傳感器概念

我在之前的物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)文章中多次提到過，物聯(lián)網(wǎng)的底層是由無數(shù)的感知設(shè)備組成的，包括了各式各樣的傳感器和攝像頭。越是底層的架構(gòu)越是基礎(chǔ)和重要，因此，傳感器實(shí)際上是未來能夠?qū)崿F(xiàn)智能化社會(huì)的重要核心基礎(chǔ)。

傳感器的作用主要是將自然信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，即將自然信息識(shí)別為我們可以認(rèn)知的信息的過程。

傳感器的結(jié)構(gòu)也是如此，由測(cè)量和輸入的敏感元件、轉(zhuǎn)換和識(shí)別的轉(zhuǎn)變換元件，以及輸出的顯示器或者記錄儀等組成。

當(dāng)前的傳感器正在從傳統(tǒng)的傳感器往智能方向發(fā)展，智能的傳感器將會(huì)內(nèi)嵌有微處理機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)信息儲(chǔ)存和數(shù)據(jù)處理的功能。

在世界市場(chǎng)規(guī)模方面，2016年至2018年，傳感器銷售額從108.21億美元上升至133.56億美元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 11.10%。

而傳感器的測(cè)量范圍也是非常廣的，一般根據(jù)我們對(duì)數(shù)據(jù)的需求，可以分為檢測(cè)光、放射線、聲音信號(hào)、磁信號(hào)、力、位置速度角度、溫度、壓力、氣體濕度、液體成分等等范圍。通常傳感器還可以結(jié)合和交叉使用來實(shí)現(xiàn)不同的應(yīng)用和目的。

MEMS傳感器

MEMS是微機(jī)電系統(tǒng)（Microelectromechanical Systems）的縮寫。而MEMS傳感器則是指微米級(jí)的帶有微處理機(jī)的傳感器。

由于帶有智能化芯片，因此MEMS傳感器實(shí)際上是結(jié)合了半導(dǎo)體設(shè)計(jì)生產(chǎn)以及封裝、機(jī)械和電子等學(xué)科的交叉產(chǎn)品。

相對(duì)于傳統(tǒng)的傳感器，MEMS具有微型化、重量低、多功能的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，因此可以廣泛的應(yīng)用在各類智能硬件產(chǎn)品以及消費(fèi)電子產(chǎn)品中。

1. 當(dāng)代的消費(fèi)電子，包括手機(jī)以及各類可穿戴的智能設(shè)備均離不開MEMS傳感器的支持。加速度計(jì)、磁力計(jì)、陀螺儀、壓力傳感器等都是消費(fèi)電子產(chǎn)品的*零件。
2. 在汽車電子領(lǐng)域也同樣如此，尤其在無人駕駛的未來，智能傳感器可以說在一定程度上決定了無人駕駛的未來發(fā)展速度和方向。
3. 在工業(yè)生產(chǎn)和安全上的應(yīng)用更加廣泛，自動(dòng)化設(shè)備都離不開MEMS傳感器。
4. 當(dāng)前疫情流行，我們?cè)诠矆?chǎng)所看到的體溫計(jì)都是溫度和光傳感器在發(fā)生作用。

MENS傳感器的未來趨勢(shì)

(1) 傳感器的功能融合

由于傳感器處于整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的相對(duì)底層，因此傳感器的性能和價(jià)格實(shí)際上決定了上層應(yīng)用的發(fā)展速度和應(yīng)用規(guī)?！，F(xiàn)在的消費(fèi)電子設(shè)備中，將不同功能的傳感器融合，以提高性能和縮小體積是主流的發(fā)展方向。

（2）軟硬件結(jié)合

而從傳感器本身來說，也在從純硬件往軟硬件結(jié)合的方向發(fā)展。傳感器也在從單純的傳感硬件逐漸走向系統(tǒng)集成。

(3) 從MEMS到NEMS

MEMS代表的是微米級(jí)的半導(dǎo)體傳感器，而隨著芯片技術(shù)的發(fā)展，芯片正在逐漸往縮小化的方向前進(jìn)，同時(shí)封裝技術(shù)也正在往先進(jìn)封裝發(fā)展，因此MEMS也正在小型化的趨勢(shì)中，未來將會(huì)逐步的從MEMS變?yōu)镹EMS，即納米級(jí)的傳感器。

雖然上圖的數(shù)據(jù)以及比較老了，但是仍然可以看出來發(fā)展的趨勢(shì)。

(4) 應(yīng)用拓展

除了傳統(tǒng)的應(yīng)用外，智能化的傳感器的應(yīng)用范圍也在往更加智能化的下游發(fā)展。智能家居和智能家電、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能均是當(dāng)前MEMS傳感器應(yīng)用落地的方向。

傳感器領(lǐng)域的典型企業(yè)

(1) 博世（BOSCH）

MEMS傳感器在世界范圍內(nèi)的龍頭是博世。博世作為汽車電子技術(shù)供應(yīng)商，它憑借在汽車傳感器上的優(yōu)勢(shì)超越了意法半導(dǎo)體，成為MEMS行業(yè)的老大。

博世的MEMS技術(shù)，在產(chǎn)品研發(fā)*有著輝煌的成就。

博世在MEMS領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在其強(qiáng)大的系統(tǒng)集成能力上，博世擁有的MEMS傳感器的功能集成、芯片一體化集成、硬件軟件以及云系統(tǒng)的集成的能力。

(2) 耐威科技

而在國(guó)內(nèi)的MEMS傳感器主要龍頭是上市公司耐威科技。耐威科技是MEMS的代工商，2016年收購(gòu)了瑞典的Silex Microsystem，具有強(qiáng)大的的MEMS生產(chǎn)和代工的能力。

同時(shí)公司還受到了大基金一期的投資，瑞典的產(chǎn)線將持續(xù)升級(jí)，北京的新產(chǎn)線在投產(chǎn)在即，未來有望成為世界產(chǎn)能龍頭的企業(yè)。

小結(jié)

(1) 科技與時(shí)事的熱門概念

MEMS傳感器是結(jié)合了半導(dǎo)體、物聯(lián)網(wǎng)、5G通信、人工智能以及防疫等不同應(yīng)用方向的底層的基礎(chǔ)設(shè)施。

(2) 未來還有廣闊的新增空間

經(jīng)歷了從汽車電子到消費(fèi)電子的應(yīng)用擴(kuò)展后，物聯(lián)網(wǎng)和人工智能應(yīng)用將會(huì)是MEMS未來的一片新天地。

(3) 中國(guó)的產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)相對(duì)完整

MEMS傳感器的國(guó)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈也已經(jīng)相對(duì)完整了。在整條產(chǎn)業(yè)鏈中，研發(fā)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的代表公司有已經(jīng)登錄科創(chuàng)板的睿創(chuàng)微納以及敏芯微；在代工領(lǐng)域的代表則有中芯國(guó)際和耐威科技；在封測(cè)領(lǐng)域傳統(tǒng)的半導(dǎo)體封測(cè)廠長(zhǎng)電科技和華天科技等均可以實(shí)現(xiàn)；而在消費(fèi)端，中國(guó)是世界MEMS傳感器最大的消費(fèi)市場(chǎng)。

MEMS行業(yè)的國(guó)產(chǎn)化和未來發(fā)展是值得期待的。

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