傳感器發展曆史，你知道多少？？

傳(chuan) 感器與(yu) 通信、計算機被稱為(wei) 現代信息技術的三大支柱和物聯網基礎，其應用涉及國民經濟及國防科研的各個(ge) 領域，是國民經濟基礎性、戰略性產(chan) 業(ye) 之一。當前倍受國際關(guan) 注的物聯網、大數據、雲(yun) 計算技術，乃至智慧城市中的各種技術實現，對於(yu) 傳(chuan) 感器技術的需求也是巨大。

科技，讓人類的能力圈不斷擴大。如果說，機械延伸了人類的體(ti) 力，計算機延伸了人類的智力，那麽(me) ，無處不在的傳(chuan) 感器，大大延伸了人類的感知力。

早在20世紀80年代，美國就宣稱世界已經進入了傳(chuan) 感器時代。早在20世紀80年代初，美國就成立了國家技術小組（BGT），幫助政府組織和領導大公司、國有企業(ye) 和機構的傳(chuan) 感器技術的發展。在保護美國武器係統質量優(you) 勢的關(guan) 鍵技術中，有八項是被動傳(chuan) 感器。2000年，美國空軍(jun) 列舉(ju) 了15項有助於(yu) 提高21世紀空軍(jun) 能力的關(guan) 鍵技術，其中傳(chuan) 感器技術排名第二。

美國的發展模式遵循先軍(jun) 工後民用、先改進後普及的發展道路，其特點是顯著的：

（1）重視傳(chuan) 感器功能材料的研究；

（2）重視傳(chuan) 感器技術的發展。美國霍尼韋爾公司的固態傳(chuan) 感器開發中心每年投資5000萬(wan) 美元在設備上，目前擁有計算機輔助設計、單晶生長、加工、圖形發生器、分步重複攝影、自動噴漆。最先進的成套設備和生產(chan) 設備。每三年左右更新n條線路，例如膠和光刻、等離子體(ti) 蝕刻、濺射、擴散、外延、蒸發、離子注入化學氣相沉積、掃描電子顯微鏡、封裝和屏蔽動態測試。隻有這樣，才能保證技術的領先水平。

（3）重視工藝研究：傳(chuan) 感器的原理不難，也不保密，最機密的是工藝（製造）。許多評價(jia) 傳(chuan) 感器不是一般的工業(ye) 国产av电影网站，而是完美的工藝傑作。在美國，大約有1300家生產(chan) 和開發傳(chuan) 感器的製造商，以及100多個(ge) 研究所和學院。

傳(chuan) 感器，不是 KOC 那種的新造詞，而是一個(ge) 非常傳(chuan) 統的常用詞匯，大家在新華詞典中就可以輕鬆找到。英文稱 Sensor 或是 Transducer。“傳(chuan) 感器”在新韋式大詞典中定義(yi) 為(wei) ：“從(cong) 一個(ge) 係統接受功率，通常以另一種形式將功率送到第二個(ge) 係統中的器件”。根據這個(ge) 定義(yi) ，傳(chuan) 感器的作用是將一種能量轉換成另一種能量形式，所以不少學者也用“換能器－Transducer”來稱謂“傳(chuan) 感器－Sensor”。

簡單來說，傳(chuan) 感器就是一種檢測裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成，可以測量信息，也可以讓用戶感知到信息。通過變換方式，讓傳(chuan) 感器中的數據或價(jia) 值信息轉換成電信號或其他所需形式的輸出，以滿足信息的傳(chuan) 輸、處理、存儲(chu) 、顯示、記錄和控製等要求。

國內(nei) 外發展曆程與(yu) 現狀

20世紀70年代初，西方發達國家大力發展計算機與(yu) 通訊技術，忽視了傳(chuan) 感器技術發展，造成了“大腦”發達，而“五官”遲鈍的窘境，傳(chuan) 感器產(chan) 業(ye) 相對慘淡。80年代初，美、日、德、法、英等國家相繼確立加速傳(chuan) 感器技術發展的方針，視為(wei) 涉及科技進步、經濟發展和國家安全的關(guan) 鍵技術，紛紛列入長遠發展規劃和重點計劃之中。並采取嚴(yan) 格的保密規定對技術封鎖和控製，禁止技術出口，尤其是針對中國。

日本1979年在《對今後十年值得注意的技術》中將傳(chuan) 感器列為(wei) 首位；美國國防部1985年公布的二十項軍(jun) 事關(guan) 鍵技術中，被列為(wei) 第十四項；《星球大戰》計劃、歐洲《尤裏卡》計劃、前蘇聯《軍(jun) 事航天》計劃，英、法、德等國家高技術領域發展規劃中均將傳(chuan) 感器列為(wei) 重點發展技術，並將其科研成果和製造工藝與(yu) 裝備列入國家核心技術。

美國認為(wei) ，計算機技術是核心，敏感技術、光電子技術是關(guan) 鍵和重點，新材料、微電子技術是支撐和基礎。通信與(yu) 計算機結合，以及多元化、新技術的融合代表著美國信息技術發展方向。

福布斯認為(wei) ，當前，甚至今後幾十年內(nei) ，影響和改變著世界經濟格局和人們(men) 生活方式的10大科技国产av电影网站，傳(chuan) 感器列為(wei) 10大科技国产av电影网站之首。

美國國家科學發展基金會(hui) 認為(wei) ，本世紀的重大變革就是：通過網絡，把物質世界聯接起來，並賦予它一個(ge) 電子神經係統，使它具有能夠感知信息的生命，而能夠擔當這一重任的核心就是傳(chuan) 感器”。每年度財政預算約有69億(yi) 美元，用於(yu) 傳(chuan) 感器基礎技術與(yu) 應用研究，稱其為(wei) “Sensor Revolution”（即：傳(chuan) 感器革命）。

目前國際上缺乏製定國際標準的準則與(yu) 規範，尚未製定出權威性的傳(chuan) 感器標準類型。隻能劃分為(wei) 簡單的物理傳(chuan) 感器、化學傳(chuan) 感器和生物傳(chuan) 感器等大的類別。

