智能传感器如何破局前行?

在当今数字化、智能化的时代浪潮中，智能传感器作为万物互联与智能化时代的核心技术与产品之一，正扮演着愈发重要的角色。从智能家居中的温度、湿度感知，到智能交通里对车辆速度、位置以及周边环境的监测，再到医疗健康领域对人体生理指标的精准检测，智能传感器无处不在，宛如敏锐的感知触角，为各类智能设备与系统提供着关键的数据支撑。

近年来，随着新应用、新产品如雨后春笋般不断涌现，全球传感器市场规模持续呈现出扩大的态势。相关技术与产品广泛渗透于智能交通、智能家居、智能物流、智慧医院、智慧农业、工业监测、生物医药等众多领域。据赛迪顾问数据显示，2024 年全球传感器市场规模达到 2085.9 亿美元，同比增长 8.1%，预计 2025 年这一数字将攀升至 2271.5 亿美元。从行业趋势来看，传感器创新正坚定不移地朝着系统集成化、模块化、多参数融合等智能化方向大步迈进。随着新材料、新工艺、新技术的全方位蓬勃发展，将多个敏感元件复合于一体，并外加处理电路与算法软件，构成多维度指标测试和多参数融合的微系统模块已成为现实，这使得传感器能够实现多功能、微型化、数字化、系统化、网络化、智能化，推动传感器技术从单一的物象型向多功能、多参数复合与集成等多技术融合方向发展，极大地拓展了产品的使用范围。

然而，在其看似一片繁荣的发展背后，智能传感器产业也面临着诸多严峻的挑战。

在技术层面，精度与稳定性的提升困难重重。在工业自动化、环境监测等诸多领域，传感器对精度和稳定性有着极高的要求。例如在电力行业，传感器需要精准感知电缆的温度和压力变化，稍有偏差便可能影响电网的安全稳定运行。但现有传感器在准确性、时效性、智能化等方面仍存在一定差距，难以充分满足设备管理的全部需求。同时，随着可穿戴设备和便携式设备的日益普及，传感器实现低功耗与微型化的需求迫在眉睫。低功耗有助于延长设备的续航时间，微型化则便于设备的携带和安装，且不能以牺牲性能和功能为代价，这无疑是一项艰巨的任务。此外，在物联网时代，传感器实现与外部设备稳定的无线通信和可靠的网络连接至关重要。但无线通信的稳定性和安全性，以及网络连接的可靠性和实时性，都是亟待解决的问题，特别是在复杂环境中，如何确保传感器数据的准确传输和及时响应，成为技术发展的重要方向。并且，随着应用场景的不断拓展，传感器多功能集成的需求日益凸显。以自动驾驶汽车为例，传感器需要同时实现障碍物检测、路线规划、车辆定位等多种功能，而多功能集成并非简单的功能堆砌，而是要在有限的体积和功耗下，实现各功能之间的协同与互补，这无疑是当前传感器技术面临的一大难题。

从产业生态角度来看，国内企业面临着诸多困境。受到全球贸易环境变化、国际头部企业的价格 “绞杀” 等因素影响，国内相关企业承受着巨大的压力。并且，国内企业还存在 “低端过剩、高端不足”、产业结构不合理、技术创新能力不足等问题。以 MEMS 传感器这一传感器智能化的有效手段领域为例，2024 年中国 MEMS 市场规模达到 1000.3 亿元，虽然市场规模庞大，但从 MEMS 行业各环节平均利润率来看，2024 年设备环节利润率最高，IDM 环节和材料环节相对较高，制造环节利润率最低。近年来，随着 5G、人工智能等新兴技术的快速发展，MEMS 传感器在更多领域得到应用，市场需求持续增长的同时，市场竞争也进一步加剧，国内企业在这场激烈的竞争中处境艰难。

面对这些挑战，智能传感器产业需要积极探寻破局前行的路径。

在技术创新方面，加大研发投入是关键。一方面，新型材料如纳米材料、生物材料等的应用，为传感器提供了更高的灵敏度和耐久性，应进一步深入研究和推广应用。另一方面，先进工艺如微纳加工、光刻技术等的发展，推动了传感器的微型化和精确化，企业应紧跟工艺发展趋势，不断提升自身制造水平。同时，边缘计算、人工智能等技术的引入，能有效提升传感器的数据处理能力和智能化水平，通过将这些技术与传感器深度融合，开发出更具竞争力的产品。例如，谷德科技团队持续攻克 MEMS 工艺与算法融合难题，首创 “手腕 / 额头双测温模式”“靶修正智能算法” 等突破性技术，其系列产品集成 24 位高精度 ADC 与自适应补偿算法，测温范围广且价格仅为国外竞品的 1/3，成功打入多个高端市场。

从产业生态构建角度出发，需要政府、企业、科研机构等多方协同合作。政府应加强统筹规划，制定产业发展指导意见和目录，明确优先发展内容，给予长期政策扶持和资金支持。例如，蚌埠加速优化产业结构，全力推进智能传感器全产业链集群式发展，集聚产业链相关企业 200 余家，并通过一系列政策支持，使得当地的中国传感谷成为支撑安徽发展人工智能产业的底层强基。企业自身要破除传统路径依赖，树立新的思维。如深圳和而泰智能控制股份有限公司董事长刘建伟所言，新时代的智能传感器具有服务的赋能者、计算的执行者、数据的感知者三个角色，从业者需要建立大服务思维、新数智思维、全生态思维。并且，企业之间应加强产业协同发展，避免过度竞争和资源浪费，共同提升产业水平。例如，在智能驾驶传感器领域，多传感器融合技术成为趋势，企业通过合作可以整合不同类型传感器的优势，提升产品性能。科研机构应与企业紧密合作，加速科技成果转化，为企业提供技术支持，共同攻克 “卡脖子” 技术难题。

展望未来，随着物联网、工业互联网和智能制造等领域的不断深入发展，智能传感器技术将迎来更多的应用机遇和广阔的市场空间。在智能电网和数字化油田的建设中，智能传感器将发挥重要作用，实时监测设备运行状态，保障能源供应的稳定与安全。在智能家居领域，智能传感器能够实现对家居环境的全方位感知与智能控制，为人们创造更加舒适、便捷、节能的生活环境。在智能交通方面，智能传感器助力自动驾驶技术的发展，提高交通效率，减少交通事故的发生。但要实现这些美好愿景，智能传感器产业必须勇于直面当前的挑战，通过持续不断的技术创新、产业生态的优化完善，成功破局前行，从而在未来的科技发展浪潮中占据一席之地，为推动社会的智能化发展贡献核心力量。