图文并茂传感器发展历史,你知道吗?
传感器、通信与计算机并称为现代信息技术的三大支柱,更是物联网的核心基础。它的应用覆盖国民经济及国防科研的各个领域,属于国民经济中兼具基础性与战略性的重要产业。当前全球聚焦的物联网、大数据、云计算技术,以及智慧城市的各类技术落地,都对传感器技术有着巨大需求。
科技始终在拓展人类的能力边界。机械延伸了人类的体力,计算机延伸了人类的智力,而无处不在的传感器,则大幅拓展了人类的感知力。
美国早在 20 世纪 80 年代就宣称世界已进入传感器时代。20 世纪 80 年代初,美国成立国家技术小组(BGT),负责组织和领导大公司、国有企业及相关机构推进传感器技术发展。在保障美国武器系统质量优势的关键技术中,被动传感器占据八项。2000 年,美国空军列出 15 项助力提升 21 世纪空军能力的关键技术,传感器技术位列第二。
美国的发展模式遵循先军工后民用、先改进后普及的发展道路,其特点是显著的:
(1)重视传感器功能材料的研究;
(2)重视传感器技术的发展。美国霍尼韦尔公司的固态传感器开发中心每年投资5000万美元在设备上,目前拥有计算机辅助设计、单晶生长、加工、图形发生器、分步重复摄影、自动喷漆。最先进的成套设备和生产设备。每三年左右更新n条线路,例如胶和光刻、等离子体蚀刻、溅射、扩散、外延、蒸发、离子注入化学气相沉积、扫描电子显微镜、封装和屏蔽动态测试。只有这样,才能保证技术的领先水平。
(3)重视工艺研究:传感器的原理不难,也不保密,最机密的是工艺(制造)。许多评价传感器不是一般的工业产品,而是完美的工艺杰作。在美国,大约有1300家生产和开发传感器的制造商,以及100多个研究所和学院。
传感器,不是 KOC 那种的新造词,而是一个非常传统的常用词汇,大家在新华词典中就可以轻松找到。英文称 Sensor 或是 Transducer。“传感器”在新韦式大词典中定义为:“从一个系统接受功率,通常以另一种形式将功率送到第二个系统中的器件”。根据这个定义,传感器的作用是将一种能量转换成另一种能量形式,所以不少学者也用“换能器-Transducer”来称谓“传感器-Sensor”。
简单来说,传感器就是一种检测装置,通常由敏感元件和转换元件组成,可以测量信息,也可以让用户感知到信息。通过变换方式,让传感器中的数据或价值信息转换成电信号或其他所需形式的输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

国内外发展历程与现状
福布斯指出,当前乃至未来几十年,影响并改变世界经济格局与人们生活方式的 10 大科技产品中,传感器位居首位。美国国家科学发展基金会更是认为,本世纪的重大变革在于通过网络联结物质世界,赋予其具备信息感知能力的电子神经系统,而扛起这一重任的核心正是传感器。该国每年度约 69 亿美元的财政预算,会投入传感器基础技术与应用研究,并将其称为 “Sensor Revolution”(即传感器革命)。
美国明确了信息技术的发展逻辑:计算机技术是核心,敏感技术与光电子技术是关键重点,新材料、微电子技术则是支撑基础。通信与计算机的融合,以及多元化新技术的跨界整合,代表着美国信息技术的发展方向。早在 20 世纪 70 年代初,西方发达国家曾大力发展计算机与通讯技术,却忽视了传感器技术,最终陷入 “大脑” 发达、“五官” 迟钝的窘境,传感器产业发展相对惨淡。
直到 20 世纪 80 年代初,美、日、德、法、英等国家纷纷转变态度,将加速传感器技术发展确立为核心方针,视其为关乎科技进步、经济发展与国家安全的关键技术,纳入长远发展规划和重点计划。这些国家还采取严格保密规定,对传感器技术进行封锁控制,禁止技术出口,尤其针对中国。日本 1979 年在《对今后十年值得注意的技术》中将传感器列为首位;美国国防部 1985 年公布的二十项军事关键技术中,传感器技术位列第十四;《星球大战》计划、欧洲《尤里卡》计划、前苏联《军事航天》计划,以及英、法、德等国的高技术领域发展规划,均将传感器列为重点发展技术,并把其科研成果、制造工艺与装备纳入国家核心技术范畴。
目前国际上尚未形成制定传感器国际标准的统一准则与规范,也没有权威性的传感器标准类型,仅能简单划分为物理传感器、化学传感器和生物传感器三大类别。其中,物理传感器包含声、力、光、磁、温、湿、电、射线等类型;化学传感器涵盖各种气敏、酸碱 PH 值、离子化、极化、化学吸附、电化学反应等相关类型;生物传感器则有酶电极、介体生物电等类别。但部分传感器在产品用途与形成过程中的因果关系相互交织,既无法归入物理类,也难以划分到化学类,严格分类存在较大难度。

用传感器分类和命名方式,主要有以下几种类型:
(1)按转换原理可分为物理传感器、化学传感器和生物传感器。
(2)按传感器的检测信息来分可分为声敏、光敏、热敏、力敏、磁敏、气敏、湿敏、压敏、离子敏和射线敏等传感器。
(3)按照供电方式可分为有源或无源传感器。
(4)按其输出信号可分为模拟量输出、数字数字量输出和开关量传感器。
(5)按传感器使用的材料可分为:半导体材料;晶体材料;陶瓷材料;有机复合材料;金属材料;高分子材料;超导材料;光纤材料;纳米材料等传感器。
(6)按能量转换可分为能量转换型传感器和能量控制型传感器。
(7)按照其制造工艺,可分为机械加工工艺;复合与集成工艺;薄膜、厚膜工艺;陶瓷烧结工艺;MEMS工艺;电化学工艺等传感器。
全球产品化的传感器种类约有2.6万余种,我国已经拥有约1.4万多种,大多为常规类型和品种;7000多种可产品化,而在医疗、科研、微生物、化学分析等特殊品种上仍有短缺和空白,存在着较大的技术创新空间。

