手機(jī)里的光線感應(yīng)器、汽車?yán)锏睦锍瘫韨鞲衅鳌⑨t(yī)療領(lǐng)域用于檢測(cè)患者各項(xiàng)生理指標(biāo)的傳感器，以及航空航天領(lǐng)域用于監(jiān)測(cè)飛行器運(yùn)行狀態(tài)的傳感器……可以說，
傳感器已廣泛應(yīng)用于人們的生活、工業(yè)和國(guó)防等領(lǐng)域。
與此同時(shí)，我國(guó)在傳感器發(fā)展方面的問題也日益突出。記者從3月30日~31日召開的首屆全國(guó)傳感技術(shù)應(yīng)用大會(huì)上了解到，目前我國(guó)雖然傳感器企業(yè)眾多，但大都面向中低端領(lǐng)域，在高端領(lǐng)域幾乎沒有市場(chǎng)份額。此外，科研院所在傳感器技術(shù)的研究方面已與國(guó)際接軌，但產(chǎn)業(yè)化瓶頸遲遲未能突破。
針對(duì)這些問題，此次會(huì)議上有專家建議，中國(guó)應(yīng)該把握傳感器發(fā)展的重要機(jī)遇期，加速傳感器技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，并通過整體解決方案模式，讓傳感器企業(yè)得到良性的發(fā)展。
政策助力
傳感器與通信、計(jì)算機(jī)被稱為現(xiàn)代信息系統(tǒng)的三大支柱。因其技術(shù)含量高、滲透能力強(qiáng)，以及市場(chǎng)前景廣闊等特點(diǎn)，引起了世界各國(guó)的廣泛重視。
據(jù)北京理工大學(xué)首席教授李科杰介紹，目前已有多個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家把傳感器特別是軍用傳感器列為國(guó)家重點(diǎn)大力發(fā)展計(jì)劃。比如，美國(guó)提出了對(duì)國(guó)家長(zhǎng)期安全和經(jīng)濟(jì)繁榮至關(guān)重要的22項(xiàng)技術(shù)，其中第六項(xiàng)即為傳感器與信號(hào)處理技術(shù)。
目前，傳感器已經(jīng)在諸多關(guān)鍵領(lǐng)域扮演著不可或缺的角色。
比如，美國(guó)已為自己的F-22戰(zhàn)機(jī)裝備了新型的多譜傳感器，實(shí)現(xiàn)了全被動(dòng)式搜索與跟蹤，可在諸如有霧、煙或雨等各種惡劣天氣情況下使用，不僅可以全天候作戰(zhàn)，還提高了隱身能力。
英國(guó)航天飛機(jī)上使用的傳感器約有100多種，總數(shù)達(dá)到4000多個(gè)，用于監(jiān)測(cè)航天器的信息，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性，并可以在遇到問題時(shí)作出診斷。日本則在“雷達(dá)4號(hào)”衛(wèi)星上安裝了傳感器，可全天候?qū)Φ孛婺繕?biāo)進(jìn)行拍攝。
“傳感器是高端裝備獲得信息的重要環(huán)節(jié)，影響和決定了裝備的功能。唯有計(jì)算機(jī)和傳感器協(xié)調(diào)發(fā)展，才能決定技術(shù)的未來。”李科杰說。
近年來，我國(guó)也不斷提高對(duì)
傳感器產(chǎn)業(yè)的重視，并出臺(tái)了一系列政策推進(jìn)其發(fā)展。2011年7月出臺(tái)的《中國(guó)電子元件“十二五”規(guī)劃》指出，“十二五”期間將投資5000億元，主要集中在新型電子元件的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域。而在今年2月由工信部等四部委聯(lián)合印發(fā)的《加快推進(jìn)傳感器及智能化儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》中，還制定了具體的產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)，并給出了2013年~2025年的發(fā)展路線圖。
新的趨勢(shì)
新技術(shù)的層出不窮，也讓傳感器的發(fā)展呈現(xiàn)出新的特點(diǎn)。在此次會(huì)議上記者了解到，傳感器與MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）的結(jié)合，已成為當(dāng)前傳感器領(lǐng)域關(guān)注的新趨勢(shì)。
據(jù)清華大學(xué)精密儀器與機(jī)械學(xué)系主任尤政介紹，目前美國(guó)相關(guān)機(jī)構(gòu)已經(jīng)開發(fā)出了名為“智能灰塵”的MEMS傳感器。這種傳感器的大小只有1.5立方毫米，重量只有5毫克，但是卻裝有激光通信、CPU、電池等組件，以及速度、加速度、溫度等多個(gè)傳感器。
“以往做這樣一個(gè)系統(tǒng)，尺寸會(huì)非常大，智能灰塵尺寸如此之小，卻可以自帶電源、通信，并可以進(jìn)行信號(hào)處理，可見傳感器技術(shù)進(jìn)步速度之快。”尤政說。
