?
作為萬物互聯(lián)的基礎(chǔ),傳感器是數(shù)據(jù)的采集入口,在工業(yè)制造、智能汽車、通信、消費(fèi)電子等多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。尤其是受物聯(lián)網(wǎng)市場推動,作為感知層的傳感器需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。據(jù) Yole Développement 數(shù)據(jù),MEMS 和傳感器市場規(guī)模將從 2016 年的 380 億美元增長至 2021 年的 660 億美元,復(fù)合年增長率達(dá) 12%。盡管我國傳感器產(chǎn)業(yè)在市場的刺激與政策的大力推進(jìn)下迎來了快速發(fā)展期,但目前高端傳感器芯片卻依賴進(jìn)口。
“傳感器應(yīng)用非常廣泛,現(xiàn)如今手機(jī)中有十多個傳感器,數(shù)量仍將不斷增加;傳統(tǒng)汽車中幾十種傳感器,隨著自動駕駛的興起,更多新興傳感器將被應(yīng)用于此。這兩大領(lǐng)域?qū)⑹莻鞲衅髟谥袊淖畲髴?yīng)用市場??纱┐魇俏锫?lián)網(wǎng)的真正開始,因?yàn)榭纱┐鱾鞲衅鳠o所不在,而且都可連接到云,”中國傳感器與物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟楊瀟如是說,“在全球傳感器主流下,中國市場有自身特色,比如利用傳感器共享單車進(jìn)行管理?!?/p>
我國智能傳感器的生產(chǎn)企業(yè)主要集中于長三角地區(qū),并逐漸形成以北京、上海、南京、深圳、沈陽和西安等中心城市為主的區(qū)域空間布局。
長三角區(qū)域:以上海、無錫、南京為中心。逐漸形成包括熱敏、磁敏、圖像、稱重、光電、溫度、氣敏等較為完備的傳感器生產(chǎn)體系及產(chǎn)業(yè)配套;
珠三角區(qū)域:以深圳中心城市為主。由附近中小城市的外資企業(yè)組成以熱敏、磁敏、超聲波、稱重為主的傳感器產(chǎn)業(yè)體系;
東北地區(qū):以沈陽、長春、哈爾濱為主。主要生產(chǎn) MEMS 力敏傳感器、氣敏傳感器、濕敏傳感器;
京津區(qū)域:主要以高校為主。從事新型傳感器的研發(fā),在某些領(lǐng)域填補(bǔ)國內(nèi)空白。北京已建立微米 / 納米國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
中部地區(qū):以鄭州、武漢、太原為主。產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合的模式,在 PTC/NTC 熱敏電阻、感應(yīng)式數(shù)字液位傳感器和氣體傳感器等產(chǎn)業(yè)方面發(fā)展態(tài)勢良好。
?
以“應(yīng)用驅(qū)動,技術(shù)引領(lǐng)”為主題的 2017 中國(上海)國際傳感器技術(shù)與應(yīng)用展覽會上,全球 250 家傳感器產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)及機(jī)構(gòu)參展,同期舉辦了 13 場會議論壇和多場大型產(chǎn)業(yè)交流活動。在此期間,與非網(wǎng)記者對參展的廣東奧迪威、德爾森、研華、久好、璦鐠瑞思進(jìn)行了采訪。
?
廣東奧迪威
廣東奧迪威傳感科技股份有限公司(AUDIOWELL) 成立于 1999 年,在成立至今的 18 年間,專注于提供位置、距離、速度類的傳感器和傳感器方案。產(chǎn)品主要應(yīng)用于汽車電子、智能家居、智能儀表、安防通訊四大領(lǐng)域。
奧迪威董事長張曙光介紹道:“國內(nèi)汽車電子領(lǐng)域,奧迪威的超聲波測速傳感器被應(yīng)用的數(shù)量應(yīng)該是最多的;2016 年,國內(nèi)前裝市場里有 20%的測距用的傳感器是奧迪威提供的。奧迪威主要產(chǎn)品為超聲波類,是國內(nèi)最大的超聲波元器件提供商,主要進(jìn)行超聲波的探測、檢測和執(zhí)行。過去 10 年有超過 50%的超聲波加濕元件是奧迪威生產(chǎn)的?!?/p>
奧迪威董事長張曙光
?
激光雷達(dá)是 ADAS 和自動駕駛的新寵,眾多廠商押寶于此。那么,被應(yīng)用于汽車上的超聲波傳感器是否會被激光傳感器取代呢?
