傳感器技術(shù)是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的核心，無論是德國工業(yè)4.0，美國的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，還是我國的制造2025，智造的未來是數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)來源于傳感器，傳感器是智能制造道路上永恒的課題。

傳感器處于整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的最底層，即感知層，是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)與根基。近年來，全球傳感器行業(yè)取得了一系列重大突破，已經(jīng)廣泛應用到社會生產(chǎn)生活、國防建設等各個領(lǐng)域，引領(lǐng)了新一輪科技產(chǎn)業(yè)革命。

傳感器是未來信息安全和國際制造業(yè)競爭的又一個主戰(zhàn)場，如果我國忽視該領(lǐng)域，將會使國防社會經(jīng)濟安全再次面臨嚴峻挑戰(zhàn)?？梢哉f，誰掌握了傳感器，誰就掌握了數(shù)據(jù)，誰就把握了一國的命脈。

而我國傳感器產(chǎn)業(yè)總體處于中低端水平，我們應該正視挑戰(zhàn)、抓住智造這一重要核心，積極推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

傳感器--國際競爭的主戰(zhàn)場

傳感器是中國制造2025的“內(nèi)核”。美國信息物理空間（CPS）的建設離不開傳感器的支撐，德國工業(yè)4．0的核心在于通過“物聯(lián)網(wǎng)”將產(chǎn)品、資源、機械、人都聯(lián)系在一起，實現(xiàn)端對端集成的智能制造技術(shù)和智能生產(chǎn)模式，這種聯(lián)合和互動也必須要通過傳感器實現(xiàn)信息采集和自動控制。

中國制造2025的核心就是兩化融合，主攻方向就是“智能制造”，是新形勢下信息技術(shù)在工業(yè)中的應用，也是通過傳感器將產(chǎn)品的全生命周期數(shù)據(jù)進行收集、管理和交互，大幅提高工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量、效率和產(chǎn)品精度。如汽車生產(chǎn)線搭載傳感器作為定位和檢測手段，實時監(jiān)控著全線運行狀態(tài)，自動化水平大幅提升，明顯提高了裝配精度和生產(chǎn)效率，并有效控制產(chǎn)品質(zhì)量。

傳感器是德國工業(yè)4．0的核心組件。制造業(yè)的未來在于數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于傳感器。2013年德國弗勞恩霍夫協(xié)會、西門子集團、德國工程院推動德國工業(yè)4．0戰(zhàn)略，引入了工業(yè)軟件和生產(chǎn)控制系統(tǒng)的概念，其最底層的基礎(chǔ)應用層，具有感知識別的大量傳感器嵌入其中，這些感知元器件承載著智慧工廠和智能生產(chǎn)運轉(zhuǎn)所需要的一切必要信息，收集了來自于生產(chǎn)環(huán)境的溫度、濕度，生產(chǎn)線的物料配比、工序，智能物流的配送等各類信息，為產(chǎn)品設計、迭代研發(fā)提供了必要反饋，是整個生產(chǎn)價值鏈的集成。進入工業(yè)4．0以后，西門子等企業(yè)將掌握制造業(yè)的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，合理判斷各類產(chǎn)品實際生產(chǎn)情況和生產(chǎn)需求，掌握其他企業(yè)未來產(chǎn)品戰(zhàn)略，引領(lǐng)未來制造業(yè)的發(fā)展。

我國傳感器產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及趨勢

傳感器國內(nèi)需求規(guī)模龐大。全世界已有約35億個傳感器，2013年全球消費電子用傳感器的市場價值為152．7億美元，我國傳感器市場規(guī)模近年來維持在15％的增速持續(xù)快速增長，傳感器門類基本齊全，國內(nèi)傳感器企業(yè)約1700家左右，2013年我國傳感器市場規(guī)模突破1300億元?！段锫?lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》提出“十二五”期間要重點突破感知制造業(yè)發(fā)展瓶頸，提升感知技術(shù)和傳輸技術(shù)，推動傳感器高端化發(fā)展，《中國電子元件“十二五”規(guī)劃》也提出將投資5000億元，為傳感器的發(fā)展提供了廣闊的空間。未來五年，傳感器行業(yè)將繼續(xù)保持高速增長態(tài)勢，到2015年需求量將達到近200億只，銷售額有望突破1500億元，將全面帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

傳感器逐漸滲透到國防社會經(jīng)濟各個領(lǐng)域。隨著新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命的深入，傳感器應用范圍越來越廣，從傳統(tǒng)的工業(yè)及汽車電子產(chǎn)品、通信電子產(chǎn)品、消費電子產(chǎn)品專用設備等領(lǐng)域逐步向軍事工程、航天技術(shù)、醫(yī)療、環(huán)保、氣象等電子設備領(lǐng)域迅速蔓延，其應用滲透到國民經(jīng)濟各行各業(yè)，新領(lǐng)域所用傳感器已經(jīng)占據(jù)市場15％左右的份額。同時，傳感器具有品種多、批量少的特點，據(jù)不完全統(tǒng)計有12大類、42小類、6000多品種，2萬多種規(guī)格，產(chǎn)品規(guī)格多，應用分散，如一輛普通家用轎車上大約需要安裝幾十到近百只傳感器。

