“小小”傳感器成爲萬物互聯“神經末梢” “中國製造”正向“中國智造”邁進
(原標題:“小小”傳感器成爲萬物互聯“神經末梢” “中國製造”正向“中國智造”邁進)
央視網消息:我們人類感知世界主要靠眼、耳、口、鼻、舌等感官,而如果給機器也裝上這樣的“電子五官”,是否可以和人類一樣感知環境呢?傳感器就是機器的“電子五官”,可以將“感知”到的溫度、光線、聲音等環境的變化轉化爲數據,傳遞給智能設備進行相應處理,甚至比人類更靈敏、精準。接下來我們就到一個都是傳感器的“谷”,看看感知萬物、智能互聯的世界是什麼樣子。
走進位於安徽蚌埠的中國傳感谷,記者彷彿進入了一個萬物互聯的智感世界。燈會自動亮起,空調立即啓動。牆上的屏幕實時顯示着室溫、空氣質量等參數,連洗手液餘量不足也能提醒。
這個小設備夾在鞋上就能對步行姿態進行監測分析,輔助判斷腦梗、中風風險。而這面看起來長得普通的鏡子就更加神奇了。
照一下鏡子就能識別出皮膚狀態,還能給出定製化的護膚和化妝方案,是因爲它裡面安裝了觸摸、視覺、紅外等各種傳感器,從而能夠快速地採集面部健康數據,實現智能化分析。
有別於傳統機械傳感器,記者在傳感谷裡看到的這些用的都是MEMS,也就是微機電系統傳感器。因爲體積小、重量輕、靈敏度高、易於集成等優勢,成爲人工智能產業發展的關鍵一環。
而當下大熱的人形機器人也正是因爲有了MEMS傳感器的輔助,才變得更“有人味兒”。
據瞭解,這樣一款人形機器人全身至少有九種四五十個不同類型的傳感器,正是因爲有了這些傳感器,它能夠看得清、聽得見,更好地感知外界環境的各種變化,從而可以非常靈活地和我們實現互動。
在傳感谷,記者逛了一圈發現,越來越多的智能設備正通過感知光線、溫度、壓力、聲音,給出相應的決策和處置,而這正在重塑着我們的生活。
城市生命線24小時監測着橋樑、軌道、燃氣管道,爲人們的安全保駕護航。無人機在大風天裡飛得更穩,是因爲有了更先進的慣性傳感器。新能源汽車之所以被稱爲“智慧座艙”,也是因爲各種傳感器讓它變得更聰明、更交互。
年中經濟觀察:生產線即實驗室 一片晶圓的“破局”之路
可以說一枚枚不起眼的傳感器就是萬物互聯的“神經末梢”。它們是怎麼生產製造出來的?繼續來看記者的調研。
晶圓是傳感器製造的核心材料。您現在看到的畫面就是傳感谷裡一條MEMS智能傳感器的晶圓生產線。依託這樣一套無人操作系統,15臺晶圓傳輸盒在1500多米的軌道上往返“奔波”,每月有一萬片8英寸智能傳感器晶圓在這裡下線。有了這條產線,企業可以將產品聚焦在中高性能的汽車級、工業級傳感器。除了這條量產線,在傳感谷還有一條可以供企業和科研單位試驗的晶圓產線。
安徽北方微電子研究院集團有限公司員工郭立建稱:“這是一條6英寸晶圓的生產線,也是我們的實驗室。有了這條中試線,我們可以爲下游企業提供定製化的設計研發、低成本的小批量試產服務。”
工作人員告訴記者,以往受限於產能、排期等各種因素,許多傳感器的設計只能停留在圖紙上,這使得國內MEMS行業存在“有研無產、研產脫節”的痛點。而現在,他們可以帶着圖紙來這條產線上試驗最新的設計。
蚌埠經濟開發區科技經濟信息化局副局長程詩浩稱:“有了這些研發線和量產線,傳感谷就有了智能傳感器產業賴以進階的製造基座,上下游企業可以此爲基礎,展開從源頭設計到市場應用的一系列科技創新。”
採訪中記者發現,在傳感谷裡不僅有晶圓產線,還建設有包括力傳感器工藝線、傳感器組裝與裝配工藝線等在內的9條公共服務示範線,這些“共享產線”可以爲初創企業提供工藝孵化、工程化試製和測試。
蚌埠經濟開發區管委會副主任董思敏稱:“吸引和帶動了一批上下游企業在這裡紮根和落戶,傳感谷已經集聚了23家領軍企業和200餘家的智能傳感器相關企業,初步構建了一個涵蓋從上游的材料、中游的設計製造以及封裝測試和應用爲一體的全產業鏈條,相關的產業經濟規模總量已經超200億元。”
年中經濟觀察:固本延鏈 工業老城煥“芯”生
一枚傳感器的誕生需要經過設計、材料、晶圓製造、封裝測試、終端應用這五個環節。目前,這條智能傳感的產業鏈已經在傳感谷裡初具雛形。安徽蚌埠作爲全國老工業城市,在上世紀90年代就已經是傳感器製造基地。如今,智能傳感器產業聚鏈成谷,這些鏈上的企業能發生怎樣的化學變化?工業老城又會迎來怎樣的機遇?繼續來看記者的調研。
在這家生產工業傳感器的企業,記者看到,僅僅是和噪音相關的傳感器就有十多種,大小形狀不同,應用場景也不同。
工作人員告訴記者,據統計,目前市場上傳感器種類超過6萬種,存在着“非標定製、品類繁雜、單品規模小”的行業瓶頸。
如何突破這一瓶頸?傳感谷給出的解題思路是“固本延鏈”。守住晶圓芯片自研自產這個根本,縱向整合從設計到材料再到終端的全鏈條佈局,大大縮短了技術轉化路徑。
安徽希磁科技股份有限公司生產經理宮世書稱:“自己的晶圓自己封裝,這樣我們的整個鏈路是通的,僅晶圓這塊的成本可以下降30%。一款新品從接到需求到出樣品,我們可以在45—60天內完成。”
爲了打造這條全產業鏈,當地建立了省、市、區三級政策扶持體系,還專門成立了一個“智能傳感產業專班”,組建了總規模超70億元人民幣的智能傳感產業投資基金,促進技術成果轉化和重大項目落地。
蚌埠經濟開發區管委會副主任董思敏稱:“由政府來做好公共服務和配套,企業只需要專心於技術研發和創新生產製造以及市場開拓。我們建造了標準化廠房,企業可以通過購買或者以租代買等方式,來減輕前期入駐時的資金壓力。”
這家從寧波招引來的企業就藉着“拎包入住”的優勢,僅僅四個月就實現了投產。目前每年可生產1億顆電流傳感器,在新能源汽車電流傳感器市場佔有率超30%。
眼下,傳感谷裡已經匯聚了智能傳感器產業鏈上的規模以上企業59家、高新技術企業69家、國家級專精特新企業40家。今年上半年,傳感谷產值超30億元,同比增長超30%。
蚌埠經濟開發區管委會主任陶廣生稱:“搶抓智能傳感器市場需求爆發增長、技術創新高度活躍的戰略機遇期,建成自主可控、芯體最多、種類最全、應用最廣、產值超千億元的智能傳感器產業集聚區,實現智能傳感器技術自主化。”
照照智能鏡子就能定製護膚方案,步態監測儀隨時記錄下老人邁步的細節,帶“觸角”的機器人穿梭車間,“共享產線”上午攢樣機、下午就量產。這些機器裡的“神經末梢”看似是一個個小突破,實則正編織成網,它們不僅讓實驗室的創新能落地成產品,也推動着“中國製造”向“中國智造”邁進。