例如，物理傳(chuan) 感器有：聲、力、光、磁、溫、濕、電、射線等等；化學傳(chuan) 感器有：各種氣敏、酸堿PH值、離子化、極化、化學吸附、電化學反應等現象等等；生物傳(chuan) 感器有：酶電極和介體(ti) 生物電等等。在国产av电影网站用途和形成過程中的因果關(guan) 係互相咬合，既不能劃分到物理類，也不能劃分為(wei) 化學類，難以嚴(yan) 格劃分。

用傳(chuan) 感器分類和命名方式，主要有以下幾種類型：

（1）按轉換原理可分為(wei) 物理傳(chuan) 感器、化學傳(chuan) 感器和生物傳(chuan) 感器。

（2）按傳(chuan) 感器的檢測信息來分可分為(wei) 聲敏、光敏、熱敏、力敏、磁敏、氣敏、濕敏、壓敏、離子敏和射線敏等傳(chuan) 感器。

（3）按照供電方式可分為(wei) 有源或無源傳(chuan) 感器。

（4）按其輸出信號可分為(wei) 模擬量輸出、數字數字量輸出和開關(guan) 量傳(chuan) 感器。

（5）按傳(chuan) 感器使用的材料可分為(wei) ：半導體(ti) 材料；晶體(ti) 材料；陶瓷材料；有機複合材料；金屬材料；高分子材料；超導材料；光纖材料；納米材料等傳(chuan) 感器。

（6）按能量轉換可分為(wei) 能量轉換型傳(chuan) 感器和能量控製型傳(chuan) 感器。

（7）按照其製造工藝，可分為(wei) 機械加工工藝；複合與(yu) 集成工藝；薄膜、厚膜工藝；陶瓷燒結工藝；MEMS工藝；電化學工藝等傳(chuan) 感器。

全球国产av电影网站化的傳(chuan) 感器種類約有2.6萬(wan) 餘(yu) 種，我國已經擁有約1.4萬(wan) 多種，大多為(wei) 常規類型和品種；7000多種可国产av电影网站化，而在醫療、科研、微生物、化學分析等特殊品種上仍有短缺和空白，存在著較大的技術創新空間。

共性基礎工藝與(yu) 三大技術創新趨勢

眾(zhong) 所周知，由於(yu) 敏感機理、敏感材料不同，加之工業(ye) 現場環境、使用場景，以及被檢測介質與(yu) 個(ge) 性化參數、結構等複雜性要求等特點，長期以來傳(chuan) 感器一直處於(yu) 多品種小批量生產(chan) 狀態，結合工藝技術的分散性、複雜性影響和設備裝置價(jia) 格昂貴等因素製約，業(ye) 界稱其生產(chan) 過程為(wei) 製造“工業(ye) 工藝品”。各國工程技術人員圍繞著工藝技術協同、融合，在国产av电影网站規範化、性能歸一化、功能集成化、結構標準化，以及工藝設備和工裝夾具的產(chan) 業(ye) 化方麵展開了長期的技術開發與(yu) 創新，形成了一大批不同特色和特點的技術成果。

在美國矽穀傳(chuan) 感器領域，圍繞著以MEMS工藝技術為(wei) 基礎，根據不同行業(ye) 和功能的需求，展開的不同封裝結構的各種傳(chuan) 感器国产av电影网站創新，已經持續了近25年，形成的千奇百怪、五花八門的各種類型傳(chuan) 感器国产av电影网站，應用領域不斷擴展，得到了各行業(ye) 的廣泛認同與(yu) 接受。

正如矽穀MEMS工藝技術創始人丹尼斯先生所說：“20多年來，矽穀傳(chuan) 感器国产av电影网站一直都是圍繞著以矽基材料為(wei) 主體(ti) 的MEMS芯片和不同行業(ye) 領域的市場應用需求，開展不同結構形式的封裝的国产av电影网站競爭(zheng) 與(yu) 創新”。因此，MEMS工藝技術是各種類型傳(chuan) 感器的共性基礎工藝技術，被業(ye) 界稱之為(wei) 傳(chuan) 感器創新源泉。2011年，美國行業(ye) 認為(wei) MEMS工藝已經成熟，可以廣泛推廣應用，確立並形成了傳(chuan) 感器產(chan) 業(ye) 圍繞MEMS工藝技術和應用兩(liang) 大方向創新與(yu) 突破：

一是敏感機理創新與(yu) 工藝突破。提高了MEMS工藝技術在材料與(yu) 工藝結構等基礎理論與(yu) 應用水平，比如在晶體(ti) 與(yu) 非晶體(ti) 、各種半導體(ti) 材料應用；在矽-矽鍵合工藝、矽薄膜工藝、金屬薄膜工藝等多個(ge) 領域的工藝技術創新，大大提高了国产av电影网站生產(chan) 的微型化、低成本、複合型、集成度等產(chan) 業(ye) 化基礎水平。

二是智能化水平提高和應用創新。在多功能集成化、模塊化構架、嵌入式能力、網絡化接口等形成了創新與(yu) 突破。極大地改善了產(chan) 用難以對接的矛盾，搭建了生產(chan) 製造與(yu) 市場應用橋梁與(yu) 技術通道，突破了行業(ye) 在生產(chan) 和應用長期形成的技術壁壘和發展瓶頸。同時也提高了各行業(ye) 的国产av电影网站自主選擇和應用設計能力，大大刺激了應用需求，拓展了市場空間。

從(cong) 美國傳(chuan) 感器產(chan) 業(ye) 發展來看，呈現幾個(ge) 特點：

一是在共性基礎技術上下功夫，並注重新技術、新工藝創新應用，不斷提升品質。

二是強調傳(chuan) 感器網絡化、智能化節點技術、能量捕捉技術及協同創新。

三是核心技術都有政府管控、扶持、資助與(yu) 推動的影子。

四是重點推廣應用領域的引領與(yu) 帶動作明顯。如軍(jun) 事工業(ye) 、裝備製造、物流、生態環境監控（森林防控）、移動醫療、智能家居等。

產(chan) 業(ye) 化生態體(ti) 係與(yu) 環境建設

借助共性基礎技術和工藝，建立生產(chan) 可柔性化、工藝規範化、国产av电影网站標準化的生產(chan) 體(ti) 係，尋找国产av电影网站的配套市場，徹底改變技術和市場的孤島化、碎片化問題是傳(chuan) 感器產(chan) 業(ye) 化的關(guan) 鍵之處。根據MEMS工藝技術和国产av电影网站市場應用特點，溫敏、聲敏、力敏、光敏、氣敏、磁敏、頻率等7大類型国产av电影网站符合產(chan) 業(ye) 化技術特點和市場規模化需求，可實現產(chan) 業(ye) 化規模生產(chan) 。