共性基础工艺与三大技术创新趋势
MEMS 工艺技术是各类传感器的共性基础工艺,被业界誉为传感器的创新源泉。正如硅谷 MEMS 工艺技术创始人丹尼斯先生所言:“20 多年来,硅谷传感器产品一直都是围绕着以硅基材料为主体的 MEMS 芯片和不同行业领域的市场应用需求,开展不同结构形式的封装的产品竞争与创新”。
在美国硅谷的传感器领域,以 MEMS 工艺技术为核心,根据不同行业的功能需求,开展不同封装结构的传感器产品创新已持续近 25 年。由此诞生的传感器产品种类繁多、形态各异,应用领域不断拓展,得到了各行业的广泛认同与采纳。
2011 年,美国行业认定 MEMS 工艺已趋于成熟,具备广泛推广应用的条件,进而确立传感器产业围绕 MEMS 工艺技术与应用两大方向实现创新突破。
长期以来,传感器始终处于多品种小批量的生产状态。这一方面源于敏感机理、敏感材料的差异,另一方面也受工业现场环境、使用场景,以及被检测介质、个性化参数、结构要求等复杂性因素影响。再加上工艺技术的分散性、复杂性,以及设备装置价格昂贵等制约,业界将其生产过程称为制造 “工业工艺品”。
为破解这一现状,各国工程技术人员围绕工艺技术的协同与融合,在产品规范化、性能归一化、功能集成化、结构标准化,以及工艺设备和工装夹具的产业化等方面开展了长期的技术开发与创新,形成了一大批各具特色的技术成果。
从美国传感器产业发展来看,呈现几个特点:
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一是在共性基础技术上下功夫,并注重新技术、新工艺创新应用,不断提升品质。
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二是强调传感器网络化、智能化节点技术、能量捕捉技术及协同创新。
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三是核心技术都有政府管控、扶持、资助与推动的影子。
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四是重点推广应用领域的引领与带动作明显。如军事工业、装备制造、物流、生态环境监控(森林防控)、移动医疗、智能家居等。

产业化生态体系与环境建设
借助共性基础技术和工艺,建立生产可柔性化、工艺规范化、产品标准化的生产体系,寻找产品的配套市场,彻底改变技术和市场的孤岛化、碎片化问题是传感器产业化的关键之处。根据MEMS工艺技术和产品市场应用特点,温敏、声敏、力敏、光敏、气敏、磁敏、频率等7大类型产品符合产业化技术特点和市场规模化需求,可实现产业化规模生产。
另外,以硅麦克风为代表的声敏传感器已经在国内外形成了十大主流特色品牌产品和商家(其中有瑞声、歌尔国内两家企业),实现了产业化规模生产;温、湿度传感器美国、德国、瑞士、日本、中国等国家都有规模化生产能力,在未来发展中温湿度将复合在其他物理量传感器之中,比如,力敏、磁敏可同时检测温湿度参数;频率含RF射频、毫米波等共性工艺技术接近、而参数、功能、应用差异较大的产品,可在同一厂家实现产业化。特别是在手机、智能交通、生物感知等应用领域具有爆发式增长,具有较大的诱惑力。射频器件95%仍是欧美厂商主导,甚至没有一家亚洲厂商进入。为了打破行业垄断现象,这将成为未来技术创新与竞争的焦点。

业内期待依托经济、技术优势突出的发达地区,聚集国内外数十家以上传感器专业公司与科研院所,打造具备产品技术工艺特色、产业化规模优势及国际市场影响力的产业集群或基地。最终形成年销售额超 1000 亿元人民币(150 亿美元)、年增长率不低于 20% 的国际化传感器特色产业园区 ——“传感谷”。
这一园区将构建以敏感元器件为核心,以智能化、网络化、模块化集成应用为创新主体,以物联网、智慧城市为应用目标的产业链构架(产业生态)。同时搭建政、产、学、研、用、服六维一体的生态环境,实现产业化集群式发展,形成我国传感器 “双生态” 产业链,打造产业特色鲜明、区位优势突出的国际传感器产业园。
这一期待源于我国传感器产业与国外的显著差距,而产业发展缓慢的核心症结在于认识层面的不足。国内对传感器存在偏见和片面认知,缺乏国家战略高度的重视;加之传感器分属不同行业和部门,多头管理导致发展共识难达成、管理乱象丛生,政策支持力度不足进一步造成产业分散、产品无法系列化。
我国 1200 多家传感器企业中,95% 以上是小微企业。这些企业一方面缺乏充足的人力、物力、工艺技术等资源配置,产业化基础薄弱;另一方面市场准入门槛偏高,企业缺乏应用开发和技术创新能力,产品整体技术水平、参数性能指标(尤其是可靠性、稳定性)比国外同类产品低 1~2 个数量级,难以满足市场对企业资质和配套能力的要求。
此外,行业缺乏龙头企业引领和带动,没有具备国际影响力的品牌、市场竞争力及基础研究能力,导致行业内专业化企业占比不足 3%。核心芯片大多依赖进口,中高档产品几乎 100%进口,整体工艺技术水平落后国外先进国家 10~15 年。

传感器技术发展经历的三个历史阶段
第1代是结构型传感器,它利用结构参量变化来感受和转化信号。例如:电阻应变式传感器,它是利用金属材料发生弹性形变时电阻的变化来转化电信号的。
第2代传感器是70 年代开始发展起来的固体传感器,这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,是利用材料某些特性制成的。如:利用热电效应、霍尔效应、光敏效应,分别制成热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。
70年代后期,随着集成技术、分子合成技术、微电子技术及计算机技术的发展, 出现集成传感器。集成传感器包括2种类型:传感器本身的集成化和传感器与后续电路的集成化。例如:电荷耦合器件(CCD),集成温度传感器AD 590,集成霍尔传感器UG 3501等。这类传感器主要具有成本低、可靠性高、性能好、接口灵活等特点。集成传感器发展非常迅速,现已占传感器市场的2/ 3 左右,它正向着低价格、多功能和系列化方向发展。
第3代传感器是80年代刚刚发展起来的智能传感器。所谓智能传感器是指其对外界信息具有一定检测、自诊断、数据处理以及自适应能力,是微型计算机技术与检测技术相结合的产物。80年代智能化测量主要以微处理器为核心,把传感器信号调节电路、微计算机、存贮器及接口集成到一块芯片上,使传感器具有一定的人工智能。90年代智能化测量技术有了进一步的提高,在传感器一级水平实现智能化,使其具有自诊断功能、记忆功能、多参量测量功能以及联网通信功能等。

