改革開(kāi)放四十年以來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)經(jīng)歷了政策推動(dòng)下短缺經(jīng)濟(jì)和資源開(kāi)發(fā)主導(dǎo)下的過(guò)剩經(jīng)濟(jì)，成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體。然而，在以信息技術(shù)為主體的高技術(shù)領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)中，我國(guó)在諸多基礎(chǔ)方面明顯處于劣勢(shì)。因此，解決好信息技術(shù)中的共性基礎(chǔ)技術(shù)開(kāi)發(fā)及產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化，突破“大數(shù)據(jù)”核心技術(shù)瓶頸和創(chuàng)新應(yīng)用，是實(shí)現(xiàn)資源推動(dòng)型向技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)型和全社會(huì)信息化水平提升亟須解決的關(guān)鍵所在。

信息技術(shù)是由信息處理、傳輸、感知三大技術(shù)構(gòu)成。信息技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了三次大的浪潮：第一次是上世紀(jì)80年代，個(gè)人計(jì)算機(jī)的普及;第二次是本世紀(jì)初的互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了“人聯(lián)網(wǎng)”;而本世紀(jì)的重大變革就是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，把物質(zhì)世界聯(lián)接起來(lái)，并賦予它一個(gè)電子神經(jīng)系統(tǒng)，使它具有可感知信息的生命，而能夠擔(dān)當(dāng)這一重任的核心就是傳感器，這也就是傳感器革命。美國(guó)國(guó)家科學(xué)發(fā)展基金會(huì)報(bào)告指出，之所以稱為傳感器革命，是因?yàn)閭鞲衅髯陨硪矔?huì)發(fā)生質(zhì)的變化。在技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程中，不斷涌現(xiàn)出新原理、新技術(shù)、新工藝、新材料等新技術(shù)和產(chǎn)品。這些傳感器技術(shù)有些已經(jīng)存在，更多的正在到來(lái)或即將來(lái)臨。

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

傳感器是數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)和創(chuàng)新發(fā)展核心

黨的十九大報(bào)告明確提出了兩大主流創(chuàng)新方向：一是產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新。重點(diǎn)是新材料、新工藝、新型元器件、軟件等基礎(chǔ)技術(shù)方面的共性技術(shù)挖掘和顛覆性技術(shù)創(chuàng)新。二是平臺(tái)架構(gòu)和服務(wù)模式創(chuàng)新。多技術(shù)的滲透、協(xié)同、融合;多資源的合理配置、整合;全面推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合;通過(guò)多功能復(fù)合的系統(tǒng)集成應(yīng)用和平臺(tái)化功能，徹底改變和解決信息技術(shù)應(yīng)用中的孤島化與碎片化的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)智慧城市、節(jié)能減排兩大終極目標(biāo)，解決產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和消費(fèi)增長(zhǎng)需求矛盾問(wèn)題，讓人民群眾有獲得感。從國(guó)內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程來(lái)看，也充分印證和說(shuō)明這一觀點(diǎn)。

傳感器與計(jì)算機(jī)、通信被稱為信息技術(shù)的三大支柱，承擔(dān)著數(shù)據(jù)獲取的功能，是信息技術(shù)基礎(chǔ)與核心。國(guó)際公認(rèn)，傳感器技術(shù)是衡量一個(gè)國(guó)家基礎(chǔ)科研能力與水平和是否處在國(guó)際戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)的重要標(biāo)志，是綜合創(chuàng)新能力的又一體現(xiàn)，也是發(fā)達(dá)國(guó)家高度重視和爭(zhēng)相發(fā)展的核心基礎(chǔ)技術(shù)，關(guān)乎并影響技術(shù)創(chuàng)新以及國(guó)防、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)安全，對(duì)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)揮著重要作用。傳感器工藝技術(shù)水平標(biāo)志著國(guó)家基礎(chǔ)工業(yè)發(fā)展的程度和創(chuàng)新能力，其應(yīng)用水平往往代表著國(guó)家整體信息化水平與深度融合的能力。

