在信息化時(shí)代中，自然以及生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的獲取成為一大難題，隨著不斷深入的研究與發(fā)展，傳感器登上了時(shí)代的舞臺(tái)。為了實(shí)現(xiàn)各行各業(yè)縱向發(fā)展，全球科技對(duì)傳感器提出的越來(lái)越高的要求是其技術(shù)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力?？梢灶A(yù)料的是，未來(lái)傳感器將逐漸朝微型化、智能化、高靈敏化、多功能化、網(wǎng)絡(luò)化以及系統(tǒng)化等方向發(fā)展。

傳感器發(fā)展回顧

作為一種物理裝置，傳感器通常由敏感元器件組成，主要將檢測(cè)到的信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，以滿足信息的傳輸、存儲(chǔ)、顯示、記錄以及控制等要求。換句話說(shuō)，傳感器使物體有了人體才具有的觸覺(jué)、嗅覺(jué)以及味覺(jué)等感官。

傳感器最早出現(xiàn)于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，主要被用于提高生產(chǎn)效率。但隨著集成電路以及科技信息的不斷發(fā)展，傳感器逐漸邁入多元化，走向了全球。在這種格局下，過(guò)去屬于人與人之間的互聯(lián)網(wǎng)，現(xiàn)在延伸和擴(kuò)展至萬(wàn)物互聯(lián)。據(jù)業(yè)內(nèi)人士預(yù)估，至2020年，全球物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)將高達(dá)萬(wàn)億，這也將是通信產(chǎn)業(yè)的下一個(gè)風(fēng)口。

在發(fā)展的過(guò)程中，日本、美國(guó)都曾將傳感器技術(shù)列為改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首。同時(shí)，在2005年國(guó)際電信聯(lián)盟公布的《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)》中指出，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代即將來(lái)臨，傳感器技術(shù)將迎來(lái)長(zhǎng)足的發(fā)展。

從發(fā)展歷程來(lái)看，傳感器技術(shù)發(fā)展至今主要經(jīng)歷了結(jié)構(gòu)型傳感器、固體傳感器以及智能傳感器三個(gè)時(shí)代，且隨著傳感器與MEMS結(jié)合技術(shù)的推出，使得傳感器領(lǐng)域成為全球聚焦的焦點(diǎn)。

國(guó)內(nèi)外傳感器發(fā)展對(duì)比

在傳感器制造工藝以及技術(shù)方面，美國(guó)、日本以及德國(guó)等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家處于國(guó)際市場(chǎng)領(lǐng)先地位，三國(guó)幾乎壟斷了全球70%的市場(chǎng)，且隨著MEMS工藝技術(shù)的不斷成熟，此增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)將會(huì)越發(fā)明顯。

據(jù)了解，全球傳感器研發(fā)制造商共6500多家，傳感器種類約2萬(wàn)多種，我國(guó)目前擁有1萬(wàn)多種。同時(shí)，隨著人工智能以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)于傳感器的需求也隨之增加。據(jù)業(yè)者估算，全球傳感器市場(chǎng)規(guī)模在2016-2021年復(fù)合增長(zhǎng)率為11%，至2021年市場(chǎng)規(guī)模將高達(dá)2000億美元；而2017年中國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模預(yù)估為2070億元，至2021年將達(dá)至5937億元，且市場(chǎng)規(guī)模有望持續(xù)擴(kuò)大。

2013-2016年全球傳感器市場(chǎng)規(guī)模及增長(zhǎng)率和2013-2016年中國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模及增長(zhǎng)率數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)圖如下：

2013-2016年全球傳感器市場(chǎng)規(guī)模及增長(zhǎng)率

2013-2016年中國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模及增長(zhǎng)率

從圖中可以看出，中國(guó)傳感器行業(yè)在2014-2015年出現(xiàn)增長(zhǎng)放緩的現(xiàn)象，但是在2015-2016年迅速回升，其主要原因?yàn)椤爸袊?guó)制造2025”戰(zhàn)略的實(shí)施以及傳感器應(yīng)用領(lǐng)域的轉(zhuǎn)移，在2014-2016年中國(guó)工業(yè)和汽車電子領(lǐng)域傳感器使用占比約42%，其中發(fā)展最快的為汽車電子以及通信電子市場(chǎng)。

