物聯(lián)網(wǎng)正成為經(jīng)濟社會(huì )綠色、智能、可持續發(fā)展的關(guān)鍵基礎和重要引擎，它在行業(yè)領(lǐng)域的應用正廣泛深入，作為物聯(lián)網(wǎng)“感知器官”的傳感器，因物聯(lián)網(wǎng)應用的不斷落地而迎來(lái)了巨大的發(fā)展契機。Gartner數據顯示，預計到2020年全球聯(lián)網(wǎng)設備數量將達到260億個(gè)，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規模達到1.9萬(wàn)億美元。那么，在企業(yè)和專(zhuān)家眼中，傳感器未來(lái)的發(fā)展如何？來(lái)聽(tīng)聽(tīng)他們怎么說(shuō)。
傳感器將向智能感知系統方向發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng)的終 極目標是實(shí)現物理世界在數字世界的實(shí)時(shí)復制，即地球的數字孿生。目前，互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀的發(fā)展基本將物理世界復制到數字世界，但是沒(méi)有實(shí)現對物理世界的自然環(huán)境和人文環(huán)境在數字世界實(shí)時(shí)復現。目前，更多物理世界的數據是通過(guò)人機接口的方式進(jìn)入數字世界的。傳感器作為物理世界到數字世界**的非人接口，是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現地球數字孿生的zui基礎、zui重要的基礎條件。
作為物聯(lián)網(wǎng)三大核心技術(shù)之一，傳感器廣泛應用的領(lǐng)域也是物聯(lián)網(wǎng)應用的主戰場(chǎng)。據有關(guān)機構的zui 新統計，全球的傳感器種類(lèi)已經(jīng)超過(guò)2.2萬(wàn)種，廣泛應用于各行各業(yè)，全球排在前三的應用領(lǐng)域是：電子消費、工業(yè)自動(dòng)化、汽車(chē)電子；復合增長(cháng)率zui 高的領(lǐng)域是醫療電子，年增長(cháng)率超過(guò)30%；zui有前景的應用領(lǐng)域是智慧城市。
傳感器五大領(lǐng)域也對應了物聯(lián)網(wǎng)的五大主戰場(chǎng)：智能穿戴、智能制造、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、醫療物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市全 面感知。隨著(zhù)目前國內外大規模聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、產(chǎn)品和基礎設施（NB-IoT/LORA）的完善，傳感器和物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)必然會(huì )迎來(lái)爆發(fā)式發(fā)展。
隨著(zhù)傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的廣泛應用，未來(lái)的傳感技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展將朝著(zhù)具有感、知、聯(lián)一體化功能的智能感知系統方向發(fā)展；通過(guò)高度敏感的傳感器實(shí)現多功能檢測；通過(guò)邊緣計算實(shí)現在線(xiàn)數據處理；基于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現感知測量系統的數據匯聚。主要的產(chǎn)品形式包括三類(lèi)：智能感知微系統、智能感知終端和智能感知平臺。中國電科重慶聲光電公司傳感器中心目前圍繞三類(lèi)系統，充分利用公司在聲、光、電、力、磁專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢，在傳感材料、傳感技術(shù)、模數信號處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )芯片技術(shù)和薄膜、MEMS、異質(zhì)集成、3D集成核心工藝基礎開(kāi)展新型智能傳感器技術(shù)、傳感器集成技術(shù)、基于邊緣計算的人工智能算法、傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、基于傳感器的人工智能算法、物聯(lián)網(wǎng)平臺架構研究、基于人工智能的物聯(lián)網(wǎng)應用技術(shù)研究。
目前，我國傳感器產(chǎn)業(yè)局部有特色、整體處在“小、散、弱”的水平，90%的高 端傳感器依賴(lài)于進(jìn)口。建議在政策層面：加強頂層設計，可采用傳感+產(chǎn)業(yè)的模式。因為傳感器種類(lèi)多、技術(shù)雜、應用廣，單純支持某個(gè)傳感器意義不大，應該通過(guò)一些大的行業(yè)帶動(dòng)系列傳感器的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。據了解，目前，國家有關(guān)部委正在開(kāi)展相關(guān)工作。在產(chǎn)業(yè)層面：國內傳感器企業(yè)一方面可以瞄準Sensirion、Senseair、西克、歌爾、瑞聲這樣的專(zhuān)業(yè)公司，另一方面可以向霍尼韋爾、博世這樣有很強專(zhuān)業(yè)應用的跨國公司方向發(fā)展。在技術(shù)產(chǎn)品層面：加強傳感器基礎技術(shù)研究，開(kāi)展高 端傳感器和智能傳感技術(shù)研究，避免急功近利，充分利用資本引進(jìn)國內外先進(jìn)技術(shù)和人才等。
未來(lái)十年將是傳感器發(fā)展黃金十年
