物聯(lián)網(wǎng)的推廣與應(yīng)用，不僅為傳感器產(chǎn)業(yè)帶來了產(chǎn)品技術(shù)推廣及應(yīng)用的市場機遇。同時，技術(shù)創(chuàng)新和整個行業(yè)發(fā)展也面臨著新挑戰(zhàn)。反之，傳感器性能優(yōu)劣會直接影響物聯(lián)網(wǎng)性能的優(yōu)劣和大規(guī)模的推廣、應(yīng)用與發(fā)展。

　　傳感器將開放換代

　　物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將引發(fā)傳感技術(shù)升級、傳感器產(chǎn)品換代、傳感器生產(chǎn)組織形式變化。

　　傳感器產(chǎn)品優(yōu)劣取決于傳感器的工藝技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)裝備的能力。微型化、低功耗、可靈活編程等要求是技術(shù)創(chuàng)新能力的體現(xiàn)，而低成本、低價格往往體現(xiàn)出工藝技術(shù)裝備和管理水平。

　　隨著傳感技術(shù)的升級以及其產(chǎn)品轉(zhuǎn)型和更新?lián)Q代，在傳感器業(yè)界必將引發(fā)市場的重新定位和企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新熱潮。一些新的體制結(jié)構(gòu)模式創(chuàng)新和業(yè)務(wù)側(cè)重點優(yōu)勢突出的傳感器專業(yè)設(shè)計企業(yè)、芯片制造企業(yè)、產(chǎn)品制造企業(yè)和測試企業(yè)隨之產(chǎn)生，引發(fā)行業(yè)格局的新變化，迫使企業(yè)重組、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、品牌戰(zhàn)略經(jīng)營管理以及市場優(yōu)勝劣汰重新洗牌，逐步使得傳感器行業(yè)改變企業(yè)過于分散、規(guī)模偏小、市場亂象叢生和惡性競爭不良狀態(tài)，帶動整個行業(yè)經(jīng)濟效益向良性轉(zhuǎn)化。因此，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將引發(fā)傳感技術(shù)升級、傳感器產(chǎn)品換代、傳感器生產(chǎn)組織形式變化，引起傳感器“質(zhì)”和“量”的飛躍。

　　物聯(lián)網(wǎng)所需的智能化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化傳感器，需要與IC工藝、MEMS工藝緊密結(jié)合，充分利用IC的低功耗芯片設(shè)計、各種形式的封裝(BGA、倒裝、SiP、CSP、MCM等)、軟硬件協(xié)同設(shè)計以及大片集成工藝等技術(shù)的有機結(jié)合及應(yīng)用。需要傳感器制造企業(yè)和集成電路制造廠商通力合作，從芯片設(shè)計到制備工藝，從產(chǎn)品開發(fā)到工業(yè)應(yīng)用，探索出新的組織結(jié)構(gòu)與模式。當(dāng)前，國內(nèi)在集成化、網(wǎng)絡(luò)化以及MEMS工藝技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)程上比較緩慢，新型傳感器技術(shù)方面的國家標(biāo)準(zhǔn)較為分散凌亂，有待于進(jìn)一步規(guī)范與完善。

　　物聯(lián)網(wǎng)傳感器不僅需要滿足微型化、低成本、低價格、低功耗以及可靈活編程等基本條件，同時，還要在穩(wěn)定性、可靠性、高精度、靈敏度、抗干擾能力等性能指標(biāo)上，達(dá)到更高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求?；谖锫?lián)網(wǎng)傳感器應(yīng)當(dāng)重點研究與開發(fā)以下難點突出的技術(shù)問題，包括微型化技術(shù)、低成本技術(shù)、低功耗技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)等。