另外，以矽麥克風為(wei) 代表的聲敏傳(chuan) 感器已經在國內(nei) 外形成了十大主流特色品牌国产av电影网站和商家（其中有瑞聲、歌爾國內(nei) 兩(liang) 家企業(ye) ），實現了產(chan) 業(ye) 化規模生產(chan) ；溫、濕度傳(chuan) 感器美國、德國、瑞士、日本、中國等國家都有規模化生產(chan) 能力，在未來發展中溫濕度將複合在其他物理量傳(chuan) 感器之中，比如，力敏、磁敏可同時檢測溫濕度參數；頻率含RF射頻、毫米波等共性工藝技術接近、而參數、功能、應用差異較大的国产av电影网站，可在同一廠家實現產(chan) 業(ye) 化。特別是在手機、智能交通、生物感知等應用領域具有爆發式增長，具有較大的誘惑力。射頻器件95%仍是歐美廠商主導，甚至沒有一家亞(ya) 洲廠商進入。為(wei) 了打破行業(ye) 壟斷現象，這將成為(wei) 未來技術創新與(yu) 競爭(zheng) 的焦點。

與(yu) 國外相比，我國傳(chuan) 感器產(chan) 業(ye) 發展緩慢主要是認識上的差距所致！對傳(chuan) 感器帶有偏見和片麵的認識，缺乏國家戰略認識高度。由於(yu) 傳(chuan) 感器分屬不同行業(ye) 和部門，存在多頭管理，在發展上難於(yu) 取得共識，管理亂(luan) 象，政策支持缺乏力度導致產(chan) 業(ye) 分散，国产av电影网站不能成為(wei) 係列化；1200多家企業(ye) 中95%以上屬於(yu) 小微企業(ye) ，一方麵缺乏足夠的人力、物力、工藝技術條件等資源配置，產(chan) 業(ye) 化基礎薄弱；另一方麵市場準入門檻過高，缺乏相應的應用開發和技術創新能力，国产av电影网站整體(ti) 技術水平和參數性能指標，特別是可靠性、穩定性指標與(yu) 國外同類国产av电影网站相比要低1～2個(ge) 數量級，無法滿足市場對企業(ye) 資質和配套能力的要求。第三是缺乏龍頭企業(ye) 引領和行業(ye) 帶動，缺乏國際化品牌、市場影響力、競爭(zheng) 優(you) 勢和基礎研究能力，導致行業(ye) 內(nei) 專(zhuan) 業(ye) 化企業(ye) 數不足3%；核心芯片大都依賴進口，中高檔国产av电影网站幾乎100％進口。整體(ti) 工藝技術水平落後國外先進國家10～15年。

針對國內(nei) 外產(chan) 業(ye) 現狀對比和行業(ye) 特點及存在問題，結合傳(chuan) 感器技術工藝特征，業(ye) 內(nei) 期待在經濟、技術優(you) 勢和發達地區，聚集國內(nei) 外數十家以上的傳(chuan) 感器專(zhuan) 業(ye) 性公司和科研院所，組成具有国产av电影网站技術工藝特色和產(chan) 業(ye) 化規模優(you) 勢，以及國際市場影響力的產(chan) 業(ye) 集群或基地，形成年銷售額1000億(yi) 元人民幣（150億(yi) 美元）以上，並以年增長大於(yu) 20%速度增長的國際化傳(chuan) 感器特色產(chan) 業(ye) 園區。形成以敏感元器件為(wei) 核心，智能化、網絡化、模塊化等集成應用為(wei) 創新主體(ti) ，物聯網、智慧城市為(wei) 應用目標的產(chan) 業(ye) 鏈構架（產(chan) 業(ye) 生態），同時具備政、產(chan) 、學、研、用、服六維一體(ti) 生態環境，實現產(chan) 業(ye) 化集群式發展，形成我國傳(chuan) 感器“雙生態”產(chan) 業(ye) 鏈，具有產(chan) 業(ye) 特色明顯和區位優(you) 勢突出的國際傳(chuan) 感器產(chan) 業(ye) 園——即“傳(chuan) 感穀”。

傳(chuan) 感器技術發展經曆的三個(ge) 曆史階段

第1代是結構型傳(chuan) 感器，它利用結構參量變化來感受和轉化信號。例如：電阻應變式傳(chuan) 感器，它是利用金屬材料發生彈性形變時電阻的變化來轉化電信號的。

第2代傳(chuan) 感器是70 年代開始發展起來的固體(ti) 傳(chuan) 感器，這種傳(chuan) 感器由半導體(ti) 、電介質、磁性材料等固體(ti) 元件構成，是利用材料某些特性製成的。如：利用熱電效應、霍爾效應、光敏效應，分別製成熱電偶傳(chuan) 感器、霍爾傳(chuan) 感器、光敏傳(chuan) 感器等。

70年代後期，隨著集成技術、分子合成技術、微電子技術及計算機技術的發展， 出現集成傳(chuan) 感器。集成傳(chuan) 感器包括2種類型：傳(chuan) 感器本身的集成化和傳(chuan) 感器與(yu) 後續電路的集成化。例如：電荷耦合器件（CCD），集成溫度傳(chuan) 感器AD 590，集成霍爾傳(chuan) 感器UG 3501等。這類傳(chuan) 感器主要具有成本低、可靠性高、性能好、接口靈活等特點。集成傳(chuan) 感器發展非常迅速，現已占傳(chuan) 感器市場的2/ 3 左右，它正向著低價(jia) 格、多功能和係列化方向發展。

