传感器创新进入“高发期”

　　“物联天下，传感先行”。近年来随着物联网、智能手机、汽车电子、医疗电子等产业的快速发展，对陀螺仪、加速度传感器、MEMS麦克风等传感器件的需求不断增加，传感器产业RFID世界网进入快速发展阶段。传感器市场的需求方向是什么?未来的技术走向如何?中国传感器产业的优劣势何在?应如何健康发展?日前，在由中国电子元件行业协会敏感元器件与传感器分会、德国传感器协会AMA等单位联合主办的传感技术高峰论坛上，各方专家就上述问题进行了深入探讨。

　　智能识别、广泛互联 物联网成主要应用

　　物联网、智慧城市将是传感器最主要的应用市场之一，其应用将渗透于未来生活的各个层面。

　　2013年初，国务院发布了《关于推进物联网有序健康发展的指导意见》，明确提出推进物联网与新一代移动通信、云计算、下一代互联网、卫星通信等技术的融合发展，使之成为产业转型升级和技术创新的突破口。无论物联网还是智慧城市健康发展，均需要具备4大特征：全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以人为本的可持续创新。其中感知需求被列为首位，因为只有通过传感技术，实现了对城市等相关各个层面的监测，才有可能实现后面的智能识别、广泛互联、全面调用、智能处理等。

　　对此，工业和信息化部电子元器件行业发展研究中心总工程师郭源生指出，物联网、智慧城市将是传感器最主要的应用市场之一，其应用将渗透于未来生活的各个层面，如对森林矿山电力设施的火灾监控;对人、物体图像的抽出、追踪监控;在智能楼宇中对视频、光纤、气体、温湿度的监控;在出入境管理系统中的生物识别与智能监控;其他还有诸如智慧医疗与健康服务类传感器、智能家居中的各种传感器、智能交通系统中以RFID为主兼用各种物理量的传感器、能源使用量的检测与控制类传感器、环境类传感器等。

　　标准工艺与先进封装推动传感技术提升

　　传感器技术呈现出去单一功能化特征，朝着智能化、集成化的方向发展。

　　随着物联网、智慧城市等应用市场的快速发展，对传感器产品在低功耗、可靠性、稳定性、低成本、小型化、微型化、复合型、标准化等技术和经济指标方面提出了更高的要求。结合上述需求，传感器企业也在积极展开技术研发，以满足市场需求。

　　“MEMS的优势在于批量化的制造技术，成本低、便于集成、功耗低;但与此同时，MEMS传感器也存在体积过小目前只能采用准三维技术加工，加工精度相对较低的问题。因此，进一步发展传感技术，满足市场需求时，应当注意采取措施扬长避短。比如针对传感器难以实现通用的标准工艺问题，已有企业在着手开发特定领域的工艺标准，如MUMPs等;针对传感器环境界面千差万别，器件含可动结构、封装难度大、成本高的问题，已有企业在开发圆片级封装技术。通过圆片级封装可有效降低后续封装与组装的难度，目前圆片级封装已获得广泛应用，很多Foundry均已推出WLP服务。此外，由于MEMS器件的密度低、工作频率较低、可容忍一定的串联电阻，对TSV的要求反而低于IC，因此目前TSV技术也已获得一定应用。”中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员、博士生导师杨恒介绍。

　　总结MEMS传感器的技术趋势，杨恒指出，相比于传统技术，传感器技术呈现出去单一功能化特征，朝着智能化、集成化方向发展。此外，数字化、网络化、低成本、标准化也成为传感器产品发展的总体趋势。

　　政府企业携手解决传感产业小散难题

　　特别应加强传感器的可靠性设计，解决国内产品可靠性不高的难题。

　　鉴于传感器的广泛市场应用，已经成为极为重要的电子器件，加大力度推进发展势在必行。此前，工业和信息化部便联合科学技术部、财政部和国家标准化管理委员会发布了《加快推进传感器及智能化仪器仪表产业发展行动计划》，提出2013～2025年总体发展目标：传感器整体水平跨入世界先进行列，产业形态实现由“生产型制造”向“服务型制造”的转变，涉及国防及重点产业安全、重大工程所需的传感器及智能化仪器仪表实现自主制造和自主可控，高端产品和服务市场占有率提高到50%以上。