中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從2009年的啟蒙期、培養期，發(fā)展到2015年的快速爆發(fā)期，已經(jīng)被大多數公司所接受。2017年，NB-IoT技術(shù)的發(fā)展，及LORA技術(shù)的推廣，基本解決無(wú)線(xiàn)傳輸成本高、功耗大的問(wèn)題。在華為、阿里巴巴，及中國移動(dòng)、中國電信、中國聯(lián)通三大運營(yíng)商的強力推動(dòng)下，在智慧城市和智能制造兩個(gè)主要領(lǐng)域，中國物聯(lián)網(wǎng)出現了****的、蓬勃發(fā)展的景象。2018年，將是中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)及創(chuàng ) 新應用的元年?？梢灶A言，中國物聯(lián)網(wǎng)在產(chǎn)業(yè)應用方面，將會(huì )**世界潮流和發(fā)展趨勢。
物聯(lián)網(wǎng)有三個(gè)層面：感知層、傳輸層、應用層。感知層是物聯(lián)網(wǎng)的基礎，而感知層里面的大部分是由各種各樣的傳感器組成?？梢哉f(shuō)，沒(méi)有傳感器，沒(méi)有各種各樣的智能傳感器，就沒(méi)有物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。在智能制造領(lǐng)域，機器的遠程故障診斷離不開(kāi)各種各樣的傳感器；在智慧城市、智能家居領(lǐng)域，也離不開(kāi)各式各樣的傳感器，例如車(chē)位傳感器、井蓋異動(dòng)傳感器、溫度濕度傳感器等?？傊?，各式各樣的傳感器，尤其是無(wú)線(xiàn)智能傳感器，已經(jīng)在物聯(lián)網(wǎng)方面得到了廣泛應用。
物聯(lián)網(wǎng)應用對傳感器的要**不同的，比較有共性的有四方面：第 一，環(huán)境適應性。也就是要適應室內、室外的環(huán)境，地下的環(huán)境，空中的環(huán)境，海洋的環(huán)境，沙漠的環(huán)境，氣候惡劣的環(huán)境要求。**，低功耗。因為大多數信號都需要無(wú)線(xiàn)傳輸，所以傳感器必須是低功耗，無(wú)線(xiàn)傳輸也要低功耗，這促進(jìn)了MEMS傳感器的快速發(fā)展和應用。第三，低成本。因為傳感器的需求量越來(lái)越大，未來(lái)全球需要幾百億、上千億個(gè)傳感器，所以對成本的要**盡可能低，成本高了就等于沒(méi)有市場(chǎng)。第四，高可靠性。若沒(méi)有穩定的傳感器的信號輸出，物聯(lián)網(wǎng)、大數據所得到的數據，將會(huì )是無(wú)用的，甚至是有害的。
為了滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)對傳感器方面的要求，必須重視傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。第 一，建議各級政府、各大企業(yè)，重視對傳感器基礎方面的研究投入，把傳感器列為國家重點(diǎn)的戰略方向之一。**，政府要在財政、稅收，以及特殊優(yōu)惠政策方面，向傳感器制造業(yè)傾斜。第三，傳感器產(chǎn)業(yè)的上下游要加強聯(lián)絡(luò )和溝通，尤其是zui終客戶(hù)要積極應用中國制造的傳感器。第四，政府和投資機構要加大對傳感器產(chǎn)業(yè)的投資，提高投資的強度。智慧城市、智能制造將需要越來(lái)越多的傳感器，未來(lái)十年將是傳感器發(fā)展的黃金十年，希望我們抓住機會(huì )，使中國的傳感器產(chǎn)業(yè)不僅在應用上，而且在技術(shù)、基礎研究上，都要盡快實(shí)現突破。
不斷提升傳感器工藝技術(shù)含金量
人類(lèi)對美好生活的追**物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的源動(dòng)力，經(jīng)濟繁榮為物聯(lián)網(wǎng)需求提供了必要的物質(zhì)保障，技術(shù)特別是信息技術(shù)的快速發(fā)展使物聯(lián)網(wǎng)有了大規模應用的可能。目前，業(yè)內對物聯(lián)網(wǎng)應用基本可以歸納為六大應用場(chǎng)景，它們分別是智慧城市、智能家居、智能工業(yè)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智慧穿戴、智能醫療。作為信息感知的基本元件，傳感器是構建物聯(lián)網(wǎng)的重要支柱，在任何的物聯(lián)網(wǎng)應用中都不可或缺?？梢哉f(shuō)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)有多大，傳感器市場(chǎng)就一定有多大?，F今，在物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展過(guò)程中，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)和計算機軟件技術(shù)已絕塵而去，但傳感器技術(shù)的進(jìn)步相對要緩慢得多，雖然這已經(jīng)是共識問(wèn)題，但仍然未受到應有的重視。
物聯(lián)網(wǎng)應用場(chǎng)景千變萬(wàn)化，傳感器種類(lèi)也多得讓人眼花繚亂，但是從中抽出其共性需求，一定集中在智能化、小型化、微功耗和低成本。針對低成本，以壓力傳感器和智慧城市場(chǎng)景為例，像城市供排水和消防監測應用，可用的工業(yè)壓力傳感器價(jià)格至少在15~25美元上下，對于海量應用來(lái)說(shuō)其成本完全是不可接受的，在成本要求嚴苛的條件下，當下只能是有限使用或作為試點(diǎn)工程。麥克傳感器公司看到物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的巨大未來(lái)，兩年前已經(jīng)在研發(fā)經(jīng)濟型壓力傳感器，投資建設的全新生產(chǎn)線(xiàn)已經(jīng)初具規模，并計劃在2年內將物聯(lián)網(wǎng)壓力傳感器的價(jià)格降到5美元以?xún)取?