第3代傳(chuan) 感器是80年代剛剛發展起來的智能傳(chuan) 感器。所謂智能傳(chuan) 感器是指其對外界信息具有一定檢測、自診斷、數據處理以及自適應能力，是微型計算機技術與(yu) 檢測技術相結合的產(chan) 物。80年代智能化測量主要以微處理器為(wei) 核心，把傳(chuan) 感器信號調節電路、微計算機、存貯器及接口集成到一塊芯片上，使傳(chuan) 感器具有一定的人工智能。90年代智能化測量技術有了進一步的提高，在傳(chuan) 感器一級水平實現智能化，使其具有自診斷功能、記憶功能、多參量測量功能以及聯網通信功能等。

傳(chuan) 感器的崛起曆程及行業(ye) 發展現狀

蘋果新一代手機iphoness 6和智能手表的亮相，讓全球眾(zhong) 多蘋果手機的追隨者又有了一次徹夜排隊的理由。賦予蘋果手機越來越強大功能的，不僅(jin) 是越來越強大的芯片，更重要的是手機上越來越多、越來越精良的傳(chuan) 感器。

數年前，當喬(qiao) 布斯拿著蘋果手機“晃一晃”就可以讓它有所反應的時候，手機的智能化時代真正開始了。幾年後，手機從(cong) 一種通訊工具變成了一個(ge) 人們(men) 離不開的夥(huo) 伴。

讓手機具備這樣“魔力”的，是觸摸屏、陀螺儀(yi) 、加速度計等各式各樣的傳(chuan) 感器。

——觸摸屏是一種電容觸摸傳(chuan) 感器。用於(yu) 感受手機位置和運動的，是陀螺儀(yi) 和加速感應器。當你接電話把耳朵貼到屏幕上時，讓屏幕變暗並關(guan) 閉觸摸屏的是紅外線接近傳(chuan) 感器。根據環境光線強弱自動調節屏幕亮度的，是環境光傳(chuan) 感器。當然，還有用於(yu) 導航的“指南針”——磁阻傳(chuan) 感器，以及用光電傳(chuan) 感器製作的攝像頭。

在9月9日的發布會(hui) 上，最大的亮點還是蘋果在傳(chuan) 感器運用上的突破。iphoness 6手機增加了集合多種傳(chuan) 感器的動作協感應器，可以用來測量海拔高度的氣壓傳(chuan) 感器，可以實現指紋支付的近場通訊模塊和指紋傳(chuan) 感器。iWatch背後的四個(ge) 環狀傳(chuan) 感器，原理是通過LED光照射到皮膚上形成反射，以此判斷血管的運動、檢測佩戴者的脈搏。

不僅(jin) 僅(jin) 是手機，在汽車、家用電器、可穿戴設備上，以及工業(ye) 自動化領域，越來越多的傳(chuan) 感器成為(wei) 機器的“耳目”。

普通公眾(zhong) 了解甚少的是，即將給人們(men) 生活方式帶來更大變化的物聯網，其最核心的基礎技術也是傳(chuan) 感器。有科學家預言，傳(chuan) 感器將像“人體(ti) 的五官”一樣，在未來充滿各個(ge) 領域和空間。

當下，隨著物聯網時代的開啟，各式各樣的傳(chuan) 感器正成為(wei) 無處不在的神經元，全球對於(yu) 傳(chuan) 感器的需求也開始呈現爆發性的增長。但是，在這一次盛宴開啟的前夜，業(ye) 界又遺憾地發現，中國似乎又落伍了。

在德國的博世，美國的霍尼韋爾、飛思卡爾這些傳(chuan) 感器巨頭享受它們(men) “厚積薄發”帶來的收益時，中國企業(ye) 如何從(cong) 中分一杯羹?

模仿人體(ti) 五官

“傳(chuan) 感器就好像是人的五官。”中科院微係統所傳(chuan) 感技術聯合國家重點實驗室主任李昕欣對財新記者說，人類在計算機的時代，解決(jue) 了大腦的模擬問題，相當於(yu) 用0和1實現了信息的數字化，利用布爾邏輯解決(jue) 問題;現在是後計算機時代，開始模擬五官。

傳(chuan) 感器(transducer、sensor)往往又被稱為(wei) 換能器，功用是把其他信息轉換為(wei) 電信號。它通常由敏感元件和轉換元件組成，能將檢測感受到的信息，按一定規律變換成為(wei) 電信號輸出，以滿足信息的傳(chuan) 輸、處理、存儲(chu) 、顯示、記錄和控製等要求。可以說，是傳(chuan) 感器讓物體(ti) 有了觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓物體(ti) 慢慢變得活了起來。

傳(chuan) 感器的發展，最早是來自工業(ye) 自動化的推動。

出於(yu) 提高效率的目的，工業(ye) 生產(chan) 開始由中央控製室控製各個(ge) 生產(chan) 節點上的參量，包括流量、物位、溫度和壓力四大參數，催生了傳(chuan) 感器的發展。這個(ge) 趨勢從(cong) 上世紀70年代開始，到現在也是傳(chuan) 感器應用最多的一種形式。

清華大學精密儀(yi) 器係教授董永貴告訴財新記者，在傳(chuan) 感器這一概念“出現”之前，早期的測量儀(yi) 器中其實就有傳(chuan) 感器，隻不過是以整套儀(yi) 器中一個(ge) 部件的形式出現。所以，中國在1980年以前，介紹傳(chuan) 感器的教科書(shu) 叫做“非電量的電測量”。

傳(chuan) 感器概念的出現其實是測量儀(yi) 器逐步走向模塊化的結果。此後，傳(chuan) 感器從(cong) 整套儀(yi) 器係統中獨立出來，單獨作為(wei) 一個(ge) 功能器件進行研究、生產(chan) 、銷售。

根據傳(chuan) 感器工作原理，可分為(wei) 物理傳(chuan) 感器和化學傳(chuan) 感器兩(liang) 大類。物理傳(chuan) 感器應用的是物理效應，將被測信號量的微小變化轉換成電信號，諸如壓電效應，磁致伸縮現象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。

化學傳(chuan) 感器則是以化學吸附、電化學反應等現象為(wei) 因果關(guan) 係的傳(chuan) 感器。近年來，出現了利用各種生物特性做成的生物型傳(chuan) 感器，用以檢測與(yu) 識別生物體(ti) 內(nei) 化學成分。

