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人類(lèi)步入21世紀，全 面進(jìn)入信息時(shí)代，從一定意義上講，也就進(jìn)入了傳感器時(shí)代。在現代控制系統中，傳感器處于連接被測對象和測試系統的接口位置，可直接或間接接觸被測對象，是信息輸入的“窗口”，是萬(wàn)物互聯(lián)的眼睛，是數據信息獲取的唯壹功能器件，直接影響和決定系統的性能優(yōu)劣。特別是當前備受?chē)H關(guān)注的物聯(lián)網(wǎng)、大數據、云計算技術(shù)，乃至智慧城市中的各種技術(shù)實(shí)現，對于傳感器技術(shù)的依賴(lài)尤為突出。

目前，全球產(chǎn)品化的傳感器種類(lèi)約有2.6萬(wàn)余種。由于缺乏制定國際標準的準則與規范，尚未制定出權威的傳感器標準類(lèi)型。其敏感機理、敏感材料、使用功能、應用領(lǐng)域等互相交錯及深度融合，難以厘清，各國及各行業(yè)圍繞標準劃分的爭論從未停止，各抒己見(jiàn)、爭論不休，從而導致產(chǎn)品名稱(chēng)混亂、種類(lèi)繁多、結構復雜、參數各異等復雜狀況。目前，行業(yè)只能劃分為簡(jiǎn)單的物理傳感器、化學(xué)傳感器和生物傳感器等大的類(lèi)別。

由于敏感機理、敏感材料不同，加之工業(yè)現場(chǎng)環(huán)境、使用場(chǎng)景，以及被檢測介質(zhì)與個(gè)性化參數、結構復雜等特點(diǎn)，長(cháng)期以來(lái)，傳感器一直處于多品種、小批量生產(chǎn)狀態(tài)。受工藝技術(shù)的分散性、復雜性影響和設備裝置價(jià)格昂貴等因素制約，業(yè)界稱(chēng)其生產(chǎn)過(guò)程為制造“工業(yè)工藝品”。各國工程技術(shù)人員圍繞著(zhù)工藝技術(shù)協(xié)同、融合，在產(chǎn)品規范化、性能歸一化、功能集成化、結構標準化，以及工藝設備和工裝夾具的產(chǎn)業(yè)化方面開(kāi)展了長(cháng)期的技術(shù)開(kāi)發(fā)與創(chuàng ) 新，形成了一大批不同特色的技術(shù)成果。

在美國硅谷傳感器領(lǐng)域，以MEMS工藝技術(shù)為基礎，根據不同行業(yè)和功能的需求，展開(kāi)不同封裝結構的各種傳感器產(chǎn)品創(chuàng ) 新，已經(jīng)持續了近25年，形成各種類(lèi)型傳感器產(chǎn)品，應用領(lǐng)域不斷擴展，得到了各行業(yè)的廣泛認同。正如硅谷MEMS工藝技術(shù)創(chuàng )始人丹尼斯所說(shuō)：“20多年來(lái)，硅谷傳感器產(chǎn)品一直都圍繞著(zhù)以硅基材料為主體的MEMS芯片和不同行業(yè)領(lǐng)域的市場(chǎng)應用需求，開(kāi)展不同結構形式封裝的產(chǎn)品創(chuàng ) 新”。因此，MEMS工藝技術(shù)是各種類(lèi)型傳感器的共性基礎工藝技術(shù)，被業(yè)界稱(chēng)之為傳感器創(chuàng ) 新源泉。

目前，MEMS成熟工藝有4英寸、6英寸、8英寸、12英寸。伴隨著(zhù)半導體平面工藝更新?lián)Q代和不斷升級，工藝設備與裝置水平成熟度增強，價(jià)格不斷降低，MEMS工藝也正在向更大尺寸方向發(fā)展，工藝成熟度也隨之不斷增強。產(chǎn)品廣泛應用于物理、化學(xué)和生物傳感器中，在聲敏、光敏、熱敏、力敏、磁敏、氣敏、濕敏、壓敏、離子敏等傳感器中的應用業(yè)已成熟。不僅提高了產(chǎn)業(yè)化能力，降低了產(chǎn)品成本，也大大提高了產(chǎn)品的可靠性、穩定性、一致性，使得產(chǎn)品的分散性、離散性得到了極大改善，可進(jìn)行規范化與標準化的封裝與生產(chǎn)，在批量化與規?；a(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。