传感器的崛起历程及行业发展现状
苹果新一代手机iPhone 6和智能手表的亮相,让全球众多苹果手机的追随者又有了一次彻夜排队的理由。赋予苹果手机越来越强大功能的,不仅是越来越强大的芯片,更重要的是手机上越来越多、越来越精良的传感器。
数年前,当乔布斯拿着苹果手机“晃一晃”就可以让它有所反应的时候,手机的智能化时代真正开始了。几年后,手机从一种通讯工具变成了一个人们离不开的伙伴。
让手机具备这样“魔力”的,是触摸屏、陀螺仪、加速度计等各式各样的传感器。
——触摸屏是一种电容触摸传感器。用于感受手机位置和运动的,是陀螺仪和加速感应器。当你接电话把耳朵贴到屏幕上时,让屏幕变暗并关闭触摸屏的是红外线接近传感器。根据环境光线强弱自动调节屏幕亮度的,是环境光传感器。当然,还有用于导航的“指南针”——磁阻传感器,以及用光电传感器制作的摄像头。
在9月9日的发布会上,最大的亮点还是苹果在传感器运用上的突破。iPhone 6手机增加了集合多种传感器的动作协感应器,可以用来测量海拔高度的气压传感器,可以实现指纹支付的近场通讯模块和指纹传感器。iWatch背后的四个环状传感器,原理是通过LED光照射到皮肤上形成反射,以此判断血管的运动、检测佩戴者的脉搏。
不仅仅是手机,在汽车、家用电器、可穿戴设备上,以及工业自动化领域,越来越多的传感器成为机器的“耳目”。
普通公众了解甚少的是,即将给人们生活方式带来更大变化的物联网,其最核心的基础技术也是传感器。有科学家预言,传感器将像“人体的五官”一样,在未来充满各个领域和空间。
当下,随着物联网时代的开启,各式各样的传感器正成为无处不在的神经元,全球对于传感器的需求也开始呈现爆发性的增长。但是,在这一次盛宴开启的前夜,业界又遗憾地发现,中国似乎又落伍了。
在德国的博世,美国的霍尼韦尔、飞思卡尔这些传感器巨头享受它们“厚积薄发”带来的收益时,中国企业如何从中分一杯羹?

模仿人体五官
“传感器就好像是人的五官。”中科院微系统所传感技术联合国家重点实验室主任李昕欣对财新记者说,人类在计算机的时代,解决了大脑的模拟问题,相当于用0和1实现了信息的数字化,利用布尔逻辑解决问题;现在是后计算机时代,开始模拟五官。
传感器(transducer、sensor)往往又被称为换能器,功用是把其他信息转换为电信号。它通常由敏感元件和转换元件组成,能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。可以说,是传感器让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让物体慢慢变得活了起来。
传感器的发展,最早是来自工业自动化的推动。
出于提高效率的目的,工业生产开始由中央控制室控制各个生产节点上的参量,包括流量、物位、温度和压力四大参数,催生了传感器的发展。这个趋势从上世纪70年代开始,到现在也是传感器应用最多的一种形式。
清华大学精密仪器系教授董永贵告诉财新记者,在传感器这一概念“出现”之前,早期的测量仪器中其实就有传感器,只不过是以整套仪器中一个部件的形式出现。所以,中国在1980年以前,介绍传感器的教科书叫做“非电量的电测量”。
“模拟人的五官” 是对传感器的形象描述,但传感器技术的成熟度因测量对象而异。工业测量中常用的力、加速度、压力、温度等物理量传感器发展相对成熟,而模拟人类视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉的传感器,大多还处于不够成熟的状态。
正如相关观点所述,视觉、听觉可归为物理量测量,技术相对较好;触觉传感器的表现稍差;嗅觉和味觉因涉及生物化学量测量,工作机理复杂,远未达到技术成熟阶段。
传感器的概念源于测量仪器的模块化发展,此后它从整套仪器系统中独立出来,成为单独的功能器件进行研究、生产和销售。从工作原理来看,传感器可分为物理传感器和化学传感器两大类。物理传感器利用压电效应、磁致伸缩现象、热电效应等物理效应,将被测信号量的微小变化转换成电信号;化学传感器则以化学吸附、电化学反应等现象为核心工作机制。近年来,利用生物特性制成的生物型传感器也逐渐出现,主要用于检测与识别生物体内的化学成分。
董永贵认为,传感器并非单纯的学科方向,各个学科都有相关研究。基于新发现的物理现象、化学效应制造的新型传感器,本质上是对其他专业基础研究成果的二次开发。
传感器市场的发展由应用需求推动。比如化学工业中,压力、流量传感器的市场规模相当大;汽车工业中,转速、加速度等传感器的需求旺盛。基于微电子机械系统(MEMS)的加速度传感器如今技术成熟,就离不开汽车工业的需求拉动。
同时,电子电路技术的飞速发展,让越来越多的测量问题集中到传感器环节。最终,传感器的性能直接决定了整套测量仪器的性能,这也成为传感器发展最重要的推动力。

MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)是指可批量制作的,集微型机械结构、微型传感器、微型执行器、通信等于一体的微型器件或系统。它体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高,适于批量化生产,易于集成和实现智能化,同时也能实现某些传统机械传感器所不能实现的功能。
谷歌已经花费了五年的时间来研发无人驾驶汽车。这些汽车上已经没有了加速踏板、刹车踏板和后视镜,而是通过内部的传感器和车载电脑来控制汽车的运行。
在各类传感器的帮助下,过去属于人与人之间的互联网,延伸和扩展到了任何物品与物品之间。
1999年,在美国召开的移动计算和网络国际会议就提出,“传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”;2003年,美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。
2005年国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》。该报告指出,无所不在的“物联网”通信时代即将来临,世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术(RFID)、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。
美国权威咨询机构FORRESTER预测,到2020年,世界上物物互联的业务,跟人与人通信的业务相比,将达到30比1,因此,“物联网”被称为是下一个万亿级的通信业务。
M2M就是把物与物联系起来,以达到人与物、物与物的实时交流,是物联网的最直接实现方式。
M2M技术,可以在运输过程中确保昂贵货物的安全,可以为运输中的冷藏货柜监测位置和温度,可以远程诊断发动机的状态,车主还可以实时接受导航和交通信息。
根据AT&T的评估,到2020年,全球M2M的连接数量将达到500亿。实际上,随着M2M解决方案的日渐成熟,通信、传感设备成本的下降,物联网将逐步渗入各个行业。
汽车、机械、大型设备等机器的全球互联,利用新的分析技术和商业智能解决方案,可以从海量数据中抽取出更多有价值的信息,也可以为客户提供更多的增值服务。

