傳感器，未來可期

傳感器，未來可期

“隨著‘全面感知’、萬物互聯的智能時代到來，傳感器的應用需求正呈現爆發式增長。然而，目前中國傳感器產業也面臨用戶需求多樣化、對器件性能要求越來越高、市場化程度不足、產業鏈不完善等挑戰。”

根據國家標準GB7665-87，傳感器的定義是“能感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成”。即傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。

傳感器作為人類從外界獲取信息的重要手段之一，在各行各業都發揮著無法取代的作用。伴隨著物聯網技術的發展，傳感器與無線傳感技術成為物聯網發展的關鍵所在，給傳感器產業帶來廣闊的未來前景。

市場，期待井噴

2015年，工信部電子元器件行業發展研究中心預估，全球各類敏感元件與傳感器市場將可到1770億美元。未來5年，世界傳感器領域復合增長率將超過10%。

很多相關研究表明亞太地區將成為最有潛力的傳感器市場。英泰諾咨詢公司指出，在全球傳感器市場，未來幾年亞太地區市場份額將持續增長，預計2016年將提高至38.1%，北美和西歐市場份額將略有下降。交通、信息通信成為市場增長最快的領域。其預測，2016年全球汽車傳感器規模可達419.7億歐元，占全球市場的22.8%；信息通信行業至2016年也可達421.6億歐元，占全球市場的22.9%，且有可能成為最大的單一應用市場。

中國正逐漸成為傳感器國際競爭中的主戰場。據統計，至2015年，我國物聯網整體市場規模達到7500億元。在物聯網市場規模大幅增長的動力之下，2015年中國傳感器市場規模達到1213億元左右。據賽迪顧問預測，“十三五”期間，中國傳感器市場年均復合增長率將達到31%以上。

這意味著，誰能成功搶占中國市場，必將在傳感器市場分得那塊最大的蛋糕。于是，全球跨國巨頭紛紛加緊在中國傳感市場的布局，本土傳感器企業亦呈現爆發性增長。目前我國已有1700多家從事傳感器生產和研發的企業，但行業整體素質參差不齊，企業規模以小型企業為主，占比近70%。同時，多數企業集中于低端產品的生產，以價格競爭為主，競爭較為激烈，而高端產品集中在龍頭企業及外資企業之中。

可以預見的是，在市場驅動下，傳感器行業整合勢在必行。大公司通過兼并重組，掌控技術標準和專利，在“高、精、尖”傳感器和新型傳感器市場上逐步形成壟斷地位。在大企業的競爭壓力下，中小企業則向“小而精、小而專”的方向發展，開發專有技術，產品定位特定細分市場。

應用，潛力無限

當前，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。在中國市場，傳感器應用四大領域為工業及汽車電子產品、通信電子產品、消費電子產品專用設備。

而隨著技術研發的持續深入，成本的下降，性能和可靠性的提升，在物聯網、移動互聯網和高端裝備制造快速發展的推動下，傳感器的典型應用市場發展迅速。除了工業自動化系統、大型重點工程配套以及汽車電子、家電類產品的應用之外，在現代農業、環保檢測與治理、醫療衛生以及食品檢測類市場領域里的應用也開辟了廣闊的空間，構成了傳感器新的市場需求和應用增長點。

此外，形形色色的傳感器早已滲透進我們生活的方方面面，采集到的海量數據構成了智能物聯的基礎。在物聯網時代，上億計的傳感器被嵌入到諸如移動通信終端、智能穿戴設備、汽車和工業機器等各種設備中，云服務的出現為物聯網產生的海量數據提供存儲空間，并使實時在線處理成為可能。

2006年，惠普提出了野心勃勃的“地球中樞神經系統”項目，計劃在全球安裝十億個甚至更多的傳感器，并利用這些靈敏的“聽診器”監測地球的健康狀況，采取更切實有效的行動，以期避免各種災害的發生。

由中國國家話劇院、新華網融媒體未來研究院、荷蘭國家數學與計算機中心聯手打造的國內第一次劇場傳感實驗——《戰馬》“襲”心，于2015年11月18日在上海進行首次實驗。研究組從該劇中招募30名志愿者，通過高科技的生物傳感技術全程觀測并記錄他們觀看演出時的體感反映，從而更深入了解人類的情感。

毫無疑問，搭乘物聯網的東風，傳感器的應用發展正在以超乎我們想象的速度飛速發展，不斷刷新我們的認知。

技術，亟待突破

對于傳感器技術的未來發展，很多觀點都是不謀而合的。集成化、多功能化、智能化、小型化是被業界普遍認可的傳感器四大未來發展趨勢。

隨著集成化技術的發展，各類混合集成和單片集成式壓力傳感器相繼出現。集成化壓力傳感器有壓阻式、電容式等類型，其中壓阻式集成化傳感器發展快、應用廣。

傳感器的多功能化也是其發展方向之一。把多個功能不同的傳感元件集成在一起，除可同時進行多種參數的測量外，還可對這些參數的測量結果進行綜合處理和評價，可反映出被測系統的整體狀態。

傳感器與微處理器相結合，使之不僅具有檢測功能，還具有信息處理、邏輯判斷、自診斷、以及“思維”等人工智能，稱之為傳感器的智能化。借助于半導體集成化技術把傳感器部分與信號預處理電路、輸入輸出接口、微處理器等制作在同一塊芯片上，即成為大規模集成智能傳感器。可以說智能傳感器是傳感器技術與大規模集成電路技術相結合的產物，它的實現將取決于傳感技術與半導體集成化工藝水平的提高與發展。這類傳感器具有多功能、高性能、體積小、適宜大批量生產和使用方便等優點，可以肯定地說，是傳感器重要的方向之一。

隨著集成微電子機械加工技術的日趨成熟，MEMS傳感器將半導體加工工藝引入傳感器的生產制造，實現了規模化生產，并為傳感器微型化發展提供了重要的技術支撐。

此外，隨著物聯網技術的發展，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。

對傳感器的創新發展，另一不可忽視的趨勢是新材料技術的突破加快了多種新型傳感器的涌現。新型敏感材料是傳感器的技術基礎，材料技術研發是提升性能、降低成本和技術升級的重要手段。如《2014-2018年中國傳感器制造行業發展前景與投資預測分析報告》指出，光纖傳感器具有抗電磁干擾、輕巧、靈敏度高等優勢，可以將信息傳感與信號傳輸合二為一，便于構成分布式網絡，易于實現遠距離監控和多點實時監測。在政策推動和規模效應的作用下，光纖傳感器的市場空間越來越廣闊。

隨著“全面感知”、萬物互聯的智能時代到來，傳感器的應用需求正呈現爆發式增長。然而，目前中國傳感器產業也面臨用戶需求多樣化、對器件性能要求越來越高、市場化程度不足、產業鏈不完善等挑戰。對于傳感器企業來說，了解終端應用需求，結合硬件、軟件、工藝等產業鏈上下游進行協同創新，以技術突破搶占市場先機，縮短產品上市時間，加速產業化進程是在未來市場競爭中的致勝之道。