【導(dǎo)讀】從信息技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程看，過去20年，我們先后經(jīng)過計(jì)算時(shí)代和通信時(shí)代，進(jìn)入到現(xiàn)在的感知時(shí)代以及智能時(shí)代。前兩個(gè)時(shí)代的發(fā)展遵循摩爾定律，感知時(shí)代則可以稱為超越摩爾。傳感器是超越摩爾的關(guān)鍵技術(shù)，在感知時(shí)代和物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代將為業(yè)界帶來歷史性的機(jī)遇。
傳感器人氣越來越旺，很重要的原因是受市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)。日前，在傳感器產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新大會(huì)2017（Sensor China）上，中國傳感器與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)（SIA）聯(lián)盟秘書長(zhǎng)楊瀟就探討了傳感器領(lǐng)域的最新產(chǎn)業(yè)發(fā)展。中國市場(chǎng)跟全球主流市場(chǎng)相比有自己的特色，這與我國的人口密度、大規(guī)模城市化分不開。那么，在這樣一個(gè)背景下，我國的傳感器市場(chǎng)又能否玩出中國特色，實(shí)現(xiàn)彎道超車？
楊瀟指出，從信息技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程看，過去20年，我們先后經(jīng)過計(jì)算時(shí)代和通信時(shí)代，進(jìn)入到現(xiàn)在的感知時(shí)代以及智能時(shí)代。前兩個(gè)時(shí)代的發(fā)展遵循摩爾定律，感知時(shí)代則可以稱為超越摩爾。傳感器是超越摩爾的關(guān)鍵技術(shù)，在感知時(shí)代和物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代將為業(yè)界帶來歷史性的機(jī)遇。
傳感器的應(yīng)用非常廣泛，手機(jī)和汽車（特別是自動(dòng)駕駛）是其應(yīng)用的兩大平臺(tái)。中國是全球最大的手機(jī)和汽車市場(chǎng)，然而目前傳感器產(chǎn)品還主要依賴于進(jìn)口。此外，可穿戴是物聯(lián)網(wǎng)的開始。隨著可穿戴設(shè)備的普及，其將為物聯(lián)網(wǎng)奠定很好的海量信息采集基礎(chǔ)。
汽車電子 傳統(tǒng)的汽車傳感器已有很多。圍繞ADAS或者無人駕駛的新興傳感器以前并不存在。比如，谷歌無人車上的ADAS系統(tǒng)里就包括各種傳感器。最近特斯拉推出的智能駕駛系統(tǒng)Autopilot 2.0里的核心器件包括8個(gè)攝像頭圖像傳感器、12個(gè)超聲波雷達(dá)傳感器和1個(gè)前向探測(cè)長(zhǎng)距77GHz毫米波雷達(dá)（最大識(shí)別距離250米）。另外，激光雷達(dá)技術(shù)雖然還不是很成熟，但很快會(huì)有突破。
智能手機(jī) 智能手機(jī)是讓傳感器能夠普及到大量市場(chǎng)的最重要的平臺(tái)。最早，iPhone在07年第一個(gè)用了加速度計(jì)傳感器。iPhone把傳感器作為主要的創(chuàng)新應(yīng)用功能，每一代iPhone的傳感器種類和應(yīng)用不斷地增加。現(xiàn)在的iPhone8又增加了紅外傳感器和3D圖像傳感器——數(shù)量在增加，功能也不斷增加，傳感器融合也不斷增加。華為后來者趕超，從一開始對(duì)傳感器就非常重視。最近華為的麒麟970，除了原來的傳感器之外，還增加了3D雙圖像傳感器和傳感器融合AI NPU。NPU主要用作傳感器的信息處理，包括三個(gè)方面：圖像人臉識(shí)別、語音識(shí)別，以及場(chǎng)景（包括運(yùn)動(dòng)手勢(shì)）識(shí)別。NPU里的AI主要涉及傳感器數(shù)據(jù)的處理和算法。隨著傳感器數(shù)量、種類和信息量的逐漸增多，傳感器融合是今后的發(fā)展趨勢(shì)。
