無傳感,不物聯!2019智博會論壇對話「智能網聯」新場景

2019-08-28     國際電子商情

事實上,這種閉環式的應用已經在智能家居、智慧樓宇中初顯成效。但此過程中也發現,確保信息轉化的快速性、準確性、差異性是極其困難的。對此,被稱為「電子設備的五官」的傳感器,適配上微處理器、人工智慧、邊緣計算等新技術,將會成為物聯網系統中的關鍵組成部分。

日前,一年一度的中國國際智能產業博覽會(簡稱智博會)在重慶舉行。期間,以「智能網聯 感物芯聲」為主題的傳感器與物聯網高峰論壇在重慶市北碚區舉行,來自國家工信部、信通院、各地產業協會、傳感器製造商、物聯網服務商等數百位國內政產學研的專家和代表齊聚一堂,探討目前傳感器和物聯網兩大產業的發展現況,挖掘未來「智能網聯」的新場景和機遇。

傳感器產業現狀:高端依賴進口,中低端走出國門

傳感器,看似簡單的三個字,所涵蓋的內容和應用非常之多。從概念上看,傳感器是能感受被測量並按照一定規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置(GB/T7665-2005),它通常由敏感元件和轉換元件組成,可以將物理量、化學量、生物量轉換為便於算數、轉換、處理、顯示的電量。

傳感器的種類多達數千種,包括加速度計、陀螺儀、磁傳感器、壓力傳感器、溫濕度傳感器、流體傳感器、紅外圖像儀、溫度傳感器、氧傳感器、爆震傳感器、光傳感器、矽麥克風、近距離環境光、超聲傳感器、紅外夜視儀、心電傳感器、聲學傳感器、腦電波傳感器等等。

中國信息通信研究院總工程師史德年羅列相關數據稱,目前全球傳感器應用最廣泛的四大領域分別是通訊(23%)、汽車電子(23%)、醫療電子(18%)和工業電子(18%),它們之間的份額相差並不大。具體來看,智慧型手機帶動了基於雙攝像頭的3D 感知技術快速發展,未來將開啟3D地圖、虛擬現實等新型應用,同時推動了指紋傳感快速起量,新型指紋傳感技術快速湧現;汽車傳感器中,加速傳感器、壓力傳感器、陀螺儀三者占據了超過95%的市場份額;工業電子中,傳感器已經在石油、冶金、電力、機械、汽車、紡織、印刷業中成熟應用,但基本是一些上規模工廠正在推廣使用;醫療電子方面,生物MEMS是醫療傳感器的重點發展方向,由於其成本較高,我國在該領域基本處於空白階段。

另一項數據顯示,隨著我國物聯網的迅速崛起,傳感器產業高發展內市場規模持續快增長,年均增速度超過 20%。2018年,我國傳感器產業市場規模達到1472億元人民幣。預計到2022年,將增長至2327億元人民幣。

中國傳感器與物聯網產業聯盟副秘書長、西安中星測控有限公司總經理谷榮祥認為,如果要比較準確地分析中國和國外的差距,必須要從細分領域來著手。他指出,從技術層面來看,目前中國高端傳感器的進口量達到80%,反而中低端傳感器方面發展迅猛,已有60%~70%品種基本滿足市場需求。從應用領域來看,消費電子裡有瑞聲聲學、歌爾聲學兩大MEMS聲學傳感器製造商,兩家產值占到全世界的15%左右,供貨給蘋果、華為等響噹噹的頂級消費類品牌;工業傳感器的水平差距慢慢在拉近、趕超,個別的通用型工業傳感器已經廣泛出口海外;再有汽車傳感器方面,中國與國外先進水平差距較大,這是由於中國汽車產業的發展起步晚、缺乏較大規模的汽車廠商及品牌優勢所致。

至於智能傳感器,國家智能傳感器創新中心研發副總裁焦繼偉指出其四個發展特點:一是企業規模小,自主創新困難,多數產品在中低端領域,價格競爭激烈,附加值較低;二是產業化效率低,產業配套不足;三是傳感器產品種類多,市場跨度大,不同行業的需求不盡相同,信息溝通渠道不暢通;四是傳感器的技術壁壘高,開發周期長,社會資本將其評為高風險項目,導致資本不積極,缺乏長期戰略投資。

