Partnefor Robot integration

         

                 

 中文版    ENGLISH

行业新闻

首页 > 新闻中心 > 行业新闻 > 国内传感器产业发展现状及趋势分析

国内传感器产业发展现状及趋势分析

信息来源:    发布日期:2013-11-26    点击数:

                                               智能传感器

                                              2015-01-11

物联天下,传感先行。近年来随着物联网、智能手机、汽车电子、医疗电子等产业的快速发展,对陀螺仪、加速度传感器、MEMS麦克风等传感器件的需求不断增加,传感器产业RFID世界网进入快速发展阶段。传感器市场的需求方向是什么?未来的技术走向如何?中国传感器产业的优劣势何在?应如何健康发展?日前,在由中国电子元件行业协会敏感元器件与传感器分会、德国传感器协会AMA等单位联合主办的传感技术高峰论坛上,各方专家就上述问题进行了深入探讨。
  智能识别、广泛互联物联网成主要应用
  物联网、智慧城市将是传感器最主要的应用市场之一,其应用将渗透于未来生活的各个层面。
  2013年初,国务院发布了《关于推进物联网有序健康发展的指导意见》,明确提出推进物联网与新一代移动通信、云计算、下一代互联网、卫星通信等技术的融合发展,使之成为产业转型升级和技术创新的突破口。无论物联网还是智慧城市健康发展,均需要具备4大特征:全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以人为本的可持续创新。其中感知需求被列为首位,因为只有通过传感技术,实现了对城市等相关各个层面的监测,才有可能实现后面的智能识别、广泛互联、全面调用、智能处理等。
  对此,工业和信息化部电子元器件行业发展研究中心总工程师郭源生指出,物联网、智慧城市将是传感器最主要的应用市场之一,其应用将渗透于未来生活的各个层面,如对森林矿山电力设施的火灾监控;对人、物体图像的抽出、追踪监控;在智能楼宇中对视频、光纤、气体、温湿度的监控;在出入境管理系统中的生物识别与智能监控;其他还有诸如智慧医疗与健康服务类传感器、智能家居中的各种传感器、智能交通系统中以RFID为主兼用各种物理量的传感器、能源使用量的检测与控制类传感器、环境类传感器等。
  标准工艺与先进封装推动传感技术提升
  传感器技术呈现出去单一功能化特征,朝着智能化、集成化的方向发展。
  随着物联网、智慧城市等应用市场的快速发展,对传感器产品在低功耗、可靠性、稳定性、低成本、小型化、微型化、复合型、标准化等技术和经济指标方面提出了更高的要求。结合上述需求,传感器企业也在积极展开技术研发,以满足市场需求。
  MEMS的优势在于批量化的制造技术,成本低、便于集成、功耗低;但与此同时,MEMS传感器也存在体积过小目前只能采用准三维技术加工,加工精度相对较低的问题。因此,进一步发展传感技术,满足市场需求时,应当注意采取措施扬长避短。比如针对传感器难以实现通用的标准工艺问题,已有企业在着手开发特定领域的工艺标准,如MUMPs等;针对传感器环境界面千差万别,器件含可动结构、封装难度大、成本高的问题,已有企业在开发圆片级封装技术。通过圆片级封装可有效降低后续封装与组装的难度,目前圆片级封装已获得广泛应用,很多Foundry均已推出WLP服务。此外,由于MEMS器件的密度低、工作频率较低、可容忍一定的串联电阻,对TSV的要求反而低于IC,因此目前TSV技术也已获得一定应用。中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员、博士生导师杨恒介绍。
  总结MEMS传感器的技术趋势,杨恒指出,相比于传统技术,传感器技术呈现出去单一功能化特征,朝着智能化、集成化方向发展。此外,数字化、网络化、低成本、标准化也成为传感器产品发展的总体趋势。
  政府企业携手解决传感产业小散难题
  特别应加强传感器的可靠性设计,解决国内产品可靠性不高的难题。
  鉴于传感器的广泛市场应用,已经成为极为重要的电子器件,加大力度推进发展势在必行。此前,工业和信息化部便联合科学技术部、财政部和国家标准化管理委员会发布了《加快推进传感器及智能化产业发展行动计划》,提出2013~2025年总体发展目标:传感器整体水平跨入世界先进行列,产业形态实现由生产型制造向服务型制造的转变,涉及国防及重点产业安全、重大工程所需的传感器及智能化仪器仪表实现自主制造和自主可控,高端产品和服务市场占有率提高到50以上。
  不过,中国仪器仪表行业协会传感器分会名誉理事长徐开先表示,目前国产传感器仍存在稳定性、可靠性和一致性差,关键共性基础技术研究长期缺失;产业化问题未能得到很好解决,难以实现批量生产;经营模式、市场机制不活,市场推广应用难度大,难以发挥资源、人才优势等问题。
  而要解决上述问题,徐开先指出,一方面需要从国家政府层面协调处理:统筹我国传感器产业布局;注重与国家重大专项与重点工程衔接;加强政府各部门之间的沟通协商;推动官产学研用协同创新;发挥企业主体地位作用;助推行业结构调整,形成龙头企业及小而精、精而专、专而强产业发展模式;加强标准、检测、装备平台建设,鼓励采用国产传感器。
  另一方面对传感器设计制造部门来说,应从产品、应用市场、营销模式、基础设施、专业人才协调等诸多方面综合考虑,特别应加强传感器的可靠性设计,解决国内产品可靠性不高的难题。首先应确定可靠性指标,可与产品功能、性能指标一起确定。其次是建立可靠性模型、可靠性分配、可靠性分析、可靠性预测、可靠性设计评审,进行试制产品可靠性试验,逐步设计改进。

