美國(guó)權(quán)威咨詢(xún)機(jī)構(gòu)FORRESTER預(yù)測(cè),到2020年,世界上物物互聯(lián)的業(yè)務(wù),跟人與人通信的業(yè)務(wù)相比,將達(dá)到30比1,因此,“物聯(lián)網(wǎng)”被稱(chēng)為是下一個(gè)萬(wàn)億級(jí)的通信業(yè)務(wù)。
M2M就是把物與物聯(lián)系起來(lái),以達(dá)到人與物、物與物的實(shí)時(shí)交流,是物聯(lián)網(wǎng)的最直接實(shí)現(xiàn)方式。
M2M技術(shù),可以在運(yùn)輸過(guò)程中確保昂貴貨物的安全,可以為運(yùn)輸中的冷藏貨柜監(jiān)測(cè)位置和溫度,可以遠(yuǎn)程診斷發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài),車(chē)主還可以實(shí)時(shí)接受導(dǎo)航和交通信息。
根據(jù)AT&T的評(píng)估,到2020年,全球M2M的連接數(shù)量將達(dá)到500億。實(shí)際上,隨著M2M解決方案的日漸成熟,通信、傳感設(shè)備成本的下降,物聯(lián)網(wǎng)將逐步滲入各個(gè)行業(yè)。
汽車(chē)、機(jī)械、大型設(shè)備等機(jī)器的全球互聯(lián),利用新的分析技術(shù)和商業(yè)智能解決方案,可以從海量數(shù)據(jù)中抽取出更多有價(jià)值的信息,也可以為客戶(hù)提供更多的增值服務(wù)。
“物聯(lián)網(wǎng)最核心、最基礎(chǔ)的就是傳感器。”中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心主任葉甜春說(shuō),沒(méi)有傳感器就沒(méi)有辦法讓機(jī)器自動(dòng)感知信息。正是因?yàn)橛辛藗鞲衅骷尤刖W(wǎng)絡(luò),物聯(lián)網(wǎng)的概念才被提出來(lái)。
傳感器作為現(xiàn)代科技的前沿技術(shù),被認(rèn)為是現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱之一,也是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的最具有發(fā)展前途的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。然而,在傳感器迎來(lái)春天的時(shí)候,中國(guó)公眾看到的似乎仍然是國(guó)外半導(dǎo)體巨頭的盛宴。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,雖然中國(guó)的傳感器市場(chǎng)發(fā)展很快,但本土傳感器技術(shù)與世界水平相比仍存在很大差距。這種差距,一方面表現(xiàn)為傳感器在感知信息方面的落后,另一方面,則表現(xiàn)為傳感器自身在智能化和網(wǎng)絡(luò)化方面的技術(shù)落后。由于沒(méi)有形成足夠的規(guī)?;瘧?yīng)用,導(dǎo)致國(guó)內(nèi)的傳感器不僅技術(shù)低,而且價(jià)格高,在市場(chǎng)上很難有競(jìng)爭(zhēng)力。
中國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)的那些差距
清華大學(xué)精密儀器系教授董永貴介紹,中國(guó)大致從1980年以后開(kāi)始重視傳感器技術(shù)的研究。經(jīng)過(guò)多年的努力,在傳感器研究方面的發(fā)展水平還算是比較好的。但是,在產(chǎn)品化方面的技術(shù)進(jìn)步還不是很理想,很多傳感器技術(shù),其實(shí)國(guó)內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室研究水平并不是很差,可惜未能充分利用,沒(méi)有轉(zhuǎn)化為進(jìn)入市場(chǎng)的成熟產(chǎn)品。