在董永貴看來，嚴(yan) 格來說傳(chuan) 感器不算是一個(ge) 單純的學科方向，因為(wei) 各個(ge) 學科都有研究傳(chuan) 感器的。依據新發現的物理現象、化學效應製造的新的傳(chuan) 感器，實際上是對別的專(zhuan) 業(ye) 基礎研究成果的二次開發。

他說，伴隨電子電路技術的飛速發展，越來越多的測量問題集中到了傳(chuan) 感器這一環節上。最終，傳(chuan) 感器的性能決(jue) 定了整套測量儀(yi) 器的性能。“這是傳(chuan) 感器發展最重要的推動力。”

“模擬人的五官”，隻是傳(chuan) 感器的一個(ge) 比較形象的說法。傳(chuan) 感器技術發展相對成熟的，還是工業(ye) 測量中經常用到的如力、加速度、壓力、溫度等物理量。對於(yu) 真實人的感覺，包括視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺，從(cong) 傳(chuan) 感器的角度來看，大部分不是很成熟。

“視覺、聽覺可認為(wei) 是物理量，相對好一些，觸覺就比較差一些，至於(yu) 嗅覺及味覺，由於(yu) 涉及到生物化學量的測量，工作機理比較複雜，遠未達到技術成熟的階段。”他說。

傳(chuan) 感器的市場，其實是由應用推動的。比如，化學工業(ye) 中，壓力、流量傳(chuan) 感器市場相當大;汽車工業(ye) 中，轉速、加速度等傳(chuan) 感器市場非常大。基於(yu) 微電子機械係統(MEMS)的加速度傳(chuan) 感器現在技術較為(wei) 成熟，對汽車工業(ye) 的需求拉動功不可沒。

MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)是指可批量製作的，集微型機械結構、微型傳(chuan) 感器、微型執行器、通信等於(yu) 一體(ti) 的微型器件或係統。它體(ti) 積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高，適於(yu) 批量化生產(chan) ，易於(yu) 集成和實現智能化，同時也能實現某些傳(chuan) 統機械傳(chuan) 感器所不能實現的功能。

穀歌已經花費了五年的時間來研發無人駕駛汽車。這些汽車上已經沒有了加速踏板、刹車踏板和後視鏡，而是通過內(nei) 部的傳(chuan) 感器和車載電腦來控製汽車的運行。

在各類傳(chuan) 感器的幫助下，過去屬於(yu) 人與(yu) 人之間的互聯網，延伸和擴展到了任何物品與(yu) 物品之間。

1999年，在美國召開的移動計算和網絡國際會(hui) 議就提出，“傳(chuan) 感網是下一個(ge) 世紀人類麵臨(lin) 的又一個(ge) 發展機遇”;2003年，美國《技術評論》提出傳(chuan) 感網絡技術將是未來改變人們(men) 生活的十大技術之首。

2005年國際電信聯盟(ITU)發布了《ITU互聯網報告2005：物聯網》。該報告指出，無所不在的“物聯網”通信時代即將來臨(lin) ，世界上所有的物體(ti) 從(cong) 輪胎到牙刷、從(cong) 房屋到紙巾都可以通過因特網主動進行交換。射頻識別技術(RFID)、傳(chuan) 感器技術、納米技術、智能嵌入技術將得到更加廣泛的應用。

美國權威谘詢機構FORRESTER預測，到2020年，世界上物物互聯的業(ye) 務，跟人與(yu) 人通信的業(ye) 務相比，將達到30比1，因此，“物聯網”被稱為(wei) 是下一個(ge) 萬(wan) 億(yi) 級的通信業(ye) 務。

M2M就是把物與(yu) 物聯係起來，以達到人與(yu) 物、物與(yu) 物的實時交流，是物聯網的最直接實現方式。

M2M技術，可以在運輸過程中確保昂貴貨物的安全，可以為(wei) 運輸中的冷藏貨櫃監測位置和溫度，可以遠程診斷發動機的狀態，車主還可以實時接受導航和交通信息。

根據AT&T的評估，到2020年，全球M2M的連接數量將達到500億(yi) 。實際上，隨著M2M解決(jue) 方案的日漸成熟，通信、傳(chuan) 感設備成本的下降，物聯網將逐步滲入各個(ge) 行業(ye) 。

汽車、機械、大型設備等機器的全球互聯，利用新的分析技術和商業(ye) 智能解決(jue) 方案，可以從(cong) 海量數據中抽取出更多有價(jia) 值的信息，也可以為(wei) 客戶提供更多的增值服務。

“物聯網最核心、最基礎的就是傳(chuan) 感器。”中國物聯網研究發展中心主任葉甜春對財新記者說，沒有傳(chuan) 感器就沒有辦法讓機器自動感知信息。正是因為(wei) 有了傳(chuan) 感器加入網絡，物聯網的概念才被提出來。

外企厚積薄發

傳(chuan) 感器在技術水平和功能上的迅速發展，一方麵來自於(yu) 計算機、檢測等技術的發展，另一方麵則源於(yu) 應用領域需求的驅動。

2004年，摩托羅拉的半導體(ti) 部門從(cong) 摩托羅拉獨立出來，成立飛思卡爾半導體(ti) 公司，為(wei) 汽車、消費、工業(ye) 、網絡和無線市場設計並製造嵌入式半導體(ti) 国产av电影网站。短短幾年內(nei) ，飛思卡爾就成為(wei) 世界最大的半導體(ti) 公司之一。

飛思卡爾迅速成功的最大理由，是手握來自摩托羅拉的數千項專(zhuan) 利。這些專(zhuan) 利有些可能來自幾十年前，但是其厚重的積累終於(yu) 換來了近年的爆發。

飛思卡爾部分重要的国产av电影网站就是各類傳(chuan) 感器。包括用於(yu) 導航、動作捕捉的加速度傳(chuan) 感器、磁力計，滿足了醫療設備、導航設備、移動終端對高度精確的電子羅盤功能的需求。

近年來，在汽車領域，用於(yu) 檢測由於(yu) 墜落、傾(qing) 斜、運動、定位、振動和衝(chong) 擊等產(chan) 生的力的變化的加速度傳(chuan) 感器，被廣泛用於(yu) 安全氣囊係統、電子穩定控製係統、電子泊車製動係統等解決(jue) 方案。

