傳感器成為物聯(lián)網(wǎng)成敗的關(guān)鍵

　　本報(bào)記者 李映

　　作為政府從戰(zhàn)略層面進(jìn)行推進(jìn)的產(chǎn)業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)如何從愿景走向現(xiàn)實(shí)應(yīng)用并得到快速發(fā)展已成為業(yè)界關(guān)注的話題。正所謂“萬(wàn)丈高樓平地起”，作為構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)單元，傳感器在物聯(lián)網(wǎng)信息采集層面能否如愿以?xún)斖瓿伤�的“使命”，成為物�?lián)網(wǎng)成敗的關(guān)鍵。并且未來(lái) MEMS、MOEMS(微光機(jī)電系統(tǒng))將成為物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)核心，使無(wú)線傳感網(wǎng)、光網(wǎng)快速加入物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用系統(tǒng)，為其提供更明確的應(yīng)用方向和更豐富的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，物聯(lián)網(wǎng)也將成為傳感器市場(chǎng)的新引擎。

　　傳感器成基礎(chǔ)

　　物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈包括傳感器和芯片供應(yīng)商、應(yīng)用設(shè)備提供商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)及服務(wù)提供商、軟件與應(yīng)用開(kāi)發(fā)商和系統(tǒng)集成商。作為“金字塔”的塔座，傳感器將會(huì)是整個(gè)鏈條需求總量最大和最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)。“傳感器是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐、應(yīng)用的支撐和未來(lái)泛在網(wǎng)的支撐，傳感器感知了物體的信息，RFID賦予它電子編碼，傳感網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)的演變是信息技術(shù)發(fā)展的階段表征�！敝袊�(guó)電子科技集團(tuán)第3研究所副所長(zhǎng)范茂軍對(duì)《中國(guó)電子報(bào)》記者表示，“物聯(lián)網(wǎng)主要需要圖像、化學(xué)、位置、溫度、壓力等幾大類(lèi)傳感器�！�

　　作為物聯(lián)網(wǎng)最主要的技術(shù)基礎(chǔ)之一，物聯(lián)網(wǎng)對(duì)傳感器提出了一些新的要求。京儀集團(tuán)長(zhǎng)城金點(diǎn)定位測(cè)控(北京)有限公司董事長(zhǎng)胡旭成介紹，在產(chǎn)品方面，對(duì)傳感器的要求是體積小、成本低、重量輕、功耗低；在技術(shù)方面，要求材料科學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)與加工工藝、檢測(cè)技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、電子電路設(shè)計(jì)、可靠性工程等技術(shù)支撐；在傳感器指標(biāo)方面，對(duì)測(cè)量范圍、精確度、分辨率、靈敏度等有嚴(yán)格的要求。

　　應(yīng)用是帶動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的“隱形的翅膀”�！皞鞲衅�、RFID、GPS、視頻識(shí)別、紅外、激光、掃描等技術(shù)都可以成為物聯(lián)網(wǎng)的信息采集技術(shù)。物流業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)很早就實(shí)實(shí)在在落地的行業(yè)之一，很多物流系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)采用了最新的傳感器、RFID等高新技術(shù)。”中國(guó)物流技術(shù)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)王繼祥表示，“目前在物流業(yè)應(yīng)用較多的感知手段主要是RFID和GPS技術(shù)，今后隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，傳感器、藍(lán)牙、RFID等多種技術(shù)也將逐步集成應(yīng)用于現(xiàn)代物流領(lǐng)域�！�

　　據(jù)了解，全國(guó)已有上千家企業(yè)從事傳感器的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用，其中從事MEMS研制生產(chǎn)的已有50多家。我國(guó)已建立了“傳感技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”、“微米/納米國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”等研究開(kāi)發(fā)基地，MEMS、MOEMS等研究項(xiàng)目列入了國(guó)家高新技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)。胡旭成介紹，目前傳感器行業(yè)正在執(zhí)行“十一五”計(jì)劃，MEMS等5項(xiàng)新型傳感器已列入研究開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。

　　標(biāo)準(zhǔn)期待完善

　　如今得標(biāo)準(zhǔn)者得天下。而物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)體系非常復(fù)雜，涉及很多基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，如傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、RFID標(biāo)準(zhǔn)、云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)、信息安全標(biāo)準(zhǔn)等以及一些應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

