我國物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)已過(guò)萬(wàn)億元 傳感器短板亟待補齊

　　今年9月在無(wú)錫發(fā)布的《2017—2018年中國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展年度報告》顯示，2017年，我國物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)已進(jìn)入實(shí)質(zhì)性發(fā)展階段，全年市場(chǎng)規模突破1萬(wàn)億元，預計2021年，我國物聯(lián)網(wǎng)平臺支出將位居全球第一。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構中最關(guān)鍵的是獲取信息的感知技術(shù)，即傳感器技術(shù)，它是構成物聯(lián)網(wǎng)的基礎。

　　“目前來(lái)看，傳感器技術(shù)發(fā)展已成為衡量和引領(lǐng)一個(gè)國家科技發(fā)展的重要標志，在我國現有的420多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)示范工程項目系統中，均大量使用了各種類(lèi)型的感知技術(shù)和傳感器產(chǎn)品。因此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展與應用在很大程度上取決于傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而當前，傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的瓶頸和短板，嚴重制約和影響著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的發(fā)展?！敝袊鴤鞲衅髋c物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副理事長(cháng)郭源生在日前于徐州舉行的2018國際(徐州)傳感器與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)峰會(huì )上說(shuō)。

　物聯(lián)網(wǎng)為傳感器發(fā)展提供想象空間

　　據了解，2017年以來(lái)，全球物聯(lián)網(wǎng)設備規模、普及率和企業(yè)級應用項目呈爆發(fā)式增長(cháng)，物聯(lián)網(wǎng)解決方案漸趨成熟。全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)有望在10年內實(shí)現大規模普及，到2025年，市場(chǎng)規?；驅⒊砷L(cháng)至3.9～11.1萬(wàn)億美元。如此看來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，為傳感器技術(shù)發(fā)展與應用拓展了充分的想象空間。

　　物聯(lián)網(wǎng)是以“物”為主體，以信息傳輸和控制為目的“信息系統”。在物聯(lián)網(wǎng)系統構架(感知層、網(wǎng)絡(luò )層、應用層)中，感知層是數據源頭，為計算與處理提供有效的數據信息。物體在實(shí)現信息交換功能中，首先是能夠主動(dòng)發(fā)出身份、形態(tài)、行為和所處環(huán)境的信息，以便于系統識別和應用處理。因此，物聯(lián)網(wǎng)是以物體數據信息為中心，圍繞著(zhù)對物體固有和賦予其信息的有效獲取(或讀取)，來(lái)實(shí)現對被測物體各種數據信息的控制與管理，使物體實(shí)現并具有智能化的功能?！拔矬w發(fā)布的信息取決于安裝的傳感器。從傳感器的角度來(lái)看，無(wú)論哪種裝備，只不過(guò)是傳感器的安裝平臺，智能化程度和功能的優(yōu)劣，往往是看其安裝了什么樣的傳感器和安裝了多少傳感器而已?！惫瓷f(shuō)。

　　在我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中，傳感器技術(shù)水平與國外發(fā)達國家相比還有很大差距，特別是在高端產(chǎn)品市場(chǎng)。郭源生表示，原材料、元器件、裝備是工業(yè)體系中的基礎產(chǎn)業(yè)，相互制約、互為瓶頸，長(cháng)期制約和影響產(chǎn)業(yè)轉型升級和技術(shù)創(chuàng )新水平的提升，也是我國基礎工業(yè)長(cháng)期積累形成和難以擺脫的一個(gè)循環(huán)怪圈。與工業(yè)發(fā)展整體相仿，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展同樣受到以上三大因素的制約和影響。他指出，目前國內物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)存在理論系統體系不夠完整，缺乏完整、系統化的標準體系，缺乏合理的頂層設計等問(wèn)題，導致孤島化、碎片化現象嚴重。這其中最主要的是感知技術(shù)基礎薄弱，相關(guān)敏感元件生產(chǎn)技術(shù)不能形成突破，成為技術(shù)升級的障礙。

　　物聯(lián)網(wǎng)孕育傳感器技術(shù)“革命”

　　“之所以稱(chēng)為傳感器‘革命’，是因為傳感器自身將發(fā)生質(zhì)的變化。除了市場(chǎng)需要呈爆發(fā)式增長(cháng)外，還會(huì )不斷涌現出新原理、新技術(shù)、新工藝、新材料等創(chuàng )新技術(shù)和產(chǎn)品。在信息化過(guò)程中，傳感的技術(shù)應用使物體有了‘生命’，改變了物質(zhì)世界，也迫使我們改變原來(lái)的生活方式和行為?！惫瓷f(shuō)。

　　中科院半導體所研究員、博士生導師潘教青告訴記者，由于物聯(lián)網(wǎng)對傳感器提出了功耗低、壽命長(cháng)、穩定性好、價(jià)格低的要求，因此，要求業(yè)內技術(shù)人員要不斷開(kāi)發(fā)采用新原理、新方法的傳感器，以滿(mǎn)足不斷發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的需求。