“物联网最核心、最基础的就是传感器。”中国物联网研究发展中心主任叶甜春对财新记者说,没有传感器就没有办法让机器自动感知信息。正是因为有了传感器加入网络,物联网的概念才被提出来。
外企厚积薄发
传感器在技术水平和功能上的迅速发展,一方面来自于计算机、检测等技术的发展,另一方面则源于应用领域需求的驱动。
飞思卡尔半导体公司的前身是摩托罗拉的半导体部门,2004 年从摩托罗拉独立后,专注为汽车、消费、工业、网络和无线市场设计制造嵌入式半导体产品。凭借深厚积累,它在短短几年内就跻身世界最大半导体公司之列。
飞思卡尔迅速崛起的核心原因,是手握摩托罗拉传承的数千项专利。这些专利有些虽源自几十年前,但厚重的技术积淀最终在近年迎来爆发,为公司发展奠定了坚实基础。
各类传感器是飞思卡尔的重要产品矩阵,其中基于 MEMS 技术的传感器应用场景极为广泛,远不止于手机领域。在电脑、汽车、导航设备,甚至电熨斗、运动装备中都能见到它的身影:导航仪在无卫星信号的隧道中,可通过传感器判断是否按惯性轨迹行驶;笔记本电脑掉落时,传感器能触发硬盘保护程序;电熨斗高温平放时,传感器会自动切断电源。
具体到细分领域,用于导航、动作捕捉的加速度传感器、磁力计,满足了医疗设备、导航设备、移动终端对高精度电子罗盘功能的需求;基于 MEMS 的压力传感器既可以测量大气压,也能检测血压、胎压,为家电、医疗、消费电子、工业控制和汽车市场提供了强大解决方案。
在汽车领域,近年来用于检测坠落、倾斜、运动等产生的力的变化的加速度传感器,已被广泛应用于安全气囊系统、电子稳定控制系统、电子泊车制动系统等场景。而运动传感器与压力传感器的组合,还能用于监控卧床患者,测量其呼吸和心率,甚至在患者试图下床时向护士站报警求助。

“2008年乔布斯就拿着手机晃了一晃,就带来了加速度传感器市场的爆发。”无锡感芯半导体(consensic)副总经理张毅对财新记者说。但是,在他看来,压力传感器的市场将会更大。
他说,压力传感器与其他传感器不同在于,市场应用高度碎片化。压力传感器上世纪70年代已经被开发出来,几十年里应用遍布世界各个角落,但是因为距离老百姓生活比较遥远,不那么广为人知。压力传感器在汽车的胎压监测、油压监测、一些高端家电上应用非常广泛,未来将在智能产品上获得更多应用。
随着技术的进步,让压力传感器的成本降得足够低,把过去应用于军事、工业上的高端传感器,最终将应用到智能终端上。
“很多传感器过去是用在飞机上的,现在用到了手机上,比如加速度传感器、磁力计、气压计、陀螺仪。”张毅说,随着iPhone 6和iWatch上实现了气压计的应用,压力传感器的市场被打开了,未来会有大幅度上升,未来五年会有10亿美元以上的增量。
有了气压计,人们所在之处的海拔高度就可以被精确识别;用于室内导航的话,就可以进行楼层识别;在为汽车导航的时候,就可以分辨汽车是在在高架上还是高架下,而且随着气压计更多的进入移动终端,就可以让每个人都成为气象终端,进行个性化的气象预报。
随着材料科学的进步,人们可制造出各种新型传感器。例如用高分子聚合物薄膜制成温度传感器,光导纤维能制成压力、流量、温度、位移等多种传感器,用陶瓷制成压力传感器。
现在博世、意法半导体、霍尼韦尔、飞思卡尔、日立等传统电子制造业巨头,都将传感器视为未来业务的主要增长点。目前 MEMS 传感器年产值约 200 亿美元,且增长势头十分迅猛。
“现在很多公司都对传感器感兴趣,核心是要设计出合适的产品,让用户接受传感器带来的服务。” 相关人士表示。他同时提到,“每年 20% 的工业自动化传感器更换需求,算不上最伟大的市场。真正的蓝海是那些历史上从未出现过的市场 —— 谁也没想到陀螺仪能用到手机里,这在以前根本是不敢奢望的事,但苹果实现了,这才是更宝贵的第一桶金。”
李昕欣介绍,从当前传感器的能力来看,部分方面尚未达到人类五官水平,但有些能力已经实现超越,比如监测爆炸物的传感器。从发展趋势而言,传感器需要解决功耗、体积、造价和寿命四大核心问题,未来要朝着更小、更便宜、功耗更低的方向发展,让每个人都能拥有、可以大量配备。
高小龙则表示,如今的传感器正集成更多智能,且需要与单片机、数字网络产品实现更紧密的融合。传感器需要具备更多分层智能,以解决电力保存、安全性和连接性等问题。随着物联网应用浪潮的临近,传感器系统会变得更加复杂,也将具备更强的背景感知和环境感知能力。“幸运的是,我们所有身处这个行业的人,都会觉得这份事业越来越有趣。”
“武装到牙齿”
今年以来,全球几大消费电子巨头纷纷加码布局,抢占以智能眼镜、智能手表为代表的可穿戴设备市场。在这一轮可穿戴设备的追逐热潮中,传感器已然成为产业链上最核心的组成部分。
常见的可穿戴式物理传感器产品丰富多样:能监测心率的智能手机与智能手表、可更精准测量心率和心血管指标的胸带式传感器、嵌入跑鞋或鞋垫中用于测量运动节奏、速度和距离的计步器。在电子元件升级与新型服装材料的双重推动下,传感器还开始与服装集成,广泛应用于身体撞击检测、生物信号监控、生物力学监控和生物反馈等场景。
随着非植入式电化学和生物传感器的发展,可穿戴式传感器正通过检测眼泪、唾液、汗液、皮肤组织液等体液,填补实时监测体内疾病及药效的市场空白。谷歌 2014 年初宣布研发的血糖监测隐形眼镜,就借助微型血糖传感器和无线发送器,通过分析眼泪监测体内血糖浓度,帮助患者摆脱对血糖仪的依赖,其核心原理正是利用泪液与血液间葡萄糖含量的相关性,服务于糖尿病的监测和管理。
过去镶嵌在假牙上的唾液传感器,如今已升级为可附着在牙齿上的图腾样式,并结合远程无线数据传输技术,能实时反映人体情绪、激素、营养和代谢状况。此外,汗液、皮肤组织液乃至尿液中都含有可反映人体健康状况的物质,各类企业纷纷投身相关传感器研发,致力于打造轻小且精准的产品,为人体健康实时检测提供支撑。
其他企业也在可穿戴传感器领域持续发力:英特尔公司曾宣布耗资 1 亿美元收购 Basis Science 公司,该公司的传感器技术可监测心率、血流量和散热量;2014 年 9 月初,芬兰赫尔辛基的睡眠传感器公司 Beddit 完成 800 万美元新一轮融资,其传感器通过检测穿戴者心脏收缩力获取心跳数据,借助胸壁运动探测呼吸节律,还能测量就寝时间、起床时间、睡眠时间,同时检测心率、睡眠质量、呼吸运动及打鼾情况。
2014 年 7 月底,售价仅 79 元的小米手环颠覆了整个手环市场。小米生态链产品总监夏勇峰曾对财新记者表示,这一价格已接近手环的成本价。该手环的核心成本来自蓝牙芯片和加速度传感器,可实现手机解锁、运动量监测、睡眠质量监测等功能。其搭载的加速度传感器来自美国 ADI 亚德诺半导体,号称是最低功耗的运动传感器,也是最省电的军用运动传感器,据该公司介绍,美国军用头盔上也配备了三颗同款传感器。