據(jù)尤政介紹，MEMS傳感器目前已在多個(gè)領(lǐng)域有所應(yīng)用。比如，很多人使用的iPhone手機(jī)中就裝有陀螺儀、麥克風(fēng)、電子快門等多個(gè)MEMS傳感器；耐克公司推出的一款“智能鞋墊”也內(nèi)置了MEMS傳感器，可以記錄用戶運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)，并與手機(jī)連接將數(shù)據(jù)上傳。
此外，MEMS傳感器在醫(yī)療領(lǐng)域也發(fā)揮著重要的作用。比如患者在測(cè)量眼壓時(shí)可能因過于緊張，導(dǎo)致眼壓很難測(cè)準(zhǔn)的情況出現(xiàn)。而利用MEMS傳感器技術(shù)，將眼壓計(jì)內(nèi)嵌到隱形眼鏡中，這樣就可以更方便地對(duì)患者進(jìn)行監(jiān)測(cè)，測(cè)量出來的數(shù)據(jù)也更為準(zhǔn)確。
除了與微機(jī)電系統(tǒng)結(jié)合，傳感器還與仿生信息學(xué)結(jié)合，并產(chǎn)生了諸多新的應(yīng)用。據(jù)李科杰介紹，法國(guó)已研制出了模仿人類眼睛的視覺晶片，可以模仿人類眼睛的能力，分辨不同顏色，并觀測(cè)動(dòng)作。
“奔騰處理器每秒能處理數(shù)百萬項(xiàng)指令，這種視覺晶片每秒能處理大約兩百億項(xiàng)指令。這種仿生視覺晶片將會(huì)引起感測(cè)與成像的革命，并在國(guó)防領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。”李科杰說。
走整體解決方案之路
不過，與許多高新技術(shù)一樣，我國(guó)在傳感器方面也面臨著偏重技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化薄弱的問題。
據(jù)尤政介紹，目前我國(guó)從事傳感器技術(shù)研發(fā)的主要是高校、中科院和相關(guān)部委的研究機(jī)構(gòu)，企業(yè)的技術(shù)實(shí)力較弱，很多是與國(guó)外合作，或是進(jìn)行二次封裝。而在發(fā)達(dá)國(guó)家，傳感器的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化更多由企業(yè)來主導(dǎo)。
那么，我國(guó)的傳感器產(chǎn)業(yè)該如何突破當(dāng)前的發(fā)展瓶頸？
河南漢威電子股份有限公司董事長(zhǎng)任紅軍是此次會(huì)議上來自企業(yè)界的代表，他以自己的切身體會(huì)，對(duì)我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了建議。
根據(jù)國(guó)家規(guī)劃，未來將在傳感器領(lǐng)域建立超百億元的創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)集群，以及產(chǎn)值超過10億元的行業(yè)龍頭和產(chǎn)值超過5000萬元的小而精的企業(yè)。
對(duì)于上述目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，任紅軍認(rèn)為，應(yīng)該從兩方面入手，一是要走產(chǎn)業(yè)化的道路，二是要采取整體解決方案的模式。
在傳感器技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化方面，任紅軍認(rèn)為，除了需要成熟的市場(chǎng)和產(chǎn)品，以及充足的資本和人才，志在長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)營(yíng)理念，也是傳感器產(chǎn)業(yè)化成功的基礎(chǔ)。
“傳感器研發(fā)和推廣的周期比較長(zhǎng)，想短期見到效果往往比較難。比如漢威，從創(chuàng)業(yè)到上市，一共走過了10年的歷程。”任紅軍說。
而整體解決方案的模式，也是經(jīng)漢威實(shí)踐后的一條行之有效的路徑。
任紅軍表示，
傳感器雖然是關(guān)鍵器件，技術(shù)含量很高，但需要依存于其他的系統(tǒng)和具體的應(yīng)用，本身很難形成很大的產(chǎn)值和規(guī)模。因此，他建議從核心元器件入手，向下游產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行延伸，并為客戶提供整體的解決方案。
“通過這種整體解決方案的模式，我們能夠得到第一手的用戶體驗(yàn)信息，并根據(jù)這些信息對(duì)傳感器進(jìn)行完善和改進(jìn)。同時(shí)，由于末端應(yīng)用的利潤(rùn)比較高，企業(yè)可以把在末端應(yīng)用賺來的錢，投入到前端的核心技術(shù)研發(fā)上，這樣研發(fā)也有了后續(xù)的力量。”任紅軍說。
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