對于中國的傳感器產(chǎn)業(yè)，整體來(lái)看規模依然很小，核心技術(shù)受制于國外，可以說(shuō)，中國傳感器產(chǎn)業(yè)基本都是在夾縫中生存和發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，為傳感器產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了無(wú)限的機遇，如何發(fā)展，應該做到以下幾點(diǎn)：
一是，將發(fā)展傳感器產(chǎn)業(yè)上升至國家戰略，引導社會(huì )資本進(jìn)入或投資該產(chǎn)業(yè)。
二是，政府制定優(yōu)惠政策，培育和幫助傳感器企業(yè)特別是民營(yíng)企業(yè)做大規模。
三是，企業(yè)要注重知識產(chǎn)權保護，物聯(lián)網(wǎng)機遇同樣會(huì )吸引外資企業(yè)，侵權風(fēng)險需要防范。
四是，企業(yè)仍然要加強技術(shù)投入，不斷提升傳感器工藝技術(shù)的含金量。
五是，細化產(chǎn)業(yè)鏈，加強分工和合作，產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)向隱性冠 軍方向發(fā)展。
六是，通過(guò)產(chǎn)業(yè)基金，推動(dòng)相關(guān)企業(yè)的合并，抱團發(fā)展，做大做強。
提升傳感器整體解決方案能力
隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)在更多垂直行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)基礎感知層的核心器件，已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心基礎。傳感器的微型化、智能化、更高集成度、更低功耗、更低成本，成為了未來(lái)的發(fā)展方向。特別是智能化的趨勢，將使得傳感器具備更豐富的數據處理能力，支撐物聯(lián)網(wǎng)的邊緣計算、霧計算，加快物聯(lián)網(wǎng)與AI的融合。
針對未來(lái)傳感器的發(fā)展，有如下三個(gè)建議：
第 一，加大對高 端傳感器的科研投入，實(shí)現高 端傳感器的自主可控。我國高 端傳感器90%以上依賴(lài)進(jìn)口，這限制了我國物聯(lián)網(wǎng)綜合競爭能力。在新的國際環(huán)境下，國內傳感器企業(yè)應穩扎穩打，積累能力，實(shí)現高 端傳感器技術(shù)的自主可控，這關(guān)系到我國未來(lái)在物聯(lián)網(wǎng)的戰略地位以及在全球物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的價(jià)值分配。
**，發(fā)揮現有中低端傳感器技術(shù)和成本優(yōu)勢，在我們已經(jīng)具備領(lǐng) 先優(yōu)勢的傳感器領(lǐng)域，加快全球市場(chǎng)拓展，加快市場(chǎng)份額的提升，加快商業(yè)變現。
第三，提升傳感器整體解決方案能力，獲取產(chǎn)業(yè)鏈更大價(jià)值。在實(shí)際應用中，隨著(zhù)需求的升級和市場(chǎng)拓展不斷深入，物聯(lián)網(wǎng)的整體解決方案越來(lái)越被重視，傳統傳感器企業(yè)只關(guān)注細分技術(shù)領(lǐng)域的產(chǎn)品提供，限制了產(chǎn)業(yè)鏈上價(jià)值的獲取能力。在這方面中星測控及奧迪威的經(jīng)驗值得借鑒，中星測控的井蓋傳感器解決方案、奧迪威公司的智慧家庭水解決方案都已成功應用于生產(chǎn)生活中，這些成功的案例，都給我們啟示：為客戶(hù)提供傳感器整體解決方案，挖掘產(chǎn)業(yè)鏈更大價(jià)值。