傳感器：“雙生態(tài)”打通產業(yè)應用鏈

　　改革開放四十年以來，中國經濟經歷了政策推動下短缺經濟和資源開發(fā)主導下的過剩經濟，成為世界第二大經濟體。然而，在以信息技術為主體的高技術領域競爭中，我國在諸多基礎方面明顯處于劣勢。因此，解決好信息技術中的共性基礎技術開發(fā)及產品的產業(yè)化，突破“大數(shù)據(jù)”核心技術瓶頸和創(chuàng)新應用，是實現(xiàn)資源推動型向技術創(chuàng)新驅動轉型和全社會信息化水平提升亟須解決的關鍵所在。

　　信息技術是由信息處理、傳輸、感知三大技術構成。信息技術發(fā)展經歷了三次大的浪潮：第一次是上世紀80年代，個人計算機的普及；第二次是本世紀初的互聯(lián)網出現(xiàn)，實現(xiàn)了“人聯(lián)網”；而本世紀的重大變革就是通過網絡，把物質世界聯(lián)接起來，并賦予它一個電子神經系統(tǒng)，使它具有可感知信息的生命，而能夠擔當這一重任的核心就是傳感器，這也就是傳感器革命。美國國家科學發(fā)展基金會報告指出，之所以稱為傳感器革命，是因為傳感器自身也會發(fā)生質的變化。在技術創(chuàng)新過程中，不斷涌現(xiàn)出新原理、新技術、新工藝、新材料等新技術和產品。這些傳感器技術有些已經存在，更多的正在到來或即將來臨。

　　傳感器是數(shù)字技術基礎和創(chuàng)新發(fā)展核心

　　黨的十九大報告明確提出了兩大主流創(chuàng)新方向：一是產品技術創(chuàng)新。重點是新材料、新工藝、新型元器件、軟件等基礎技術方面的共性技術挖掘和顛覆性技術創(chuàng)新。二是平臺架構和服務模式創(chuàng)新。多技術的滲透、協(xié)同、融合；多資源的合理配置、整合；全面推動互聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經濟深度融合；通過多功能復合的系統(tǒng)集成應用和平臺化功能，徹底改變和解決信息技術應用中的孤島化與碎片化的問題，實現(xiàn)智慧城市、節(jié)能減排兩大終極目標，解決產業(yè)結構和消費增長需求矛盾問題，讓人民群眾有獲得感。從國內傳感器產業(yè)發(fā)展過程來看，也充分印證和說明這一觀點。

　　傳感器與計算機、通信被稱為信息技術的三大支柱，承擔著數(shù)據(jù)獲取的功能，是信息技術基礎與核心。國際公認，傳感器技術是衡量一個國家基礎科研能力與水平和是否處在國際戰(zhàn)略競爭制高點的重要標志，是綜合創(chuàng)新能力的又一體現(xiàn)，也是發(fā)達國家高度重視和爭相發(fā)展的核心基礎技術，關乎并影響技術創(chuàng)新以及國防、經濟和社會安全，對于當前產業(yè)結構調整與轉型升級發(fā)揮著重要作用。傳感器工藝技術水平標志著國家基礎工業(yè)發(fā)展的程度和創(chuàng)新能力，其應用水平往往代表著國家整體信息化水平與深度融合的能力。

　　在現(xiàn)代控制系統(tǒng)中，傳感器處于連接被測對象和測試系統(tǒng)的接口位置，構成了系統(tǒng)信息輸入的主要“窗口”，提供著系統(tǒng)進行控制、處理、決策、執(zhí)行所必須的原始信息，直接影響和決定著系統(tǒng)的功能。傳感器可以直接接觸被測對象，也可以間接接觸。許多控制系統(tǒng)功能因控制對象的信息難以采集與獲取而無法實現(xiàn)，成為系統(tǒng)技術發(fā)展與提升的障礙，也成為大數(shù)據(jù)的來源和采集以及物聯(lián)網技術與發(fā)展的最大障礙。如果把計算機比喻為人的大腦，通信比喻為人的神經系統(tǒng)，那么傳感器就是“五官”和“皮膚”，承擔著感知并獲取自然環(huán)境中的一切信息數(shù)據(jù)的功能。

　　國內外傳感器產業(yè)現(xiàn)狀與技術發(fā)展趨勢

　　目前全球傳感器約有2.6萬余種，隨著敏感機理與新材料技術創(chuàng)新，新品種和類型不斷出現(xiàn)。而我國目前約有1.4萬種，約占全球的1/2，其中大多數(shù)為常規(guī)類型和品種，在醫(yī)療、科研等特種高技術領域仍有大量的品種短缺和空白，80%的核心產品與應用仍依賴于進口。

　　全球從事傳感器研制與生產的專業(yè)與非專業(yè)廠家有7500多家，美、日、德三國總銷售額占世界市場的70%。預計未來5年增長率將超過15%，仍然是高增長行業(yè)。2018年全球各類敏感元件與傳感器市場將突破2000億美元；2020年全球市場總規(guī)模將達到2600億美元；2025年將達到3400億美元。國際上傳感器技術發(fā)展趨勢是向著數(shù)字補償技術、網絡化技術、智能化技術等多功能復合技術方向發(fā)展。

　　目前我國已有1700余家單位從事傳感器的研制、生產和應用，產業(yè)門類基本齊全，敏感元件和傳感器年總產量已超過20億只，傳感器產品達到10大類、42小類、6000多個品種。近幾年國內傳感器的市場一直持續(xù)增長。隨著我國大力培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)，實施智能制造科技產業(yè)化工程、智能制造裝備發(fā)展工程等，制造業(yè)與信息技術深度融合，以及民生領域的健康養(yǎng)老等得到充分關注等，為傳感器產業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的市場，我國傳感器產業(yè)發(fā)展將進入重要戰(zhàn)略機遇期。工業(yè)及汽車電子產品、通信電子產品、消費電子產品和專用設備是我國傳感器應用集中的四大領域。

