美國傳感器技術(shù)和傳感器產(chǎn)業(yè)的最新現(xiàn)狀

近期，在2020年第五屆中國智能建筑節(jié)上，工信部電子元器件行業(yè)發(fā)展研究中心總工程師、中國傳感器與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副理事長郭源生，在發(fā)表相關(guān)演講時，總結(jié)了國外傳感器技術(shù)和國外傳感器產(chǎn)業(yè)的最新現(xiàn)狀，同時，特別強調(diào)了美國在傳感器研究和應用方面的三大趨勢。一起來了解一下。

資料圖

傳感器基礎(chǔ)共性技術(shù)方面，中美還有10到15年的差距

郭源生在演講中說，目前，全球共有約31000種傳感器。其中，我國約有22000種。在產(chǎn)業(yè)布局方面，美國統(tǒng)計報告顯示，全球約有6500多家，其中中國約有1200家。

談及傳感器的基礎(chǔ)共性技術(shù)，他說總共有15項。在這些基礎(chǔ)技術(shù)產(chǎn)業(yè)方面，我國與美國還存在著10到15年的差距。在應用科學上，我們遠遠領(lǐng)先世界，但在基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)上，存在著很大差距。比如集成電路，美國已經(jīng)到3納米了，而我們14納米芯片還沒法完全實現(xiàn)量產(chǎn)。

全球傳感器技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出怎樣的趨勢？

而在世界范圍內(nèi)，郭源生總結(jié)說，目前，全球傳感器技術(shù)發(fā)展，主要呈現(xiàn)出以下三種趨勢：

1.敏感機理與材料多樣化。傳感器的產(chǎn)業(yè)鏈從材料開始到最后封裝、應用是一個很龐大的體系。最近有很多新的敏感材料發(fā)現(xiàn)，這也將帶來傳感器行業(yè)的顛覆性改變；

2.共性工藝技術(shù)創(chuàng)新——MEMS（Micro-Electro-Mechanical System，微機電系統(tǒng)）工藝技術(shù)。目前這個技術(shù)的主要掌控者還是美國和西方國家，如果能推行，就可完全實現(xiàn)產(chǎn)品的標準化、規(guī)?；偷统杀镜漠a(chǎn)業(yè)化發(fā)展；

3、無線網(wǎng)絡化。在共性技術(shù)支持下，傳感器正在向多技術(shù)融合、多功能集成，以及系統(tǒng)化、微型化、數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化節(jié)點方向發(fā)展。在某一場景下，把某一種或多種物理量聚合起來，繼而將其數(shù)字化傳回到系統(tǒng)中，經(jīng)過反復思考學習，變成可用的數(shù)據(jù)。盲目的數(shù)據(jù)采集是沒有用的，因為數(shù)據(jù)量很龐大。

美國傳感器研究和應用的三大趨勢

郭源生接著說，在以上全球范圍內(nèi)的傳感器技術(shù)趨勢引領(lǐng)下，眼下，美國的傳感器研究和應用，又呈現(xiàn)出以下三大趨勢：

1.MEMS工藝量產(chǎn)化。近20多年來，美國硅谷以MEMS工藝技術(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)不同行業(yè)和功能的需求，展開了不同封裝結(jié)構(gòu)的各種傳感器產(chǎn)品創(chuàng)新，解決了傳感器作為“工業(yè)工藝品”的制造難題。過去，傳感器制造要像捏泥人那樣一個個雕琢，工藝很復雜，但現(xiàn)在可以做到完全量產(chǎn)了；

2.智能化和網(wǎng)絡化，即實現(xiàn)無線化、節(jié)點化；

3.微能量獲取技術(shù)。

傳感器節(jié)點化以后供電問題怎么解決？目前，美國正在研究把光能、風能、電磁能輻射等這些微能量收集起來，給傳感器長期供電。MEMS工藝能將傳感器變成肉眼觀察不到的電子灰塵，它可以像蒲公英一樣漂浮，甚至滯留在空中，從而無限地獲取能量、采集數(shù)據(jù)。

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