傳感器技術(shù)是現(xiàn)代科技的前沿技術(shù)，傳感器技術(shù)在國(guó)內(nèi)外都具有很好的發(fā)展前景，，它的經(jīng)濟(jì)效益，技術(shù)含量等都是大家有目共睹的。但隨著復(fù)雜系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，自動(dòng)化已經(jīng)陷入低谷，其主要原因之一是傳感技術(shù)的落后，一方面表現(xiàn)為傳感器在感知信息方面的落后;另一方面也表現(xiàn)為傳感器自身在智能化和網(wǎng)絡(luò)化方面的技術(shù)落后。
未來(lái)10～20年，傳統(tǒng)硅技術(shù)將進(jìn)入成熟期(預(yù)測(cè)為2014年～2017年)。屆時(shí)，直徑300mm硅晶片將大量用于生產(chǎn)，使得硅的低成本制造技術(shù)和硅的應(yīng)用技術(shù)將得到空前的發(fā)展，這無(wú)疑將為研制生產(chǎn)微型傳感器、智能傳感器等新型傳感器提供技術(shù)保障。從總體發(fā)展看，傳統(tǒng)硅技術(shù)將一直延續(xù)到2047年(即晶體管發(fā)明100周年)才趨于飽和(即達(dá)到芯片特征尺寸的極限)和衰退。
當(dāng)前，在工業(yè)自動(dòng)化、物聯(lián)網(wǎng)、智能設(shè)備快速普及等諸多因素的影響下，全球傳感器市場(chǎng)發(fā)展非常迅速。2008年，全球3000多家傳感器制造商的總銷售額為500億美元，而2010年世界傳感器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)800億美元以上。時(shí)間跨到2012年，受到多重因素影響，在2012年中，僅我國(guó)的傳感器市場(chǎng)規(guī)模就已達(dá)到440.27元人民幣。據(jù)預(yù)測(cè)，未來(lái)5年中國(guó)傳感器市場(chǎng)將穩(wěn)步快速發(fā)展，在物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模大幅增長(zhǎng)的動(dòng)力之下，2015年中國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到1200億元以上。
除此之外，全球還在開(kāi)展智能電網(wǎng)、智能家居、智能交通等智能化建設(shè)。這些建設(shè)中，傳感器的應(yīng)用范圍及市場(chǎng)范圍都將會(huì)快速變大，市場(chǎng)擴(kuò)張速度將在這些因素的刺激下猛增，整體市場(chǎng)規(guī)模突破千億美元也不是難題。
傳感器實(shí)現(xiàn)全面國(guó)產(chǎn)化需要十年
我國(guó)傳感器行業(yè)發(fā)展落后，國(guó)內(nèi)傳感器需求，尤其是高端需求嚴(yán)重依賴進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)化缺口巨大，目前傳感器進(jìn)口占比80%，傳感器芯片進(jìn)口占比達(dá)90%。國(guó)產(chǎn)化需求迫切。
業(yè)內(nèi)市場(chǎng)機(jī)構(gòu)指出：“目前從整個(gè)氣體傳感器領(lǐng)域來(lái)看，技術(shù)雖然穩(wěn)定性大，但門檻很低。未來(lái)的前進(jìn)方向只能是高精尖?！倍锫?lián)網(wǎng)的發(fā)展將極大推進(jìn)傳感器領(lǐng)域發(fā)展，其在能源、智能感知、安全監(jiān)控、環(huán)保等領(lǐng)域?qū)⒂袠O大應(yīng)用。預(yù)計(jì)到2020年，整個(gè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到600億元以上，國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到70%以上。
傳感器發(fā)展前景和應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)大，無(wú)論是自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)還是智慧城市建設(shè)，包括物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)等，都在向人們昭示著傳感器產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)多么輝煌的發(fā)展。但是這樣的市場(chǎng)環(huán)境下，我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)卻并有沒(méi)有很好的把握住機(jī)會(huì)，國(guó)產(chǎn)化程度較低。
中國(guó)傳感器的市場(chǎng)近幾年一直持續(xù)增長(zhǎng)，增長(zhǎng)速度超過(guò)15%。2012年中國(guó)傳感器應(yīng)用四大領(lǐng)域?yàn)楣I(yè)及汽車電子產(chǎn)品、通信電子產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品專用設(shè)備，其中工業(yè)和汽車電子產(chǎn)品占市場(chǎng)份額的42%左右，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到160億元，傳感器整個(gè)市場(chǎng)突破500億元。
我國(guó)傳感器盡管市場(chǎng)需求高，發(fā)展迅速，但是也存在著技術(shù)水平偏低、種類欠缺，研發(fā)能力差等問(wèn)題。我國(guó)目前有1688家企事業(yè)從事傳感器的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用，但從事MEMS研制生產(chǎn)只有50多家，而且規(guī)模和應(yīng)用都較小。沒(méi)有形成足夠的規(guī)?；瘧?yīng)用，導(dǎo)致我國(guó)傳感器存著技術(shù)低但價(jià)格高的問(wèn)題，在國(guó)際市場(chǎng)上就失去了優(yōu)勢(shì)，也使得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更為激烈。
