近期，在2020年第五屆中國(guó)智能建筑節(jié)上，工信部電子元器件行業(yè)發(fā)展研究中心總工程師、中國(guó)傳感器與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副理事長(zhǎng)郭源生，在發(fā)表相關(guān)演講時(shí)，總結(jié)了國(guó)外傳感器技術(shù)和國(guó)外傳感器產(chǎn)業(yè)的最新現(xiàn)狀，同時(shí)，特別強(qiáng)調(diào)了美國(guó)在傳感器研究和應(yīng)用方面的三大趨勢(shì)。一起來(lái)了解一下。

資料圖

傳感器基礎(chǔ)共性技術(shù)方面，中美還有10到15年的差距

郭源生在演講中說(shuō)，目前，全球共有約31000種傳感器。其中，我國(guó)約有22000種。在產(chǎn)業(yè)布局方面，美國(guó)統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示，全球約有6500多家，其中中國(guó)約有1200家。

談及傳感器的基礎(chǔ)共性技術(shù)，他說(shuō)總共有15項(xiàng)。在這些基礎(chǔ)技術(shù)產(chǎn)業(yè)方面，我國(guó)與美國(guó)還存在著10到15年的差距。在應(yīng)用科學(xué)上，我們遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先世界，但在基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)上，存在著很大差距。比如集成電路，美國(guó)已經(jīng)到3納米了，而我們14納米芯片還沒(méi)法完全實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

全球傳感器技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出怎樣的趨勢(shì)？

而在世界范圍內(nèi)，郭源生總結(jié)說(shuō)，目前，全球傳感器技術(shù)發(fā)展，主要呈現(xiàn)出以下三種趨勢(shì)：

1.敏感機(jī)理與材料多樣化。傳感器的產(chǎn)業(yè)鏈從材料開(kāi)始到最后封裝、應(yīng)用是一個(gè)很龐大的體系。最近有很多新的敏感材料發(fā)現(xiàn)，這也將帶來(lái)傳感器行業(yè)的顛覆性改變；

2.共性工藝技術(shù)創(chuàng)新——MEMS（Micro-Electro-Mechanical System，微機(jī)電系統(tǒng)）工藝技術(shù)。目前這個(gè)技術(shù)的主要掌控者還是美國(guó)和西方國(guó)家，如果能推行，就可完全實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；偷统杀镜漠a(chǎn)業(yè)化發(fā)展；

3、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)化。在共性技術(shù)支持下，傳感器正在向多技術(shù)融合、多功能集成，以及系統(tǒng)化、微型化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化節(jié)點(diǎn)方向發(fā)展。在某一場(chǎng)景下，把某一種或多種物理量聚合起來(lái)，繼而將其數(shù)字化傳回到系統(tǒng)中，經(jīng)過(guò)反復(fù)思考學(xué)習(xí)，變成可用的數(shù)據(jù)。盲目的數(shù)據(jù)采集是沒(méi)有用的，因?yàn)閿?shù)據(jù)量很龐大。

美國(guó)傳感器研究和應(yīng)用的三大趨勢(shì)

郭源生接著說(shuō)，在以上全球范圍內(nèi)的傳感器技術(shù)趨勢(shì)引領(lǐng)下，眼下，美國(guó)的傳感器研究和應(yīng)用，又呈現(xiàn)出以下三大趨勢(shì)：

1.MEMS工藝量產(chǎn)化。近20多年來(lái)，美國(guó)硅谷以MEMS工藝技術(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)不同行業(yè)和功能的需求，展開(kāi)了不同封裝結(jié)構(gòu)的各種傳感器產(chǎn)品創(chuàng)新，解決了傳感器作為“工業(yè)工藝品”的制造難題。過(guò)去，傳感器制造要像捏泥人那樣一個(gè)個(gè)雕琢，工藝很復(fù)雜，但現(xiàn)在可以做到完全量產(chǎn)了；

2.智能化和網(wǎng)絡(luò)化，即實(shí)現(xiàn)無(wú)線化、節(jié)點(diǎn)化；

3.微能量獲取技術(shù)。

傳感器節(jié)點(diǎn)化以后供電問(wèn)題怎么解決？目前，美國(guó)正在研究把光能、風(fēng)能、電磁能輻射等這些微能量收集起來(lái)，給傳感器長(zhǎng)期供電。MEMS工藝能將傳感器變成肉眼觀察不到的電子灰塵，它可以像蒲公英一樣漂浮，甚至滯留在空中，從而無(wú)限地獲取能量、采集數(shù)據(jù)。

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