　　隨著上述突出技術(shù)問題的解決，以及物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步廣泛應(yīng)用，國內(nèi)外將掀起新一輪傳感器熱潮，傳感器的市場需求將呈幾何式增長。2005年～2009年，傳感器銷售額年均增長率達(dá)23%。業(yè)內(nèi)專家預(yù)測，未來5～10年，傳感器銷售額年均增長率有望達(dá)到30%以上，部分領(lǐng)域的應(yīng)用會呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。例如面向自然災(zāi)害的監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、交通監(jiān)控、公共設(shè)施監(jiān)控和公共服務(wù)領(lǐng)域等各類網(wǎng)絡(luò)化傳感器;智能家居、遠(yuǎn)程醫(yī)療、健康管理等無線網(wǎng)絡(luò)終端運用的各類傳感器，年增長率將會超過50%以上。

　　政府協(xié)調(diào)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化

　　抓好傳感器產(chǎn)業(yè)化建設(shè)將成為今后一段時期的當(dāng)務(wù)之急。

　　在當(dāng)前行業(yè)分散，企業(yè)弱小的情況下，應(yīng)發(fā)揮政府協(xié)調(diào)和推進(jìn)作用。具體建議如下：

　　1.由國家設(shè)立并組織實施敏感元件與傳感器產(chǎn)業(yè)化專項，提供產(chǎn)業(yè)化扶持和引導(dǎo)資金;有針對性地扶持行業(yè)重點技術(shù)產(chǎn)品，通過產(chǎn)業(yè)化專項的實施來促進(jìn)敏感元件與傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　2.制定科技成果產(chǎn)業(yè)化、科技成果轉(zhuǎn)化引導(dǎo)性政策，并給予相應(yīng)的稅收減免補貼政策;宣傳和普及相關(guān)配套的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)政策和法律法規(guī)，減少傳感器行業(yè)侵權(quán)行為和違法現(xiàn)象，以保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)擁有者的根本利益，逐步形成高技術(shù)產(chǎn)品的良性競爭和發(fā)展。

　　3.組織行業(yè)有關(guān)單位和專家制定行業(yè)產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和同一種類型產(chǎn)品的規(guī)范;減少產(chǎn)品技術(shù)不必要的多、亂、雜現(xiàn)象。改善多品種、小批量的局面，為產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。

　　4.建立多個產(chǎn)業(yè)化示范基地和地區(qū)，形成產(chǎn)業(yè)龍頭和行業(yè)品牌;鼓勵組建以地區(qū)、產(chǎn)品為主要紐帶的產(chǎn)業(yè)集團(tuán)，運用市場化手段進(jìn)行企業(yè)整合。

　　5.鼓勵人才引進(jìn)和高端人才的培養(yǎng)，鼓勵工科大專院校建立傳感器專業(yè);引導(dǎo)國外高級人才投入行業(yè)發(fā)展建設(shè);鼓勵國內(nèi)人才積極創(chuàng)業(yè)發(fā)展，創(chuàng)造良好人才環(huán)境與氛圍。

　　6.鑒于目前行業(yè)分散、規(guī)模偏小等特點，由政府牽頭組建傳感器產(chǎn)業(yè)推進(jìn)聯(lián)合會;形成資源優(yōu)勢互補的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，引領(lǐng)和規(guī)范行業(yè)行為，提供各種服務(wù)工作。

　　為了促進(jìn)我國智能傳感器產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展能夠盡快與發(fā)達(dá)國家站在同一起點上以及在國際市場上具有差異化競爭，抓好傳感器產(chǎn)業(yè)化建設(shè)將成為今后一段時期的當(dāng)務(wù)之急。

　　專家觀點

　　中國RFID產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟常務(wù)副秘書長王力建

　　“物聯(lián)網(wǎng)兩大關(guān)鍵是空口技術(shù)和標(biāo)識。在解決空口技術(shù)上，我國要制定出自己的空口標(biāo)準(zhǔn)，而且要基于自主知識產(chǎn)權(quán)?！?/p>

　　現(xiàn)在國際標(biāo)準(zhǔn)超高頻在860～960MHz的范圍，我國是在840～845MHz和920～925MHz。每個國家都不太一樣，談不上與國外的差距。