傳感器為信息收集大開方便之“門”。傳感器在促進工業(yè)智能化數(shù)字化的同時，也有可能成為打開潘多拉魔盒的鑰匙，通過傳感器收集數(shù)據(jù)信息十分便捷，且由于量大面廣，很難被我國有效控制，信息安全面臨新的挑戰(zhàn)，岌岌可危。如，國外一家工程機械裝備企業(yè)出口我國，設備內(nèi)置大量傳感器用以記錄設備運行過程中的坡度、環(huán)境溫度和濕度、挖掘重量、次數(shù)等各種信息，通過上傳至服務器進行簡單運算就能夠掌握我國地理測繪數(shù)據(jù)，嚴重危害國防經(jīng)濟安全。國外多家研究機構(gòu)正在研究使用光學多種類型的傳感從你的身體和神經(jīng)系統(tǒng)中提取的情感，能夠通過表情識別了解使用者的心情。未來可穿戴設備（如：谷歌眼睛），通過傳感器置入，能夠記錄使用者的位置信息和周圍聲波、圖像信息，國外機構(gòu)通過該設備能夠快捷掌握我國社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)。

傳感器國際寡頭壟斷，我國嚴重依賴進口。全球傳感器資源出現(xiàn)像寡頭壟斷聚集的趨勢，國外大型企業(yè)主導傳感器市場，近年來，以霍尼韋爾、西門子、ABB等為代表的國際傳感器巨頭通過兼并重組和國際協(xié)作，抱團搶占傳感器高低，并加速從高端市場擴展至中低端市場，壟斷態(tài)勢日益顯現(xiàn)。我國傳感器企業(yè)雖然眾多，但大部分屬于小微企業(yè)，核心技術(shù)少，創(chuàng)新能力弱，如國內(nèi)一般將國外樣品（樣機）進行分析測繪，充其量有點集成創(chuàng)新，基本屬于“克隆”，新原理開發(fā)和新器件研發(fā)屬于鳳毛麟角。國內(nèi)傳感器產(chǎn)品系列不全，高端、高精度產(chǎn)品大量進口，在測量精度、溫度特性、響應時間、穩(wěn)定性、可靠性等指標與國外差距較大。目前傳感器進口占比80％，傳感器芯片進口占比達90％。如高精度、高穩(wěn)定的低微差壓傳感器（量程≦1KPa），高差壓、高靜壓傳感器（量程≧3MPa、靜壓≧60MPa），國內(nèi)尚不具備供貨能力，基本依靠國外進口。

發(fā)力傳感器技術(shù)推動工業(yè)4.0全面爆發(fā)

傳感器在工業(yè)自動化領(lǐng)域極為重要，扮演著為物理世界和控制系統(tǒng)提供信息連接的重要角色。在工業(yè)過程控制中，計算機技術(shù)已經(jīng)相對成熟，需要采集的信息正在不斷增加，生產(chǎn)過程要求大量的各類傳感器，把大量非電量的物化參數(shù)轉(zhuǎn)化成電信號控制信息，以滿足各個工業(yè)過程中的自動化和智能化的發(fā)展需求。

中國傳感器產(chǎn)業(yè)整體素質(zhì)參差不齊，高端產(chǎn)品自給率不足。未來幾年，信息技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的全面應用將會促進工業(yè)傳感器市場規(guī)模的迅速增長。“中國制造2025”的提出會促進企業(yè)全面智能化改造，加快產(chǎn)品更新?lián)Q代，提高產(chǎn)品技術(shù)含量，逐漸縮短國內(nèi)與國際先進水平的差距，在生產(chǎn)設備、工業(yè)環(huán)境和流程管理等部分中融入傳感器、微處理器、PLC和數(shù)字通信接口等現(xiàn)代信息技術(shù)，提高產(chǎn)品的數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡化的程度，進而提高產(chǎn)品的技術(shù)含量和附加價值，最終實現(xiàn)我國制造企業(yè)競爭力的提高以及整體工業(yè)水平的提高。

對于推進傳感器發(fā)展，政策法規(guī)必不可少。據(jù)工信部電子元器件行業(yè)發(fā)展研究中心總工程師郭源生透露，工信部“智能傳感器產(chǎn)業(yè)三年行動指南（2017-2019年）”即將出臺，該行動指南明確產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標和方向就是傳感器的智能化，并制定了產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖，確定了MEMS（微機電系統(tǒng)）工藝和集成電路工藝相結(jié)合的產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑，以及以市場應用為主導的政策扶持原則。

此外，我國應在工業(yè)強基工程中設立傳感器專項，重點解決我國智能制造實施過程中的核心問題；在智能制造工程實施過程中，要求企業(yè)必須應用50％以上的工業(yè)強基工程支持的傳感器產(chǎn)品，并納入到聯(lián)合體中；同時，支持已經(jīng)開展傳感器工業(yè)強基突破的企業(yè)，牽頭制定相應的智能制造行業(yè)標準，以標準帶動各領(lǐng)域發(fā)展。通過這兩大主要工程的聯(lián)動，打通產(chǎn)品從突破到應用的壁壘，發(fā)揮財政專項資金的最大效用。

傳感器技術(shù)密集，產(chǎn)業(yè)難度大，在研發(fā)、工程化以及實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)時，要求高強度、連續(xù)性投資。建議國家加強頂層設計，增加工業(yè)強基專項資金投入，實施滾動式投資，圍繞敏感材料、光學玻璃、MEMS工藝、檢驗檢測、人才培養(yǎng)等實施鏈式突破，以主機整機帶動傳感器發(fā)展，爭取5～10年內(nèi)全面突破傳感器制約因素，保障我國國防和社會經(jīng)濟安全。

總之，我國要政策、資金、技術(shù)、人才上加大投入力度，全面加快傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展，積極推動制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級。

更多資訊請關(guān)注傳感器頻道

以上內(nèi)容由傳動網(wǎng)整理，部分資料來自電子發(fā)燒友網(wǎng)、智造網(wǎng)、工控網(wǎng)、圖片來自網(wǎng)絡。