國外傳感器產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展特征與發(fā)展趨勢
從近兩年國際工業(yè)展覽會展出產(chǎn)品和國際知名廠商技術發(fā)展狀況分析可以看出,傳感器技術的發(fā)展趨勢是:數(shù)字補償技術、網(wǎng)絡化技術、智能化技術、多功能復合技術。同時,新原理、新材料、新工藝運用的技術創(chuàng)新不斷涌現(xiàn),新結(jié)構、新功能層出不窮。技術參數(shù)指標更加嚴格,制造工藝更加精細,補償工藝更加完善,外觀質(zhì)量更加精美。各種傳感器的準確度、穩(wěn)定性和可靠性等重要是產(chǎn)品質(zhì)量指標,也是業(yè)內(nèi)直接關心的問題。同時,國際各生產(chǎn)企業(yè)在結(jié)構設計、制造工藝、電路補償與調(diào)整和穩(wěn)定性處理等方面的研究與試驗,也取得了突破性進展。
根據(jù)美國聯(lián)邦政府獨立設立的“美國國家科學發(fā)展基金”所做的基礎研究報告中提出:自2010年起每年國家預算為69億美元,做為聯(lián)邦政府支持物聯(lián)網(wǎng)基礎項目開發(fā)與研究,并可以獲得大約20%的資金補貼。美國人稱其為“Sensor Revolution”(即:傳感器革命),他們清楚地認為“之所以稱之為傳感器革命,是因為會涌現(xiàn)出不計其數(shù)的敏感元器件,通過以往我們幾乎無法想象的方法出現(xiàn)在我們的生活當中,來監(jiān)控我們周圍的各種環(huán)境等。然而,一些已經(jīng)存在,更多的正在來臨,使傳感器技術成為各種力量的積聚點”。從國際整體發(fā)展狀況來看,主要有以下幾方面發(fā)展趨勢:
一是傳感器技術本身變革的3個方向:微型化、智能化和可移動性?! ?
二是無線網(wǎng)絡化技術應用。在適應野外惡劣的自然環(huán)境與條件,能保持精度高、壽命長、高可靠和長期穩(wěn)定性好,能防竊取、信息安全、保密性等級高等功能于一體的無線網(wǎng)絡化技術。
三是運用新原理、新結(jié)構、新材料,以實現(xiàn)微功耗、低成本、高可靠性等參數(shù)指標的提升。如薄膜技術、光纖、納米技術、人工假鼻、皮膚、人工手碗、髖關節(jié)等技術;動態(tài)模擬與動畫、高倍與遠程數(shù)據(jù)采集與仿真技術;為野外特殊環(huán)境下傳感器配備和提供的微能量獲取與收集技術。
四是研發(fā)更高技術和創(chuàng)新類產(chǎn)品,并重視產(chǎn)業(yè)化技術。如地震、颶風等自然災害預報與監(jiān)測類傳感器產(chǎn)品。
五是拓展市場應用領域。如自然環(huán)境與生活基礎設施類產(chǎn)品開發(fā)與工藝技術研究、復雜狀況的各種產(chǎn)品結(jié)構設計;例如:跟蹤沙漠、森林、海洋、大氣等條件變化,以及橋梁、道路和建筑等各種無線網(wǎng)絡傳感器。具體應用類產(chǎn)品有:森林溫濕度、稀有動植物監(jiān)測;盜伐、火災報警等專用傳感器;建筑結(jié)構安全運行監(jiān)測傳感器;如:橋梁、高速路、房屋、樓宇等;工業(yè)自動化中用于監(jiān)測產(chǎn)品質(zhì)量、性能、生產(chǎn)效率的復合型傳感器;汽車專用傳感器;用于汽車電子化和行駛安全的各種傳感器;庫存量監(jiān)控RFID:用于現(xiàn)代物流系統(tǒng)管理的無線射頻技術產(chǎn)品;學校、機關和公眾場所全動態(tài)安全監(jiān)控所用的GPS、RF、超聲波、紅外等傳感器;健康衛(wèi)生類:如:心率、血壓、化驗結(jié)果等無線傳輸;穿透成像、介入治療減少創(chuàng)傷;恢復及增強視力、人造視網(wǎng)膜;人造腦皮層、用外部成像技術傳遞到植入式的感應器件;心臟病患者實時監(jiān)測和及時報警;探究早老性癡呆病、遠紫外光譜技術診斷等醫(yī)學專用傳感器;城市公共安防類:住家及公共場所可燃性有害氣體報警、交通樞紐人為危險隱患、突發(fā)性自然災害報警等傳感器產(chǎn)品。
從國外的傳感器產(chǎn)業(yè)化技術成熟性角度分析來看,呈現(xiàn)出以下主要發(fā)展特征:第一,重視基礎技術、基礎工藝和共性關鍵技術的研究,保證基礎技術與基礎工藝處于世界領先地位。第二,重視制造工藝技術與裝備研究與應用。配置優(yōu)良的工藝裝備和檢測儀器,特別是智能化工藝設備,確保工藝裝備的先進性。第三,重視新產(chǎn)品和自主知識產(chǎn)權產(chǎn)品的開發(fā),增強核心競爭力。描準全球傳感器技術和市場的發(fā)展潮流和戰(zhàn)略前沿,確定研究課題和產(chǎn)品開發(fā)方向。第四,重視傳感器的可靠性設計、控制與管理,嚴格設計符合性控制和工藝可靠性控制,有效的提高產(chǎn)品生產(chǎn)成品率。第五,重視市場競爭,加強市場調(diào)查與分析,快速響應市場。注重市場競爭中的個性化服務特色,響應及時,品質(zhì)優(yōu)良,性價比高。第六,重視產(chǎn)品技術標準,熟悉系統(tǒng)信息采集過程中,上下游接口聯(lián)接的各項標準的完整性、統(tǒng)一性、協(xié)調(diào)性。
正因為如此,國外傳感器產(chǎn)品品種繁多,規(guī)格齊全,集成化與模塊化結(jié)構性能強,產(chǎn)品內(nèi)在與外觀質(zhì)量并重。不論外形結(jié)構類型千變?nèi)f化,產(chǎn)品品質(zhì)、產(chǎn)業(yè)化規(guī)模技術水平始終較高,市場配套與服務能力較強,不斷把新技術運用和市場競爭推向新的高度,使同類產(chǎn)品不僅具有在靈敏度、精度、穩(wěn)定性和可靠性等指標上的競爭,在新材料應用、生產(chǎn)制造工藝與產(chǎn)業(yè)化技術水平上,也同樣形成了明顯的競爭優(yōu)勢。本文由澤天傳感整理,轉(zhuǎn)載請注明出處。
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