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【湾区物道】智能传感器:引领物联网未来发展—专访华普微陈小丹

2024-05-15 13:40

湾区物道

深圳市物联网产业协会的精品栏目《湾区物道》系列访谈,对话专家学者、政府官员、湾区商会协会及企业家,解读和宣传扶持政策;分析市场产业技术发展情况;助力物联网生态体系建设。

在AIoT行业中,智能传感器扮演着不可或缺的角色,它们相当于整个系统的“感知神经”。如果AIoT系统是一个人的话,智能传感器就是人的感觉器官,类似于人的眼睛、耳朵和皮肤,但其感知能力远超人类感官。

随着物联网、工业互联网、智能制造等行业的迅猛发展,全球智能传感器市场规模保持稳步增长。我国智能传感器市场规模已超千亿元,未来几年的年复合增速还将保持在15%以上。

华普微是一家专注于无线射频和传感器领域的国家级高新技术企业。现已发展成为国内集ASIC 芯片设计、MEMS 传感芯片设计、封装测试校准技术、应用服务于一体的完整产业链公司。

那么,我国目前的传感器技术是否存在卡脖子现象?传感器企业应如何应对?

这是『湾区物道』的第47期,本期访谈我们对话了深圳市物联网产业协会理事单位深圳市华普微电子股份有限公司高级产品总监陈小丹先生,他具有二十余年半导体传感器研发、应用从业经验。本次采访,他分享了智能传感器在物联网行业的应用现状以及未来趋势,希望给企业带来更多启发和价值。

 

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陈小丹 华普微高级产品总监

? 深圳市华普微电子股份有限公司传感器产品线负责人,目前全面负责公司传感器产品研发、应用推广、市场策略和产品规划等工作。

? 毕业于华南理工、计算机科学与技术专业、获硕士学位。具有二十余年半导体传感器研发、应用从业经验。先后任职于3M中国、金鹏集团、珠江电信等多家国内外知名企业,专项负责传感器产品的研发技术攻关和创新实践。

? 主导研发的指纹传感器芯片、图像传感器芯片、电压传感器芯片、温湿度传感器芯片等已被广泛应用到多个项目&场景,如香港出入境管理、平安广州智慧城市以及三大运营商基站等多个项目。

 

1、作为感知信息和采集数据的重要手段,智能传感器被列入深圳市“20+8”产业集群,这对传感器企业来说将迎来哪些机遇与挑战?

我认为智能传感器被列入深圳市“20+8”产业集群清单具有重要意义!这标志着智能传感器技术已经被政府确定为战略性新兴产业之一,后续将提供配套政策支持和发展机遇,以快速推动智能传感器技术健康、有序发展。

机遇:

1、市场机会增加:作为“20+8”产业集群的一部分,智能传感器行业将受益于集群效应,市场机会将进一步扩大。随着集群内相关产业的发展,对智能传感器的需求将不断增长,包括智能制造、智慧城市、智慧交通和智慧生活等领域,为行业带来更广阔的市场空间。

2、政策支持力度增强:政府将加大对智能传感器行业的政策支持力度,包括财政补贴、税收优惠、研发资金等方面的扶持,有助于降低企业成本,推动技术创新和产品升级,提升相关企业竞争力。

3、产业链合作机会:智能传感器企业作为产业链的重要一环,将与产业链上的其他企业形成良性互动,共同推动产业链的协同发展和创新,共享产业发展红利。

挑战:

1、技术竞争加剧:随着政府支持和市场机会的增加,智能传感器行业将面临更加激烈的技术竞争。企业需要不断提升自身的技术水平,加大研发投入,以保持市场竞争力。

2、供应链风险:智能传感器的生产需要依赖于完善的供应链系统,包括原材料供应商、零部件供应商等。供应链的中断或不稳定性可能会对企业的生产和交付计划造成影响,增加企业的运营风险。

3、市场竞争压力:随着市场机会的增加,会有越来越的芯片企业进入智能传感器市场,行业竞争将更加激烈。企业需要制定有效的市场营销策略,提升产品品质和服务水平,以赢得市场份额并保持竞争优势。

因此,智能传感器被纳入“20+8”产业集群将为企业提供更广阔的市场机遇和政策支持,有助于推动整个智能传感器产业链的健康发展,进而促进半导体行业的持续增长和转型升级。

 

2、我国目前的传感器研发在世界上处于一个什么水平?

