中國感測器廠商突圍高端MEMS！中興首次實現FBAR器件小規模生產

在物聯網時代，MEMS感測器究竟面臨著哪些挑戰和機遇？來自業界的大咖從不同的應用領域探討了MEMS感測器的市場機會和需要提升和創新的地方。

東南大學MEMS教育部重點實驗室主任黃慶安在題為「顛覆性技術—微納感測器技術發展及應用」的主題演講中提到，早在2014年，以微納感測器為代表的先進感測器技術連同3D列印、納米材料、下一代機器人、人工智慧一起，就被美國先進位造業協會認為是對美國未來製造業帶來巨大影響的5項顛覆性技術，其學術界和產業界都投入大量資源研究。 而中國目前的MEMS 市場的年需求增長率都在20%以上，中低檔產品基本能滿足市場需求 (60% -70% )，老產品比例占 60% 以上，新產品明顯不足，高新技術類產品更少，數字化、智能化、微型產品嚴重欠缺。因此，MEMS蘊含著巨大的創新與市場空間，近年已經成為政府、社會資金投資的熱點領域之一。

深圳狗尾草智能科技有限公司COO嚴漢明的演講重點講述了感測器在機器人中的應用。他表示，機器人的感測器非常關鍵，數據採集、信號輸入都非常依賴感測器的應用和結合。

目前，聲覺、聲覺感測器在機器人上的應用較為常見。人們對機器人智能化程度的期待在不斷提高，尤其是需要自主規劃路徑、避障、抓取物體的機器人，還有需要作出細微精確動作的機器人對感測器都提出了更高要求，更需要不同感測器之間協調、整合成一個有機整體，形成如同人體神經系統一樣的判斷決策機制。

上海工研院系統集成副總裁李宏則介紹了智能感測器在智能家居、智慧城市上的應用。他提到感測器最早在汽車上得到廣泛應用，進而在智能手機上也有一個爆發的機會，然後到了物聯網時代，幾乎沒有哪個領域不會用到感測器了。

尤其現在提到比較多的智能家居和智慧城市兩個方面，因為有了感測器之後，人與原來房屋之間的關係在發生變革，從以前的靜態到現在動態的交互；而整個城市的基礎設施因為感測器的不斷運用幾乎面臨著重新改造，整個城市會因為感測器而連接成一個網路。

因此，在硬體層面，感測器本身的精度需要提升。同樣，在系統軟體層面，也需要藉助大數據技術來保證海量的感測器產生的海量數據能行成完美交融，而產生實際價值，而非死數據。

麥姆斯諮詢有限公司總經理王懿的演講分享了自己對感測器市場調研的一些心得。他指出我國感測器市場從出貨量、產值、市場規模、技術水平都跟國外有著較大差距，尤其感測器的模擬軟體、設計工具、製造裝備基本上是靠進口。感測器雖然是消耗量巨大的微型產品，但是本身技術的進步導致價格在不斷下降，如果只能靠走量來獲利，企業的路會越來越難走。

因此，國產感測器廠家需要有技術、基本原理、工藝等方面創新，哪怕是微創新。比如將感測器晶元加上後端的處理電路，把一些演算法再融合到MEMS裡面，就形成了軟硬結合的智能感測器；比如諧振式的、壓電式的感測器；比如多感測器的集成封裝等創新。

現在國家層面已經意識到感測器與半導體晶元產業一樣需要大力扶持，例如公信部發布了智能感測器的三年的行動指南，目的是為了提升中高端產品的供給能力，推動我國智能感測器的發展步伐，希望到2019年我國智能感測器有突破，湧現出一批有創新活力的企業。

在「MEMS與消費類應用」的分論壇上，廣州中科新知科技有限公司研發總監劉勇在演講中將自己作為醫療終端產品的製造商身份而對感測器市場的思考。未來，醫學的發展會以人體健康而非疾病為方向，因而也必然帶動醫療健康產業快速發展。專業醫療市場和普通消費市場的融合使得很多公司進入到消費級醫療健康行業里。

但是，需要注意的是，在民用環境下，醫療健康設備並非由專業人員操作，很多情況下取得的一些數據質量也不能同專業醫療環境相比。因此，對於民用級醫療健康設備來說，獲取準確數據的能力至關重要，對優質的感測器的要求不言而喻。

除此之外，民用級醫療健康設備使用的便利性是獲得用戶黏性的必然條件。感測器的低功耗和小體積也必然成為標配。對於將民用級醫療健康設備作為自己應用市場的感測器廠家來說，就必然要考慮針對這樣特定場景下的要求，如數據檢測的穩定性、一致性、高精度等，否則，長期下來，用戶會失去對醫療產品的信心。

蘇州工業園區納米產業技術研究院有限公司研發總監馬清傑則介紹了蘇州納米科技公司在納米產業方面做的一些努力。蘇州納米科技發展有限公司是蘇州工業園區為了支撐帶動MEMS、納米產業的發展而成立的專業公司，擁有研發、設計、加工全產業鏈能力。也有國內第一支專註於納米產業投資的股權基金，投資該領域的一些有成長潛力的公司，並提供資金支持、技術支持、代工業務等配套服務，形成一個完整、全面、專業的納米產業服務平台，幫助整個產業的健康快速發展，更歡迎有意向的公司去蘇州成立公司，共同合作。