加速度传感器在进入消费电子市场之前,实际上已被广泛应用于汽车电子领域,主要集中在车身操控、安全系统和导航,典型的应用如汽车安全气囊(Airbag)、ABS防抱死刹车系统、电子稳定程序(ESP)、电控悬挂系统等。
POCT(即时检测)技术能实现随时随地的检测需求,凭借快速简便、效率高、成本低、检验周期短、标本用量少,且试剂稳定、便于保存携带的优势,已广泛应用于临床场景,甚至成为大众自我检测的常用方式。
2013 年美国《时代周刊》评选的十大医疗突破中,一款可显示怀孕时长的家用验孕棒就属于 POCT 技术的典型应用。从原理来看,它相当于把原本只能在医院完成的人绒毛膜促性腺激素水平检测,整合为一款便捷的生物传感器,让普通用户在家就能完成精准检测。
POCT 技术的核心支撑之一是生物传感器技术,这类技术融合了酶化学、免疫化学、电化学与计算机技术,通过离子选择电极、底物特异性电极、电导传感器等特定生物检测器开展分析检测。如今依托该技术,不仅有微型血糖检测仪、微型测序仪等常见设备,还出现了内置多种药物、能实时监测患者体内状况并选择性释放药物的智能药丸。
2024 年 9 月初在上海举办的生物大数据研讨会上,军事医学科学院微生物流行病研究所教授杨瑞馥提到,基于微流控、生物传感器和微机电技术的 POCT 快速检测技术,正推动检测设备向小型化发展,让检测场景不再局限于实验室,而是延伸到野外、车载环境乃至家庭之中。
高小龙则表示,当前我们接触到的可穿戴设备只是冰山一角。先进传感器未来将融入更多领域,比如服装、婴儿纸尿片、创可贴等日常用品。他认为,在不降低分辨率的前提下优化传感器的尺寸和功耗,是拓展更多应用场景的关键第一步。除此之外,智能配药系统、能改善患者生活质量的医疗设备、机器人家电产品以及汽车主动安全系统等,也将成为传感器技术即将落地的热门应用方向。

中国传感器差距
传感器作为现代科技的前沿技术,被认为是现代信息技术的三大支柱之一,也是国内外公认的最具有发展前途的高技术产业。
然而,在传感器迎来春天的时候,中国公众看到的似乎仍然是国外半导体巨头的盛宴。
业内人士认为,虽然中国的传感器市场发展很快,但本土传感器技术与世界水平相比仍存在很大差距。
这种差距,一方面表现为传感器在感知信息方面的落后,另一方面,则表现为传感器自身在智能化和网络化方面的技术落后。由于没有形成足够的规模化应用,导致国内的传感器不仅技术低,而且价格高,在市场上很难有竞争力。
董永贵教授介绍,中国大致从1980年以后开始重视传感器技术的研究。经过多年的努力,在传感器研究方面的发展水平还算是比较好的。但是,在产品化方面的技术进步还不是很理想,很多传感器技术,其实国内的实验室研究水平并不是很差,可惜未能充分利用,没有转化为进入市场的成熟产品。
他说,传感器技术的研究需要比较长时间的投入,一款传感器的研发,要6年-8年才能成熟,一般中国企业都承受不了这么长的周期。中国企业更难以承受失败,而传感器的研究失败的风险很高。
根据董永贵在日本访问时了解到的情况,日本企业支持的研发中,很多形不成产品,但是企业能够承受,10项中只要2项-3项能够变成产品就行。
“相比之下,我们很多企业都是准备去拿别人现有的东西。”董永贵说,这种思路是有问题的,包括我们总是希望引进国外现成的、有自己项目的人才。“都不准备养鱼,而是捞一条鱼来。”
相比于比较大型的仪器设备,传感器在产品化过程中需要的投资一般不是很大,所以比较适合小型企业投资。在这方面,中国应该是有优势的。然而,如果从另外一个方面考虑,这也是一个短处。
传感器行业的一个特点是,传感器本身技术含量高,但单只传感器的价格一般不高。此特点导致的一个结果是,尽管传感器的技术附加值高,但单纯依赖传感器很难形成可观的产值。
董永贵教授有个形象的比喻,传感器就像中药里的 “药引”,自身功能关键,但要形成规模化发展,还得依赖整套 “药剂” 的配合。国外不少传感器公司一旦在某类传感器上取得技术突破,相关的测量仪器很快就能跟进开发出来。
但国内企业的后续技术研发能力相对薄弱。董永贵坦言,越是需要厚积薄发、广种薄收的领域,我们与国外的差距就越大,而且这种差距还有进一步拉大的趋势。
李昕欣在接受财新记者采访时也提到,国内在传感器研究层面与国外差距不算悬殊,但一到产业化阶段就问题频发。虽然很多原始创新仍由国外引领,但更核心的问题是国内产业化步伐太慢。技术上,中国微制造产能充足,批量制造不难实现,但创造性不足 —— 如果能提升设计能力,现有产能才能发挥更大价值。
国内从事传感器相关产品生产的企业不少,但真正形成规模的只有一两家。这背后的原因很复杂:传感器产品种类繁多,测试难度大、前期投资高,且产业链条漫长,单纯的手工测试根本满足不了消费电子客户的要求。
更棘手的是专利保护层面的问题。在当前国内的专利保护机制下,企业辛辛苦苦研发的传感器关键技术,往往带有 “诀窍” 性质,即便被抄袭,也很难举证维权,企业也耗不起打官司的成本。国内也有一些 MEMS 传感器企业,但大多依赖委托加工模式,稍有不慎,核心技术就可能被加工企业自行挪用,现行的企业创新体系存在明显短板。
早在 2012 年的一次会议上,国内传感器领域的一位前辈就点出了行业发展的症结:中国传感器事业发展不佳,核心是缺乏能走进国务院讲课的行业领袖人物。这个领域研发周期长、曝光度低,传感器本身体积小巧,其依托的物理现象更是几十年甚至上百年前就已被发现,很难吸引足够的关注。
这位学者举例说,传感器研究其实异常艰辛。比如石油行业中用于地震波测量的某类加速度传感器,其原理是苏联几十年前提出的,但直到这位专家在苏联解体后前往美国,才将这一原理转化为成熟产品并实现应用。