張曙光認(rèn)為,超聲波傳感器的特點(diǎn)是技術(shù)與市場成熟、價(jià)格便宜、近距離測量分辨率高,具有無可替代的優(yōu)勢。盡管超聲波的指向性并非很理想,但是可通過軟件算法提升自動泊車的精確度,比如特斯拉就是使用的該方案。與此同時(shí)激光傳感器存在測繪盲區(qū),這是一大弊病。因此,兩者將是互補(bǔ)融合的關(guān)系,并非會形成必有一傷的最終格局。打入汽車前裝市場的奧迪威,其超聲波傳感器除了應(yīng)用于國產(chǎn)車中,也被美系車所采用。
在物聯(lián)網(wǎng)大趨勢下,傳感器的一大“爆發(fā)”領(lǐng)域就是智能家居。奧迪威的流量傳感器在熱表領(lǐng)域占據(jù) 30%的國內(nèi)市場。
奧迪威正在做傳感器直接數(shù)字化輸出的研發(fā),并通過與芯片廠商合作讓傳感器不僅僅數(shù)字化而且“智慧”,其理想狀態(tài)是結(jié)合人工智能技術(shù),這便需要做成雙向通信的形式,即傳感器數(shù)據(jù)可傳輸?shù)皆贫?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E5%99%A8/">服務(wù)器的同時(shí),云端服務(wù)器通過“學(xué)習(xí)”過程,去控制并改善傳感器應(yīng)用的探測方案。因此,張曙光認(rèn)為奧迪威目前最大的挑戰(zhàn)是:自己想做的事情,和能做的事之間能力的差。
?
德爾森
德爾森傳感器(集團(tuán))有限公司是一家中德合資的高新技術(shù)企業(yè),由三位傳感器領(lǐng)域的博士在德國創(chuàng)立,總部與設(shè)計(jì)中心位于德國法蘭克福,核心業(yè)務(wù)為智能 MEMS 傳感器解決方案,2014 年邁出國產(chǎn)化第一步。
德爾森總經(jīng)理牟恒介紹到:“2009 年,我們在德國成立了一家公司,即德國德爾森前身,專注于工業(yè)級的壓力差壓方面的單晶硅傳感器芯片的開發(fā)與制造,因?yàn)檫@一技術(shù)在國內(nèi)一直是空白狀態(tài)。在工業(yè)傳感器領(lǐng)域,中國 70%以上依賴進(jìn)口。正源于此,我們在中科院微電子所的‘牽線’下回了國,并在以傳感器為支柱產(chǎn)業(yè)的張家港。我們把專利、技術(shù)引回國,專注于單晶硅傳感器的研發(fā)。由于重慶軍工實(shí)力的背景,從業(yè)務(wù)擴(kuò)展的角度考慮,我們在重慶成立了重慶德爾森。因此,德爾森集團(tuán)擁有德國、江蘇、重慶三大基地。德爾森以技術(shù)領(lǐng)先與自動化制造為核心競爭力,將德國工業(yè) 4.0 與中國智造緊密結(jié)合,打造了中國首家 MEMS 傳感器生產(chǎn)智造無人工廠。由于創(chuàng)團(tuán)隊(duì)都是搞技術(shù)的,從企業(yè)經(jīng)營的角度而言,我們自認(rèn)為需要‘診斷’與‘治療’,于是與中國最大的企業(yè)咨詢輔導(dǎo)公司華夏基石進(jìn)行的深度的合作,以讓德爾森更適應(yīng)中國的發(fā)展?!?/p>
德爾森總經(jīng)理牟恒
傳感器已經(jīng)歷了兩大發(fā)展期,從最初的陶瓷陶瓷材料到金屬材料,然而兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)。第三代極有可能為硅傳感器,它也分為擴(kuò)散硅類型與單晶硅類型。關(guān)于兩者的區(qū)別,牟恒用了一個生動比喻,假如傳感器是一張桌子,擴(kuò)散硅相當(dāng)于復(fù)合板的價(jià)值,是一層一層貼起來的,而單晶硅就相當(dāng)于實(shí)木家具,純度高為直一體化結(jié)構(gòu)。國際一流廠商在單晶硅傳感器頗有成就,德爾森成為國內(nèi)第一家擁有單晶硅傳感器芯片的公司,填補(bǔ)此項(xiàng)空白。
德爾森 MD 系列單晶硅傳感器芯片具有高純度單晶硅材料、“雙梁”MEMS 設(shè)計(jì)、懸浮”MEMS 結(jié)構(gòu)、“梅花鏡像”MEMS 布局等特點(diǎn)。
牟恒表示,德爾森在借鑒德系方案的同時(shí),在設(shè)計(jì)方中又融合了很多中國的元素,比如借鑒趙州橋原理,進(jìn)行了拱形設(shè)計(jì),這帶來的直接價(jià)值過壓性能的提升。
據(jù)介紹,德爾森去年的銷售額為 3000 多萬,今年銷售額有望接近 1 億?,F(xiàn)如今,每個月的出貨量在一萬臺左右。因?yàn)閭鞲衅餍酒漠a(chǎn)值小,附加值也小,因此除了芯片外,德爾森做了很多模組、模塊,這樣既提升了用戶體驗(yàn),有增加了產(chǎn)品附加值。