基於(yu) MEMS的壓力傳(chuan) 感器可以測量大氣壓也可測量血壓、胎壓，為(wei) 家電、醫療、消費電子、工業(ye) 控製和汽車市場提供了強大的解決(jue) 方案。

運動傳(chuan) 感器結合壓力傳(chuan) 感器，可以用來監控臥床不起的患者，測量呼吸和心率，甚至在患者試圖下床時向護士站報警，尋求幫助。

MEMS傳(chuan) 感器的運用絕不僅(jin) 限於(yu) 手機，電腦、汽車、導航甚至電熨鬥、運動裝備中隨處可見它的身影，比如導航儀(yi) 在沒有衛星信號的隧道可以判斷是否可按慣性軌跡行駛，筆記本電腦在掉落時可自動開啟硬盤保護程序，電熨鬥在高溫平放時自動切斷電源等等。

“2008年喬(qiao) 布斯就拿著手機晃了一晃，就帶來了加速度傳(chuan) 感器市場的爆發。”無錫感芯半導體(ti) (consensic)副總經理張毅對財新記者說。但是，在他看來，壓力傳(chuan) 感器的市場將會(hui) 更大。

他說，壓力傳(chuan) 感器與(yu) 其他傳(chuan) 感器不同在於(yu) ，市場應用高度碎片化。壓力傳(chuan) 感器上世紀70年代已經被開發出來，幾十年裏應用遍布世界各個(ge) 角落，但是因為(wei) 距離老百姓生活比較遙遠，不那麽(me) 廣為(wei) 人知。壓力傳(chuan) 感器在汽車的胎壓監測、油壓監測、一些高端家電上應用非常廣泛，未來將在智能国产av电影网站上獲得更多應用。

隨著技術的進步，讓壓力傳(chuan) 感器的成本降得足夠低，把過去應用於(yu) 軍(jun) 事、工業(ye) 上的高端傳(chuan) 感器，最終將應用到智能終端上。

“很多傳(chuan) 感器過去是用在飛機上的，現在用到了手機上，比如加速度傳(chuan) 感器、磁力計、氣壓計、陀螺儀(yi) 。”張毅說，隨著iphoness 6和iWatch上實現了氣壓計的應用，壓力傳(chuan) 感器的市場被打開了，未來會(hui) 有大幅度上升，未來五年會(hui) 有10億(yi) 美元以上的增量。

有了氣壓計，人們(men) 所在之處的海拔高度就可以被精確識別;用於(yu) 室內(nei) 導航的話，就可以進行樓層識別;在為(wei) 汽車導航的時候，就可以分辨汽車是在在高架上還是高架下，而且隨著氣壓計更多的進入移動終端，就可以讓每個(ge) 人都成為(wei) 氣象終端，進行個(ge) 性化的氣象預報。

隨著材料科學的進步，人們(men) 可製造出各種新型傳(chuan) 感器。例如用高分子聚合物薄膜製成溫度傳(chuan) 感器，光導纖維能製成壓力、流量、溫度、位移等多種傳(chuan) 感器，用陶瓷製成壓力傳(chuan) 感器。

高小龍說，如今我們(men) 會(hui) 看到傳(chuan) 感器集成更多智能，並且需要更加緊密地將傳(chuan) 感器與(yu) 單片機和數字網絡国产av电影网站相互集成。傳(chuan) 感器需要更多的分層智能，以便解決(jue) 電力保存、安全性和連接性問題。隨著即將來臨(lin) 的物聯網應用浪潮，傳(chuan) 感器係統會(hui) 變得更加複雜、更具背景和環境感知能力。“幸運的是，我們(men) 所有身在其中的人將會(hui) 感覺更加有趣。”

李昕欣介紹，從(cong) 現在傳(chuan) 感器的能力來說，有些地方還達不到五官的能力，但是有些能力能夠超過，比如監測爆炸物的傳(chuan) 感器。從(cong) 傳(chuan) 感器的發展趨勢上看，需要解決(jue) 功耗、體(ti) 積、造價(jia) 和壽命問題，讓傳(chuan) 感器越來越小，越來越便宜，功耗越來越低，每個(ge) 人都可以有、可以大量占有。

現在博世、意法半導體(ti) 、霍尼韋爾、飛思卡爾、日立等傳(chuan) 統的電子製造業(ye) 巨頭，都把傳(chuan) 感器作為(wei) 未來業(ye) 務的主要增長點，目前MEMS傳(chuan) 感器年產(chan) 值在200億(yi) 美元左右，但增長十分迅猛。

“現在很多公司都對傳(chuan) 感器感興(xing) 趣，最重要的是如何設計一種国产av电影网站，如何讓用戶接受傳(chuan) 感器所帶來的服務。”他說。

“每年20%的工業(ye) 自動化的傳(chuan) 感器的更換，這不是最偉(wei) 大的市場。”他說，最偉(wei) 大是曆史上從(cong) 來沒有的市場，誰也沒想到陀螺儀(yi) 可以用到手機裏，原來根本不敢有這個(ge) 奢望。但是蘋果就實現了，這才是更加寶貴的第一桶金。

“武裝到牙齒”

今年以來，全球幾大消費電子巨頭紛紛發力搶占以智能眼鏡及智能手表為(wei) 代表的可穿戴設備市場。

在本輪可穿戴設備的追逐熱潮中，傳(chuan) 感器已然成為(wei) 可穿戴設備產(chan) 業(ye) 鏈上最重要的組成部分。

2014年初，穀歌宣布，正在研發一款血糖監測隱形眼鏡，通過使用微型血糖傳(chuan) 感器和無線發送器，依靠對人的眼淚分析就能監測出體(ti) 內(nei) 血糖濃度，可讓患者擺脫對血糖儀(yi) 的依賴。英特爾公司也宣布耗資1億(yi) 美元收購Basis Science公司，該公司的傳(chuan) 感器技術可以監測心率、血流量和散熱量。

9月初，芬蘭(lan) 赫爾辛基的睡眠傳(chuan) 感器公司Beddit宣布最新一輪融資獲800萬(wan) 美元。

這家公司的傳(chuan) 感器，就是通過穿戴者心髒收縮力檢測個(ge) 人的心跳，用胸壁運動探測呼吸的節律。胸帶測量使用者就寢時間、起床時間、睡眠時間，檢測心率、睡眠質量和呼吸運動，包括打鼾。