　　我們給物聯(lián)網(wǎng)中的“物”貼上標(biāo)簽，這個標(biāo)簽可能是基于超高頻的，也可能是基于微波，即頻率不一樣。這一標(biāo)簽應(yīng)該能夠存儲該物品的網(wǎng)址，通過掃描，就應(yīng)該可以在網(wǎng)上找到該物品。

　　此舉是為該物品建立通道，其中最主要的技術(shù)就是“空中接口技術(shù)”。只要解決了“空口技術(shù)”，就解決了物品怎么上網(wǎng)的問題。另一個問題就是怎么找到它，也就是標(biāo)識問題。這就像我們每個人的網(wǎng)址和郵箱一樣，關(guān)鍵是這個標(biāo)識用什么方式來編。

　　物聯(lián)網(wǎng)兩大關(guān)鍵：一個是解決空口技術(shù)———即如何進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的問題，第二是標(biāo)識———就是到了網(wǎng)絡(luò)怎么找到的問題。其他一切問題，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)早已解決。

　　物聯(lián)網(wǎng)與平常使用的計算機網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別在于：一個是無線，一個是有線?，F(xiàn)在計算機網(wǎng)址是美國人在管，超市物品上的條碼也是國外人在管理。在物聯(lián)網(wǎng)上，如果還要別人來管，那我們就很被動了。

　　在解決空口技術(shù)問題上，我國要制定出自己的空口標(biāo)準(zhǔn)，而且是基于自主知識產(chǎn)權(quán)，這樣建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)就好辦得多。

　　超高頻和微波RFID技術(shù)也可以用國外的產(chǎn)品，但會存在一些問題。比如，一是信息安全會有問題;二是賺不到錢。我們可以用數(shù)據(jù)說話，微軟、IBM、惠普公司等年營業(yè)額一般在1000多億美元，而國內(nèi)電子百強的前十位基本都在1000多億人民幣，在營業(yè)額上我們約是人家的1/6;在利潤率上，人家利潤率在20%～30%，而我們的利潤率基本沒有超過5%，又是他們的1/6。

　　與國外差距的原因在于，我們都符合國際標(biāo)準(zhǔn)，所以我們得給人家交錢，交專利費;而對方則是在收錢，收取專利費。業(yè)界一些人士還以符合國際標(biāo)準(zhǔn)為榮，有時這是一種錯誤引導(dǎo)。

　　我國成為第二大經(jīng)濟體，可是我國的GDP質(zhì)量太差。雖然我們的營業(yè)額超過日本，但是掙的錢可比人家少得多。我們賣一個電視才賺幾十塊錢，人家賣一臺電視能賺上千塊錢。如果我們不掙錢，意味著國家可動用的資金量就很有限。

　　超高頻和微波RFID關(guān)鍵技術(shù)還是有市場前景，因為國家當(dāng)前在全力推動。國家有關(guān)部門現(xiàn)在已經(jīng)意識到基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)對國家安全產(chǎn)業(yè)推動的重要性。隨著國家的重視和力推，物聯(lián)網(wǎng)的前景會很好?，F(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)的推廣和應(yīng)用，國家在里面起到的作用比較大，比如交通物聯(lián)網(wǎng)、公安物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等。

　　在進(jìn)行政府采購時，國家有關(guān)部門招投標(biāo)的時候，如果不符合我國標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該不允許采購，這是關(guān)鍵。

　　西安華迅微電子有限公司董事長周文益

　　“從關(guān)鍵指標(biāo)來看，國內(nèi)芯片的電流、面積還比較大，抗干擾性需要提高，國家應(yīng)該加大投入力度，并通過制定政策的方式吸引更多的風(fēng)險資金或更多下游廠家介入?！?/p>