研華科技
研華科技是一家致力于全球智能系統(tǒng)的廠商在本次展會上重點(diǎn)展示其 M2.COM 開放式標(biāo)準(zhǔn)及 EIS 解決方案。研華(中國)公司深圳分公司 IoT 嵌入式平臺事業(yè)群總監(jiān)胡智生對以上兩項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了精簡概括:在將傳感器收集到的數(shù)據(jù)上傳至云端的過程中,M2.COM 負(fù)責(zé)“收”,EIS 負(fù)責(zé)“傳”。
研華科技 IoT 嵌入式平臺事業(yè)群總監(jiān)胡智生
眾所周知,傳感器廠商眾多,但是在接口定義或協(xié)議方面卻是散、亂、雜的現(xiàn)狀,這便對傳感器收集的數(shù)據(jù)上傳至云端帶來了挑戰(zhàn)。
M2.COM 于 2016 年發(fā)布,是一種開放型的標(biāo)準(zhǔn),是一種采用簡單模塊化設(shè)計(jì)的傳感器平臺,能夠?yàn)?IoT 傳感節(jié)點(diǎn)和傳感器提供可靠的標(biāo)準(zhǔn)化解決方案,其特性是行業(yè)認(rèn)證無線解決方案(M2.COM 模塊已通過 RF 認(rèn)證)、傳感器入門套件(全面 SDK 和工具)、內(nèi)置 WISE-Agent(簡介 IoT 代理,用于處理云通信協(xié)議)、即用型設(shè)備云(云服務(wù),用于設(shè)備管理和數(shù)據(jù)分析)。
M2.COM 采用 2230/2242/2260 M.2 封裝方式,具有 75 個主插針接口。緊湊型尺寸長 30mm、寬 22mm,方便進(jìn)行微傳感器部署和系統(tǒng)集成。
綜合而言,M2.COM 概念適用于集成傳感器、嵌入式系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)連接特性的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化平臺,支持用于構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)傳感器設(shè)備的軟件棧。M2.COM 模塊集成 MCU、無線設(shè)備和傳感器接口,可滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)開發(fā)的多樣性需求,模塊化的優(yōu)勢是可隨著物聯(lián)網(wǎng)的需求變化而進(jìn)行擴(kuò)展。
?
據(jù)胡智生介紹,M2.COM 已有 40 來家生態(tài)合作伙伴。
在 IoT 物聯(lián)網(wǎng)到來之前,研華是嚴(yán)格意義 EIS 上的硬件廠商,而將其硬件與 WISE-PaaS 物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、軟件服務(wù)包等進(jìn)行整合,形成 IoT EIS(邊緣智能服務(wù)器)是軟硬件整合方案, 提供的集成解決方案包括工業(yè)無風(fēng)扇計(jì)算機(jī)、WISE-PaaS 軟件包、物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)工具、預(yù)配置云服務(wù),并可以其靈活特性通過 WISE-PaaS Marketplace 添加更多軟件模塊,從而實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)連接、數(shù)據(jù)管理和分析。簡而言之,EIS 是載具,WISE-PaaS 是平臺,WISE-PaaS Marketplace 是生態(tài)系統(tǒng)。
久好電子
北京久好電子科技有限公司是一家由清華校友 2014 年創(chuàng)立,位于北京海淀區(qū)中關(guān)村高科技園區(qū)集成電路設(shè)計(jì)園內(nèi)的專業(yè)從事數(shù)?;旌霞呻娐吩O(shè)計(jì)與研發(fā)的高新技術(shù)企業(yè)。馬力天使投資有限公司為公司主要投資伙伴。
久好電子董事長劉衛(wèi)東介紹道:“物聯(lián)網(wǎng)傳感器芯片和健康可穿戴芯片是公司的主要研發(fā)方向。2016 年有 2 顆芯片在售,出貨量各 100 萬顆。今年將為市場提供 5 款芯片。
?
