11個重點“卡脖子”技術(shù)！智能傳感器產(chǎn)業(yè)鏈全景圖和最新政策

來源：順合道傳感

編輯：感知芯視界 Link

傳感器制造行業(yè)開始由傳統(tǒng)型向智能型發(fā)展。智能型傳感器帶有微處理機，具有采集、處理、交換信息的能力，是傳感器集成化與微處理機相結(jié)合的產(chǎn)物。由于智能型傳感器在物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)具有重要作用，我國將傳感器制造行業(yè)發(fā)展提到新的高度，從而催生研發(fā)熱潮，市場地位凸顯。

預(yù)計到2023年，中國傳感器市場規(guī)模將突破3800億元。隨著我國3C電子、新能源汽車等領(lǐng)域?qū)鞲衅餍枨蟮挠油⒑臀磥硐掠问袌龅母咚侔l(fā)展，預(yù)計未來五年傳感器制造行業(yè)CAGR將達到19%，預(yù)計2026年中國傳感器行業(yè)市場規(guī)模將達到7082億元。

智能傳感器定義

智能傳感器是具有信息處理功能的傳感器，帶有微處理機，具有采集、處理、交換信息的能力，是傳感器集成化與微處理機相結(jié)合的產(chǎn)物。與一般傳感器相比，智能傳感器具有以下三個優(yōu)點：通過軟件技術(shù)可實現(xiàn)高精度的信息采集，而且成本低；具有一定的編程自動化能力；功能多樣化。

智能傳感器主要由傳感器、微處理器(或微計算機)及相關(guān)電路組成。

傳感器將被測的物理量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，送到信號調(diào)理電路中，進行濾波、放大、模-數(shù)轉(zhuǎn)換后，送到微計算機中。計算機是智能傳感器的核心，它不但可以對傳感器測量數(shù)據(jù)進行計算、存儲、數(shù)據(jù)處理，還可以通過反饋回路對傳感器進行調(diào)節(jié)。由于計算機充分發(fā)揮各種軟件的功能，可以完成硬件難以完成的任務(wù)，從而大大降低傳感器制造的難度，提高傳感器的性能，降低成本。

產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)

智能傳感器上游主要包括各類傳感器制造所需原材料的供應(yīng)，常規(guī)材料包括半導(dǎo)體材料、陶瓷材料、金屬材料以及有機化工材料等;

中游主要是各類傳感器的制造和封裝等，從傳感器種類來看，具體包括壓力傳感器、圖像傳感器、光傳感器以及溫度和濕度傳感器的生產(chǎn)制造;

在下游應(yīng)用市場，傳感器廣泛的應(yīng)用于通訊電子、消費電子、工業(yè)、汽車電子、智慧農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、安全保衛(wèi)、醫(yī)療診斷、交通運輸、智能家居、機器人技術(shù)等眾多領(lǐng)域。

傳感器產(chǎn)業(yè)鏈的一般構(gòu)成

半導(dǎo)體傳感器產(chǎn)業(yè)鏈主要構(gòu)成

智能傳感技術(shù)發(fā)展及趨勢

01、向高精度發(fā)展

隨著自動化生產(chǎn)程度的提高，對傳感器的要求也在不斷提高，必須研制出具有靈敏度高、精確度高、響應(yīng)速度快、互換性好的新型傳感器以確保生產(chǎn)自動化的可靠性。

02、向高可靠性、寬溫度范圍發(fā)展

傳感器的可靠性直接影響到電子設(shè)備的抗干擾等性能，研制高可靠性、寬溫度范圍的傳感器將是永久性的方向。發(fā)展新興材料( 如陶瓷) 傳感器將很有前途。

03、向微型化發(fā)展

各種控制儀器設(shè)備的功能越來越強，要求各個部件體積越小越好，因而傳感器本身體積也是越小越好，這就要求發(fā)展新的材料及加工技術(shù)，目前利用硅材料制作的傳感器體積已經(jīng)很小。如傳統(tǒng)的加速度傳感器是由重力塊和彈簧等制成的，體積較大、穩(wěn)定性差、壽命也短，而利用激光等各種微細加工技術(shù)制成的硅加速度傳感器體積非常小、互換性可靠性都較好。

04、向微功耗及無源化發(fā)展

傳感器一般都是非電量向電量的轉(zhuǎn)化，工作時離不開電源，在野外現(xiàn)場或遠離電網(wǎng)的地方，往往是用電池供電或用太陽能等供電，開發(fā)微功耗的傳感器及無源傳感器是必然的發(fā)展方向，這樣既可以節(jié)省能源又可以提高系統(tǒng)壽命。目前，低功耗損的芯片發(fā)展很快，如TI2702 運算放大器， 靜態(tài)功耗只有1.5mW， 而工作電壓只需2~ 5V。

05、向智能化數(shù)字化發(fā)展

隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，傳感器的功能已突破傳統(tǒng)的功能，其輸出不再是單一的模擬信號( 如0~ 10mV) ， 而是經(jīng)過微電腦處理好后的數(shù)字信號， 有的甚至帶有控制功能， 這就是所說的數(shù)字傳感器。

06、向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

網(wǎng)絡(luò)化是傳感器發(fā)展的一個重要方向，網(wǎng)絡(luò)的作用和優(yōu)勢正逐步顯現(xiàn)出來。網(wǎng)絡(luò)傳感器必將促進電子科技的發(fā)展。

智能傳感器是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的最重要的技術(shù)之一，在為傳統(tǒng)行業(yè)注入新鮮血液的同時也引領(lǐng)了傳感器產(chǎn)業(yè)的潮流，在醫(yī)學(xué)、工業(yè)、海洋、航天、軍事、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域均發(fā)揮著核心作用，隨著智能傳感器技術(shù)的發(fā)展，新一代智能傳感器將結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能等技術(shù)不斷完善其功能，具有十分可觀的發(fā)展前景。

11個重點“卡脖子”技術(shù)

國家層面扶持政策

近年來，我國陸續(xù)出臺多項政策，進一步明確智能傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向和路徑。政策規(guī)劃注重促進高端傳感器及關(guān)鍵技術(shù)和核心材料的突破，推進智能傳感器相關(guān)產(chǎn)業(yè)的研發(fā)。

審核編輯 黃宇