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新技術催生新機遇 物聯網成傳感器新引擎

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 13:59:10 來源:中國電子報

  【導讀:作為構成物聯網的基礎單元,傳感器在物聯網信息采集層麵能否如願以償完成它的“使命”,成cheng為wei物wu聯lian網wang成cheng敗bai的de關guan鍵jian。目mu前qian,全quan球qiu的de傳chuan感gan器qi市shi場chang在zai不bu斷duan變bian化hua的de創chuang新xin之zhi中zhong呈cheng現xian出chu快kuai速su增zeng長chang的de趨qu勢shi,新xin技ji術shu的de發fa展zhan將jiang重zhong新xin定ding義yi未wei來lai的de傳chuan感gan器qi市shi場chang。】

   作為政府從戰略層麵進行推進的產業,物聯網如何從願景走向現實應用並得到快速發展已成為業界關注的話題。正所謂“萬丈高樓平地起”,作為構成物聯網的基礎單元,傳感器在物聯網信息采集層麵能否如願以償完成它的“使命”,成為物聯網成敗的關鍵。並且未來 MEMS、MOEMS(微光機電係統)將成為物聯網的技術核心,使無線傳感網、光網快速加入物聯網的應用係統,為其提供更明確的應用方向和更豐富的市場機會,物聯網也將成為傳感器市場的新引擎。

  傳感器成基礎

  物聯網的產業供應鏈包括傳感器和芯片供應商、應用設備提供商、網絡運營及服務提供商、軟件與應用開發商和係統集成商。作為“金字塔”的塔座,傳感器將會是整個鏈條需求總量最大和最基礎的環節。“傳感器是物聯網技術的支撐、應用的支撐和未來泛在網的支撐,傳感器感知了物體的信息,RFID賦予它電子編碼,傳感網到物聯網的演變是信息技術發展的階段表征。”中國電子科技集團第3研究所副所長範茂軍對記者表示,“物聯網主要需要圖像、化學、位置、溫度、壓力等幾大類傳感器。”

  作為物聯網最主要的技術基礎之一,物聯網對傳感器提出了一些新的要求。京儀集團長城金點定位測控(北京)有限公司董事長胡旭成介紹,在產品方麵,對傳感器的要求是體積小、成本低、重量輕、功耗低;在技術方麵,要求材料科學、機械設計與加工工藝、檢測技術、光學技術、電子電路設計、可靠性工程等技術支撐;在傳感器指標方麵,對測量範圍、精確度、分辨率、靈敏度等有嚴格的要求。

  應用是帶動物聯網發展的“隱形的翅膀”。“傳感器、RFID、GPS、視頻識別、紅外、激光、掃sao描miao等deng技ji術shu都dou可ke以yi成cheng為wei物wu聯lian網wang的de信xin息xi采cai集ji技ji術shu。物wu流liu業ye是shi物wu聯lian網wang很hen早zao就jiu實shi實shi在zai在zai落luo地di的de行xing業ye之zhi一yi,很hen多duo物wu流liu係xi統tong和he網wang絡luo采cai用yong了le最zui新xin的de傳chuan感gan器qi、RFID等高新技術。”中國物流技術學會副理事長王繼祥表示,“目前在物流業應用較多的感知手段主要是RFID和GPS技術,今後隨著物聯網技術的發展,傳感器、藍牙、RFID等多種技術也將逐步集成應用於現代物流領域。”

  據了解,全國已有上千家企業從事傳感器的研製、生產和應用,其中從事MEMS研製生產的已有50多家。我國已建立了“傳感技術國家重點實驗室”、“微米/納米國家重點實驗室”等研究開發基地,MEMS、MOEMS等研究項目列入了國家高新技術發展重點。胡旭成介紹,目前傳感器行業正在執行“十一五”計劃,MEMS等5項新型傳感器已列入研究開發的重點。