在現(xiàn)代控制系統(tǒng)中，傳感器處于連接被測(cè)對(duì)象和測(cè)試系統(tǒng)的接口位置，構(gòu)成了系統(tǒng)信息輸入的主要“窗口”，提供著系統(tǒng)進(jìn)行控制、處理、決策、執(zhí)行所必須的原始信息，直接影響和決定著系統(tǒng)的功能。傳感器可以直接接觸被測(cè)對(duì)象，也可以間接接觸。許多控制系統(tǒng)功能因控制對(duì)象的信息難以采集與獲取而無(wú)法實(shí)現(xiàn)，成為系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展與提升的障礙，也成為大數(shù)據(jù)的來(lái)源和采集以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與發(fā)展的最大障礙。如果把計(jì)算機(jī)比喻為人的大腦，通信比喻為人的神經(jīng)系統(tǒng)，那么傳感器就是“五官”和“皮膚”，承擔(dān)著感知并獲取自然環(huán)境中的一切信息數(shù)據(jù)的功能。

國(guó)內(nèi)外傳感器產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

目前全球傳感器約有2.6萬(wàn)余種，隨著敏感機(jī)理與新材料技術(shù)創(chuàng)新，新品種和類型不斷出現(xiàn)。而我國(guó)目前約有1.4萬(wàn)種，約占全球的1/2，其中大多數(shù)為常規(guī)類型和品種，在醫(yī)療、科研等特種高技術(shù)領(lǐng)域仍有大量的品種短缺和空白，80%的核心產(chǎn)品與應(yīng)用仍依賴于進(jìn)口。

全球從事傳感器研制與生產(chǎn)的專業(yè)與非專業(yè)廠家有7500多家，美、日、德三國(guó)總銷售額占世界市場(chǎng)的70%。預(yù)計(jì)未來(lái)5年增長(zhǎng)率將超過(guò)15%，仍然是高增長(zhǎng)行業(yè)。2018年全球各類敏感元件與傳感器市場(chǎng)將突破2000億美元;2020年全球市場(chǎng)總規(guī)模將達(dá)到2600億美元;2025年將達(dá)到3400億美元。國(guó)際上傳感器技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是向著數(shù)字補(bǔ)償技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)、智能化技術(shù)等多功能復(fù)合技術(shù)方向發(fā)展。

目前我國(guó)已有1700余家單位從事傳感器的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用，產(chǎn)業(yè)門(mén)類基本齊全，敏感元件和傳感器年總產(chǎn)量已超過(guò)20億只，傳感器產(chǎn)品達(dá)到10大類、42小類、6000多個(gè)品種。近幾年國(guó)內(nèi)傳感器的市場(chǎng)一直持續(xù)增長(zhǎng)。隨著我國(guó)大力培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，實(shí)施智能制造科技產(chǎn)業(yè)化工程、智能制造裝備發(fā)展工程等，制造業(yè)與信息技術(shù)深度融合，以及民生領(lǐng)域的健康養(yǎng)老等得到充分關(guān)注等，為傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的市場(chǎng)，我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展將進(jìn)入重要戰(zhàn)略機(jī)遇期。工業(yè)及汽車電子產(chǎn)品、通信電子產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品和專用設(shè)備是我國(guó)傳感器應(yīng)用集中的四大領(lǐng)域。

經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，我國(guó)傳感器在科研、生產(chǎn)、應(yīng)用體系及區(qū)域布局有了一定進(jìn)展，但產(chǎn)業(yè)化技術(shù)、工藝以及與市場(chǎng)協(xié)同關(guān)系仍不夠完善。目前，“智能傳感器國(guó)家創(chuàng)新中心”已經(jīng)成立，針對(duì)市場(chǎng)和企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中的問(wèn)題，擬在傳感器共性基礎(chǔ)技術(shù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用上發(fā)揮作用。結(jié)合之前中科院國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、傳感器國(guó)家工程研究中心、高等院校為核心的研發(fā)體系，形成科研與產(chǎn)業(yè)之間的融通與平臺(tái)作用。

產(chǎn)業(yè)化面臨市場(chǎng)機(jī)遇和挑戰(zhàn)

目前，傳感器技術(shù)從單一的物性型向多功能、多技術(shù)復(fù)合集成，以及微型化、低成本、多功能、數(shù)字化、智能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、嵌入式方向發(fā)展。而且，在各行業(yè)領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求的帶動(dòng)下，為網(wǎng)絡(luò)化、智能化傳感器提供了充分想象的市場(chǎng)空間。在應(yīng)用方面，無(wú)論是航空航天飛行器、火車、高鐵、汽車，還是移動(dòng)終端，包括機(jī)器人，都已成為一個(gè)多技術(shù)融合與聚集的“平臺(tái)”，是安裝傳感器的“平臺(tái)”，其性能優(yōu)劣取決于裝了多少個(gè)傳感器。傳感器不僅可以決定這些“平臺(tái)”技術(shù)高低和性能優(yōu)劣，同時(shí)在420多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)示范工程中，發(fā)揮系統(tǒng)性數(shù)據(jù)獲取功能和作用，為傳感器技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用提供了充分的想象空間。此外，在養(yǎng)老國(guó)策下，傳感器也舉足輕重。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)研究，未來(lái)從可穿戴到家庭智能終端，服務(wù)型機(jī)器人會(huì)形成8萬(wàn)億元到10萬(wàn)億元的市場(chǎng)規(guī)模。