2011年，美國業(yè)界認為MEMS工藝已經(jīng)成熟，可以廣泛推廣應用，確立并形成了傳感器產(chǎn)業(yè)圍繞MEMS工藝技術(shù)和應用兩大方向的創(chuàng ) 新與突破：一是敏感機理創(chuàng ) 新與工藝突破。提高了MEMS工藝技術(shù)在材料與工藝結構等基礎理論與應用水平，比如在晶體與非晶體、各種半導體材料應用；在硅-硅鍵合工藝、硅薄膜工藝、金屬薄膜工藝等多個(gè)領(lǐng)域的工藝技術(shù)創(chuàng ) 新，大大提高了產(chǎn)品生產(chǎn)的微型化、低成本、復合型、集成度等產(chǎn)業(yè)化基礎水平。二是智能化水平提高和應用創(chuàng ) 新。在多功能集成化、模塊化構架、嵌入式能力、網(wǎng)絡(luò )化接口等方面形成了創(chuàng ) 新與突破。

這二者的突破，極大地改善了產(chǎn)用難以對接的矛盾，搭建了生產(chǎn)制造與市場(chǎng)應用的橋梁與技術(shù)通道，突破了行業(yè)在生產(chǎn)和應用長(cháng)期形成的技術(shù)壁壘和發(fā)展瓶頸。同時(shí)也提高了各行業(yè)的產(chǎn)品自主選擇和應用設計能力，大大刺激了應用需求，拓展了市場(chǎng)空間。

美國明確地提出傳感器智能化的三大核心技術(shù)與創(chuàng ) 新趨勢：

1.MEMS工藝技術(shù)。在微型化、低功耗、低成本、多材料復合、多參數融合，在大片集成工藝技術(shù)與裝備、微米與亞微米級高精度控制技術(shù)、柔性生產(chǎn)工藝技術(shù)等方面不斷迭代升級與創(chuàng ) 新。

2.無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )化技術(shù)。適應各種物聯(lián)網(wǎng)（傳感網(wǎng)）技術(shù)推廣應用，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)、移動(dòng)智能終端、5G技術(shù)標準下的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )化傳感器產(chǎn)品與技術(shù)創(chuàng ) 新。把移動(dòng)（手機、車(chē)、船、飛機等）或固定物體（機床、樓宇、商場(chǎng)、家庭、山林等）作為安裝和應用傳感器的平臺和智能化節點(diǎn)，實(shí)現嵌入式、多功能復合與集成、模塊化構架、網(wǎng)絡(luò )化接口等協(xié)同式創(chuàng ) 新，以滿(mǎn)足對一切物體智能化、“無(wú)人化”管理與控制的需求。

3.微能量獲取技術(shù)。傳感器智能化節點(diǎn)在室內外使用過(guò)程中，特別是野外使用環(huán)境下，供電問(wèn)題始終是在各個(gè)領(lǐng)域推廣應用的一大障礙。圍繞著(zhù)自然界風(fēng)能、光能、電磁能等微能量收集與獲取，稱(chēng)為“微能量捕捉技術(shù)”，為傳感器提供能量將成為今后技術(shù)創(chuàng ) 新又一方向。

從美國傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展來(lái)看，呈現幾個(gè)特點(diǎn)：一是在共性基礎技術(shù)上下功夫，注重新技術(shù)、新工藝應用，不斷提升品質(zhì)。二是強調傳感器網(wǎng)絡(luò )化、智能化節點(diǎn)技術(shù)、能量捕捉技術(shù)及協(xié)同創(chuàng ) 新。三是核心技術(shù)都有政府管控、扶持、資助與推動(dòng)的影子。四是重點(diǎn)推廣應用領(lǐng)域的**與帶動(dòng)作明顯，如**工業(yè)、裝備制造、物流、生態(tài)環(huán)境監控（森林防控）、移動(dòng)醫療、智能家居等。

徹底改變技術(shù)和市場(chǎng)的孤島化、碎片化問(wèn)題是傳感器產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵之處。這需要借助共性基礎技術(shù)和工藝，建立生產(chǎn)可柔性化、工藝規范化、產(chǎn)品標準化的生產(chǎn)體系，尋找產(chǎn)品的配套市場(chǎng)。根據MEMS工藝技術(shù)和產(chǎn)品市場(chǎng)應用特點(diǎn)，溫敏、聲敏、力敏、光敏、氣敏、磁敏、頻率等7大類(lèi)型產(chǎn)品符合產(chǎn)業(yè)化技術(shù)特點(diǎn)和市場(chǎng)規?；枨?，可實(shí)現產(chǎn)業(yè)化規模生產(chǎn)。