相关实业公司
精密电子-美国MEAS传感器公司已经掌握了世界领先的EMS制造技术,专业生产各种传感器。产品广泛用于航天、国防、军工、机械设备、工业自动控制、汽车电子、医疗、家用等行业。联通、暖通空调、石化、空压机、气象探测、仪器仪表等领域。公司率先在工业上实现硅微机电系统的批量加工技术,率先将LVDT商业化,率先将压电薄膜技术转化为低成本的商用传感器和生命特性。
主要传感器产品:压力和动压传感器、位移传感器、倾角位移传感器、霍尔编码器、磁阻传感器、加速度传感器、振动传感器、湿度传感器、温度传感器等。
霍尼韦尔国际是一家在技术和制造方面领先的跨国公司。公司成立于1935年,并加入霍尼韦尔和霍尼韦尔传感与控制战略部,是世界上首家开发STC3000智能压力传感器,技术领先的企业。目前拥有近60万个产品20多个系列,用户30万。近半个世纪以来,霍尼韦尔的传感与控制部以其优良的产品质量和可靠性,以及持续的技术创新赢得了世界声誉。
主要传感器产品:扩散硅压力传感器、变送器、陶瓷电容式压力变送器、扩散硅陶瓷电容式液位变送器、数字压力表、压力校准器等。
凯勒与压阻技术的发展密切相关。凯勒先生研制出第一台压阻式压力传感器后不久,他于1975年创立了凯勒,并在提供压力测量解决方案方面成为全球领先者。公司年产100万个传感器和10系列OEM压力传感器pr奥托斯

公司简介:爱默生电气公司于1890年在美国密苏里州圣路易斯成立,当时是电机和风扇的制造商。经过100多年的努力,爱默生从一个地区性的制造商成长为一个全球性的技术解决方案集团公司。它是《财富》杂志全球500强企业,在中长期电子行业中排名第一、第二。
公司简介:罗克韦尔自动化公司是具有百年历史的大型工业自动化公司,在全球工业自动化电源、控制和信息技术解决方案领域处于领先地位,1988年进入中国,在上海设有生产基地。罗克韦尔自动化为中国制造业提供世界级的产品和解决方案、服务支持和技术培训。同时,罗克韦尔自动化还在采矿、水泥、起重机和船舶应用、地铁、半导体、水处理和污水处理、轮胎、石油等各个工业领域为客户提供专家支持。石油化工、冶金、汽车、食品饮料、电力能源等。
主要传感器产品:压力传感器、温度传感器、电容式接近传感器、电感式接近传感器、光电传感器、超声波传感器等。
通用电气(GE)是一家多元化的技术、媒体和金融服务公司。它也是世界著名的传感器制造商之一。公司致力于不断创新、创新、再创造,为客户解决问题。GE由四个主要业务集团组成,每个集团包括多个共同发展的部门。GE的产品和服务范围从飞机发动机、发电设备、水处理和安全技术到医学成像、总线。商业和消费金融,媒体和工业产品。
美国零售公司是世界上最大的非接触式红外温度计的制造商之一。红外测温仪的销售量居世界同行业之首,公司拥有13个系列的红外测温仪、温度传感器和数百个品种。温度测量范围包括:-50~3000℃。RAYTEK(零售)红外温度计广泛应用于设备故障诊断、冶金热处理、电力、铁路、食品等诸多领域。
PCB是世界知名的传感器和测量仪器制造商。公司成立于1967年,致力于压电测量技术的研究、开发和产品制造。它的第一个ICP传感器(集成电路电荷放大器)享誉世界。加速度、压力、力、扭矩传感器。相应的测量仪器广泛应用于航空、航天、船舶、武器、核工业、石油化工、液压、电力、轻工、交通、车辆等领域。
主要传感器产品:加速度、压力、力、扭矩、冲击、振动、声学、模态和水声测量传感器及配套仪器设备。
公司简介:邦纳公司总部位于美国明尼苏达州,是世界一流的自动化技术专家和全面解决方案提供商,经过40年的发展,创新一直被视为产品应用和研发的源动力。
在压阻式压力传感器领域处于领先地位。该产品的温度范围可以达到-40150,为各种应用提供高性能的解决方案。
该公司是世界上最大和最强大的专业传感器制造商。可提供各种常规传感器和本质安全(防爆)、防振称重传感器、各种称重元件、显示控制器和各种耐高温(200~50℃)变送器(包括多级防爆装置)。美国及产品已进入60多个工业化国家。