然而，我國(guó)產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期形成的問(wèn)題積累，也深刻地影響著傳感器行業(yè)整體發(fā)展，集中表現(xiàn)為技術(shù)分散、規(guī)模偏小、呼聲偏弱、認(rèn)知不夠;缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃與頂層設(shè)計(jì);缺乏資本高度關(guān)注;市場(chǎng)壁壘過(guò)多、公共服務(wù)配套與標(biāo)準(zhǔn)體系不完備等。

為打破產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用之間的障礙，解決產(chǎn)業(yè)對(duì)接市場(chǎng)和共性技術(shù)產(chǎn)業(yè)化問(wèn)題，在“十三五”期間，我國(guó)制定了國(guó)家傳感器產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期的發(fā)展戰(zhàn)略，工信部制定的《智能傳感器產(chǎn)業(yè)三年行動(dòng)指南(2017—2019年)》也已出臺(tái)，明確了傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)和方向就是智能化傳感器，并制定了相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖，確定了MEMS工藝和集成電路工藝相結(jié)合的產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑及以市場(chǎng)應(yīng)用為主導(dǎo)的政策扶持原則。

營(yíng)造“雙生態(tài)”產(chǎn)業(yè)環(huán)境 促進(jìn)技術(shù)融合及協(xié)同發(fā)展

業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，傳感器產(chǎn)業(yè)化需要產(chǎn)業(yè)與行業(yè)發(fā)展頂層設(shè)計(jì)，制定出國(guó)家層面的統(tǒng)籌規(guī)劃和戰(zhàn)略性政策予以扶持。具體建議如下：

一是提升戰(zhàn)略地位，加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃，把傳感器定為“國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)目標(biāo)”，列為“國(guó)家戰(zhàn)略”項(xiàng)目，在“十三五”規(guī)劃中列為重點(diǎn)支持、優(yōu)先發(fā)展的內(nèi)容。設(shè)立“傳感器產(chǎn)業(yè)化發(fā)展專項(xiàng)資金”，激勵(lì)中小企業(yè)發(fā)展專業(yè)性強(qiáng)、有特色、有特長(zhǎng)技術(shù)的產(chǎn)品，鼓勵(lì)并推動(dòng)中小企業(yè)朝著產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。

二是搭建并促進(jìn)由政府、大學(xué)、科研院所、企業(yè)共同建立國(guó)家、行業(yè)技術(shù)研發(fā)、檢測(cè)和標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)公共服務(wù)平臺(tái)。建立傳感器標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)，制定傳感器標(biāo)準(zhǔn)體系，加快標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。

三是打造良好的傳感器產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境，創(chuàng)建中國(guó)國(guó)際傳感器產(chǎn)業(yè)園。優(yōu)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境，形成行業(yè)資源優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，創(chuàng)造上下游整合契機(jī)。

通過(guò)產(chǎn)業(yè)聚集、整合、并購(gòu)，在國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)突出和相對(duì)集中地區(qū)，打造技術(shù)、產(chǎn)品特色明確，產(chǎn)業(yè)鏈完整，具有國(guó)際化市場(chǎng)能力的國(guó)際傳感器產(chǎn)業(yè)園——中國(guó)“傳感谷”。形成常態(tài)化支持與服務(wù)和政、產(chǎn)、學(xué)、研、用、服六維一體的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)完整的功能，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)聚集和規(guī)模效應(yīng)，形成產(chǎn)業(yè)鏈完備、結(jié)構(gòu)合理、具有國(guó)際影響力和年產(chǎn)值規(guī)模的產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展及行業(yè)整體能力提升。其目的就是使創(chuàng)新真正發(fā)揮效能，使產(chǎn)業(yè)真正形成特色，使地區(qū)具有國(guó)際化競(jìng)爭(zhēng)的品牌和優(yōu)勢(shì)，樹(shù)立起國(guó)際化市場(chǎng)的理念，立足國(guó)際化市場(chǎng)，把地區(qū)建設(shè)成為具有國(guó)際化優(yōu)勢(shì)與特色的地區(qū)名片。