  標準期待完善

  如今得標準者得天下。而物聯網的標準體係非常複雜,涉及很多基礎標準,如傳感器網絡技術標準、RFID標準、雲計算標準、信息安全標準等以及一些應用標準。

  在國際傳感器及無線傳感網絡標準化方麵,已出台了包括IEEE1451.5智能傳感器接口標準、IEEE802.11無(wu)線(xian)局(ju)域(yu)網(wang)標(biao)準(zhun)等(deng)在(zai)內(nei)的(de)標(biao)準(zhun)體(ti)係(xi)。我(wo)國(guo)在(zai)構(gou)建(jian)傳(chuan)感(gan)器(qi)標(biao)準(zhun)體(ti)係(xi)方(fang)麵(mian)也(ye)在(zai)加(jia)快(kuai)推(tui)進(jin),山(shan)東(dong)標(biao)準(zhun)化(hua)研(yan)究(jiu)所(suo)副(fu)院(yuan)長(chang)錢(qian)恒(heng)說(shuo),在(zai)傳(chuan)感(gan)器(qi)標(biao)準(zhun)方(fang)麵(mian)我(wo)國(guo)已(yi)成(cheng)立(li)相(xiang)關(guan)標(biao)準(zhun)化(hua)組(zu)織(zhi)全(quan)國(guo)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)標(biao)準(zhun)化(hua)技(ji)術(shu)委(wei)員(yuan)會(hui)傳(chuan)感(gan)器(qi)網(wang)絡(luo)標(biao)準(zhun)工(gong)作(zuo)組(zu),相(xiang)關(guan)標(biao)準(zhun)製(zhi)定(ding)工(gong)作(zuo)正(zheng)穩(wen)步(bu)開(kai)展(zhan)。目(mu)前(qian)已(yi)製(zhi)定(ding)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)國(guo)家(jia)標(biao)準(zhun)包(bao)括(kuo)傳(chuan)感(gan)器(qi)圖(tu)用(yong)圖(tu)形(xing)符(fu)號(hao)、壓力傳感器性能試驗方法、傳感器通用術語、傳感器命名法及代碼等。錢恒介紹,我國已新立6項國家標準,包括總則、術語、通信和信息交互、接口、安全、標識;新立2項行業標準,包括機場傳感器網絡防入侵係統技術要求、麵向大型建築節能監控的傳感器網絡係統技術要求。“標準是從技術到產業應用的必由之路。”錢恒表示,“因為物聯網就是建立在信息設備和信息數據標準技術之上的高度標準化網絡,因而我們應強調基礎標準和應用標準的雙重標準化。”

  新技術將成新動力

  由信息采集層和網絡層構成的信息感知體係是物聯網應用推進的主要領域,而在其中起到關鍵推動作用的是無線傳感器網絡(WSN)。作為物聯網現階段發展核心的無線傳感器網絡,具有成本低、範圍大、靈活等特點,市場蓬勃發展。市場調研機構HarborResearch預測,無線傳感設備的出貨量在2010年將達到2億個。但同時,無線傳感器網絡也麵臨著延長節點工作時間、增加通信距離、小型化、標準化等技術挑戰和尋找應用場景等市場挑戰。

  “無線傳感網需要大量的新型傳感器,不僅要求具有傳統傳感器的基本功能外,還必須具有低功耗和無線高傳輸等特點。”範茂軍對記者表示。

  而MOEMS可使傳感技術有著更快的轉換和傳輸速率,使得光網可快速加入以光傳輸為主導的物聯網,光網會在未來10年內普遍地加入到物聯網中。範茂軍強調,在加入的過程中還需要克服幾個主要問題:一是光信息的處理技術,二是光信息的快速轉換技術,三是微型光信息的快速和反複擦除技術及芯片技術。目前國內外在MOEMS研yan發fa方fang麵mian取qu得de了le一yi些xie新xin的de進jin展zhan,表biao現xian在zai光guang通tong信xin中zhong的de各ge種zhong開kai關guan實shi現xian了le光guang信xin號hao的de通tong路lu轉zhuan換huan以yi及ji在zai多duo種zhong傳chuan感gan器qi中zhong實shi現xian了le光guang作zuo為wei檢jian測ce和he轉zhuan換huan的de多duo種zhong應ying用yong。