可穿戴 可穿戴市場(chǎng)已經(jīng)出現(xiàn)好幾年，但現(xiàn)在成長(zhǎng)還在找痛點(diǎn)。對(duì)于傳感器而言，可穿戴與智能手機(jī)的最大不同在于，前者主要功能（或唯一功能）就是傳感器，而在后者當(dāng)中傳感器是提供輔助功能。可穿戴使傳感器應(yīng)用普及。同時(shí)其提供App和云連接，讓傳感器無所不在。無線傳感網(wǎng)促使物聯(lián)網(wǎng)真正興起。
智能家居 智能音箱和掃地機(jī)器人是智能家居當(dāng)中兩個(gè)很有代表性的產(chǎn)品。以這兩類產(chǎn)品為例，Amazon Echo的硬件核心是6+1遠(yuǎn)場(chǎng)麥克風(fēng)陣列，然后是聲音處理以及后臺(tái)AI。語音識(shí)別對(duì)聲學(xué)傳感器的要求越來越高——要求性能到68dB以上，因此要有新的材料和工藝來提高傳感器的性能。小米掃地機(jī)器人因應(yīng)各種場(chǎng)景使用的傳感器非常多，傳感器造就了智能化。
中國特色傳感器新興應(yīng)用 對(duì)于有些應(yīng)用，中國市場(chǎng)與全球主流市場(chǎng)相比很特別。共享單車就是一個(gè)例子——只有在中國它才能這么大規(guī)模的興起，這和我們的人口密度、大規(guī)模城市化分不開。共享單車?yán)锏挠布诵氖侵悄苘囨i，其中包括位置傳感器、加速度傳感器等等傳感器。此外，共享單車管理還包括電子圍欄、車輛管理、虛擬車位等。這對(duì)中國企業(yè)來說是很好的機(jī)會(huì)。我們結(jié)合中國本地的市場(chǎng)需求也可以做定制化和優(yōu)化。
阿里的無人超市靠傳感器來實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，包括位置傳感器、視覺傳感器、指紋傳感器、壓力傳感器等等，這也是很有中國特色。
另外，最近習(xí)總書記提出要振興中醫(yī)。中醫(yī)幾千年來一直靠經(jīng)驗(yàn)老中醫(yī)傳承，現(xiàn)在習(xí)總給科技部提出要求，要把中醫(yī)信息化和智能化。在這里面，傳感器可以扮演關(guān)鍵角色。中醫(yī)中的望聞問切，望可以靠圖像傳感器或者紅外傳感器；聞?dòng)猩鷮W(xué)傳感器、氣體傳感器；問有揚(yáng)聲器、語音識(shí)別、專家?guī)臁I；切即把脈，可以用三個(gè)傳感器測(cè)壓力（對(duì)應(yīng)三根手指），用超聲波傳感器測(cè)脈象圖譜。因此，這也是很有中國特色的新興應(yīng)用。
這些例子說明感知時(shí)代現(xiàn)在真正到來了。從半導(dǎo)體的技術(shù)路線看，數(shù)字器件繼續(xù)按摩爾定律發(fā)展；超越摩爾的多元技術(shù)中，傳感器市場(chǎng)則包括很多種類，其在半導(dǎo)體里的增長(zhǎng)相對(duì)很高，特別是新興傳感器的增速接近10%。傳感器的需求由應(yīng)用來驅(qū)動(dòng)，其需求正越來越大。由于傳感器、功率半導(dǎo)體、光電等器件并不需要最先進(jìn)的10nm工藝，因此擺在傳感器廠商面前的是一個(gè)新的機(jī)會(huì)，即傳感器的微技術(shù)融合創(chuàng)新。在這個(gè)領(lǐng)域我國有一定基礎(chǔ)，主要還是采用8寸0.18um的工藝，做新材料、新工藝、新集成的創(chuàng)新，這就叫彎道超車。
本文轉(zhuǎn)載自電子技術(shù)設(shè)計(jì)。
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