德国把发展军事传感器作为优先发展技术。德国的传感器充分发挥了老工业强国的固有优势,然后凭借自身的品牌声誉、技术研发和质量管理优势,与德国制造商进行整合,其产品的市场竞争力将不可避免地显著提高。重视原材料成本节约和人力资本投资,保持产品技术领先,保持较高的市场占有率。
西门子在中国市场一直很活跃,在工业、能源和医疗领域处于领先地位。公司致力于产品开发和制造,设计和安装复杂的系统和工程,并定制一系列解决方案。同时,它也是具有优秀传感器的世界知名传感器制造商。质量。
WIKA是国际压力和温度仪表市场的知名公司,年营业额近5亿欧元,全球约有3.5亿台测量仪器由WIKA生产,在供应高质量测量仪器的同时,公司还为客户和整体提供相关的综合解决方案。把它们带入客户的生产过程中。
爱普科斯开发、制造和销售电子元器件模块和系统,专注于快速增长的尖端技术市场,包括汽车电子、信息和通信技术、工业电子和消费电子。产品在全球市场处于领先地位。
第一传感器技术公司于1999年从柏林科技大学核心研究部分离出来,凭借其雄厚的技术实力、创新精神、对客户需求的准确把握和对员工的高度责任感,成为压力传感技术市场的领导者。通过对压力传感器的研究,使产品最高工作温度提高到225℃,年产压力传感器芯片数百万片,拥有100000~10000个超净车间。
德国Baluff公司成立于1921年,是世界领先的传感器制造商。其产品包括BNS系列完整的电子和机电行程开关、BOS光电开关、BES电感接近开关、电容器开关、BMF磁开关、BTL线性位移传感器、RFID识别系统和各种插件产品。在机械设备领域,为用户提供创新和经验丰富的传感器应用。
本集团成立于20世纪60年代初,在美国、瑞士和中国设有分公司,在英国、荷兰、比利时、日本等国家和地区设有分公司和办事处,已发展成为一家专业的跨国集团公司。ce接近开关传感器,工业现场总线,本质安全的隔离栅格和各种工业快速连接器。
主要传感器产品:电感、磁感应、电容式接近开关传感器、光电传感器、本质安全隔离安全栅、流量开关传感器、各种总线用连接器等。
贝加福是世界上最著名和最大的传感器公司之一。公司成立于1945年,于1958年向世界引进了具有革命意义的第一代电感传感器,并成功地应用于化工、石油等行业,从电感传感器到超声波传感器,从光电传感器到腐烂传感器。从识别系统到现场总线系统,从液位、料位传感器到安全屏,从防爆传感器到安全栅和隔离栅,各种传感器都有专门的研究和高质量的产品。
主要传感器产品:电感/电容/磁接近开关、距离/距离传感器、光电传感器、编码器、视觉传感器、拍摄传感器、倾斜传感器、超声波传感器等。
史克公司成立于1946年,现已在全球40多个国家设立分公司,传感器种类繁多,产品质量优良,2008年销售额超过7亿欧元。
主要传感器产品:超声波传感器、电容/电感/电磁接近传感器、磁柱传感器、色标传感器、荧光传感器、颜色传感器、距离传感器等。
公司成立于1986年,通过ISO 9001认证,引进先进的自动化ERP物流仓储管理系统,秉承德国公司严谨务实的风格。产品质量可靠。产品经过100%的测试,投入了大量的研发资金,并取得了多项专利成果,UL光电式反火传感器等产品已成为传感器行业的标准产品。
主要传感器产品:聚焦/对比度/反射传感器、可编程彩色标签传感器、电容式标签传感器、电感环形传感器、环形/角度叉形光栅传感器、接近开关等。
Sensortechnics是德国知名的精密压力传感器制造商,现隶属于AugustaTechnologies。该公司可以提供从1毫巴到1000毫巴的产品。该公司开发和制造压力传感器和传感器系统、液位传感器和开关,以及氧传感器和流量传感器。并专门生产传感器和高度定制的复杂集成遥感系统,为客户提供OEM流体控制系统。
本公司专业生产数据采集系统和数据采集器,由于采用了核心专利技术,使得应用非常方便,软件、系统、传感器齐全。测量大型发电机和压缩机。
本公司在铁水检测和接近传感器行业已有20年的历史,其商标享誉全球,产品质量不仅代表了长期使用的可靠性,而且具有安全性和权威性。红外热金属探测器是Proxitron公司的特色产品。该产品可用于钢管生产线铁水的检测和识别,也可用于判断目标温度是否正确。
这家公司在流体控制方面是全球领先的。公司在40个国家和地区建立了经销商和合作伙伴,并建立了各种客户网络。每年,我们的员工致力于开发新的和高度先进的产品和解决方案,系统集成过程测量和控制单元解决方案。良好的解决方案和良好的服务。
主要传感器产品:流量传感器、气体传感器、压力传感器、分析传感器、温度传感器等。
英飞凌科技有限公司总部位于德国纽比堡,为现代社会三大技术挑战提供半导体和系统解决方案:高能效、连通性和安全性。英飞凌每年将17%的销售额用于研发,并在全球拥有22900项专利。英飞凌是全球领先的sem公司之一。公司生产具有优良性能的半导体传感器。
公司成立于1986年,是世界上厚膜技术电子设备的领先制造商。公司拥有广泛的业务领域,以满足企业和用户的特殊需要。公司的客户覆盖汽车工业、电子工业、医药等行业。
主要传感器产品:线性和旋转传感器、陶瓷和不锈钢压力传感器、金属箔传感器等。
瑞士凯勒测量技术有限公司是世界著名的扩散硅压阻式压力传感器制造商,具有强大的研发能力和完整的产品系列,从低成本的工业型到高精度型,以满足实验室要求。产品广泛用于航空、船舶、火车、汽车等领域。压力测量系统、工程机械、石油、石化、电厂、环保、冶金、空调等领域。
主要传感器产品:扩散硅压力传感器、变送器、陶瓷电容式压力传感器、变送器、扩散硅陶瓷电容式液位传感器、变送器、数字压力表、压力校准器等。
E+H公司成立于1953年,总部设在瑞士雷纳奇。在德国、瑞士、法国、美国、日本等世界工业国家建立了大规模的生产中心。公司拥有70家独立子公司,分布在世界各地,公司的质量管理和完善的质量保证体系已达到ISO 9001国际标准。
在过去的几十年里,宝梦集团作为国际领先的传感器供应商赢得了全球声誉。长期以来,它一直为工厂和工艺自动化应用提供创新的高质量传感器产品,具有丰富的基于各种传感器技术的标准产品组合。
主要传感器产品:光电传感器、电感传感器、电容传感器、超声波传感器、力/应变/压力传感器、磁传感器等。
MEMSENS是一家专业从事压力传感器和压力变送器的开发和制造的瑞士公司。目前,公司已向市场推出两种产品:OEM压力传感器和压力变送器。技术服务,主要服务内容是提供传感器技术开发和咨询。公司位于瑞士微电子和微加工技术中心。它周围有欧洲和世界知名的大学和研究机构,并与它们有着密切的联系和合作。
公司从事陶瓷厚膜技术工程师多年。1989年,微特公司成立了传感器部,具有独立开发陶瓷压力传感器的能力。自上世纪90年代中期以来,微特公司成立了欧洲集团公司,专注于技术生产。蚂蚁在德国、法国和意大利都有分支机构。Microtel是国际微电子和封装学会的成员,并参与欧洲研究和发展计划。
数据逻辑自动化部门是全球工业领域自动识别系统的主要制造商之一。为客户提供更全面的自动化解决方案,包括工业传感器、工业安全防护、自动条码扫描系统、机器视觉系统、RFID技术解决方案等。其著名的T.、TL80、TL10、S60-W、S50-W等彩色标签传感器系列产品在世界彩色标签传感器行业中占有领先地位。阿贝尔传感器市场。
主要传感器产品:彩色标签传感器、微型传感器、管状传感器、反射荧光传感器、彩色传感器、微型传感器、光纤颜色传感器等。
Gefran集团总部位于意大利,在全球拥有六家制造工厂,在生产和应用熔体压力传感器方面具有一定的优势。
主要传感器产品:线性位移传感器、张力传感器、熔体压力传感器、压力传感器、温度传感器、相对湿度传感器等。
日本是传感器技术的十大技术之一。日本商人声称控制传感器技术主导的新时代。日本非常重视与传感器技术的开发利用和被列为国家重点发展的六大核心技术有70个关键的科学研究。项目由日本在上世纪90年代制定的科学与技术系,18种是传感器技术密切相关,日本强调的是实用性和商业化推广并改进,第一,从引进、消化、模仿到自我完善和创新设计。前者花费更多,而后者花费更少,速度更快。研发方面,约有800个厂家生产,在日本开发的传感器。
横河电气是世界知名的测量、工业自动化控制和信息系统的领导者。自1915年成立以来,它一直致力于为用户提供先进的专业技术,以支持客户进行商业效率改革。测量仪器部门是其测量的核心。ng技术,具有高稳定性、高可靠性的产品和始终领先的测量技术,与安藤电气公司合并,进一步拓展了通信测量仪器的生产领域,在信息处理领域也充分发展了尖端技术。目前,医学影像信息系统已经在许多医院得到应用,为支持医疗、医疗领域的信息化做出了贡献。
欧姆龙集团拥有数十个产品,涉及工业自动化控制系统、电子元器件、汽车电子、社会系统和卫生医疗设备等领域,是世界著名的自动化控制和电子设备制造商。它拥有世界领先的核心传感和控制技术。
富士电气集团通过创造经济效益,使企业集团价值最大化,以对社会、股东和投资者的贡献为经营基本原则,为了实现这一目标,从10月份开始实行全业务分割为子公司的纯控股公司制。2003年,通过专业公司的自筹资金和快速运作,形成了行业内实力最强的专业公司。公司的硅电容式传感器和变换器具有独特的技术解决方案,特别是在静压保护领域。
随着工业自动化的快速发展,KEYENCE作为传感器和测量仪器的主要供应商,不断开发和制造更新更可靠的产品,以满足各种制造业的需要。在其行业中处于领先地位。
主要传感器产品:光纤传感器、光电传感器、数字激光传感器、接触传感器、RGB颜色传感器、接近传感器、压力传感器等。
本公司成立于1933年,是一家专业从事仪器仪表电子生产和销售的公司。为了保持在全球市场的竞争优势,不断提高技术,研发部门一直采用高品质的产品来满足客户的需求。cts是铸造、制糖厂、热处理机械制造、农业装备制造和气象装备制造。
该公司是印度生产压力、流量指示器和数字传输系统的先驱;它为印度工业、军事设施、原子能研究和空间研究组织提供最先进的传感器。
公司最初为科研院所和大学提供产品,现在产品已进入汽车等行业,通过与外国公司合资,产品可以满足更复杂、更灵敏的测量和测试仪器和系统的需要。
主要传感器产品:称重传感器、位移传感器、压力传感器、扭矩传感器、振动传感器、机床传感器、钻具传感器、磨具传感器等。
公司已发展成为出口温度传感器、湿度传感器、大气温湿度、压力传感器的供应商,在电子领域享有一定的声誉,具有生产压力传感器、温度传感器、信号调节器和控制器的丰富经验。
经过40多年的发展,韩国智控公司凭借不断创新和优良的质量优势,在压力、温度、天然气计量领域一直处于领先地位。在世界各地有0家分公司。