常見的可穿戴式物理傳(chuan) 感器国产av电影网站，包括可以監測心率的智能手機與(yu) 智能手表，更加精確測量心率和心血管指標的胸帶式傳(chuan) 感器，放在跑鞋或鞋墊上，測量運動節奏、速度和距離的計步器。在不斷發展的電子元件與(yu) 新服裝材料的推動下，傳(chuan) 感器開始與(yu) 服裝集成，被應用到身體(ti) 撞擊檢測、生物信號監控、生物力學監控和生物反饋等方麵。

隨著非植入式電化學和生物傳(chuan) 感器的發展，可穿戴式傳(chuan) 感器可以利用對眼淚、唾液、汗液，以及皮膚組織液等體(ti) 液的檢測來填補實時監測體(ti) 內(nei) 疾病及藥效的空白。

穀歌的血糖監測隱形眼鏡，就是通過淚液與(yu) 血液間葡萄糖含量的相關(guan) 性，應用於(yu) 糖尿病的監測和管理。

過去鑲嵌在假牙上的唾液傳(chuan) 感器，現在已改進成了在牙齒上的圖騰，並與(yu) 遠程無線數據傳(chuan) 輸相結合，實時反映人體(ti) 情緒、激素、營養(yang) 和代謝的情況。

此外，汗液、皮膚組織液、甚至尿液中也都有可以反映人體(ti) 健康狀況的物質。針對這些指標，大大小小的公司都在研發各種既輕小又精準的傳(chuan) 感器，為(wei) 實時檢測人體(ti) 健康狀況創造了條件。

今年7月底，售價(jia) 僅(jin) 79元的小米手環顛覆了手環市場。小米生態鏈国产av电影网站總監夏勇峰對財新記者說，這已經是手環的成本價(jia) 格。

小米手環最主要的成本來自藍牙芯片和加速度傳(chuan) 感器，可以實現手機解鎖、運動量監測、睡眠質量監測等功能。其中來自美國ADI亞(ya) 德諾半導體(ti) 的加速度傳(chuan) 感器，號稱是最低功耗的運動傳(chuan) 感器、最省電的軍(jun) 用運動傳(chuan) 感器。據該公司介紹，在美國的軍(jun) 用頭盔上，也用了三顆同樣的傳(chuan) 感器。

加速度傳(chuan) 感器在進入消費電子市場之前，實際上已被廣泛應用於(yu) 汽車電子領域，主要集中在車身操控、安全係統和導航，典型的應用如汽車安全氣囊(Airbag)、ABS防抱死刹車係統、電子穩定程序(ESP)、電控懸掛係統等。

今年9月初，在上海召開的生物大數據研討會(hui) 上，軍(jun) 事醫學科學院微生物流行病研究所教授楊瑞馥指出，基於(yu) 微流控、生物傳(chuan) 感器和微機電技術的POCT(point-of-care testing)快速檢測技術，讓檢測設備越來越小型化，可以讓檢測走出實驗室，來到野外、車載和家庭。

POCT可以解釋為(wei) 隨時隨地的檢測，由於(yu) 這種技術快速簡便，效率高，成本低，檢驗周期短、標本用量少，而且試劑穩定且便於(yu) 保存和攜帶，已經被廣泛用於(yu) 臨(lin) 床，甚至自我檢測。

一個(ge) 例證是，美國《時代周刊》評選出的2013年十大醫療突破中，就包括了一種能顯示懷孕多久的家用驗孕棒。該測試裝置的原理，通俗來說就是把在原先醫院中才能做的荷爾蒙人絨毛膜促性腺激素的水平檢測，集成為(wei) 一種生物傳(chuan) 感器。

在POCT上應用的生物傳(chuan) 感器技術，是利用離子選擇電極、底物特異性電極、電導傳(chuan) 感器等特定的生物檢測器進行分析檢測。該類技術是酶化學、免疫化學、電化學與(yu) 計算機技術結合的產(chan) 物。現在不僅(jin) 有微型血糖檢測儀(yi) ，微型測序儀(yi) ，甚至還有包含多種藥物，可以實時檢測患者體(ti) 內(nei) 狀況，選擇性釋放藥物的智能藥丸。

在高小龍看來，我們(men) 現在所接觸到的僅(jin) 僅(jin) 是可穿戴設備的冰山一角。先進的傳(chuan) 感器將被整合到許多領域當中，例如服裝、嬰兒(er) 紙尿片和創可貼等。他認為(wei) ，在不影響分辨率的前提下改進傳(chuan) 感器的尺寸和功耗是推出更多應用的第一步。其他即將湧現的很酷的傳(chuan) 感器應用包括智能配藥係統和能夠改善患者生活質量的醫療設備、機器人家電国产av电影网站，以及汽車主動安全係統。

中國傳(chuan) 感器差距

傳(chuan) 感器作為(wei) 現代科技的前沿技術，被認為(wei) 是現代信息技術的三大支柱之一，也是國內(nei) 外公認的最具有發展前途的高技術產(chan) 業(ye) 。

然而，在傳(chuan) 感器迎來春天的時候，中國公眾(zhong) 看到的似乎仍然是國外半導體(ti) 巨頭的盛宴。

業(ye) 內(nei) 人士認為(wei) ，雖然中國的傳(chuan) 感器市場發展很快，但本土傳(chuan) 感器技術與(yu) 世界水平相比仍存在很大差距。

這種差距，一方麵表現為(wei) 傳(chuan) 感器在感知信息方麵的落後，另一方麵，則表現為(wei) 傳(chuan) 感器自身在智能化和網絡化方麵的技術落後。由於(yu) 沒有形成足夠的規模化應用，導致國內(nei) 的傳(chuan) 感器不僅(jin) 技術低，而且價(jia) 格高，在市場上很難有競爭(zheng) 力。

董永貴教授介紹，中國大致從(cong) 1980年以後開始重視傳(chuan) 感器技術的研究。經過多年的努力，在傳(chuan) 感器研究方麵的發展水平還算是比較好的。但是，在国产av电影网站化方麵的技術進步還不是很理想，很多傳(chuan) 感器技術，其實國內(nei) 的實驗室研究水平並不是很差，可惜未能充分利用，沒有轉化為(wei) 進入市場的成熟国产av电影网站。

