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我國物聯網市場已過萬億元 攻克傳感器“卡脖子技術”

來源:中投投資咨詢網 2018-11-02 10:13中國投資咨詢網 A-A+

  今年9月在無錫發布的《2017—2018年中國物聯網發展年度報告》顯示,2017年,我國物聯網市場已進入實質性發展階段,全年市場規模突破1萬億元,預計2021年,我國物聯網平臺支出將位居全球第一。而物聯網技術架構中最關鍵的是獲取信息的感知技術,即傳感器技術,它是構成物聯網的基礎。“目前來看,傳感器技術發展已成為衡量和引領一個國家科技發展的重要標志,在我國現有的420多個物聯網示范工程項目系統中,均大量使用了各種類型的感知技術和傳感器產品。因此,物聯網技術發展與應用在很大程度上取決于傳感器產業的發展。而當前,傳感器產業發展已經成為物聯網發展的瓶頸和短板,嚴重制約和影響著物聯網等信息技術的發展。”中國傳感器與物聯網產業聯盟副理事長郭源生在日前于徐州舉行的2018國際(徐州)傳感器與物聯網產業峰會上說。

  物聯網為傳感器發展提供想象空間

  據了解,2017年以來,全球物聯網設備規模、普及率和企業級應用項目呈爆發式增長,物聯網解決方案漸趨成熟。全球物聯網市場有望在10年內實現大規模普及,到2025年,市場規模或將成長至3.9——11.1萬億美元。如此看來,物聯網的飛速發展,為傳感器技術發展與應用拓展了充分的想象空間。

  物聯網是以“物”為主體,以信息傳輸和控制為目的“信息系統”。在物聯網系統構架(感知層、網絡層、應用層)中,感知層是數據源頭,為計算與處理提供有效的數據信息。物體在實現信息交換功能中,首先是能夠主動發出身份、形態、行為和所處環境的信息,以便于系統識別和應用處理。因此,物聯網是以物體數據信息為中心,圍繞著對物體固有和賦予其信息的有效獲取(或讀取),來實現對被測物體各種數據信息的控制與管理,使物體實現并具有智能化的功能。“物體發布的信息取決于安裝的傳感器。從傳感器的角度來看,無論哪種裝備,只不過是傳感器的安裝平臺,智能化程度和功能的優劣,往往是看其安裝了什么樣的傳感器和安裝了多少傳感器而已。”郭源生說。

  在我國物聯網產業鏈中,傳感器技術水平與國外發達國家相比還有很大差距,特別是在高端產品市場。郭源生表示,原材料、元器件、裝備是工業體系中的基礎產業,相互制約、互為瓶頸,長期制約和影響產業轉型升級和技術創新水平的提升,也是我國基礎工業長期積累形成和難以擺脫的一個循環怪圈。與工業發展整體相仿,物聯網技術及相關產業發展同樣受到以上三大因素的制約和影響。他指出,目前國內物聯網產業存在理論系統體系不夠完整,缺乏完整、系統化的標準體系,缺乏合理的頂層設計等問題,導致孤島化、碎片化現象嚴重。這其中最主要的是感知技術基礎薄弱,相關敏感元件生產技術不能形成突破,成為技術升級的障礙。

  物聯網孕育傳感器技術“革命”

  “之所以稱為傳感器‘革命’,是因為傳感器自身將發生質的變化。除了市場需要呈爆發式增長外,還會不斷涌現出新原理、新技術、新工藝、新材料等創新技術和產品。在信息化過程中,傳感的技術應用使物體有了‘生命’,改變了物質世界,也迫使我們改變原來的生活方式和行為。”郭源生說。

  中科院半導體所研究員、博士生導師潘教青告訴《中國電子報》記者,由于物聯網對傳感器提出了功耗低、壽命長、穩定性好、價格低的要求,因此,要求業內技術人員要不斷開發采用新原理、新方法的傳感器,以滿足不斷發展的物聯網產業的需求。

  針對物聯網市場應用,郭源生表示,傳感器產業正圍繞工藝技術和應用兩大方向實現突破。工藝技術的突破主要表現在:一是敏感機理創新與工藝突破,如提高材料、工藝、微型化、產業化等基礎水平等;二是智能化,即功能集成化、模塊化、網絡化,主要以MEMS工藝為代表;三是特殊環境下的供電技術,即微能量獲取與捕捉技術。應用突破的要點是打通產用瓶頸和障礙,搭建產業與市場橋梁,形成與大數據、云計算、物聯網、人工智能技術協同和人員跨界協同,構建應用創新體系和平臺。他強調,圍繞傳感器技術應用平臺創新無處不在,家庭智能終端的普及和機器人應用家庭化,將帶來智慧養老產業對傳感器應用的新突破。

  協同攻克傳感器“卡脖子技術”

  據統計,2017年,中國傳感器市場規模超過1800億元,增速達24.1%,未來5年,中國傳感器市場的年復合增長率將達到30%左右。要實現這樣的增長速度,傳感器企業任重道遠。

  原工信部副部長楊學山在2018國際(徐州)傳感器與物聯網產業峰會上指出,傳感器產業發展需要成功的企業和企業家,傳感技術的發展需要以企業為主體的創新模式。“技術演化為產業必須以企業為主體,企業把握市場方向和節奏、風險控制,并獲取利潤。”楊學山強調。

  除了強化企業的能動性之外,加強傳感器領域的創新體系也十分重要。原科技部副部長吳忠澤對加快發展國內傳感器技術和產業化發展提出了三點建議:一是盡快完善國家傳感器領域科技創新體系。加強頂層設計,加快建立以創新中心為核心載體、以公共服務平臺和工程數據中心為重要支撐的傳感器制造業創新網絡,建立市場化的創新方向選擇機制和鼓勵創新的風險分擔、利益共享機制。采取政府與社會合作、產業創新戰略聯盟或新型研發機構等新機制新模式,形成一批傳感器制造業創新中心,開展關鍵共性重大技術研究和產業化應用示范。建設傳感器制造業工程數據中心,為企業提供創新知識和工程數據的開放共享服務。

  二是大力加強傳感器關鍵核心技術攻關。在實施國家重點研發計劃中,按照需求導向、問題導向、目標導向,以工業控制、汽車、通信、環保等為重點領域,加大研發投入,形成關鍵核心技術攻堅體制。協同攻克一批傳感器制造領域的“卡脖子技術”,著力突破核心芯片、元器件、軟件、智能儀器儀表等基礎共性技術,加快傳感器網絡、傳感器集成應用等關鍵技術研發創新。以MEMS工藝為基礎,以集成化、智能化和網絡化技術為依托,加強制造工藝和新型傳感器的開發,使主導產品達到或接近國外同類產品的先進水平,為實施國家傳感器產業提升工程提供技術支撐。

  三是深化科技成果轉化制度改革,加快傳感器產業化進程。注重轉化機制創新和商業模式創新,加強對中小企業創新的支持。引導各類技術創新要素向企業集聚,鼓勵中小企業發展專業性強、有特色的技術與產品。通過組織實施應用示范工程的方式,集成式推廣重大技術成果,培育一批傳感器龍頭企業。

  針對傳感器領域企業多為中小企業的特點,潘教青呼吁,國家應為中小企業的研發提供公共設施和必要的基礎工藝技術,加大基礎研發投入,同時建立區域性或者國家級的傳感器工業研究基地。

關鍵詞:物聯網 傳感器
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