　　不过，中国仪器仪表行业协会传感器分会名誉理事长徐开先表示，目前国产传感器仍存在稳定性、可靠性和一致性差，关键共性基础技术研究长期缺失;产业化问题未能得到很好解决，难以实现批量生产;经营模式、市场机制不活，市场推广应用难度大，难以发挥资源、人才优势等问题。

　　而要解决上述问题，徐开先指出，一方面需要从国家政府层面协调处理：统筹我国传感器产业布局;注重与国家重大专项与重点工程衔接;加强政府各部门之间的沟通协商;推动“官产学研用”协同创新;发挥企业主体地位作用;助推行业结构调整，形成龙头企业及“小而精、精而专、专而强”产业发展模式;加强标准、检测、装备平台建设，鼓励采用国产传感器。

　　另一方面对传感器设计制造部门来说，应从产品、应用市场、营销模式、基础设施、专业人才协调等诸多方面综合考虑，特别应加强传感器的可靠性设计，解决国内产品可靠性不高的难题。首先应确定可靠性指标，可与产品功能、性能指标一起确定。其次是建立可靠性模型、可靠性分配、可靠性分析、可靠性预测、可靠性设计评审，进行试制产品可靠性试验，逐步设计改进。

　　业界观点

　　中国电子元件行业协会敏感元器件与传感器分会理事长刘学林

　　产学研用相结合加快发展传感器产业

　　传感器是物联网的感知前端，是发展物联网产业的关键环节，因此，对于传感器行业来说，调整产业结构、加快传感器产业的转型升级是产业发展战略的重点。在需求牵引、市场化推进的总方针下，注重关键技术和市场领域的应用，务实推动物联网和传感器产业的发展，同时，推动产学研用相结合，将对产业发展产生积极的意义。

　　目前，世界MEMS传感器产业处于刚刚起步阶段，中国企业正应该从前期及早切入，抓住这一产业发展机遇。首先，应发挥中国企业的成本优势，力争在中低端领域实现突破，逐步向产业链高端发展，不断提高高价值MEMS产品比重;其次，国家应适度规划，尽可能推出能够引导行业发展的扶持政策，特别是在应用市场，例如汽车行业如能采用应用与芯片企业相结合的RFID世界网方式，引导应用企业采购国内的部件，将可加快我国传感器企业更快走过培育期。

　　敏协分会成立二十多年来，始终秉承发挥桥梁和纽带作用的宗旨，努力为我国敏感元件与传感器行业的发展作出应有贡献。今后，敏协分会将不断加强自身建设，提高服务企业和资源融合的能力，推动资源共享和促进科技成果转化，为促进敏感元件与传感器行业及物联网产业的发展作出更大贡献!

　　德国传感技术协会(AMA)名誉主席Reinhold Rosemann

　　传感器技术更新正在不断加快

　　传感器是我们世界的重要组成部分，不仅在日常生活的各个行业中广泛应用，同时也是现代化生产线管理和质量管理系统中非常重要的组成部分，是高科技发展的重要领域之一。从市场角度看，随着世界人口不断增长，如健康照护、消费应用等方面的需求将呈爆发性增长，传感器在其中大有可为，因此未来前景十分广阔。生命医学、汽车和工业都将是传感器的主要应用空间。

　　从未来技术发展趋势上看，传感器技术更新在不断加快，而随着技术更新的加快，研发投入也在不断增加，同时为市场销售带来了新的压力，又进一步加快了产品的研发周期。因此未来一段时间将是传感器技术创新的高发期。在芯片制造上智能传感器将不断引入先进制造工艺和低成本、规模化制造技术，如规模化制造技术，单片集成制造技术等。在封装技术上低成本封装和异质集成化技术、系统级封装技术与设备也有望被引入。