他說，傳(chuan) 感器技術的研究需要比較長時間的投入，一款傳(chuan) 感器的研發，要6年-8年才能成熟，一般中國企業(ye) 都承受不了這麽(me) 長的周期。中國企業(ye) 更難以承受失敗，而傳(chuan) 感器的研究失敗的風險很高。

根據董永貴在日本訪問時了解到的情況，日本企業(ye) 支持的研發中，很多形不成国产av电影网站，但是企業(ye) 能夠承受，10項中隻要2項-3項能夠變成国产av电影网站就行。

“相比之下，我們(men) 很多企業(ye) 都是準備去拿別人現有的東(dong) 西。”董永貴說，這種思路是有問題的，包括我們(men) 總是希望引進國外現成的、有自己項目的人才。“都不準備養(yang) 魚，而是撈一條魚來。”

相比於(yu) 比較大型的儀(yi) 器設備，傳(chuan) 感器在国产av电影网站化過程中需要的投資一般不是很大，所以比較適合小型企業(ye) 投資。在這方麵，中國應該是有優(you) 勢的。然而，如果從(cong) 另外一個(ge) 方麵考慮，這也是一個(ge) 短處。

傳(chuan) 感器行業(ye) 的一個(ge) 特點是，傳(chuan) 感器本身技術含量高，但單隻傳(chuan) 感器的價(jia) 格一般不高。此特點導致的一個(ge) 結果是，盡管傳(chuan) 感器的技術附加值高，但單純依賴傳(chuan) 感器很難形成可觀的產(chan) 值。

按照董永貴教授的比喻，傳(chuan) 感器有點像中藥裏的“藥引”，本身功能很重要，但真正形成規模還需要依賴整服藥劑才行。國外很多傳(chuan) 感器公司一旦在某種傳(chuan) 感器上有突破，很快會(hui) 有相關(guan) 的測量儀(yi) 器開發出來。

李昕欣對財新記者說，其實我們(men) 研究上不是差很多，但是一到產(chan) 業(ye) 化就出現很多問題，雖然許多原始創新國外還是帶著我們(men) 走，更重要的是產(chan) 業(ye) 化的步伐太慢。技術上，中國的微製造的產(chan) 能很大，容易實現批量製造，但是創造性還是差一些，如果把設計上的能力提高上去，產(chan) 能才能發揮更大的作用。

無錫感芯半導體(ti) 主要国产av电影网站集中在壓力傳(chuan) 感器領域，其負責人張毅介紹，國內(nei) 做類似国产av电影网站的比較多，但真正有規模的隻有一兩(liang) 家，因為(wei) 国产av电影网站種類非常多，測試比較困難，投資比較大，產(chan) 業(ye) 鏈非常長，手工測試很難滿足消費電子客戶的要求。

“要滿足需求量大的應用，必須走標準化的測試設備，流程非常好，投資會(hui) 非常大。”張毅說。

而且，在中國的專(zhuan) 利保護機製下，傳(chuan) 感器中辛辛苦苦研發出來的關(guan) 鍵技術，往往呈現一種“訣竅”性質，被抄襲後，很難說清楚，企業(ye) 也打不起官司。國內(nei) 雖然也有MEMS傳(chuan) 感器企業(ye) ，但都是委托加工，搞不好就被加工企業(ye) 自己拿去做了，目前的企業(ye) 創新體(ti) 係有很大的問題。

2012年的時候，一位國內(nei) 傳(chuan) 感器領域的前輩在一次會(hui) 議上說，為(wei) 什麽(me) 中國傳(chuan) 感器事業(ye) 發展不好，就是缺乏能夠到國務院講課的領袖人物，這個(ge) 領域研發的時間長，顯著度不夠，本身是很小的東(dong) 西，所依據的物理現象是幾十年、上百年前就發現的。

這位學者指出，這種研究實際上非常辛苦，比如說有一種加速度傳(chuan) 感器，在石油行業(ye) 中用於(yu) 地震波測量，所依據的是蘇聯幾十年前提出的原理，但是直到這位專(zhuan) 家在蘇聯解體(ti) 後，到了美國才形成国产av电影网站得到應用。

“越是需要厚積薄發、廣種薄收的領域，我們(men) 差距越大。”董永貴認為(wei) ，現在差距有進一步拉大的趨勢。

 今天，德國、日本、美國、俄羅斯等老工業(ye) 國家仍活躍於(yu) 國際市場，在這些國家，傳(chuan) 感器應用廣泛，許多廠家已實現大規模生產(chan) ，一些企業(ye) 的年生產(chan) 能力可達數千萬(wan) 甚至上億(yi) 。相比之下，中國的傳(chuan) 感器應用還比較狹窄，更多的還停留在航空航天和工業(ye) 測控領域。根據相關(guan) 數據，中國最大的傳(chuan) 感器公司的年產(chan) 值隻有55000。此外，高精密、精密的傳(chuan) 感器和新型傳(chuan) 感器的市場是幾乎被外國品牌或合資企業(ye) 壟斷。

 但現在我們(men) 國家的傳(chuan) 感器正麵臨(lin) 著曆史上最好的時期。有巨大的市場需求和國家政策支持。一方麵，國內(nei) 許多企業(ye) 都在努力開發自己的新技術，企業(ye) 的管理模式也得到了很大的改進。另一方麵，來自國際AMA的德國傳(chuan) 感器協會(hui) 也參與(yu) 支持。傳(chuan) 感器的質量、價(jia) 格和功能將是國內(nei) 企業(ye) 未來改進的重點領域。將來，國內(nei) 傳(chuan) 感器將經曆從(cong) 工業(ye) 過程測試到功能轉換的過程。國內(nei) 企業(ye) 將更有效的學習(xi) 自己的長處和短處，以便盡快與(yu) 國外企業(ye) 站在同一起跑線上，朝著小型化、網絡化和規格化邁進。傳(chuan) 感器現代化。我們(men) 期待著未來的中國傳(chuan) 感器取得巨大成果，而我國的傳(chuan) 感器企業(ye) 還有很長的路要走。

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