目前,中国的传感器技术处于国际中上游水平!我们可以从五个方面来一探究竟:

1、政府支持与投入:目前中国政府已连同发改委颁布了多项指导文件,如“国家中长期科学和技术发展规划纲要”、“国家重点研发计划”等政策文件,文件中都明确提出对传感器技术的支持和引导。此外,中国政府还设立了一系列科技专项资金,用于支持传感器技术的研发与产业化,例如“863计划”、“973计划”等,这些资金投入为传感器技术的创新提供了强大支持。

2、技术人才储备:中国的高校和科研院所培养了大量的传感器领域的专业人才。例如,清华大学、北京大学等知名院校设立了智能感知工程专业,并建立了相关的科研机构和实验室,培养了一批高水平的传感器研究人员。

3、产学研结合:中国建立了一批产学研合作的创新平台,如中科院微系统与传感技术研究所与国内外企业合作开展了一系列传感器技术研发项目,取得了多项重要成果。此外,中国还建立了一批国家级传感器工程技术研究中心和实验室,推动了传感器技术的转化和应用。

4、市场机会:中国是全球最大的制造业基地和消费市场之一,对传感器的需求量巨大。随着中国的智能制造产业的快速发展,对高精度、高可靠性的传感器需求量大增,推动了传感器技术的进步和创新。同时,中国在智慧城市、物联网、智能交通等领域的应用也为传感器技术的发展提供了广阔的市场空间。

5、国际合作与交流:中国与世界各国在传感器技术领域开展了广泛的国际合作与交流。例如,中科院-奥地利合作项目:高性能纳米材料和器件(含传感器和探测器),精准检测与表面功能修饰和面向智能工厂的安全、可靠无线传感器网络关键技术研究,共同推动传感器技术的研发和创新。同时,中国还积极参与国际标准的制定和国际传感器技术会议等活动,不断提升自身在国际传感器领域的地位和影响力。

 

3、中国工业传感器面临哪些发展难题?传感器企业应当如何应对?

相较于普通传感器,工业传感器在功能、精度、稳定性、环境适应能力等方面有着更高的要求。而中国工业传感器发展时间较短,技术水平仍存在较大差距,尤其在核心技术方面存在欠缺。我觉得中国工业传感器目前面临的发展难题主要集中在下面4个方面:

1、技术水平不高:相较于国外一些传感器技术领先企业,中国工业传感器的技术水平仍有差距,尤其在核心技术方面存在欠缺,与国外传感器厂商存在较大的技术差距,导致我们在工业领域、新能源汽车领域等高端应用场景中仍然严重依赖国外传感器厂商,无法实现真正的国产替代。

2、创新能力不足:传感器行业需要持续不断的技术创新,但一些中国传感器企业在创新能力上面临挑战,缺乏自主知识产权的核心技术和创新成果,导致产品同质化严重,市场竞争力不足,无法快速跟上市场需求的变化。

3、产品标准化与质量控制:由于传感器产品种类繁多,标准不统一,质量参差不齐,存在一些产品质量不达标的情况,影响了整个行业的声誉和发展。

4、市场竞争激烈:传感器行业市场竞争激烈,来自国内外的竞争对手众多,尤其是国外领先企业技术和品牌优势明显,加剧了中国传感器企业的市场竞争压力。

 

面对工业传感器的更高要求,我们中国传感器企业应当如何应对,把握时代机遇呢?

1、加强技术研发:加大对传感器技术的研发投入,培养和引进高水平研发人才,建立研发团队,并与高校、科研机构合作开展科研项目,加速核心技术的突破和创新。在核心材料、芯片制造工艺、先进封装技术、自动化测试设备等方面,对标国际传感器厂商,实实在在提高产品的测量精度、可靠性、一致性,实现真正的国产替代。

2、优化产品结构:目前国内传感器产品同质化严重,在技术规格和应用场景上几乎重叠,传感器厂商不是努力提高产品竞争力,而是拼命“卷”成本依靠低价策略抢占市场份额,导致部分传感器厂商的销售利润持续下降,甚至出现亏损,缺乏资金投入新产品、新技术的研发,陷入长期的恶性循环。在此呼吁国内同行要根据市场需求和技术趋势,优化产品结构,推出符合市场需求的高性能、高品质产品,加强差异化能力。