  “微wei納na米mi技ji術shu是shi未wei來lai微wei傳chuan感gan器qi的de核he心xin技ji術shu之zhi一yi,而er微wei傳chuan感gan器qi是shi物wu聯lian網wang中zhong應ying用yong最zui多duo的de一yi種zhong傳chuan感gan器qi。如ru果guo微wei納na米mi等deng新xin技ji術shu快kuai速su融rong合he到dao傳chuan感gan器qi技ji術shu之zhi中zhong,這zhe不bu僅jin將jiang為wei傳chuan感gan器qi產chan品pin發fa展zhan帶dai來lai新xin材cai料liao、新工藝、新技術,還可給傳感器在設計方麵帶來新的突破。”範茂軍指出,”這也將成為物聯網發展的新動力。”

  目mu前qian,全quan球qiu的de傳chuan感gan器qi市shi場chang在zai不bu斷duan變bian化hua的de創chuang新xin之zhi中zhong呈cheng現xian出chu快kuai速su增zeng長chang的de趨qu勢shi,新xin技ji術shu的de發fa展zhan將jiang重zhong新xin定ding義yi未wei來lai的de傳chuan感gan器qi市shi場chang。我wo國guo傳chuan感gan器qi廠chang商shang在zai傳chuan統tong傳chuan感gan器qi市shi場chang已yi“城門失守”,在MEMS、MOEMS等新技術領域,還需加強修煉,以在新一輪的競爭中能夠成功上位。

   專家觀點

   中國電子科技集團第3研究所副所長範茂軍:國內傳感器廠商占據中低端市場

   京儀集團長城金點定位測控(北京)有限公司董事長胡旭成:傳感器業麵臨四大挑戰

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  中國電子科技集團第3研究所副所長範茂軍

  國內傳感器廠商占據中低端市場

  從發展態勢看,國內傳感器廠商有三種情況:一yi是shi國guo有you企qi業ye發fa展zhan處chu於yu平ping穩wen增zeng長chang狀zhuang態tai,總zong體ti上shang跟gen不bu上shang國guo外wai最zui新xin技ji術shu發fa展zhan的de步bu伐fa,除chu少shao數shu廠chang家jia外wai,總zong體ti差cha距ju有you擴kuo大da的de趨qu勢shi。這zhe是shi因yin為wei傳chuan感gan器qi技ji術shu發fa展zhan快kuai,工gong藝yi和he製zhi造zao設she備bei更geng新xin快kuai,許xu多duo新xin設she備bei國guo內nei廠chang商shang無wu法fa製zhi造zao等deng原yuan因yin造zao成cheng的de。並bing且qie設she備bei的de單dan台tai價jia格ge少shao則ze幾ji十shi萬wan美mei元yuan,多duo則ze數shu百bai萬wan美mei元yuan,絕jue大da多duo數shu廠chang家jia靠kao自zi身shen積ji累lei很hen難nan購gou買mai新xin型xing設she備bei,致zhi使shi在zai許xu多duo新xin技ji術shu、新(xin)工(gong)藝(yi)方(fang)麵(mian)無(wu)法(fa)跟(gen)上(shang)國(guo)外(wai)企(qi)業(ye)飛(fei)速(su)發(fa)展(zhan)的(de)步(bu)伐(fa)。二(er)是(shi)民(min)營(ying)或(huo)合(he)資(zi)企(qi)業(ye)的(de)產(chan)品(pin)占(zhan)據(ju)了(le)中(zhong)低(di)端(duan)市(shi)場(chang),傳(chuan)統(tong)技(ji)術(shu)和(he)裝(zhuang)備(bei)手(shou)段(duan)可(ke)以(yi)滿(man)足(zu)絕(jue)大(da)多(duo)數(shu)產(chan)品(pin)的(de)製(zhi)造(zao)要(yao)求(qiu),市(shi)場(chang)發(fa)展(zhan)狀(zhuang)態(tai)良(liang)好(hao)。除(chu)個(ge)別(bie)廠(chang)家(jia)在(zai)個(ge)別(bie)品(pin)種(zhong)方(fang)麵(mian)將(jiang)國(guo)外(wai)生(sheng)產(chan)的(de)芯(xin)片(pian)拿(na)到(dao)國(guo)內(nei)封(feng)裝(zhuang)出(chu)相(xiang)關(guan)產(chan)品(pin)、占(zhan)據(ju)市(shi)場(chang)較(jiao)大(da)份(fen)額(e)外(wai),其(qi)他(ta)高(gao)端(duan)產(chan)品(pin)均(jun)是(shi)國(guo)外(wai)廠(chang)商(shang)在(zai)壟(long)斷(duan)。三(san)是(shi)外(wai)資(zi)企(qi)業(ye)的(de)產(chan)品(pin)占(zhan)據(ju)國(guo)內(nei)高(gao)端(duan)市(shi)場(chang)絕(jue)大(da)多(duo)數(shu)的(de)市(shi)場(chang)份(fen)額(e),並(bing)將(jiang)會(hui)在(zai)今(jin)後(hou)很(hen)長(chang)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)內(nei)持(chi)續(xu)把(ba)持(chi)高(gao)端(duan)市(shi)場(chang),這(zhe)種(zhong)勢(shi)頭(tou)在(zai)短(duan)期(qi)內(nei)不(bu)會(hui)得(de)到(dao)根(gen)本(ben)轉(zhuan)變(bian)。

