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新型传感器“赶潮”物联网

2018-01-20 点击数:259
作为物联网的前端感知部件,传感器在物联网的发展过程中扮演着举足轻重的角色。中国电子元件行业协会敏感元器件与传感器分会公布的数据显示,中国传感器的市场保持持续增长态势,增长速度超过15%。未来5年,国内传感器市场平均销售增长率将达31%。这正契合了物联网发展的节奏。
    物联网带来新机遇
     低碳经济已成为当前各界热议的话题,全球兴起的第三次产业革命将目标锁定低碳经济和物联网产业,世界经济显现出绿色化、无线网络化和健康安全化3大发转趋势。绿色化是低碳经济的核心所在,无线网络化是让现有的互联网、广电网络、通信网络走向“物联网”的基础,健康安全化是低碳和物联网实现的根本目的。
     日前,在由中国电子元件行业协会敏感元器件与传感器分会在湖北武汉举办的“物联网与传感器产业发展论坛暨2011年年会”上,与会代表一致认为,在物联网已成为全球热点的大环境下,传感器企业必须抓住这个机遇,调整产品结构,跟踪尖端技术,尤其是采用MEMS(微机电系统)等技术的新型传感器。
     由中关村物联网产业联盟、长城战略咨询联合发布的《物联网产业发展研究(2010)》报告预测,中国物联网产业将成为万亿元级的新兴产业。因此,物联网将具有十分广阔的发展前景。而传感器是构成物联网的基础探测终端,作为物联网发展的重要技术,传感器技术自然成为市场关注的焦点。
     大连理工大学唐祯安教授指出,物联网为传感器行业带来的机遇主要体现在以下方面:物联网是推动经济成长的新因素,未来几十年,物联网技术将推动各个行业的发展,为国家经济发展提供万亿元级的相关设备制造、运营、服务产业。电子产品在现代工业产品中所占份额越来越大,到2010年年末,已达到53%。物联网是继工业现代化之后,再一次推动敏感元件和传感器行业大发展的机遇。
    “物联网对传感器行业的挑战在于对传感器产品的多品种的需求,能够满足万事万物的测量要求;传感器的集成化,满足检测、处理、传输系统的综合要求;传感器的网络化以及低功耗特性,打造绿色电子,支持低碳环保的应用需求。”唐祯安说。
    中电元协秘书长温学礼分析了我国物联网与传感器发展形势后表示,物联网不仅仅是一场技术的创新,同样也是一场实践与商业模式的系统创新,企业要抓住这个浪潮,需要更开放、更务实和更多的协作推动。
   与国外差距逐渐缩小
    中国电子元件行业协会敏感元器件与传感器分会郭猛秘书长介绍说,当前,从政府到整个行业都对物联网及传感器给予了高度重视,2011年7月,中国电子元件行业协会最新发布的《电子元件行业“十二五”规划》中也特别将适用于物联网产业的智能化、网络化传感器,以及环境监测、安防监控用传感器等列入重点发展产品名单中。而在国家政策的积极引导和支持下,我国的传感器技术和产业取得了显著成绩,我们在传感器技术研究方面正在逐渐缩小与国外的差距,一批基于MEMS技术的新型传感器正在进入市场,在各领域中不断拓宽应用范围,设计技术、材料控制技术、生产技术、可靠性技术和测试技术不断发展,量产能力逐步提高;传统传感器,如力学传感器、气体传感器、温度传感器、光学传感器、电压敏传感器,产销形势稳中有升,不仅在国内市场的份额逐步增长,而且还满足了部分国外市场的需求。
    然而,我国传感器产业和技术研究仍然落后于国际先进水平,尤其是在新型传感器领域。郭猛表示,微纳米传感器是新型传感器产业代表,就微纳米传感器而言,美国、欧盟、日本等国已经形成了稳定的研发团队、设计团队、产品加工企业和用户群体,他们的MEMS基础工艺已发展到成熟稳定的阶段。压力传感器、惯性传感器、加速度传感器、湿度传感器、化学传感器、无线传感器网络不仅满足国防安全、国民经济领域的需求,而且正在向消费类产品领域延伸扩展,各类产品可根据市场需求进行量产。
   加强新型传感器开发
    当前,我国传感器产业正处于由传统型向新型传感器发展的关键阶段,新型传感器主要是以MEMS技术、新材料、微电子技术及相关学科技术为基础。产品特点是集成化、智能化、小型化、网络化、多功能化和低成本,技术性能优良、可靠性指标高。新型传感器包括低碳经济、物联网等新型战略性产业应用的温度、湿度、光学、红外、化学、磁学以及声学等传感器。
    中电科技集团公司第49研究所研究员张洪泉表示,MEMS作为国际公认的21世纪最有前途的新兴产业,应该得到国家大力的支持。政府资金支持应改变“少而广”的模式,在全社会范围内选择技术领先的企业予以重点支持。实现MEMS产业化,政府应主动打造“MEMS初创公司―公共研发平台―代工厂―封装厂”的全产业链全局性而非分割规划的模式,让产业链各个环节的企业在早期就通过政府的推动建立起战略合作的关系。
    郭猛指出,未来传感器产业应根据市场需求,既要切实加强新型传感器的开发,又要做好传统传感器的质量升级和产量增长;产品品种向投资类倾斜,尤其是填补“空白”品种,从而使传感器各门类和品种比例适当,形成一种“新旧交替、远近结合、品种齐全、满足需求”的新的产品结构。
    针对传感器企业的大规模生产,郭猛表示,大生产技术的实践表明,规模经济生产出效益。由于各类传感器的市场需求量不尽相同,故其规模经济生产量也不尽相同。考虑到今后先进生产技术的使用和市场的扩大,量大面广的通用传感器的生产规模将以年产亿只计,一些中档传感器的生产规模将以年产1000万只(含以上)计;而一些高档传感器和专用传感器的生产规模将以年产几十万~几百万只计。实现规模经济生产后,可最大限度地降低生产成本,从而实现廉价传感器的商品化。
    业内专家认为,除了规模生产外,传感器生产格局还应向专业化发展,专业化生产的内涵是:生产传感器门类少而精;专门生产某一应用领域需要的某一类传感器系列产品以获得较高的市场占有率;各传感器企业的专业化合作生产(如材料、元件芯片、装配;芯片、外壳与底座、组装等的合作生产),从而有效地避免企业内部的“大而全”,提高传感器企业的经济效益。
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