他說(shuō),傳感器技術(shù)的研究需要比較長(zhǎng)時(shí)間的投入,一款傳感器的研發(fā),要6年-8年才能成熟,一般中國(guó)企業(yè)都承受不了這么長(zhǎng)的周期。中國(guó)企業(yè)更難以承受失敗,而傳感器的研究失敗的風(fēng)險(xiǎn)很高。
根據(jù)董永貴在日本訪問(wèn)時(shí)了解到的情況,日本企業(yè)支持的研發(fā)中,很多形不成產(chǎn)品,但是企業(yè)能夠承受,10項(xiàng)中只要2項(xiàng)-3項(xiàng)能夠變成產(chǎn)品就行。
“相比之下,我們很多企業(yè)都是準(zhǔn)備去拿別人現(xiàn)有的東西。”董永貴說(shuō),這種思路是有問(wèn)題的,包括我們總是希望引進(jìn)國(guó)外現(xiàn)成的、有自己項(xiàng)目的人才。“都不準(zhǔn)備養(yǎng)魚(yú),而是撈一條魚(yú)來(lái)。”
相比于比較大型的儀器設(shè)備,傳感器在產(chǎn)品化過(guò)程中需要的投資一般不是很大,所以比較適合小型企業(yè)投資。在這方面,中國(guó)應(yīng)該是有優(yōu)勢(shì)的。然而,如果從另外一個(gè)方面考慮,這也是一個(gè)短處。
傳感器行業(yè)的一個(gè)特點(diǎn)是,傳感器本身技術(shù)含量高,但單只傳感器的價(jià)格一般不高。此特點(diǎn)導(dǎo)致的一個(gè)結(jié)果是,盡管傳感器的技術(shù)附加值高,但單純依賴(lài)傳感器很難形成可觀的產(chǎn)值。
按照董永貴教授的比喻,傳感器有點(diǎn)像中藥里的“藥引”,本身功能很重要,但真正形成規(guī)模還需要依賴(lài)整服藥劑才行。國(guó)外很多傳感器公司一旦在某種傳感器上有突破,很快會(huì)有相關(guān)的測(cè)量?jī)x器開(kāi)發(fā)出來(lái)。
而且,在中國(guó)的專(zhuān)利保護(hù)機(jī)制下,傳感器中辛辛苦苦研發(fā)出來(lái)的關(guān)鍵技術(shù),往往呈現(xiàn)一種“訣竅”性質(zhì),被抄襲后,很難說(shuō)清楚,企業(yè)也打不起官司。國(guó)內(nèi)雖然也有MEMS傳感器企業(yè),但都是委托加工,搞不好就被加工企業(yè)自己拿去做了,目前的企業(yè)創(chuàng)新體系有很大的問(wèn)題。
2012年的時(shí)候,一位國(guó)內(nèi)傳感器領(lǐng)域的前輩在一次會(huì)議上說(shuō),為什么中國(guó)傳感器事業(yè)發(fā)展不好,就是缺乏能夠到國(guó)務(wù)院講課的領(lǐng)袖人物,這個(gè)領(lǐng)域研發(fā)的時(shí)間長(zhǎng),顯著度不夠,本身是很小的東西,所依據(jù)的物理現(xiàn)象是幾十年、上百年前就發(fā)現(xiàn)的。
這位學(xué)者指出,這種研究實(shí)際上非常辛苦,比如說(shuō)有一種加速度傳感器,在石油行業(yè)中用于地震波測(cè)量,所依據(jù)的是蘇聯(lián)幾十年前提出的原理,但是直到這位專(zhuān)家在蘇聯(lián)解體后,到了美國(guó)才形成產(chǎn)品得到應(yīng)用。
“越是需要厚積薄發(fā)、廣種薄收的領(lǐng)域,我們差距越大。”董永貴認(rèn)為,現(xiàn)在差距有進(jìn)一步拉大的趨勢(shì)。
未來(lái)5年是國(guó)產(chǎn)傳感器的生死線(xiàn)?
