【中國安防展覽網 視點跟蹤】 揮揮手讓手機靜音，或用手指在手腕處刷一下發送文本，或揚手切換應用程序，當這種直觀的手勢用戶界面進入我們的日常生活時，我們會很快忘記它的存在。想象一下，在房間的某個角落，或者在你身體的某個地方，一個微小的超聲波傳感器艱難地工作著，它要從周圍懶惰的空氣分子中、從我們周圍未使用到的超聲波頻譜中，提取出有用的信息。
物聯網未呈預期變革 傳感器行業還需努力
如果物聯網將實現數以百億計的智能設備連接，或許到2020年，我們能以比語音和觸摸更好的方式來與這個世界互動。而智能裝備之所以先進，離不開它的基礎感官設備——傳感器的快速發展。
早在2009年，前國家總理溫家寶在無錫聽取我國傳感網發展和應用的匯報，提出了發展我們自己的“感知中國”。經過七年發展，傳感器技術不過關，仍然是物聯網的發展瓶頸。
目前，傳感器的四大應用領域為工業、汽車電子產品、通信電子產品、消費電子產品。其中，在國內，工業和汽車電子產品用傳感器占比約42%，而發展快的是汽車電子和通信電子應用市場。從12月2日舉辦的傳感器與智能化發展高峰論壇上可以看出，傳感器在醫療、環境監測、油氣管道、智能電網、可穿戴設備等領域的創新應用將成為新熱點，有望在未來創造更多的市場需求。市場的驅動，也正是技術不斷變革、進步的動力。
發展快速潛力巨大 傳感器指能夠感受規定的物理量并按一定的規律（數學函數法則）轉換成可用輸出信號的器件或裝置。“傳感器是設備感受外界環境的重要硬件，決定了裝備與外界環境交互的能力，是設備智能化的硬件基礎，尤其在很多智能設備中，傳感器決定著設備的核心能力。”中國工程院院士、清華大學副校長尤政表示，“傳感器的創新發展是國家創新驅動發展戰略下信息化發展的關鍵。”
萬物互聯，傳感先行，已經成為業內共識。中科院微電子所昆山分所所長閻躍鵬指出，傳感器如果以用途分類，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。而國內傳感器技術發展與創新的重點在材料、結構和性能改進3個方面：敏感材料從液態向半固態、固態方向發展；結構向小型化、集成化、模塊化、智能化方向發展；性能向檢測量程寬、檢測精度高、抗干擾能力強、性能穩定、壽命長久方向發展。
物聯網技術的發展，對傳統傳感技術又提出了新的要求，產品正逐漸向微機電系統（MEMS）技術、無線數據傳輸技術、紅外技術、新材料技術、納米技術、陶瓷技術、薄膜技術、光纖技術、激光技術、復合傳感器技術、多學科交叉融合的方向發展。
外延的傳感器市場2015年超過700億美元，其中中國超過1000億元人民幣，中國科學院微電子研究所所長、中國科學院物聯網研究發展中心主任葉甜春指出，我國傳感器市場的增長率超過15%，具有很大的增長潛力。
“目前國內傳感器共分*類、24小類、6000多個品種，而美國約1.7萬種傳感器。國外廠商西門子、霍尼韋爾、歐姆龍等公司占有較大份額，國內廠商雖然有了較大發展，但遠遠不能跟上形勢的要求。”閻躍鵬指出，我國的傳感器技術水平與種類數量都與技術先進國家有很大差距。
技術創新成本降低 隨著MEMS、激光技術、高科技材料等的技術進步，傳感器的研發呈現多樣化的趨勢，有的利用生物材料模擬人類皮膚，創新傳感器的觸覺；有的利用MEMS技術研發微型智能化傳感器，從而有利于復雜系統的集成；有的利用高精度的激光技術創造激光雷達，從而利于系統實時感知周邊障礙物與環境等等。
摩爾精英創始人張競揚在文章中指出，總體而言，傳感器的研發過程呈現兩階段的趨勢。一是技術創新，根據未能滿足的需求開發新產品。在階段中，傳感器研發創新的方向源于智能裝備、創新設備的需求，研發人員根據使用需求，創新出新型傳感器。二是成本降低，應用落地，產品逐步切合產業化需求。在第二階段研發創新的過程中，為了滿足人們對于智能裝備產業化應用的需求，研究人員從對技術開發的關注轉為對成本下降的關注，以實現傳感器大規模生產、智能裝備產業化應用的愿景。
2016年7月，由清華大學、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”達到先進水平，表明新型傳感器產業化步伐加快。
“MEMS是目前世界制造業的熱點，MEMS以其微型化的優勢，在加速度計、陀螺儀、光學MEMS、圖像傳感器等領域都有相關應用，在軍事領域和以汽車、電子、家電等為代表的民用行業有著極為廣闊的應用前景。”參與了上述項目的尤政介紹說。
“傳感器產業發展和區域產業發展密切相關，因為各個地區有不同的產業優勢，在轉型升級、產業結構調整過程中有自己的發展戰略。”尤政指出，“從中國科研院所角度來講，政策制定共有三個面向，面向世界科技前沿、面向國家重大需求、面向國民經濟主戰場。主思路就是要和地方經濟密切結合起來，根據區域經濟發展規劃，推動海內外的研究機構、創新型企業到適合的地區來發展。”
系統牽引迎接挑戰 雖然我國傳感器產業已由仿制、引進逐步走向自主設計、創新發展階段，但傳感器在我國仍有諸多挑戰：領域核心技術未掌握，人才不足，生產、封裝及測試的自動化、規模化能力低，缺少，對新技術、新產品、新應用的敏感度低。
閻躍鵬指出：“傳感器行業入門容易，但形成大批量產品難，真正具有開發實例的傳感器廠家是離不開產品設計、核心芯片，以及信號處理軟件算法、封裝測試技術與工藝的人才，并且由于傳感器種類多，應用領域廣泛，國內廠家只顧自家眼前市場和產品，在缺乏核心技術的無自信心理狀態下，無暇搶占對手市場，更無心開拓新產品、新領域的應用。”
正是由于傳感器行業存在諸多不足，使得“感知中國”提出七年來，物聯網并沒有帶來預期的變革。“每一類傳感器從被發現到進入產業大規模應用的年限很長，基本上需要15年到35年。”尤政認為，之所以轉化時間長，是因為傳感器就是要不斷創新來獲得競爭力。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、傳輸一起來做，系統要做牽引，從跟蹤仿制、打牢基礎到后來需求方提出系統需求牽引產業發展。”
“無論是國內主張的集成式創新還是國外提出的積木式創新，前提都是基礎要好，我國在經濟速度放緩的同時究竟要做什么事？”尤政贊同將硬件設備，如傳感器等元器件重點發展，“把基礎產業搞得更好一些”。（原標題：傳感器：“感知中國”的瓶頸）
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