　　在國(guó)際傳感器及無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化方面，已出臺(tái)了包括IEEE1451.5智能傳感器接口標(biāo)準(zhǔn)、IEEE802.11無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)等在內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)體系。我國(guó)在構(gòu)建傳感器標(biāo)準(zhǔn)體系方面也在加快推進(jìn)，山東標(biāo)準(zhǔn)化研究所副院長(zhǎng)錢(qián)恒說(shuō)，在傳感器標(biāo)準(zhǔn)方面我國(guó)已成立相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織全國(guó)信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定工作正穩(wěn)步開(kāi)展。目前已制定的傳感器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)包括傳感器圖用圖形符號(hào)、壓力傳感器性能試驗(yàn)方法、傳感器通用術(shù)語(yǔ)、傳感器命名法及代碼等。錢(qián)恒介紹，我國(guó)已新立6項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，包括總則、術(shù)語(yǔ)、通信和信息交互、接口、安全、標(biāo)識(shí)；新立2項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，包括機(jī)場(chǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)防入侵系統(tǒng)技術(shù)要求、面向大型建筑節(jié)能監(jiān)控的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)要求�！皹�(biāo)準(zhǔn)是從技術(shù)到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的必由之路�！卞X(qián)恒表示，“因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)就是建立在信息設(shè)備和信息數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)之上的高度標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)，因而我們應(yīng)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的雙重標(biāo)準(zhǔn)化�！�

　　新技術(shù)將成新動(dòng)力

　　由信息采集層和網(wǎng)絡(luò)層構(gòu)成的信息感知體系是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推進(jìn)的主要領(lǐng)域，而在其中起到關(guān)鍵推動(dòng)作用的是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)。作為物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)階段發(fā)展核心的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，具有成本低、范圍大、靈活等特點(diǎn)，市場(chǎng)蓬勃發(fā)展。市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)HarborResearch預(yù)測(cè)，無(wú)線傳感設(shè)備的出貨量在2010年將達(dá)到2億個(gè)。但同時(shí)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)也面臨著延長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)工作時(shí)間、增加通信距離、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等技術(shù)挑戰(zhàn)和尋找應(yīng)用場(chǎng)景等市場(chǎng)挑戰(zhàn)。

　　“無(wú)線傳感網(wǎng)需要大量的新型傳感器，不僅要求具有傳統(tǒng)傳感器的基本功能外，還必須具有低功耗和無(wú)線高傳輸?shù)忍攸c(diǎn)�！狈睹�軍對(duì)《中國(guó)電子報(bào)》記者表示。

　　而MOEMS可使傳感技術(shù)有著更快的轉(zhuǎn)換和傳輸速率，使得光網(wǎng)可快速加入以光傳輸為主導(dǎo)的物聯(lián)網(wǎng)，光網(wǎng)會(huì)在未來(lái)10年內(nèi)普遍地加入到物聯(lián)網(wǎng)中。范茂軍強(qiáng)調(diào)，在加入的過(guò)程中還需要克服幾個(gè)主要問(wèn)題：一是光信息的處理技術(shù)，二是光信息的快速轉(zhuǎn)換技術(shù)，三是微型光信息的快速和反復(fù)擦除技術(shù)及芯片技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)外在MOEMS研發(fā)方面取得了一些新的進(jìn)展，表現(xiàn)在光通信中的各種開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)了光信號(hào)的通路轉(zhuǎn)換以及在多種傳感器中實(shí)現(xiàn)了光作為檢測(cè)和轉(zhuǎn)換的多種應(yīng)用。

　　“微納米技術(shù)是未來(lái)微傳感器的核心技術(shù)之一，而微傳感器是物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用最多的一種傳感器。如果微納米等新技術(shù)快速融合到傳感器技術(shù)之中，這不僅將為傳感器產(chǎn)品發(fā)展帶來(lái)新材料、新工藝、新技術(shù)，還可給傳感器在設(shè)計(jì)方面帶來(lái)新的突破�！狈睹�軍指出，”這也將成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新動(dòng)力�！�

　　目前，全球的傳感器市場(chǎng)在不斷變化的創(chuàng)新之中呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，新技術(shù)的發(fā)展將重新定義未來(lái)的傳感器市場(chǎng)。我國(guó)傳感器廠商在傳統(tǒng)傳感器市場(chǎng)已“城門(mén)失守”，在MEMS、MOEMS等新技術(shù)領(lǐng)域，還需加強(qiáng)修煉，以在新一輪的競(jìng)爭(zhēng)中能夠成功上位。

　　專(zhuān)家觀點(diǎn)

　　中國(guó)電子科技集團(tuán)第3研究所副所長(zhǎng)范茂軍

　　國(guó)內(nèi)傳感器廠商占據(jù)中低端市場(chǎng)

