如果說智能傳感器的哲學是 “和諧”，你會怎麼看？
在第三屆MEMS創新技術應用對接會暨中國半導體行業協會MEMS分會市場年會上，麥姆斯諮詢有限公司總經理王懿如此論述說，“和諧是指最大自然對人類發展規律的認識，也是追求美好事物或處理事物的價值觀和方法論。在傳感器的研發生產過程中人類對傳感器有了更高的追求，希望實現各種智能化功能，通過將傳感器、MCU和執行器，以及相關軟件和算法融合形成了智能傳感器。其最大價值是將傳感器的信號檢測功能與MCU的信號處理功能有機融合在一起，類似於AI的作用。以硬件代表陽，軟件代表陰，這兩個交織在一起就化為萬物。”
低端現狀待改觀 2019年自給率達三成
在業界認同的顛覆性技術中，除3D打印、納米材料、下一代機器人以及人工智能之外，智能傳感器也“榜上有名”。如今人類正經歷第四次工業革命，本質是從自動化到智能化，基於大數據、物聯網融合的系統將在生產中大規模使用，而其中最重要的是智能傳感器。
智能傳感器要化成萬物，必須明瞭“安化安不化，安與之相靡，必與之莫多。”從市場來看，2015年全球傳感器規模為250億美元，中國市場需求約為82億美元，而能夠自產自用的份額只佔12%，88%依靠進口，智能傳感器大多數處於低端的現狀亟待改觀。
從現狀來分析，王懿表示，中國智能傳感器產業組織模式以專業化分工明確的虛擬IDM模式為主；中國一批企業具備了一定的規模和技術實力，自主研發能力提升，設計、封裝、製造等環節產生了一批創新成果；核心製造技術滯後，創新產品少，產品結構不合理；中國智能傳感器設計公司主要採用國外仿真工具，核心製造裝備幾乎全部依賴進口；中國智能傳感器科研成果轉化率及產業發展後勁不足，綜合實力較低。
因而，2017-2019年《智能傳感器產業三年行動指南》提出了三方面的目標，即產業規模快速壯大、創新能力顯著增強、生態體系基本完善，將通過四大任務來推進，一是補齊設計、製造關鍵環節的短版，推進智能傳感器向中高端升級。二是面向消費電子、汽車電子、工業控制、健康醫療等重點行業領域，開展智能傳感器應用示範。三是建設智能傳感器創新中心，進一步完善技術研發、標準、知識產權、檢測及公共服務能力。四是合理規劃佈局，進一步完善產業鏈。
目標是到2019年，中國市場需求總量為137億美元，國內企業的產值預計達到37億美元，佔27%，相比2015年的12%要翻一倍。
應用多點開花 需求不斷“翻新”
要實現翻番的目標，著眼於市場和需求走勢顯然成重要“使命”。汽車ADAS的視覺傳感器、中遠程雷達、超聲波等，滿足智慧家庭的節能、安防需求的傳感器，機器人、AR/VR領域的人機交互等不一而足。而從消費電子到汽車電子，從工業控制到健康醫療，傳感器也需要不斷“進化”才能“成全”。
深圳狗尾草智能科技有限公司COO嚴漢明從服務機器人的角度闡述了對傳感器的需求與理解。他指出，傳感器在機器人的應用包含語音識別、計算機視覺、SLAM、方位傳感器等，傳感器如何越來越智能、算法如何越來越高效、數據如何越來越整合，實現更高效的人機交互，並結合機器人的本體技術，助力未來服務機器人從人工干預變成無人工干預、從半自動變成全自動，是未來的主攻方向。
上海工研院系統集成的副總裁李宏介紹了智能傳感器在智慧家庭場景中的應用以及需求的變化。他表示，智慧家庭中應用的傳感器在不斷升級換代。
李宏舉例說，智能門鎖最近發展快速，它有無線通信的要求，如果用藍牙芯片功耗比較大，因而需要更智能的溫度接近傳感器，當人體靠近門鎖一定範圍時可激活，並從低功耗的模式激活到工作模式，實現與手機和其他終端快速交互。此外溫度傳感器還可應用在燈具、空調等領域。還有在門鎖安全方面，最需要關注的是門鎖本身的物理安全性，解決方法是安裝報警傳感器，這需要遠程的無線通信能力以及低功耗。在智能水錶中，也會有更多傳感器和無線應用，基於MEMS的流量傳感器將於今年下半年或明年初應用。再比如定位應用，在平面層基於藍牙可實現定位，但在不同的樓層需要做輔助的高度定位，那麼基於氣壓的高度傳感器可助力樓層式的定位，實現在具體場景下的應用。
王懿強調，在切入過程中，一定不要跟風，否則與巨頭比拼只會“死”得更難看。此外，一定要找新的應用。他提及，上海一家企業做光學傳感器，由於競爭激烈，毛利可能也就20%，但後來與某手機廠商做了深入的溝通後，開發了一款傳感器，在小孩玩遊戲看電子書之際越看越近時就會自動鎖掉，只有家長才可解開，這款就賣得很好，也因此毛利率提升了50%到60%。
破解價格困境 唯創新不止
從市場需求迴歸到本源，還不得不直面傳感器市場的“困境”。王懿提到，在傳感器市場爆發之後，帶來了出貨量的增長，由於技術的提升，以及對手的殺價，導致價格下跌，因而利潤萎縮，企業難以盈利，發展艱難。王懿舉例說，MEMS價格下降的趨勢非常嚴酷，基本可能五六年前1美元的MEMS，到現在只有原來1/10的價格，價格的迅速下跌讓業界難以承受。
雖然很難，但也要“知難而上”，畢竟傳感器是未來物聯網、大數據的“承載體”，重要的是找到突破口。
王懿表示，一是共享製造。如博世，其汽車MEMS應用基本佔到MEMS總營收的一半以上。做消費電子MEMS應用是因其是IDM，要填飽智能化產能，必須上量。通過消費電子應用可快速提升技術能力，不斷改進工藝，再反哺汽車類產品。通過共享製造，讓汽車MEMS高附加值品類提高利潤。二是改進工藝，比如採用CMOS工藝，與競爭對手相比可短時間內降低成本較低，提升競爭力。三是提升價值，如將更多傳感器集成，或將軟件算法集成等。
“從根本上來說，還是要著力創新，創新才是提升價值的本源。” 王懿進一步指出，“這有三種方式，一是微創型，即在設計或製造環節進行改進；二是顛覆性創新，從原理上進行突破，比如諧振式傳感器。三是從材料上進行創新，比如壓電式新型智能傳感器。”
他例舉了幾個產品實例，如壓電麥克風通過顛覆性的創新，提升了產品價值；國內兩家做MEMS揚聲器的企業預計在2017年或2018年之後量產，其優勢是實現更高性能、更多集成、更低成本；還有MEMS光學圖像傳感器，將慣性傳感器和執行器集成，集成度更高，穩定性更好，並且精度更高。
“傳感器創新的融合之道是更多的傳感器+軟件，未來最大的挑戰將是軟件，而軟件的最大載體是算法，在這方面還應不斷加強。” 王懿最後指出。