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在智能化的时代，传感器也要求具备智能化的功能。所谓“智能”传感器，是指传感器+微处理器+执行器，从而使传感器更加微型化、集成化和低成本化。它的软件载体是各种算法，即在MEMS处理器里面做一些运算。 在分工上，传感器从环境中收集信息，微处理器处理和记忆信息，并传给执行器，执行器将信息再作用到外界环境，形成完整的闭环系统。 那么，智能传感器最大的价值在哪?王懿称，智能传感器的价值在于把传感器检测的信号和处理器的处理功能(算法)有机结合在一起，使其具有人工智能的作用。 当前，智能传感器的种类主要包括运动类、压力(气压、液压)类、声学类、光学类和环境监测类。目前，国际领先的MEMS企业，都在对执行器进行深入的布局。 了解完智能传感器的定义及分类，我们再来看MEMS在全球和中国的市场规模。“中国占全球MEMS产值的比例较小，”王懿给出了一些数据，“2015年全球传感器市场需求约250亿美元，中国市场的需求约82亿美元，中国自产自用的传感器市场份额仅约12%，高达88%要靠进口，且国产传感器多用于低端领域，价格低廉。除此，设计传感器的仿真软件、设计工具和装备基本都靠进口。” 王懿给出的数据显示，整个MEMS的营收在全球的区域分布排序，依次是美国、欧洲、日本以及来自中国的大陆和台湾(中国共占据5%)。从这个分布来看，中国MEMS产业在全球的分量依然非常微小。 2015年TOP 30 MEMS厂商 从全球企业排名来看，少数几家中国企业也排在靠后的位置。具体来看，排名靠前的几大企业都有自己的核心应用领域，比如排名第一的博世，其业务领域比较广泛，汽车是大头，其余领域多有涉足。排名第二的是ST，其主要在消费领域布局，因为消费电子的利润比较低，最近也发布了一些汽车级的MEMS产品，试图进入利润稍微丰厚的汽车工业领域。排名第三的是TI，主要重心放在投影的阵列。而第四、第六是Avago和Qorvo,主要做射频的MEMS。 中国领先的传感器公司 相对而言，中国MEMS产业不管是市场规模还是全球比重都非常低，改变中国的智能传感器现状迫在眉睫。对此，公信部发布了三年的行动指南，指南的目的，是要抓住传感器产业的热门应用领域，如智能终端、物联网、汽车电子等，以提升中高端产品的供给能力，推动我国智能传感器的发展步伐，希望到2019年我国智能传感器有突破，涌现出一批有创新活力的企业。 首先，中国的传感器产业规模要迅速壮大，其次创新能力显著增强，第三生态系统要基本完善。行动指南的四大任务是要补齐制造环节的短版，推进智能传感器向中高端升级。面向消费电子、汽车电子、工业控制、健康医疗等重点行业领域，开放智能传感器应用示范，建设智能传感器创新中心，进一步完善技术研发、标准和知识普及。 “经过政府的推动或产业的自发创新，我们希望到2019年，国内的产值能达到37亿美元约占27%，相比2015年的12%要翻一倍。出货量希望达到121亿，占全国的38.7%。”王懿强调说。 利润下滑有对策 重在工艺与材料创新 MEMS产品价格下滑趋势显著，每年下降率在6%，2013年平均每颗MEMS产品的单价跌到了1美金，而现在只有0.12美金。换言之，五六年前还能卖1美金的产品，现在只能卖到原来1/10的价格。 价格的迅速下跌使得MEMS陷入困境，加上友商杀价，净利润难以支撑企业长远发展。这个产业非常艰难，但王懿认为依然非常有前景，且可以找到一些突破口。 以博世为例来分析，其业绩丰厚的原因在于，来自汽车的营收占到其MEMS总营收的50%-60%，同时博世是一家IDM企业，MEMS产出量非常大。由于汽车电子更新换代的速度并不快，博世近些年开始布局一些消费电子领域，试图通过消费电子的快速更新迭代来提升其MEMS的工艺和技术能力，再反补汽车产品，以高附加值来提升利润空间。 中国有哪些经验可以借鉴呢?“首先是改进工艺，可以通过CMOS工艺，在短时间内保证产品的低成本，以提升竞争力;其次是提升传感器本身的价值，智能传感器把软件算法集成进来的目的，就是要提升传感器的价值比;三是把更多传感器做集成，共享一个封装的外壳，以减小空间并节省成本。”王懿说。 在王懿看来，中国的传感器产业要想缩短同国际的差距，从根本上来说还是要创新，创新才是产品提升价值的根据之源。而创新有几种方式，一是微创型，指在设计或工艺上进行改进和突破;二是颠覆性创新，指从原理上突破，做一些像谐振式的新原理的传感器;三是从材料上创新，目前压电材料的采用，就创造出了新型的智能传感器。 整体而言，随着万物互联时代的到来，智能终端对传感器的数量、质量要求不断升级，除了智能手机等消费类电子领域用的麦克风和摄像头，传感器在AR/VR、汽车、智能家居领域都将有非常好的前景。特别是智能汽车，未来会需要大量的视觉传感器、各种短程、远程雷达以及超声波传感器等，这是一个有目共睹的潜力市场。而智能家居对传感器的需求大致有三类：空气与温湿度检测、节能和安防，这也将给传感器带来新的增长。 相信这些新兴领域的崛起，会给传感器产业注入新的生命力。而中国MEMS市场也将通过工艺技术的升级、新材料的使用、集成化智能传感器的大规模商用取得新突破，在全球市场的份额获得逐步攀升。 更多行业资讯可访问华强电子网-商情资讯栏目 |
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