近幾年,中國(guó)傳感器行業(yè)發(fā)展總體規(guī)模逐漸擴(kuò)大,顯著應(yīng)用于汽車(chē)工業(yè)中包括汽車(chē)輪胎中的傳感器應(yīng)用、安全氣囊中的傳感器應(yīng)用、底盤(pán)系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行管理系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用、廢氣與空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用和需求、ABS中的傳感器應(yīng)用和需求、車(chē)輛行駛安全系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用和需求、汽車(chē)防盜系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用和需求、發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒控制系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用和需求、汽車(chē)定位系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用和需求、汽車(chē)其他系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用和需求。除此以外,中國(guó)傳感器在其他領(lǐng)域也有新的應(yīng)用,如工業(yè)控制領(lǐng)域、在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域、在設(shè)施農(nóng)業(yè)中、在多媒體圖像領(lǐng)域、其它有關(guān)傳感器的應(yīng)用。
《2014-2018年中國(guó)傳感器行業(yè)預(yù)測(cè)及投資策略研究報(bào)告》顯示,中國(guó)傳感器行業(yè),雖然發(fā)展迅速,但是也存在一些不利的因素。如在產(chǎn)品技術(shù)上產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱、科技與生產(chǎn)脫節(jié)、產(chǎn)品技術(shù)水平偏低、產(chǎn)品種類(lèi)欠缺、企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)能力弱。但另一方面國(guó)家不斷制定有利傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略與政策,全年整機(jī)系統(tǒng)市場(chǎng)的快速發(fā)展,新興技術(shù)的不斷推動(dòng)也都成為傳感網(wǎng)發(fā)展的利好因素。
全球現(xiàn)在大概有40個(gè)國(guó)家從事傳感器的研制生產(chǎn)工作,研發(fā)、生產(chǎn)單位有5000余家,產(chǎn)品達(dá)20000多種。國(guó)內(nèi)有1688家企事業(yè)從事傳感器的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用,其中從事MEMS研制生產(chǎn)的有50多家,但規(guī)模和應(yīng)用領(lǐng)域都較小。
在國(guó)際市場(chǎng)上,德國(guó)、日本、美國(guó)、俄羅斯等老牌工業(yè)國(guó)家的企業(yè)主導(dǎo)了傳感器市場(chǎng),許多廠家的生產(chǎn)都實(shí)現(xiàn)了規(guī)?;?,有些企業(yè)的年生產(chǎn)能力達(dá)到幾千萬(wàn)只甚至幾億只。相比之下,中國(guó)傳感器的應(yīng)用范圍較窄,更多的應(yīng)用仍然停留在工業(yè)測(cè)量與控制等基礎(chǔ)應(yīng)用領(lǐng)域。有賴(lài)于此,中國(guó)傳感器市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)十分激烈。
未來(lái)5年將是中國(guó)傳感器市場(chǎng)穩(wěn)步快速發(fā)展的5年,在持續(xù)30%以上的年度增長(zhǎng)動(dòng)力之下,2014年中國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到1200億元以上。目前從整個(gè)氣體傳感器領(lǐng)域來(lái)看,技術(shù)雖然穩(wěn)定性大,但門(mén)檻很低。未來(lái)的前進(jìn)方向只能是高精尖。而物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將極大推進(jìn)傳感器領(lǐng)域發(fā)展,其在能源、智能感知、安全監(jiān)控、環(huán)保等領(lǐng)域?qū)⒂袠O大應(yīng)用。預(yù)計(jì)到2020年,氣體傳感器產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到600億元以上,國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到70%以上。
其中包括基于 MEMS技術(shù)的傳感器、環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備用氣體傳感器、流量傳感器、濕度傳感器等。此外,發(fā)布的《物聯(lián)網(wǎng)十二五規(guī)劃》中,在重點(diǎn)工程內(nèi)容中也提到發(fā)展微型和智能傳感器、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)等。傳感器在其他領(lǐng)域也有新的應(yīng)用,如工業(yè)控制領(lǐng)域、在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域、在設(shè)施農(nóng)業(yè)中、在多媒體圖像領(lǐng)域、其它有關(guān)傳感器的應(yīng)用。