我国传感器产业当前正加速追赶国际先进水平。尽管与国外先进国家相比,我国传感器技术研发滞后 10 年,生产技术落后 15 年,但近年来行业发展已呈现积极态势。
目前国内已有 1688 家企业涉足传感器的生产与研究,同时传感器技术国家重点实验室、微米 / 纳米国家重点实验室、机器人国家重点实验室等研发基地,也已构建起敏感元件和传感器相关产业布局。国内传感器生产厂家正加大投入,在丰富产品品种、提升产品质量上巨资布局,始终以经济效益为核心目标,全力加快传感器产业化进程。行业目标明确:力争近年实现国内传感器和仪表元器件 70%~80% 的市场占有率,其中高端产品市场占有率突破 60%。
在国家级科研平台建设方面,1995 年经国家计委批准,国家传感器工程研究中心正式落户沈阳仪器科学研究所。作为国内唯一专注于传感器技术工程研究与生产试验的国家级机构,该中心的业务覆盖广泛,涵盖 MEMS 技术、硅微芯片、机械热磁传感器等领域的基础技术与工程技术研究。
中心硬件设施完备,拥有传感器 CAD 设计中心、传感器可靠性测试中心,配备专用工艺设备及 200 多套仪器,搭建了标准化生产现场与实验室基础设施。同时,中心掌握设计、加工、包装、测试、快速研发等核心技术与能力,具备从传感器敏感芯片,到传感器、相关仪器及整机产品的大批量生产实力,形成了硅基力敏、微机电传感器、变送器及相关仪器的专业生产线,主力产品包括力 / 热 / 磁传感器、变送器等。
深圳清华大学研究所
1996年12月,深圳市政府和清华大学本着优势互补、联盟强大的原则,联合成立了深圳清华大学研究所,探索了产学研一体化的新模式。深圳力河高科技有限公司(简称清华力河)是由清华大学研究所创办的高新技术企业,公司已成功实现石英谐振力传感器的产业化,是国家八、九五计划重点科研项目。产权方面,已被国家计委列为国家高新技术产业化示范基地。
汉威电子是一家专注于气体传感器、检测仪器研发、生产和销售的高科技企业。河南省拥有100家高成长性民营企业和制造信息示范企业,拥有自主知识产权的气体传感器和气体检测仪器,并已形成家用商业、个人防护、工业在线监测、环保等一系列气体检测产品。裂解、采矿安全、废气酒精含量检测及工程监控系统,拥有丰富的产品线。2009年10月,公司成功上市于深圳证券交易所创业板市场,产业链条齐全,是国内外知名的气体检测产品专业制造商。

未来智能实验室是人工智能学家与科学院相关机构联合组建的交叉研究平台,聚焦人工智能、互联网与脑科学三大领域的跨界研究。
该实验室的核心工作有两项:一是建立 AI 智能系统智商评测体系,开展全球范围内的人工智能智商评测;二是推进互联网(城市)云脑研究计划,构建互联网(城市)云脑技术与企业图谱,为提升企业、行业及城市的智能水平提供支撑。
当前,德国、日本、美国、俄罗斯等传统工业强国在国际传感器市场上依然占据重要地位。这些国家的传感器应用场景十分广泛,不少厂家已实现规模化生产,部分企业的年产能甚至达到数千万乃至上亿件。
与之相比,中国传感器产业仍存在明显差距。国内传感器的应用领域相对狭窄,大多集中在航空航天和工业测控领域;从产业规模来看,国内最大传感器公司的年产值仅为 55000(单位需补充,推测为万元);市场格局上,高精密、精密传感器及新型传感器的市场,几乎被外国品牌或合资企业所垄断。