綜上所述,中國傳感器產業的發展長短板明顯,關鍵還是要看如何落地、從場景中變現。

物聯網產業現狀:叫好不叫座,企業利潤率不高

對於物聯網(IoT)的概念,相信大家都不會陌生。物聯網技術分為感知層、網絡層和應用層,其中傳感器與執行器、RFID、二維碼、智能裝置等位於感知層。

目前物聯網產業應用分為三大主線,一是消費性物聯網,主要是國民日常生活相關的消費電子、可穿戴設備、智能硬體、智能家居、車聯網等規模化的消費類應用;二是生產性物聯網,主要與工業、農業、能源等傳統行業深度融合形成的產業物聯網,藉助物聯網的優勢實現降本增效;三是趨向未來的智慧城市物聯網,基於物聯網的城市立體化信息採集系統,構建出一個人與物、物與物高度網聯的信息化智能社會。從全球範圍內看,三大應用發展的速度基本同步;而中國本土的政策驅動型物聯網應用,已經遠遠快于海外市場。

近年來物聯網應用層出不窮,但一直未能激發出消費市場的熱情。如今隨著5G商用的臨近,物聯網或將迎來新的發展機遇。作為中國移動的子公司——中移物聯網有限公司智能感知產業中心總經理李晉剛也在會上分享了其對「智能物聯」的理解。他指出,國內IoT概念依舊火爆,但做IoT的公司盈利能力卻不盡人意,中移物聯網準備迎接5G通信的到來。

華為無線產品線產業發展部總裁朱成也強調了5G通信對萬物互聯的重要性。物聯網設備設備每天都產生著海量的數據,隨著連結終端指數級增長,只有高速率、低時延、廣覆蓋的5G通信才能承載傳輸海量數據,並上傳至處理端進行分析操作。今年7月中國和3GPP聯合向ITU提交「NR+NB-IoT」作為5G IMT2020,這意味著NB-IoT可在NB in-band部署,支持接入5G核心網,這將會是IoT產業步入5G商圈的一個重要機會。

「對此,在晶片方面,明年華為將發布NB-IoT晶片Boudica200,該款晶片將支持3GPP R15,擁有更高的集成度,安全性能也將進一步提升,同時還將擁有更好的開放性。」 朱成對未來充滿希望。

兩者如何結合?業者紛紛獻言

了解完傳感器與物聯網兩大產業現況,最關鍵的議題還是在於兩者如何結合。

中電科技集團重慶聲光電有限公司傳感器中心副主任楊靖提出三個建議,一是另闢蹊徑,要關注一些高端的新材料、新工藝、新技術的傳感器,避免在紅海市場中廝殺;二是構建平台,匯聚各大小企業的力量,快速形成產業規模優勢;三是以應用市場為導向,找准應用剛需,提升產品和服務的附加價值。

中國載人航天工程原副總設計師、國際宇航科學院院士沈力平建議,在充分注重傳感技術領域的基礎理論、材料、工藝的同時,企業要突出重點,明確優先發展的方向。例如智能化傳感器、MEMS無線網絡化技術、微能量獲取技術、新型敏感原理探索和實用研究、新型敏感材料研究、傳感器/敏感元件長壽命、高可靠度研究、特殊惡劣環境使用的對抗措施研究等,這些都是又實用又有價值的研究議題。

萬物工場總經理、聯合創始人王勇用「感、智、慧、能」四個字,來展望萬物互聯的未來形態。「感」就是IoT感知層上的元器件,它們就像人體上的器官,感知外界環境的變化;「智」是數字化,把信息轉換為數據;「慧」是人工智慧,知道使用者心中的所思所感,需要算法、大數據、網絡化;「能」是最後的賦能階段,讓人們真切感受到生活的便捷化和智慧化。

「從管理層面來看,中國傳感器企業的突圍戰略也有四個,先做減法,滿足場景體驗;再做加法,增加傳感器的技術水平;隨後做乘法,快速複製可行性方案,達成指數級拓展;最後是除法,市場形成規模化之後,一定要把成本控制下來。」王勇分享道。

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