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            傳感器產業鏈完善,智能時代博得一席之地

            發布者:中國傳動網發布時間:2020-06-22 16:45:59

              智能傳感器是集成傳感芯片、通信芯片、微處理器、驅動程序、軟件算法等于一體的系統級產品,是推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合的重要支撐,已成為支撐萬物互聯、萬物智能的基礎產業,目前市場應用正呈現爆發式增長態勢,產業發展處于重要戰略機遇期。河南省在智能傳感器產業領域具有良好的基礎和顯著的優勢,具備進一步發展壯大的良好條件,已經步入了提質轉型發展的新階段。

              人們為了從外界獲取信息,必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官,在研究自然現象和規律以及生產活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應這種情況,就需要傳感器。因此可以說,傳感器是人類五官的延長,又稱之為電五官。新技術革命的到來,世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中,首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息,而傳感器是獲取自然和生產領域中信息的主要途徑與手段。

              傳感器行業的產業鏈

              隨著我國工業領域的不斷發展,物聯網也被大規模運用于傳感器領域。根據傳感器類型不同,大致可以分為溫度和濕度傳感器、壓力傳感器、圖像傳感器、光傳感器、位置傳感器、重力傳感器等。其中,流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器占據最大的市場份額。

              國內智能傳感器市場中,本土企業競爭力較弱,跨國公司占據了87%的市場份額。不過,中國智能傳感器產業生態也趨于完備,設計制造,封測等重點環節均有骨干企業布局。我國傳感器的生產企業主要集中在長三角地區,并逐漸形成以北京、上海、南京、深圳、沈陽和西安等中心城市為主的區域空間布局。我國已有1700多家從事傳感器的生產和研發的企業,其中從事微系統研制、生產的有50多家。同時,傳感器越來越多地被應用到社會發展及人類生活的各個領域。如工業自動化、農業現代化、航天技術、軍事工程、機器人技術、資源開發、海洋探測、環境監測、安全保衛、醫療診斷、交通運輸、家用電器等。

              我國傳感器的發展壁壘

              傳感器是物聯網技術的底層和前沿,對物聯網產業發展有著十分重要的意義。物聯網是新一代信息技術的高度集成和綜合運用,對新一輪產業變革和經濟社會綠色、智能、可持續發展具有重要意義。

              1.專業化程度欠缺

              傳感器的設計涉及的專業領域繁多,技術囊括了多種學科、理論、材料和工藝知識。所以好的傳感器的研發需要全方面的專業型人才。而我國目前正面臨著人才匱乏、研發成本不足、企業惡性競爭激烈的情況,導致我國還沒有突破傳感器一些共性關鍵技術。并且由于我國企業技術實力的落后,行業發展規范尚未形成,導致我國傳感器產品不配套且不成系列,重復生產、惡性競爭的現象的多發,使得產品可靠性較差、低端偏移較為嚴重,產業化程度與品種和系列不成正比,只能長期依賴國外進口。

              企業也可以采用高效率的專用設備和專用工藝裝備,生產過程的機械化、自動化水平比較高,工人易于掌握操作技術;可以按對象專業化組織生產,有條件的可以組織流水生產線,編制標準作業計劃,實行嚴格的生產控制。

              2.資金制約產業發展

              我國對傳感器產業的政策扶持力度不夠,導致傳感器企業稅費負擔過重。傳感器產業技術含量較高,人才、技術密集,開發成本大于其他行業,企業負擔過重,在同等高科技中享有稅收等政策較少,企業規模小,各項產業政策扶持條件適應性不夠,難于獲得項目資金支持。

              且傳感器企業長期受到進口產品沖擊,市場公平性秩序混亂和壁壘太高。成熟領域配套市場長期被國外壟斷和擠壓,導致國內企業在生產規模、品種、質量、價格上缺乏競爭優勢,市場反應速度、個性化服務能力不足,缺少規模效應和拉動作用。

              智能傳感器行業發展趨勢

              目前,國內外傳感器產業正處于由傳統型向新型傳感器轉型發展的關鍵階段,特別是隨著“工業4.0”的深入推進,傳感器開始向微型化、集成化、智能化、仿生化等模塊化方向發展,低功耗、低成本、標準化、長壽命等產業化特征趨勢也日益明顯。

              微型化。微型傳感器是基于半導體集成電路技術發展的MEMS(microelectro-mechanicalsystems微電子機械系統)技術,利用微機械加工技術將微米級的敏感組件、信號處理器、數據處理裝置封裝在一塊芯片上,具有體積小、成本低、便于集成等明顯優勢,并可以提高系統測試精度。現在已經開始用基于MEMS技術的傳感器來取代已有的產品。隨著微電子加工技術特別是納米加工技術的快速發展,傳感器技術還將從微型傳感器進化到納米傳感器。微型傳感器的研制和應用將在越來越多的領域推廣使用。

              集成化。傳感器發展日益趨向集成化,正在向傳感融合、系統集成以提升附加價值方向轉型升級,即從離散器件向傳感與數據處理一體化集成的智能傳感器轉型發展。MCU或板上系統將MEMS傳感器所需的模數轉換接口電路、信號處理電路、數據輸出電路集成,系統級封裝(SiP)或片上系統(SoC)再將MCU與MEMS傳感器一體化集成,形成智能傳感器節點。

              數字化。智能化傳感器是由一個或多個敏感元件、微處理器、外圍控制及通訊電路、智能軟件系統相結合的產物,它兼有監測、判斷、信息處理等功能。與傳統傳感器相比,智能化傳感器有諸多優勢,比如它可以確定傳感器工作狀態,對測量資料進行修正,以便減少環境因素如溫度、濕度引起的誤差;它可以用軟件解決硬件難以解決的問題;它可以完成資料計算與處理工作等,而且智能傳感器的精度、量程覆蓋范圍、信噪比、智能水平、遠程可維護性、準確度、穩定性、可靠性和互換性都遠高于一般的傳感器。

              仿生化。智能傳感器通過對人的種種行為如視覺、聽覺、感覺、嗅覺和思維等進行模擬,研制出自動捕獲信息、處理信息、模仿人類的行為裝置,是近年來生物醫學和電子學、工程學相互滲透發展起來的一種新型的信息技術。隨著生物技術和其他技術的進一步發展,在不久的將來,模擬生體功能的智能傳感器將超過人類五官的能力,進一步完善目前機器人的視覺、味覺、觸覺和對目標物體進行操作的能力,促進智能傳感器在更廣闊的市場空間推廣應用。

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