎn)業(yè)大規模應用的年限很長(cháng)，基本上需要15年到35年?！庇日J為，之所以轉化時(shí)間長(cháng)，是因為傳感器就是要不斷創(chuàng )新來(lái)獲得競爭力。他認為，“傳感器要提高競爭力還是應該以系統為主，要將傳感器的信號處理、傳輸一起來(lái)做，系統要做牽引，從跟蹤仿制、打牢基礎到后來(lái)需求方提出系統需求牽引產(chǎn)業(yè)發(fā)展?！?/p>

“無(wú)論是國內主張的集成式創(chuàng )新還是國外提出的積木式創(chuàng )新，前提都是基礎要好，我國在經(jīng)濟速度放緩的同時(shí)究竟要做什么事？”尤政贊同將硬件設備，如傳感器等元器件重點(diǎn)發(fā)展，“把基礎產(chǎn)業(yè)搞得更好一些”。

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