　　針對物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)應用，郭源生表示，傳感器產(chǎn)業(yè)正圍繞工藝技術(shù)和應用兩大方向實(shí)現突破。工藝技術(shù)的突破主要表現在：一是敏感機理創(chuàng )新與工藝突破，如提高材料、工藝、微型化、產(chǎn)業(yè)化等基礎水平等;二是智能化，即功能集成化、模塊化、網(wǎng)絡(luò )化，主要以MEMS工藝為代表;三是特殊環(huán)境下的供電技術(shù)，即微能量獲取與捕捉技術(shù)。應用突破的要點(diǎn)是打通產(chǎn)用瓶頸和障礙，搭建產(chǎn)業(yè)與市場(chǎng)橋梁，形成與大數據、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)協(xié)同和人員跨界協(xié)同，構建應用創(chuàng )新體系和平臺。他強調，圍繞傳感器技術(shù)應用平臺創(chuàng )新無(wú)處不在，家庭智能終端的普及和機器人應用家庭化，將帶來(lái)智慧養老產(chǎn)業(yè)對傳感器應用的新突破。

協(xié)同攻克傳感器“卡脖子技術(shù)”

　　據統計，2017年，中國傳感器市場(chǎng)規模超過(guò)1800億元，增速達24.1%，未來(lái)5年，中國傳感器市場(chǎng)的年復合增長(cháng)率將達到30%左右。要實(shí)現這樣的增長(cháng)速度，傳感器企業(yè)任重道遠。

　　原工信部副部長(cháng)楊學(xué)山在2018國際(徐州)傳感器與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)峰會(huì )上指出，傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要成功的企業(yè)和企業(yè)家，傳感技術(shù)的發(fā)展需要以企業(yè)為主體的創(chuàng )新模式?！凹夹g(shù)演化為產(chǎn)業(yè)必須以企業(yè)為主體，企業(yè)把握市場(chǎng)方向和節奏、風(fēng)險控制，并獲取利潤?！睏顚W(xué)山強調。

　　除了強化企業(yè)的能動(dòng)性之外，加強傳感器領(lǐng)域的創(chuàng )新體系也十分重要。原科技部副部長(cháng)吳忠澤對加快發(fā)展國內傳感器技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提出了三點(diǎn)建議：一是盡快完善國家傳感器領(lǐng)域科技創(chuàng )新體系。加強頂層設計，加快建立以創(chuàng )新中心為核心載體、以公共服務(wù)平臺和工程數據中心為重要支撐的傳感器制造業(yè)創(chuàng )新網(wǎng)絡(luò )，建立市場(chǎng)化的創(chuàng )新方向選擇機制和鼓勵創(chuàng )新的風(fēng)險分擔、利益共享機制。采取政府與社會(huì )合作、產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新戰略聯(lián)盟或新型研發(fā)機構等新機制新模式，形成一批傳感器制造業(yè)創(chuàng )新中心，開(kāi)展關(guān)鍵共性重大技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化應用示范。建設傳感器制造業(yè)工程數據中心，為企業(yè)提供創(chuàng )新知識和工程數據的開(kāi)放共享服務(wù)。

　　二是大力加強傳感器關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。在實(shí)施國家重點(diǎn)研發(fā)計劃中，按照需求導向、問(wèn)題導向、目標導向，以工業(yè)控制、汽車(chē)、通信、環(huán)保等為重點(diǎn)領(lǐng)域，加大研發(fā)投入，形成關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅體制。協(xié)同攻克一批傳感器制造領(lǐng)域的“卡脖子技術(shù)”，著(zhù)力突破核心芯片、元器件、軟件、智能儀器儀表等基礎共性技術(shù)，加快傳感器網(wǎng)絡(luò )、傳感器集成應用等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)創(chuàng )新。以MEMS工藝為基礎，以集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò )化技術(shù)為依托，加強制造工藝和新型傳感器的開(kāi)發(fā)，使主導產(chǎn)品達到或接近國外同類(lèi)產(chǎn)品的先進(jìn)水平，為實(shí)施國家傳感器產(chǎn)業(yè)提升工程提供技術(shù)支撐。

　　三是深化科技成果轉化制度改革，加快傳感器產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。注重轉化機制創(chuàng )新和商業(yè)模式創(chuàng )新，加強對中小企業(yè)創(chuàng )新的支持。引導各類(lèi)技術(shù)創(chuàng )新要素向企業(yè)集聚，鼓勵中小企業(yè)發(fā)展專(zhuān)業(yè)性強、有特色的技術(shù)與產(chǎn)品。通過(guò)組織實(shí)施應用示范工程的方式，集成式推廣重大技術(shù)成果，培育一批傳感器龍頭企業(yè)。

　　針對傳感器領(lǐng)域企業(yè)多為中小企業(yè)的特點(diǎn)，潘教青呼吁，國家應為中小企業(yè)的研發(fā)提供公共設施和必要的基礎工藝技術(shù)，加大基礎研發(fā)投入，同時(shí)建立區域性或者國家級的傳感器工業(yè)研究基地。