  我國傳感器業取得的新進展主要表現在:一是在數量方麵,通過多年的積累,隨著裝備的改進,產能在近幾年得到了突飛猛進的發展,幾乎以每年近一倍的速度在增長;二是在品種方麵,除少數品種外,目前國內能夠生產多數品種的產品;三是在質量方麵,國內廠商開發的多數產品性能能夠滿足工程需要,產品質量開始接近國外產品水平;四是在新產品方麵,由於創新能力不足以及工藝技術和加工手段的差距,我國企業自主開發的新產品少。

  麵臨的問題在於:原創技術少、新型加工手段缺少、工藝裝備落後、持續發展的體係沒有建立。

  京儀集團長城金點定位測控(北京)有限公司董事長胡旭成

  傳感器業麵臨四大挑戰

  傳感器是構成物聯網的基礎單元,是物聯網的耳目,是物聯網獲取相關信息的來源。傳感器早已滲透到諸如工業生產、環境保護、醫學診斷、生物工程等極其之泛的領域。我國傳感器市場也呈現出逆勢增長的態勢。最近幾年,中國的傳感器年度銷售平均增長達到了39%。中國電子信息產業發展研究院有關部門預測,2010年我國傳感器市場銷售額將達到632億元。

  在技術方麵,我國傳感核心技術缺乏,成為行業發展、甚(shen)至(zhi)物(wu)聯(lian)網(wang)產(chan)業(ye)進(jin)步(bu)的(de)阻(zu)礙(ai)力(li)量(liang)。在(zai)企(qi)業(ye)方(fang)麵(mian),我(wo)國(guo)傳(chuan)感(gan)器(qi)企(qi)業(ye)規(gui)模(mo)普(pu)遍(bian)較(jiao)小(xiao),很(hen)難(nan)和(he)世(shi)界(jie)級(ji)大(da)型(xing)公(gong)司(si)競(jing)爭(zheng)。在(zai)政(zheng)策(ce)方(fang)麵(mian),我(wo)國(guo)行(xing)業(ye)專(zhuan)業(ye)激(ji)勵(li)政(zheng)策(ce)不(bu)明(ming)確(que),企(qi)業(ye)不(bu)易(yi)得(de)到(dao)輔(fu)助(zhu)。在(zai)市(shi)場(chang)方(fang)麵(mian),我(wo)國(guo)傳(chuan)感(gan)器(qi)業(ye)麵(mian)臨(lin)中(zhong)高(gao)端(duan)依(yi)賴(lai)進(jin)口(kou)、低端價格戰和同質化競爭的局麵。

  

  

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