　　在導(dǎo)航芯片和模塊方面，無論是射頻芯片還是基帶芯片，目前國內(nèi)都已經(jīng)有若干家企業(yè)研發(fā)成功兼容GPS和北斗二代的雙模導(dǎo)航定位芯片。民用GPS北斗二代雙模雙通道射頻芯片的代表廠家主要有西安華迅、重慶24所、中科院微電子所等;基帶芯片廠家主要有北京和芯星通、西安華迅、北京東方聯(lián)星和杭州中科微等。有關(guān)雙模雙通道射頻芯片，目前國外還沒有廠家報道研發(fā)成果，可以說國內(nèi)處在領(lǐng)先地位。從關(guān)鍵指標(biāo)來看，國內(nèi)芯片的電流、面積還比較大，抗干擾性需要提高。

　　基帶芯片以主要性能指標(biāo)來衡量。國內(nèi)雙模導(dǎo)航基帶芯片的關(guān)鍵技術(shù)已基本突破，但性能指標(biāo)還有待進(jìn)一步提高。

　　另外，由GPS北斗二代雙模芯片設(shè)計成的接收機模塊尺寸卻偏大，功耗也較大,這需要進(jìn)一步改善。此外，差距還在于國內(nèi)目前還處在比較單一的導(dǎo)航芯片階段，橫向集成比較少。

　　對于基帶芯片來說，為了使GPS北斗的雙模芯片達(dá)到與單GPS完全持平的水平，芯片內(nèi)部采取創(chuàng)新的架構(gòu)和算法、工藝上采用小于90nm的CMOS技術(shù)設(shè)計以及考慮創(chuàng)新的低功耗設(shè)計是必須的。創(chuàng)新的架構(gòu)和算法可以進(jìn)一步提升芯片接收的靈敏度，也可以提高精度;但由于性能的提升可能會增加芯片的電流，加上目前芯片本身電流就比較大，所以采用更小尺寸的工藝以及低功耗的設(shè)計方法是解決問題的幾個途徑。此外，為了使目前雙模導(dǎo)航模塊的尺寸進(jìn)一步減小，將射頻與基帶集成SoC單芯片是一個有效的手段。

　　要解決以上這些問題，以及達(dá)到與國外芯片完全同等的水平，難度較大。國外幾家芯片廠家在研發(fā)GPS芯片方面的投入超過1.5億美元;Globalocate公司成立于2002年，于2009年被Broadcom收購，總投資是1.5億美元;歐洲的u-blox公司總投資大約1億美元。而中國的幾大芯片廠家所有投資的總和不到0.5億美元。雖然中國的人工比較便宜，但中國的工作效率偏低，基礎(chǔ)薄弱。我們可以站在他人的肩膀上進(jìn)行開發(fā)，但工藝生產(chǎn)等方面的投入是世界統(tǒng)一價格的，屬于硬投入。

　　為了解決這些問題，國家應(yīng)該加大投入力度。因為芯片產(chǎn)業(yè)是一個高技術(shù)、高風(fēng)險和周期長的領(lǐng)域，一般的風(fēng)險投資都不敢介入。此外，國家也可以通過制定政策的方式吸引更多的風(fēng)險資金或更多下游廠家介入。比如，國家可以制定類似美國要求所有手機都必須攜帶GPS的政策，來要求中國所有的車輛或手機等都必須配備北斗導(dǎo)航或定位的功能，這樣國家可催生一個巨大的產(chǎn)業(yè)。

　　GPS北斗導(dǎo)航定位的市場前景非常廣闊，從2007年～2015年中國導(dǎo)航定位產(chǎn)品年增加量統(tǒng)計預(yù)測來看，2008年用戶增加數(shù)量為近700萬，2009年成倍增加，到2015年則年增加量預(yù)計超過一億戶。增加速度最快的則是導(dǎo)航定位手機，占有總量的80%以上。到2020年，我國導(dǎo)航用戶總量將達(dá)到8億戶。同時，行業(yè)的總產(chǎn)值會穩(wěn)定增長。2008年總產(chǎn)值為389億元，2009年可達(dá)到569億元，2010年接近800億元，2011年超過1000億元，到2015年會超過2500億元。