3、加强标准化与质量控制:传感器作为最前端的信号感知器件,核心技术指标就是产品的测量精度、可靠性和一致性。部分国内传感器厂商片面追求生产成本和生产效率,在制造环节没有严格管控产品原材料,甚至刻意放宽产品的检验和测试标准,导致部分传感器明显达不到客户的应用要求,在客户端出现较多的质量问题,严重影响了国内传感器厂商的品牌声誉和产品印象。建议建立完善的产品标准化体系和质量管理体系,严格按照标准要求生产,加强对原材料、生产工艺和产品质量的管控,提升产品质量和市场竞争力。

4、拓展市场渠道:积极拓展国内外市场渠道,建立健全的销售网络和渠道体系,加强与客户的合作与沟通,提升产品的市场占有率和品牌影响力。同时,加强市场调研,及时掌握市场动态和客户需求,为产品开发和市场推广提供参考依据。

 

4、传感器在物联网产业中的主要应用场景有哪些?

物联网是一个巨大的网络,连接着各种设备和传感器,使它们能够收集、交换和利用数据来提高效率和功能。下面我为大家简单的介绍下目前传感器在物联网中的一些典型应用场景:

1、智慧城市:传感器在智慧城市中的应用非常广泛,包括智能交通、智能照明、环境监测等。例如,通过车载传感器和交通监控传感器实现交通管理的智能化,通过环境传感器监测大气质量、噪音等环境数据,实现城市环境的智能监测与管理。通过气压传感器实时监测大气压力变化,有效预测局部地区的天气变化,为极端天气和自然灾害提供预警信息。

2、智能家居:在智能家居领域,传感器可以用于家庭安防、智能家电控制、环境监测等方面。例如,通过门窗传感器、摄像头等实现家庭安防监控,通过温度传感器、湿度传感器等实现室内环境的智能调控。

3、工业物联网:在工业领域,传感器在智能制造、设备监测、生产优化等方面发挥着重要作用。例如,通过传感器实现设备状态的实时监测与预测维护,通过生产过程中的传感器数据实现生产流程的优化与控制;也可以通过气体传感器实时监测有毒有害气体的泄漏和预警,有效保障工作人员及工业设备的安全。

4、智慧农业:传感器在农业领域的应用也日益广泛,包括土壤湿度传感器、气象传感器、光照传感器等。通过这些传感器数据的采集与分析,实现农田水肥一体化管理、精准农业种植、气象灾害预警等功能,提高农业生产效率和质量。

5、健康医疗:在健康医疗领域,传感器可以用于健康监测、远程医疗、医疗设备监测等方面。例如,通过穿戴式传感器实现人体生理参数的实时监测与记录,通过医疗设备传感器实现医疗设备的远程监测与维护。

总之,传感器在物联网中的应用场景非常丰富和广泛,涵盖了生活中的方方面面,从智能家居到工业自动化,从智慧城市到健康医疗,传感器技术不断创新,为各行各业带来了前所未有的便利和效率提升。

 

5、华普微作为传感器领域的国家级高新技术企业,具备哪些核心优势?未来有哪些规划?

华普微创立于2004年,是一家专注于物联网核心器件自主创新与产品研发的高新技术企业。公司以 Sub-1GHz 无线通信射频芯片与??椴肺⒆愕?,拓展延伸开发高精度MEMS 传感器与数字隔离器产品,形成了兼具信息感知与信息交互关键环节的产品布局。经过多年积累,公司已发展成为集射频芯片设计、固件与协议设计、应用开发及测试于一体的物联网系统级服务厂商。

华普微长期专注于自主创新与技术攻坚,经过二十年积累沉淀,现已发展成为国内 Sub-1GHz 无线射频芯片领域的领先厂商,产品核心性能指标已达到国际知名芯片厂商同等水平。在此基础上,公司着力向自主协议网络与射频芯片生态化进一步发展,不断提升产品形态与丰富度,为客户提供更加稳定、可靠、完备的产品和解决方案。

 

 

 

 

 

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