傳感器是智能時代的基礎
傳感器——人類感官的延伸
“傳感器相當于物聯網的眼睛、耳朵，它是智能時代的基礎，”張珽如是說，不過他同時認為物聯網的興起與發展“為傳感器產業帶來了春天，”兩者之間的發展是相輔相成的。“大概在2013年的時候，美國半導體領域的一些核心人士專門針對智能時代的傳感器產業進行了一些探討，當時他們提出了一個萬億傳感器市場的概念：再過10年左右的時間，全球范圍內在用的傳感器數量將達到一萬億只。目前來講，2015年全球傳感器產業的市場規模達到了1700多億美金，中國應該是1300億人民幣左右。同時在全球經濟低迷的情況下，傳感器市場依然保持著每年百分之十幾的增長率，”張珽說這種需求的推動力源于物聯網引起的各行各業的變革，比如可穿戴、智能硬件、人機交互，以及一些傳統行業的優化升級等。
張珽同時表示，如果萬億傳感器市場的預期成真，在給傳感器產業帶來機遇的同時，也將帶來巨大挑戰，“面對如此大的需求量，傳感器的制備技術和工業水平等方面都需要革新。”
正如張珽所說，傳感器的發展很大程度上是由應用層的需求驅動的，同時新材料、新原理、新工藝，以及新的測試方法和制造方法的出現，可能會促進傳感器產業的跨越式發展。比如MEMS工藝的出現，讓傳感器可以像芯片那樣進行生產制造，可以在更小的體積上制造微型化、低能耗、高精度的傳感器陣列，促進多傳感器融合和智能化，從而造就了傳感器產業的一次較大跨越。
“目前一些新材料、新工藝都開始不斷地涌現出來。首先在材料方面，比如說石墨烯、納米線等納米材料，都開始在很多層面的傳感器上起到引領作用。其次在工藝方面，原來在陶瓷上做一些傳感器，可能體件比較大，能耗比較高。現在利用硅工藝，借助集成電路領域的先進制造技術，可以生產出非常小尺寸的微納傳感器，同時還能達到很低的能耗，并且性能還有很大地提升。此外，印刷技術的發展，尤其是3d打印、納米打印等新興技術，可以大大降低傳感器的投入成本，”張珽認為這些方面的同時進步，勢必會引起傳感器產業的質變，“再比如說納米材料，我們拿它做傳感器的敏感層，你可以想像一下，如果所有納米粒子都按照你想像地順序來排列，那么在微觀尺度的條件下，能夠組成高密度的傳感器，這個時候它帶來的改變就不止一點了。”
物聯網，有望推動我國傳感器產業彎道超車
“傳感器作為現代信息產業的重要神經觸角，是新技術革命和信息社會的重要技術基礎，廣泛應用于各行各業。目前世界發達國家都大力布局傳感技術產業，中國的傳感器市場發展很快，比如我國1300億人民幣的傳感器市場，總共有5000多家從事傳感器研發與生產的企業，但本土高端傳感器技術與世界發達國家水平相比仍存在明顯差距，很多核心技術都掌握在國外企業的手里，因此還有較大的提升空間。”對此現狀，張珽并不悲觀，因為隨著國家對傳感器產業的重視，隨著物聯網產業的快速發展，以及更多掌握傳感器核心技術的海歸科學家回國創業，我國的傳感器產業必將飛躍。
中國傳感器產業增長情況表
世界傳感器產業的發展史，可以追溯到17世紀初期溫度計的發明及應用，不過真正意義上的傳感器出現于19世紀初期，德國物理學家賽貝發明了將溫度變成電信號的傳感器，即后來的熱電偶傳感器，傳感器真正發展起來在20世紀初期。中國傳感器產業的萌芽階段應該在20世紀的七八十年代，開始發展在九十年代末。
可以看出，中國傳感器產業的整個發展歷程至少比國際上晚了半個世紀。但是近些年來，也取得了巨大的進步，隨著技術的積累，以及伴隨物聯網而來的大量需求驅動，這種進步的速度將越來越快。基于中國本土傳感器企業小而多的現狀，張珽認為“應該進行整合”，以加強國際競爭力。傳感器的物聯網應用和個性化醫療管理與服務將是下一代傳感信息產業的重要驅動力，發展柔性化和微型化MEMS的新型微納傳感器技術，并在此基礎上探索微納傳感器對人體健康、環境的動態實時檢測具有重要意義，是傳感器技術、納米技術交叉研究的前沿，并有望為我國物聯網、健康醫療、環境監測等相關產業的戰略發展提供有力的支撐。
來源： 聯動原素
責任編輯：葉超
編輯：王藝霏
一周排行榜
-
工程設計計算器
-
河姆渡方案館