據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)傳感器主要應(yīng)用于汽車電子、通信電子、消費(fèi)電子（智能手機(jī)及可穿戴設(shè)備等）以及工業(yè)生產(chǎn)等市場(chǎng)。以目前市場(chǎng)使用情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)的主流傳感器為溫度傳感器、壓敏傳感器、光敏傳感器、氣壓傳感器以及重力傳感器等。

新型傳感器的應(yīng)用

在信息化技術(shù)的不斷發(fā)展中，僅具備感知環(huán)境參數(shù)能力的傳統(tǒng)傳感器已不能滿足發(fā)展的需求?；诖吮尘爸?，智能傳感器、角速度傳感器、近距離感應(yīng)器以及光纖傳感器等新型傳感逐漸出現(xiàn)于市場(chǎng)中，那么它們又如何被用于信息領(lǐng)域呢？

智能傳感器：具有采集、處理以及交換信息的能力，是傳感器集成化與微處理機(jī)相結(jié)合的產(chǎn)物。主要被用于工業(yè)自動(dòng)化以及新型電動(dòng)汽車的電池系統(tǒng)中。

角速度傳感器：主要應(yīng)用Coriolis力原理，簡(jiǎn)化了設(shè)備結(jié)構(gòu)和電路裝置。主要被用于汽車導(dǎo)航以及需要精確角度測(cè)量的場(chǎng)合。

近距離傳感器：通過(guò)紅外線測(cè)距技術(shù)，當(dāng)手機(jī)用戶接聽(tīng)電話或者裝進(jìn)口袋時(shí)，傳感器可通過(guò)紅外線感知手機(jī)屏幕前方是否有臉部或者衣服等障礙物，從而實(shí)現(xiàn)關(guān)閉屏幕的觸控功能，這樣就可以防止誤操作。

光纖感應(yīng)器：具有耐腐蝕、對(duì)介質(zhì)的影響小以及較強(qiáng)的抗電磁干擾能力。主要被用于測(cè)檢復(fù)印機(jī)以及金融終端有關(guān)的設(shè)備。

國(guó)內(nèi)傳感器挑戰(zhàn)與機(jī)遇

隨著傳感器在工業(yè)、汽車電子以及智能設(shè)備中發(fā)揮作用越來(lái)越大，各國(guó)對(duì)于其發(fā)展越發(fā)重視。相比美國(guó)、日本以及德國(guó)等技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家，國(guó)內(nèi)傳感其產(chǎn)業(yè)主要面臨以下三大挑戰(zhàn)：

其一，對(duì)于新產(chǎn)品以及自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)意識(shí)差；傳感器對(duì)于精度以及敏感度要求過(guò)高，而國(guó)內(nèi)中高檔傳感器產(chǎn)品幾乎90%以上來(lái)自于國(guó)外，長(zhǎng)期對(duì)國(guó)外的依賴導(dǎo)致國(guó)內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)一直“被牽著鼻子走”。

其二，產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不明確，核心技術(shù)過(guò)少；在研發(fā)方面，無(wú)明確的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致生產(chǎn)的傳感器良莠不齊。另一方面，由于人才培養(yǎng)意識(shí)過(guò)差，導(dǎo)致核心技術(shù)過(guò)少，進(jìn)而出現(xiàn)長(zhǎng)期被國(guó)外市場(chǎng)壓制的現(xiàn)象。

其三，企業(yè)過(guò)于分散，競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)；國(guó)內(nèi)中小企業(yè)過(guò)多、大企業(yè)較少的現(xiàn)象，致使國(guó)內(nèi)傳感器市場(chǎng)整體實(shí)力太弱。

對(duì)于國(guó)內(nèi)傳感器技術(shù)薄弱的現(xiàn)象，我國(guó)政府也制定了一系列有利于傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略與政策，如《中國(guó)制造2025》與《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》等。從各企業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看，國(guó)家的政策將是國(guó)內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一劑強(qiáng)心針。

小結(jié)：

在傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的黃金時(shí)代中，物聯(lián)網(wǎng)、人工智能以及消費(fèi)電子等都將成為其發(fā)展的推動(dòng)力。隨著國(guó)內(nèi)政策的實(shí)施、核心技術(shù)的不斷突破以及產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，國(guó)內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)將會(huì)逐漸縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。