中電海康集團有限公司產業規劃與發展部行業總監楊佳文以海康威視的發展路徑為實例介紹了產業最前沿的技術動向，特別是未來基於MRAM（磁性隨機存儲器）可能會改變物聯網的現有架構體系。

海康威視從數字攝像到網路攝像到智能攝像的發展歷程，表明以機器學習的圖像AI能力將會成為未來視頻行業的主流甚至標配，讓攝像頭從看的見、看的清到看得懂，會重新定義機器、視頻圖像與現實生活的關係。

而海康威視正在積極布局以MRAM為代表的的微納感知產業，MRAM(Magnetic Random Access Memory) 是一種非揮發性的磁性隨機存儲器。它擁有靜態隨機存儲器（SRAM）的高速讀取寫入能力，以及動態隨機存儲器（DRAM）的高集成度，幾乎可以無限次地重複寫入。這種底層技術的變革會帶來視頻計算、分析能力的集合倍數增長，改變目前的市場格局，高通、英特爾、IBM、台積電、索尼、東芝等國際巨頭都在紛紛布局這一新興領域。據介紹，海康威視正在杭州青山湖投資興建產業基地，年底第一款測試晶元熱會出來。

海爾集團開放創新中心產品創意總監朴成傑談了來自家電製造業對智慧家庭與感測器之間關係的思考。海爾作為中國家電行業的龍頭企業，在智慧家庭上的探索也走得最早走得最遠，從單品智能、到家電聯網、到全屋場景化，海爾對智慧家庭的理解和推進都在不斷深入。

談到智慧家庭與感測器的關係是時，朴成傑將智慧家庭里的感測器的使用分為兩大類，一類是有明確需求的，比如空氣感測器，就是要檢測空氣中各種污染的濃度數值；還有一類是沒有特別明確的需求，只能通過生活經驗提煉成場景要求，比如要求智能冰箱要能檢測長時間儲存食物產生的亞硝酸鹽濃度，在感測器方案上如何實現沒有現成的案例可供參考，只能尋求跨界合作。

為此，海爾建立了一個跨行業的開放合作平台，融匯了化學、營養學、醫學等很多方面的技術專家共同參與，探討如何從感測器層面開始創新，解決生活中遇到的一些痛點問題，因為畢竟家電的智能程度往往是建立在感測器方案的合理性與精度之上的。

在「MEMS與行業應用」分論壇上，邵行（蘇州）智能科技有限公司總經理劉廷宇介紹了聲表面波技術用於錄波器的開發和應用。隨著手機濾波器的廣泛使用，該技術得到了業界高度重視，同時，基於聲表面波技術的特點，特別是天然無源無線、工作溫度廣泛、感測和識別一體的複合感測器更是得到了業界的重視。

美的中央研究院創新中心感測器專家伍叔雲博士則從應用層面探討了對感測器的需求。伍叔雲指出，家電中感測器技術應用大於85%，而且會越來越多。家電中感測器技術的應用趨勢將是智能感知晶元技術/數字化以及有更多創新運用。美的的感測器技術應用策略將是感測器同時與人工智慧技術相結合，深化感測器共性技術的產品轉化，實現智能家電、智慧家居、機器人、智能製造等產業的領先。

晨芯時代科技有限公司虛擬現實事業部研發總監張斌從VR應用領域介紹了感測器的重要性。他表示：VR設備硬體中，各種感測器佔據了非常重要的地位，特別是多感測器的數據融合演算法，影響用戶的直接體驗，是帶來沉浸感的基礎。同時，他也指出了VR對感測器在精度、演算法和其他如溫漂等方面的進一步需求，希望能用感測器廠商密切配合，將VR越做越好。

蘇州聚宜工坊信息技術有限公司聯合創始人黃哲軍介紹了可穿戴設備對感測器小型化、低功耗和多功能組合的需求。利用柔性感測器技術，聚宜工坊開發了能變頻發熱的「暖科技」智能穿戴設備，可用於戶外保暖衣和襯衣中，解決室內外自動保暖需求。

深圳華強旗艦事業部總經理徐曉曉分享了MEMS行業現在和市場規模，她表示，預計2016到2020年，MEMS複合增長率在全球為11%，預計2020年市場規模將達1717億美元，物聯網時代的到來對感測器的需求帶來極大的發展機遇。

中興通訊股份有限公司教授級高工/材料技術專家杜良楨從技術原理、加工及裝配工藝、技術應用和技術市場發展前景等各方面介紹了薄膜體聲波諧振器技術（FBAR），該技術可以廣泛應用於智能手機、平板電腦、GPS以及北斗系統、微基站、工業醫療軍事無線通信等等，市場規模及其巨大。不過FBAR器件之前都需要從國外進口，而近期中興與天津大學展開的產學研合作取得一定成功，FBAR技術上已經研製成功並實現小規模生產，是我國在此領域躋身於世界先進水平。

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