　　从产品创新角度看，低功耗、实时应用、智能化设计、集成化多传感融合等进程将不断加快。对于物联网的发展来说，单一传感器是拳头产品，而传感器网络和应用也越来越重要。

　　工业和信息化部电子元器件行业发展研究中心总工程师郭源生

　　理清传感器、物联网、智慧城市三者关系

　　智慧城市建设更大的内涵应是一个民生工程，是借助物联网、传感网等信息化技术，使城市居民的幸福指数更高。智慧城市是物联网等技术应用的主体，是物联网实现的最终目标，物联网是实现智慧城市的手段，其中可更好地揭示传感器技术和产业的发展脉络。随着物联网技术在智慧城市中的发展和应用，人们更加清楚地认识到，作为物联网核心技术的传感器在其中充当着无法比拟的主导作用。城市智慧功能越强大，对于传感器的需求就越多，技术要求就越高。通过遍布整个城市的传感器设备来完成多样化数据的采集工作，可实现城市数据采集的全面性、系统性和智能性。由此可以看出，传感器技术的应用自然就成为实现城市智慧关键中的关键。同时，智慧城市也为传感器产业和技术发展提供了更加广阔的想象空间。

　　不过，目前这三者均存在着标准难于规范统一;目标需求不清楚;功能设计思路混乱;甲方、乙方沟通困难;实施过于复杂，缺乏经验，缺乏管理理念;人才、资金缺乏等问题。这些问题制约和影响着产业的进步，因此有必要理清思路，协同步调，共促发展。

　　杭州麦乐克电子科技有限公司总裁吕晶

　　红外传感器市场前景广阔

　　目前，红外传感技术在航天、农业科技、健康医疗、智能社区、智能交通系统等领域得到了广泛的应用。全球物联网的发展给传感器产业带来了巨大的需求，但是同时也带来了巨大的机遇和挑战。红外传感器技术正从以往特殊的应用区域，如军事和航空航天，扩展到各种综合应用的领域。未来通过核心零部件技术的创新和发展，新型红外传感器的开发和应用将得到迅速推广。

　　具体来看，红外线传感器是利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质，只要它本身具有一定的温度(高于绝对零度)，都能辐射红外线，利用红外线的物理性质可进行多种测量。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，具有更长的使用寿命、更高的灵敏度，更加安全、更快的响应速度、更远的探测距离以及受环境因素影响小等优点。比如体感传感器能通过红外线感测人体变化，能仅仅通过图像扫描，捕捉形成三维深度图像对人体的扫描能变得更加精确，是以往传统的摄像头无法比拟的。

　　SpectroNet公司网络项目工程师Dietrich Hofmann教授

　　传感器创新应用推进市场拓展

　　在当今社会环境中，传感器有非常广泛的应用。从小的说，日常使用的智能手机、平板电脑等便携设备上诸多功能离不开传感器。伴随世界的不断进步，科技界对传感器应用理解也愈加深化，从各方面而言，传感器在如今生活体系中作用已非常显著。基于科技研发而言，它在信息采集、测试等诸多方面各有应用。

　　工业、生物、医学领域上对形状、颜色、光谱变化的测量，便可利用移动掌上电脑(WP8或者其他操作系统)集成的传感器，其应用广布在科学检测、教育、培训等诸多领域。此创新的运用可以在一定程度上，替代或补充检测实验室的功能。主要体现在现场测量和即时测量。智能掌上电脑需搭配额外的硬软件以实现其功能。在传统的工业、生物、医学等工作场所，应用于科学、教育、培训方面，可实现通过当地办公地点，即时地将结果传输到指定机构。此成果为科学和新型的工作和项目开辟了新的窗口，也可以应用于网络公开课程、实习训练等项目。此技术具有便利、可靠、经济的特性。