?久好電子董事長劉衛(wèi)東
代表性產(chǎn)品如下:
JHM3000 高精度低成本人體溫度傳感器
一款針對人體溫度測量的高精度溫度傳感器電路,在 32oC ~ 42oC 范圍內(nèi)可達(dá)到 0.1oC 范圍的測量精度,溫度分辨率可小于 0.01 oC。
?
劉衛(wèi)東表示,2015 年年底聽說水銀溫度計(jì)將被停產(chǎn),而市面上價(jià)格適中的電子溫度計(jì)卻普遍存在測量并不精確的問題,于是有了設(shè)計(jì)研發(fā)一款人體溫度傳感器的想法并行動了起來。除了測量精度的問題,測量時(shí)間也是電子,溫計(jì)的一大瓶頸,往往需要一定時(shí)間,JHM3000 通過加入預(yù)測算法將測量時(shí)間縮短到 20s,而這顆芯片的價(jià)格僅僅是 7 角。
JHM110X 汽車級電阻橋式傳感器信號調(diào)理芯片
一款針對差分電阻橋式或半橋式傳感器信號設(shè)計(jì)的高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器,可通過單線接口提供數(shù)字或模擬的測量輸出信號,為傳感器提供便捷、準(zhǔn)確的測量結(jié)果。存在兩種封裝結(jié)構(gòu),JHM1101 為 MSOP10L 封裝,JHM1102 為 MSOP8L 封裝。JHM110X 早已打入中國汽車前裝市場與美德汽車后裝市場。
JHM120X 高分辨率電阻橋式傳感器信號調(diào)理芯片
一款針對差分電阻橋式或半橋式傳感器信號設(shè)計(jì)的高精度信號調(diào)理集成電路。存在兩種封裝結(jié)構(gòu),JHM1201 為 MSOP10L 封裝,JHM1202 為 MSOP10P2N 封裝。可應(yīng)用于可穿戴舍必、導(dǎo)航、數(shù)字氣壓傳感器等領(lǐng)域。
JHM200X 高分辨率電容式傳感器信號調(diào)理芯片
一款針對電容式傳感器設(shè)計(jì)的高精度信號調(diào)理集成電路,其電容分辨率最高可達(dá) 10aF,約 19.5bit ENOB,線性度可達(dá) 0.01%??蓱?yīng)用于可穿戴設(shè)備、溫濕度模組、流量計(jì)等領(lǐng)域。
在本此展會上,久好電子還推出了 JHM2100 陶瓷電容傳感器信號調(diào)理芯片。未來將有重磅產(chǎn)品 JHM3802 SoC 推出。
劉衛(wèi)東表示久好電子的產(chǎn)品規(guī)劃都從自身的技術(shù)優(yōu)勢出發(fā),也就是:
高性能、低功耗數(shù)?;旌霞呻娐吩O(shè)計(jì)技術(shù):極低噪音的放大器,高速、高分辨率、低功耗 ADC、DAC 電路 IP,高穩(wěn)定的、低功耗各種類型 DSP;
對傳感器的非性、零點(diǎn)偏差、靈敏度偏差及溫漂先進(jìn)的補(bǔ)償算法;
語音信號處理算法及語音信號算法加速電路;
針對傳感器、集成電路及算法于一體的軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。
璦鐠瑞思
璦鐠瑞思光學(xué)有限公司是一家創(chuàng)立于 2006 年,主要從事于光電芯片的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的公司,總部是在瑞士,在中國上海設(shè)有專門的芯片設(shè)計(jì)中心。為客戶提供 TDI 芯片、CCD 圖像傳感器芯片以及 ToF 芯片等定制服務(wù)。在本次展會上,璦鐠瑞思(上海)技術(shù)支持主管金豐進(jìn)行了 3D ToF 傳感器的應(yīng)用和設(shè)計(jì)的演講。
璦鐠瑞思技術(shù)支持主管金豐
金豐表示,璦鐠瑞思今年主要推出的產(chǎn)品是 33D ToF 測距傳感器。
?
3D 視覺方案主要有飛行時(shí)間法(ToF)、結(jié)構(gòu)光法、雙目立體視覺三種方法,如今 3D ToF 的市場需求量不斷增加。ToF 方案優(yōu)勢在于受環(huán)境影響小,測量幀率高,算法開發(fā)難度低。金豐表示隨著其 ToF 產(chǎn)品線的進(jìn)一步完善,領(lǐng)域?qū)⑼卣怪?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E6%97%A0%E4%BA%BA%E9%A9%BE%E9%A9%B6/">無人駕駛汽車、機(jī)器人、智能家居、工業(yè)智能化檢測等多個領(lǐng)域。
與非網(wǎng)原創(chuàng)報(bào)道,未經(jīng)許可,不得轉(zhuǎn)載!