　　經過多年發(fā)展，我國傳感器在科研、生產、應用體系及區(qū)域布局有了一定進展，但產業(yè)化技術、工藝以及與市場協(xié)同關系仍不夠完善。目前，“智能傳感器國家創(chuàng)新中心”已經成立，針對市場和企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中的問題，擬在傳感器共性基礎技術開發(fā)應用上發(fā)揮作用。結合之前中科院國家實驗室、傳感器國家工程研究中心、高等院校為核心的研發(fā)體系，形成科研與產業(yè)之間的融通與平臺作用。

　　產業(yè)化面臨市場機遇和挑戰(zhàn)

　　目前，傳感器技術從單一的物性型向多功能、多技術復合集成，以及微型化、低成本、多功能、數(shù)字化、智能化、系統(tǒng)化、網絡化、嵌入式方向發(fā)展。而且，在各行業(yè)領域物聯(lián)網應用需求的帶動下，為網絡化、智能化傳感器提供了充分想象的市場空間。在應用方面，無論是航空航天飛行器、火車、高鐵、汽車，還是移動終端，包括機器人，都已成為一個多技術融合與聚集的“平臺”，是安裝傳感器的“平臺”，其性能優(yōu)劣取決于裝了多少個傳感器。傳感器不僅可以決定這些“平臺”技術高低和性能優(yōu)劣，同時在420多個物聯(lián)網示范工程中，發(fā)揮系統(tǒng)性數(shù)據(jù)獲取功能和作用，為傳感器技術創(chuàng)新應用提供了充分的想象空間。此外，在養(yǎng)老國策下，傳感器也舉足輕重。據(jù)相關機構研究，未來從可穿戴到家庭智能終端，服務型機器人會形成8萬億元到10萬億元的市場規(guī)模。

　　然而，我國產業(yè)長期形成的問題積累，也深刻地影響著傳感器行業(yè)整體發(fā)展，集中表現(xiàn)為技術分散、規(guī)模偏小、呼聲偏弱、認知不夠；缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃與頂層設計；缺乏資本高度關注；市場壁壘過多、公共服務配套與標準體系不完備等。

　　為打破產業(yè)與應用之間的障礙，解決產業(yè)對接市場和共性技術產業(yè)化問題，在“十三五”期間，我國制定了國家傳感器產業(yè)長期的發(fā)展戰(zhàn)略，工信部制定的《智能傳感器產業(yè)三年行動指南（2017—2019年）》也已出臺，明確了傳感器產業(yè)發(fā)展目標和方向就是智能化傳感器，并制定了相應的產業(yè)發(fā)展路線圖，確定了MEMS工藝和集成電路工藝相結合的產業(yè)發(fā)展路徑及以市場應用為主導的政策扶持原則。

　　營造“雙生態(tài)”產業(yè)環(huán)境 促進技術融合及協(xié)同發(fā)展

　　業(yè)內普遍認為，傳感器產業(yè)化需要產業(yè)與行業(yè)發(fā)展頂層設計，制定出國家層面的統(tǒng)籌規(guī)劃和戰(zhàn)略性政策予以扶持。具體建議如下：

　　一是提升戰(zhàn)略地位，加強統(tǒng)籌規(guī)劃，把傳感器定為“國家產業(yè)發(fā)展重點目標”，列為“國家戰(zhàn)略”項目，在“十三五”規(guī)劃中列為重點支持、優(yōu)先發(fā)展的內容。設立“傳感器產業(yè)化發(fā)展專項資金”，激勵中小企業(yè)發(fā)展專業(yè)性強、有特色、有特長技術的產品，鼓勵并推動中小企業(yè)朝著產業(yè)化方向發(fā)展。

　　二是搭建并促進由政府、大學、科研院所、企業(yè)共同建立國家、行業(yè)技術研發(fā)、檢測和標準知識產權公共服務平臺。建立傳感器標準委員會，制定傳感器標準體系，加快標準建設。

　　三是打造良好的傳感器產業(yè)生態(tài)環(huán)境，創(chuàng)建中國國際傳感器產業(yè)園。優(yōu)化產業(yè)發(fā)展環(huán)境，形成行業(yè)資源優(yōu)勢互補，促進產學研結合，創(chuàng)造上下游整合契機。通過產業(yè)聚集、整合、并購，在國內產業(yè)優(yōu)勢突出和相對集中地區(qū)，打造技術、產品特色明確，產業(yè)鏈完整，具有國際化市場能力的國際傳感器產業(yè)園——中國“傳感谷”。形成常態(tài)化支持與服務和政、產、學、研、用、服六維一體的產業(yè)結構完整的功能，以實現(xiàn)產業(yè)聚集和規(guī)模效應，形成產業(yè)鏈完備、結構合理、具有國際影響力和年產值規(guī)模的產業(yè)聚集區(qū)，促進產業(yè)化發(fā)展及行業(yè)整體能力提升。其目的就是使創(chuàng)新真正發(fā)揮效能，使產業(yè)真正形成特色，使地區(qū)具有國際化競爭的品牌和優(yōu)勢，樹立起國際化市場的理念，立足國際化市場，把地區(qū)建設成為具有國際化優(yōu)勢與特色的地區(qū)名片。（中國傳感器與物聯(lián)網產業(yè)聯(lián)盟副理事長 郭源生）

　　轉自：中國電子報

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