 

                            仪器仪表智能化的枢纽

                                    2015年01月12日

  智能化工厂的技术在迅速更新换代。让制造流程有判断能力,仪器仪表、传感器等控制系统的基本构成要素是关注的焦点。  目前仪器仪表的智能化,主要以微处理器和人工智慧技术的发展与应用为主,包括运用人工智能、专家系统、遗传演算法、进化计算等技术,使仪器仪表实现高效、多功能、机动灵活等性能。
  此外,随着工厂制造流程连接的嵌入式设备越来越多,透过云端架构部署控制系统,无疑是当今最重要的趋势之一。
  在工业自动化领域,随着应用和服务向云端运算转移,资料和运算位置的主要模式都已经被改变了,由此也给嵌入式设备领域带来了颠覆性变革。未来,云端运算将可提供完整的系统和服务,生产设备将不再是过去单一而独立的个体。一旦完成连线,一切制造规则都可能会改变。
  此外,工业通信无线化也是当前智能化工厂探讨比较热烈的问题。专家分析,全球工厂自动化的无线通讯系统应用,每年将增加约40%。随着无线技术日益普及,各家供应商正在提供一系列软硬件技术,协助在产品中增加通信功能。
  专家认为,无线技术虽然在实施便利性方面,对比有线技术具有相当的优势,但无线技术目前的完善、可靠性、确定性与即时性、相容性等还有待加强和完善。

 

 

                无面板测试仪器设计趋势抬头

  从射频(RF)测试设备到通用基台测试仪,2014年可说是一个以软体定义为主的"无面板"(faceless)单机测试仪器时代,尤其是以频谱分析仪和讯号分析仪为代表的RF测试设备,包括安立知(Antrisu)、CopperMountain、罗德史瓦兹(Rohde&Schwarz)、SignalHound等多家公司都推出了频谱分析仪和向量网路分析仪(VNA)等单机仪器;是德科技(KeysightTechnologies)和国家仪器(NationalInstruments;NI)则发展基于PXI的RF和无线测试仪。此外,Tektronix也携其手持式RSA306USB频谱分析仪加入无面板RF仪器俱乐部之列。

  为何会突然出现这么多无面板测试仪器,尤其是RF仪器呢?部份的原因来自速度更快的资料管线和性能更强大的商用电脑。当今的电脑由于能够执行更快的运算速度,仪器制造商只需要类比前端、数位器和汇流排介面即可,不必在仪器中增加昂贵的DSP或FPGA,因而降低了产品成本。

  此外,无面板仪器通常比附加前面板控制的传统仪器的尺寸更小得多,对于高度与尺寸存在严苛要求的生产测试机架带来更大优势,同时也有助于让工程师减少工作台堆叠的高度。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

标签

相关新闻