導 讀

傳感器作為物聯網最底層，也是最關鍵的技術，將成為各國、各企業在未來掌握物聯網產業話語權的重要一部分。

數字化技術驅動產業升級，產品逐步進入智能階段。繼互聯網之后，與國民經濟息息相關的物聯網也被推到了風口浪尖，根據此前全球物聯網發展數據來看，2018年全球物聯網市場規模突破千億美元。

不可否認，未來，國內外物聯網的市場前景十分廣闊，但是就目前國內物聯網而言，感知、傳輸、計算以及應用層面上依然存在亟待解決的問題。其中，傳感器作為物聯網最底層，也是最關鍵的技術，它也將成為各國、各企業在未來掌握物聯網產業話語權的重要一部分。《福布斯》雜志認為，當前，甚至今后幾十年內，影響和改變著世界經濟格局和人們生活方式的10大科技產品中，傳感器被列為10大科技產品之首。

外患緊迫

從全球局勢來看，作為支撐感知層的傳感器上游端已經形成了完整的產業鏈，美、日、德三國占據了全球傳感器約70%的市場份額，已經形成了三足鼎立的格局。不僅如此，目前已約有40個國家深入研究，機構多達6000余家。在傳感器種類上，國外目前在用以及在研共計高達4.8萬，而我國僅有6000多種，可見，國際競爭頗為激烈。

需要指出的是，我國目前中高端傳感器進口占比為80%，傳感器芯片進口率更是高達90%多，產品也多來源于耳熟能詳的外企，GE、艾默生、博世、霍尼韋爾、歐姆龍等，國內自主研發進度相對落后。同時，這也讓美國抓住了中國傳感器發展落后的短板，對中國的半導體以及傳感技術進行一系列的貿易限制，去年美國商務部的出口管制及后續新增名單事件、中國企業福建晉華新記憶芯片事件等。美國采取這些措施，無疑給中國傳感器產業發展發出紅色預警。

內憂何在

在物聯網實際應用場景中，涉及到溫濕度、煙霧、光、空氣等各類傳感器的大量使用，正如上面所提到的，國內傳感器企業大多盤踞在這些傳感器的中低端市場，在傳感器的微型化、多功能化、數字化、智能化等發展上嚴重不足。

首先，由于市場對于傳感器在高精度、高敏感度分析、成分分析等方面要求較高，而國內正處于從傳統傳感器向智能傳感器發展的過程中，在相關核心技術和基礎能力上不夠成熟，主要還是以對國外產品的研究或者代工為主。在國內，高端傳感器的研發主要集中在高等院校，而自主知識產權的成果數量不盡人意，并且大多以樣品為主，產業化能力不足。種種因素，也就導致了國內傳感器品種不配套、系列不全、缺乏市場核心競爭力。

內行看門道，其實傳感器從研發的原理并不困難，難就難在工程工藝上。由于傳感器生產中工藝技術的分散性、復雜性以及設備條件等因素，其生產過程也被稱為制造“工業工藝品”，證實了掌握核心工藝技術對于研發制造傳感器尤為重要。

在當下物聯網應用熱門的MEMS智能傳感器研發上，美國對其工藝技術已經持續研究了25年，形成了自有的一套“多品種小批量”的傳感器生產方式以及工藝特色。同時，他們圍繞MEMS工藝技術和應用實現了兩大方向的突破：敏感機理創新與工藝突破，這項突破很大程度提高了MEMS工藝技術的理論與應用水平，在晶體與非晶體、各種半導體材料以及金屬薄膜工藝上實現了產品創新，達到產品生產微型化、低成本、復合型等效果;另外，在多功能集成化、模塊化架構、嵌入式能力、網絡接口上也形成了自有創新應用。

而國內在設計技術、封裝技術、裝備技術等共性關鍵技術上還未取得真正突破，這歸結于國內傳感器微機械加工技術以及相關智能制造技術發展進度緩慢，人工操作偏多，檢測手段不規范，造成國產傳感器比國外同類產品的可靠性和穩定性低1-2個數量級。另外，傳感器封裝也尚未形成系列、標準和統一接口。

從傳感器產業高度來看，國內仍處于混沌之中。國內產業結構分散，產品存在品種、規格、系列不全，甚至還有重復生產以及惡性競爭等現象發生。資源配置上，國內在人才、物力、設備能力上也存在一些不足，由于智能傳感器涉及到多學科交叉，對于多面手的人才要求和需求也越來越高，而國內尚未有成熟復合型人才的培養體制。

乘風破浪

乘東風之勢，揚物聯之帆。周知，在物聯網成為新一代工業基礎性行業競爭驅動力之后，國家十分重視物聯網產業及其配套產業的發展，截止目前，國務院、工信部已經出臺了多項傳感器產業的推動政策：

2011年11月，工信部印發《物聯網“十二五”發展規劃》，重點強調了要提升感知技術水平，內容包括：超高頻和微波RFID標簽、智能傳感器、嵌入式軟件的研發，支持位置感知技術、基于MEMS的傳感器等關鍵設備的研制，推動二維碼解碼芯片研究。

2013年2月，國務院發布《國務院關于推進物聯網有序健康發展的指導意見》，重點強調了加強低成本、低功耗、高精度、高可靠、智能化傳感器的研發與產業化。同年，國家四部委印發《加快推進傳感器及智能化儀器儀表產業發展行動計劃》。

2016年8月，國務院印發了《“十三五”國家科技創新規劃》，內容強調發展新一代信息技術，特別提出了，發展微電子和光電子技術，重點加強極地功耗芯片、新型傳感器、第三代半導體芯片和硅基光電子、混合光電子、微波光電子等技術與器件的研發。

2017年11月，工信部發布《智能傳感器產業三年行動指南(2017-2019)》，三年的主要任務為補齊設計、制造關鍵環節短板，推進智能傳感器向中高端升級，其中，在技術和工藝上，重點提到了硅基MEMS加工技術、MEMS與互補金屬氧化物半導體(CMOS)集成、非硅模塊化集成等工藝技術。

在政策的鼓勵和支持下，我們發現，國內傳感器企業已經在努力追趕外企，呈現出長三角、珠三角、京津地區的區域性產研集群分布。其中，長三角地區以熱敏、磁敏、圖像、光電、溫度、氣敏等傳感器生產體系為主;珠三角以熱敏、稱重、磁敏、超聲波為主;東北工業區以生產 MEMS 力敏傳感器、氣敏傳感器、濕度傳感器;而以學術集中的京津地區以產學研結合的模式發展，致力于智能傳感器的研發。

當然，說了那么多，國內傳感器產業要想走在國際前列還有很多路要走，技術和工藝的自研創新、人才的培養與引進、產業的集聚有序發展將會成為最急需解決的問題。也只有傳感器這樣的底層技術發展成熟，國內的智慧城市、智慧交通、智能家居這些物聯網場景才能更好地落地。