2012年中國(guó)傳感器行業(yè)發(fā)展總體規(guī)模逐漸擴(kuò)大，顯著應(yīng)用于汽車工業(yè)中包括汽車輪胎中的傳感器應(yīng)用、安全氣囊中的傳感器應(yīng)用、底盤系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行管理系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用、廢氣與空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用和需求、ABS中的傳感器應(yīng)用和需求、車輛行駛安全系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用和需求、汽車防盜系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用和需求、發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒控制系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用和需求、汽車定位系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用和需求、汽車其他系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用和需求。
除此以外，中國(guó)傳感器在其他領(lǐng)域也有新的應(yīng)用，如工業(yè)控制領(lǐng)域、在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域、在設(shè)施農(nóng)業(yè)中、在多媒體圖像領(lǐng)域、其它有關(guān)傳感器的應(yīng)用?；仡欀袊?guó)傳感器行業(yè)，雖然發(fā)展迅速，但是也存在一些不利的因素。如在產(chǎn)品技術(shù)上產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱、科技與生產(chǎn)脫節(jié)、產(chǎn)品技術(shù)水平偏低、產(chǎn)品種類欠缺、企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)能力弱。但另一方面國(guó)家不斷制定有利傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略與政策，全年整機(jī)系統(tǒng)市場(chǎng)的快速發(fā)展，新興技術(shù)的不斷推動(dòng)也都成為傳感網(wǎng)發(fā)展的利好因素。
全球現(xiàn)在大概有40個(gè)國(guó)家從事傳感器的研制生產(chǎn)工作，研發(fā)、生產(chǎn)單位有5000余家，產(chǎn)品達(dá)20000多種。國(guó)內(nèi)有1688家企事業(yè)從事傳感器的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用，其中從事MEMS研制生產(chǎn)的有50多家，但規(guī)模和應(yīng)用領(lǐng)域都較小。
由于沒(méi)有規(guī)?；瘧?yīng)用，國(guó)內(nèi)傳感器產(chǎn)品普遍存在技術(shù)水平低和價(jià)格高的矛盾。在國(guó)際市場(chǎng)上，德國(guó)、日本、美國(guó)、俄羅斯等老牌工業(yè)國(guó)家的企業(yè)主導(dǎo)了傳感器市場(chǎng)，許多廠家的生產(chǎn)都實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；?，有些企業(yè)的年生產(chǎn)能力達(dá)到幾千萬(wàn)只甚至幾億只。相比之下，中國(guó)傳感器的應(yīng)用范圍較窄，更多的應(yīng)用仍然停留在工業(yè)測(cè)量與控制等基礎(chǔ)應(yīng)用領(lǐng)域。有賴于此，中國(guó)傳感器市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)十分激烈。
未來(lái)傳感器的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
隨著工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、衛(wèi)生等行業(yè)的發(fā)展，以及人們對(duì)環(huán)境保護(hù)和社會(huì)安全的日益重視，就需要一種技術(shù)和產(chǎn)品能在一定范圍內(nèi)方便地進(jìn)行實(shí)時(shí)感知、監(jiān)測(cè)和采集多種信息并進(jìn)行處理。伴隨著這樣的市場(chǎng)需求和技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSensorsNetwork簡(jiǎn)稱 WSN)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并已成為當(dāng)前測(cè)控領(lǐng)域的新熱點(diǎn)。
中國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)正處于由傳統(tǒng)型向新型傳感器發(fā)展的關(guān)鍵階段，它體現(xiàn)了新型傳感器向微型化、多功能化、數(shù)字化、智能化、系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的總趨勢(shì)。
其一，傳感器“小”，這是指傳感器在之后的發(fā)展歷程中將向微型化進(jìn)軍。現(xiàn)在電子產(chǎn)品越做越薄，越做越輕，這也直接關(guān)到之后的各類用戶體驗(yàn)，不是日常生活還是工業(yè)生產(chǎn)中。產(chǎn)品小型化的趨勢(shì)已非常明顯，相應(yīng)的，在電子產(chǎn)品中使用的各類傳感器也向著微型化發(fā)展。
其二，傳感器“精”，這是指傳感器的集成化程度越來(lái)越高。在電腦這類電子產(chǎn)品剛誕生之時(shí)，我們也不能預(yù)想到它如今會(huì)變得這么小，為什么呢?因?yàn)殡娔X元件的集成度越來(lái)越高了。同樣，在傳感器方面也適用。隨著我國(guó)電子產(chǎn)品要求越來(lái)越高，單一功能的傳感器早已不能滿足我們的需求，多功能將是傳感器發(fā)展的一大趨勢(shì)。目前先進(jìn)的固態(tài)傳感器，在一塊芯片上能同時(shí)集成差壓、靜壓、溫度三個(gè)傳感器，使差壓傳感器具有溫度和壓力補(bǔ)償功能。
其三，傳感器“尖”，這是指?jìng)鞲衅骷夹g(shù)尖端化水平更高。傳感器作為當(dāng)前在現(xiàn)代科學(xué)研究中或工業(yè)自動(dòng)化中廣泛適用的設(shè)備，在信息采集等方面有著得天獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前由于對(duì)各類工作環(huán)境的要求增高，傳感器的技術(shù)水平也開(kāi)始向著更高層次的發(fā)展。
