传感器产业如何实现30%国产化“小目标”

　　随着《中国制造2025》、“互联网+”行动计划以及《国家集成电路产业发展推进纲要》的大力推进，传感器技术及传感器产业的重要地位日益凸显。作为物联网感知层中的重要组成部分，传感器在汽车电子、消费电子、生物医疗、工业、农业等领域中的应用有哪些进展?全球物联网及传感器产业有哪些新的发展趋势?新形势下敏感元器件与传感器行业如何实现健康可持续发展?

　　日前，由中国电子元件行业协会敏感元器件与传感器分会主办、成都宏明电子股份有限公司承办的“2016传感器产业高峰论坛暨中国电子元件行业协会敏感元器件与传感器分会2016年会”召开，与会专家与企业家普遍认为，敏感元器件和传感器具有广阔应用前景和发展空间。

　　2020年实现30%国产化目标

　　“电子元件是电子信息产业的基础，敏感元件和传感器是物联网的基础。”中国电子元件行业协会理事长温学礼指出，“但敏感元件和传感器同时也是我国物联网产业的瓶颈，目前仍有80%依赖进口。”

　　回首“十二五”，我国敏感元器件及传感器产业以20.9%的年均增长率实现了高速发展，2015年销售额达到547亿元，比原规划目标360亿元超额完成50%以上。

　　目前，我国传感器产业布局基本形成，也取得了一定的成绩，拥有了基本齐全的产品门类，中低档产品基本满足市场需求，设计、研发和应用水平有了一定的提高。中国传感器产业已经形成从技术研发、设计、生产到应用的完整产业体系，部分细分领域已跻身世界领先水平。

　　但就总体水平而言，国产的传感器产品仍以中低端为主，技术水平相对落后。中国市场上的中高端传感器进口占比达80%，数字化、智能化、微型化产品严重欠缺。

　　国内企业的产品主要集中在低端的压力、温度、应变片等低附加值产品，近年内有几家企业开始MEMS产品的生产，其中麦克风产品势头发展较好，但其他如压力、加速度、陀螺等也是比较低端的产品。

　　“十三五”期间，在市场需求、政策牵引等一系列利好因素下，我国传感器产业竞争力有望进一步提升。

　　中国电子元件行业协会秘书长古群表示，“十三五”期间，我国电子元件行业(不含印制电路板和电池)将保持中速增长，年均增速为5%左右，而其中混合集成电路、敏感元器件及传感器、光器件三个分支行业将保持较高增速，其中敏感元器件与传感器行业增速有望高达9%。

　　古群认为，随着民族企业的成长，本土品牌市场份额不断提升，2020年敏感元器件与传感器将实现30%的国产化发展目标。

　　物联网应用驱动旺盛市场需求

　　蓬勃的物联网应用需求是支撑30%国产化目标实现的强大推动力。传感器是物联网感知层中的重要组成部分，承担着数据采集和传输的重任，是物联网实现的基础和前提。数据显示，全球物联网市场规模在2025年有望达到11万亿美元，相应的传感器市场也将达到数千亿美元的市场规模。

　　目前，一部智能手机中要用到十几种传感器，一部高档汽车里可能要用到几百个传感器，一个现代化智能工厂中用到的传感器数量动辄以万计，传感器已经渗透到人们生产生活的方方面面。《第三次工业革命》和《零边际成本社会》的作者杰里米·里夫金大胆猜想，到2030年，全球应用的传感器数量将从2013年的35亿个突飞猛进到超过100万亿个，人与自然环境将通过传感器紧密相连。

　　“通过在智能家居、智能照明、汽车电子、智能医疗、智能农业、建筑结构健康监测等主要网联网应用领域里大显身手，传感器将为人们缔造真正的智能生活。””村田公司中国区执行副总裁孙崑泉表示。

　　就拿心率检测来说，村田创新的模块化方案结合了加速度MEMS传感器、信号处理和无线模块，可以无接触地测量病人躺在床上的心脏冲击扫描信号。不仅能从病床的运动信号中分离出患者的运动信号，检测患者的摇摆、翻转和静止时心脏的状态，还能监测睡眠质量。这样一来，把带有这种传感器的设备安装在医院的病床上，医务人员就能远程监测患者的实时情况，这同样也非常适用于独居老人和养老院等。

　　森萨塔公司大中国区市场总监贾永平非常看好持续增长的汽车传感器应用市场。2020年全球汽车传感器市场需求将达到 253亿美元，其中中国是全球三大汽车传感器市场之一，将以8.9%的年均增长率在2020年达到55亿美元的规模。

　　贾永平认为，在更节能、更清洁、更安全的需求驱动下，汽车中由传感器控制的空调系统、电子稳定性控制系统、共轨系统、柴油后处理系统、胎压监测系统等许多先进系统的装配率将不断提升，而这些系统中都有大量的传感器应用。

　　敏感元器件及传感器甚至在彩电行业也有广阔的应用前景。TCL王牌彩电成都有限公司彩电厂厂长陈合智表示，除了尺寸、清晰度、显示技术等关键指标外，当下电视机的最大卖点就是互联、智能。基于此，敏感器件在未来的电视产业中，必将大有作为。

　　首先是光感应。在电视机外壳上设置一个感应环境光变化的传感器，能根据环境光线的变化，自动对电视机亮度进行调节，从而达到省电、护眼功能。

　　其次是利用霍尔传感器，对投影电视进行开关机控制。具体原理是根据霍尔效应，通电导体两端的电位在磁场的作用下发生改变，以此控制三极管的导通与截止，进而给主板一个开机或关机信号。

　　再次是利用温度传感器，对投影电视光机进行散热控制。传感器检测到温度较高时，通知CPU输出信号给降温风扇，提高其转速。当温度稍低时，CPU输出控制信号让降温风扇低速运行，进而达到节能和降低噪音的目的。

　　最后是通过手势对电视机进行操控。目前，基于电场的手势感应器输出已经是一种很完善的人机交互解决方案，设计人员可以十分方便地将2D多点触摸和3D手势识别功能轻松集成至显示应用中。