當下，以硅麥克風(fēng)為代表的聲敏傳感器已經(jīng)在國內外形成了十大主流特色品牌產(chǎn)品和商家（其中有瑞聲、歌爾兩家國內企業(yè)），實(shí)現了產(chǎn)業(yè)化規模生產(chǎn)；

在溫、濕度傳感器方面，美國、德國、瑞士、日本、中國等都有規?；a(chǎn)能力，在未來(lái)發(fā)展中溫濕度將復合在其他物理量傳感器之中，比如力敏、磁敏傳感器中，可同時(shí)檢測溫濕度參數；

頻率與RF射頻、毫米波等共性工藝技術(shù)接近，而參數、功能、應用差異較大的產(chǎn)品，可在同一廠(chǎng)家實(shí)現產(chǎn)業(yè)化。特別是在手機、智能交通、生物感知等應用領(lǐng)域具有爆發(fā)式增長(cháng)，具有較大的誘惑力。射頻器件95%仍由歐美廠(chǎng)商主導，甚至沒(méi)有一家亞洲廠(chǎng)商進(jìn)入。為了打破行業(yè)壟斷現象，這將成為未來(lái)技術(shù)創(chuàng ) 新與競爭的焦點(diǎn)。

與國外相比，我國傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢的原因主要是認識上的差距所致。對傳感器帶有偏見(jiàn)和片面的認識，缺乏國家戰略認識高度。由于傳感器分屬不同行業(yè)和部門(mén)，存在多頭管理現象，在發(fā)展上難以取得共識，政策支持缺乏力度導致產(chǎn)業(yè)分散，產(chǎn)品不能形成系列。

在國內近5000家儀器儀表企業(yè)中，有1600多家不同程度地生產(chǎn)制造敏感元件及傳感器，其中，95%以上屬于小微企業(yè)。一方面缺乏足夠的人力、物力、工藝技術(shù)條件等資源配置，產(chǎn)業(yè)化基礎薄弱；另一方面市場(chǎng)準入門(mén)檻過(guò)高，缺乏相應的應用開(kāi)發(fā)和技術(shù)創(chuàng ) 新能力，產(chǎn)品整體技術(shù)水平和參數性能指標，特別是可靠性、穩定性指標與國外同類(lèi)產(chǎn)品相比要低1～2個(gè)數量級，無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)對企業(yè)資質(zhì)和配套能力的要求。中國目前缺乏龍頭企業(yè)**和行業(yè)帶動(dòng)，缺乏國際化品牌、市場(chǎng)影響力、競爭優(yōu)勢和基礎研究能力，導致行業(yè)內專(zhuān)業(yè)化企業(yè)數不足3%；核心芯片大都依賴(lài)進(jìn)口，中上等產(chǎn)品幾乎100％進(jìn)口；整體工藝技術(shù)水平落后國外先進(jìn)國家10年～15年。

目前國內傳感器產(chǎn)值過(guò)億元的僅占企業(yè)總數的13%，國內不足200家。針對國內產(chǎn)業(yè)現狀和行業(yè)特點(diǎn)及存在問(wèn)題，結合傳感器技術(shù)工藝特征，業(yè)內期待在經(jīng)濟發(fā)達和具有技術(shù)優(yōu)勢的地區，聚集國內外數十家及更多的傳感器專(zhuān)業(yè)性公司和科研院所，組成具有產(chǎn)品技術(shù)工藝特色和產(chǎn)業(yè)化規模優(yōu)勢，以及國際市場(chǎng)影響力的產(chǎn)業(yè)集群或基地，形成年銷(xiāo)售額1000億元人民幣（150億美元）以上、年增長(cháng)率高于20%的國際化傳感器特色產(chǎn)業(yè)園區。形成以敏感元器件為核心，智能化、網(wǎng)絡(luò )化、模塊化等集成應用為創(chuàng ) 新主體，物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市為應用目標的產(chǎn)業(yè)鏈構架（產(chǎn)業(yè)生態(tài)），同時(shí)具備政、產(chǎn)、學(xué)、研、用、服六維一體生態(tài)環(huán)境，實(shí)現產(chǎn)業(yè)化集群式發(fā)展，形成我國傳感器“雙生態(tài)”產(chǎn)業(yè)鏈，具有產(chǎn)業(yè)特色明顯和區位優(yōu)勢突出的國際傳感器產(chǎn)業(yè)園——傳感谷。