　　從發(fā)展態(tài)勢(shì)看，國(guó)內(nèi)傳感器廠商有三種情況：一是國(guó)有企業(yè)發(fā)展處于平穩(wěn)增長(zhǎng)狀態(tài)，總體上跟不上國(guó)外最新技術(shù)發(fā)展的步伐，除少數(shù)廠家外，總體差距有擴(kuò)大的趨勢(shì)。這是因?yàn)閭鞲衅骷夹g(shù)發(fā)展快，工藝和制造設(shè)備更新快，許多新設(shè)備國(guó)內(nèi)廠商無(wú)法制造等原因造成的。并且設(shè)備的單臺(tái)價(jià)格少則幾十萬(wàn)美元，多則數(shù)百萬(wàn)美元，絕大多數(shù)廠家靠自身積累很難購(gòu)買(mǎi)新型設(shè)備，致使在許多新技術(shù)、新工藝方面無(wú)法跟上國(guó)外企業(yè)飛速發(fā)展的步伐。二是民營(yíng)或合資企業(yè)的產(chǎn)品占據(jù)了中低端市場(chǎng)，傳統(tǒng)技術(shù)和裝備手段可以滿(mǎn)足絕大多數(shù)產(chǎn)品的制造要求，市場(chǎng)發(fā)展?fàn)顟B(tài)良好。除個(gè)別廠家在個(gè)別品種方面將國(guó)外生產(chǎn)的芯片拿到國(guó)內(nèi)封裝出相關(guān)產(chǎn)品、占據(jù)市場(chǎng)較大份額外，其他高端產(chǎn)品均是國(guó)外廠商在壟斷。三是外資企業(yè)的產(chǎn)品占據(jù)國(guó)內(nèi)高端市場(chǎng)絕大多數(shù)的市場(chǎng)份額，并將會(huì)在今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)把持高端市場(chǎng)，這種勢(shì)頭在短期內(nèi)不會(huì)得到根本轉(zhuǎn)變。

　　我國(guó)傳感器業(yè)取得的新進(jìn)展主要表現(xiàn)在：一是在數(shù)量方面，通過(guò)多年的積累，隨著裝備的改進(jìn)，產(chǎn)能在近幾年得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，幾乎以每年近一倍的速度在增長(zhǎng)；二是在品種方面，除少數(shù)品種外，目前國(guó)內(nèi)能夠生產(chǎn)多數(shù)品種的產(chǎn)品；三是在質(zhì)量方面，國(guó)內(nèi)廠商開(kāi)發(fā)的多數(shù)產(chǎn)品性能能夠滿(mǎn)足工程需要，產(chǎn)品質(zhì)量開(kāi)始接近國(guó)外產(chǎn)品水平；四是在新產(chǎn)品方面，由于創(chuàng)新能力不足以及工藝技術(shù)和加工手段的差距，我國(guó)企業(yè)自主開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品少。

　　面臨的問(wèn)題在于：原創(chuàng)技術(shù)少、新型加工手段缺少、工藝裝備落后、持續(xù)發(fā)展的體系沒(méi)有建立。

　　京儀集團(tuán)長(zhǎng)城金點(diǎn)定位測(cè)控(北京)有限公司董事長(zhǎng)胡旭成

　　傳感器業(yè)面臨四大挑戰(zhàn)

　　傳感器是構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)單元，是物聯(lián)網(wǎng)的耳目，是物聯(lián)網(wǎng)獲取相關(guān)信息的來(lái)源。傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程等極其之泛的領(lǐng)域。我國(guó)傳感器市場(chǎng)也呈現(xiàn)出逆勢(shì)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。最近幾年，中國(guó)的傳感器年度銷(xiāo)售平均增長(zhǎng)達(dá)到了39%。中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院有關(guān)部門(mén)預(yù)測(cè)，2010年我國(guó)傳感器市場(chǎng)銷(xiāo)售額將達(dá)到632億元。

　　在技術(shù)方面，我國(guó)傳感核心技術(shù)缺乏，成為行業(yè)發(fā)展、甚至物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的阻礙力量。在企業(yè)方面，我國(guó)傳感器企業(yè)規(guī)模普遍較小，很難和世界級(jí)大型公司競(jìng)爭(zhēng)。在政策方面，我國(guó)行業(yè)專(zhuān)業(yè)激勵(lì)政策不明確，企業(yè)不易得到輔助。在市場(chǎng)方面，我國(guó)傳感器業(yè)面臨中高端依賴(lài)進(jìn)口、低端價(jià)格戰(zhàn)和同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)的局面。

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