我们看到这几年来新技术、新概念层出不穷，感受到无论是产业的发展还是社会的进步的速度都比以前快很多，所以变革的大潮确实是汹涌澎湃！
虽然现在有很多概念、很多技术，如云计算、物联网、大数据、人工智能、虚拟现实、增强现实等，但是我们要能透过现象看本质，知晓推动变革的最基础的东西是什么、发生变革的核心部分是什么。
所有的这些变革的起点是感知，进而产生核心的一条数据链。
从这段演讲可看出，感知层在整个物联网时代变革中，确实占据了重要的基础地位。因此我们整理了杨老师的发言，总结概括，方便大家更加深入了解智能传感器产业。
1
产业链条
智能传感器是具有信息处理功能的传感器，其最大的价值就是将传感器的信号检测功能与微处理器的信号处理功能有机地融合在一起。
国内智能传感器市场中，本土企业竞争力较弱，跨国公司占据了87%的市场份额。不过，中国智能传感器产业生态也趋于完备，设计制造，封测等重点环节均有骨干企业布局。
智能传感器产业链：
研究与开发：
本土智能传感器技术研发明初步展开，国内例如北大、东南大学、214所等高校，科研院所已开展深入技术研发。同时，以上海微系统与信息技术研究所，苏州微纳中心等为代表的科研机构已建立起智能传感器中试服务平台，助推国内产业创新发展。
国外：AT&T Bell Laboratories 、IBM、IMEC微电子研究中心、微电子研究所、弗吉尼亚大学、马里兰大学、密歇根大学、加州大学伯克利分校、MIT、新加坡国立大学、南洋理工大学
国内：上海微系统与信息技术研究所、中国电子科技集团公司、工业技术研究院（台）、北京大学、东南大学、中国兵器工业集团214研究所、天津大学、中科院微电子所、中科院电子所、清华大学、华中科技大学、哈尔滨工业大学
设计：
国外：应美盛、楼氏电子、Maradin、MicroVision、Qualtre、Maxim、Cirrus Logic、村田制作所、ST、索尼、博世、博通、高通、欧姆龙、旭化成微电子、ADI、NXP、英飞凌、爱普科斯、霍尼韦尔。
国内：美新半导体、深迪半导体、歌尔声学、明皜传感、瑞声科技、芯奥微、敏芯微电子、康森斯克、多维科技、豪威科技、格科微电子、思比科、汇顶科技、美泰科技、士兰微、高德红外
制造：
国外：格罗方德、Teledyne DALSA、爱普生、Semefab、Silex、索尼、Fraunhofer ISIT、Tronics、博世、ST、旭化成微电子、ADI、NXP、英飞凌、爱普科斯、霍尼韦尔。
国内：台积电（台）、中芯国际、联华电子（台）、华润上华、上海先进半导体、华虹集团、美纳科技、士兰微、罕王微电子、中航微电子、国高微系统、离德红外
封装：
国外：Amkor、卡西欧、Hana Microelectronics、星电高科技、Unisen、UTAC、Boschman、楼氏电子、UBOTIC
国内：日月光（台）、瑞声科技、长电科技、萎生公司（台）、同欣电子（台）、矽品科技、华天科技、晶方科技、南通富士通、力成科技（台）、南茂科技（台）、欣邦科技（台）、歌尔声学、固锝电子、红光股份
2015年全球封装测试厂商市场份额
测试：
国外：Acutronic、ADI、爱普科斯、NXP、应美盛、MaXim、村田制作所、ST、索尼、楼氏电子、博世、欧姆龙
国内：京元电子（台）、上海华岭、歌尔声学、美新半导体、瑞声科技、深迪半导体、美泰科技、芯奥微、共达电声、矽睿科技
传感器配套软件、芯片方面，本土均有布局，但相比博世、英美盛等自带软件算法的IDM传感器企业。以及高通、Marvell等传统嵌入式芯片企业，还有较大差距。
软件：
国外：旭化成微电子、应美盛、博世、NXP、Kionix、Hillcrest Labs、楼氏电子、PNI Sensor、ST
国内：诺亦腾、鼎亿数码科技、飞智、速位科技、爱盛科技、敏芯微电子、明皜传感、深迪半导体、矽睿科技
芯片：
国外：高通、博通、英伟达、英特尔、Marvell、苹果、三星
国内：展讯、联发科技（台）、联芯科技、锐迪科微电子、海思、紫光国芯、珠海炬力、小米
系统/应用：
在产业链下游，中国市场，特别是消费电子市场，极其广阔。同时，包括华为、中兴、小米等企业创新能力较强，具有很强的系统整合与创新能力。
国外：苹果、三星、谷歌、LG、诺基亚、索尼、Facebook、戴尔、微软、GoPro、飞利浦。
国内：华为、中兴、OPPO、vivo、、小米、HTC（台）、联想、酷派、360、一加、TCL、金立、乐视
2
应用及产品
2016年全球智能传感器市场规模达至258亿美元，预计2019年将达到378.5亿美元，年复合增长率超10％。从应用场景来看，消费电子是智能传感器应用最广泛的领域，2016年市场占比接近70％。
从产品类型来看，CMOS图像传感器仍是价值最高的产品，市场占比达到了45％，其次是指纹传感器、压力传感器、加速度计等。
消费电子：
高增长，国际巨头领先，本土企业快速跟进
全球消费电子市场主要由国际巨头企业把控，其中包括：
惯性传感器龙头：博世、意法半导体、恩智浦等；
音频传感器巨头：楼氏电子等；
CMOS图像传感器巨头：索尼等。
本土企业近年发展较快，但由于起步晚、技术积累弱等因素整体仍存在企业规模较小、产品线单一解决方案供给能力弱等问题。
国外：博世、ST、罗姆、NXP、ADI、英飞凌、mCube、楼氏电子、索尼
国内：美新半导体、明皜传感、歌尔声学、瑞声科技、敏芯微电子、矽睿科技、水木智芯、矽创电子、士兰微、深迪半导体、豪威科技、格科微电子、汇顶科技、思比科、敦泰、迈瑞微
汽车电子：
稳步增长，产品市场相对集中
全球汽车传感器90%以上的市场份额被博世、德尔福、森萨塔、霍尼韦尔等国际零部件巨头瓜分。中国的汽车传感器产品与国外同类产品相比，技术水平相差较大，高端汽车传感器严重依赖进口。
国内美泰科技、美芯半导体、昆山双桥等企业均在积极布局汽车电子领域，并取得一进展。但国内汽车传感器整体技术水平还相对较弱，普遍存在准确度低、分解能力差、信号精度不高、抗干扰性弱等问题。
国外：博世、霍尼韦尔、英飞凌、盛思锐、ST、NXP、ADI、TE
国内：美泰科技、美新半导体、比亚迪微电子、康森斯克、思比科、高德红外、纳微电子、水木智芯、矽创电子、芯敏微系统、深迪半导体、明皜传感
工业电子：
规模较小，国内具备一定基础
2016年，传感器在工业领域的应用规模达350亿美元，其中智能传感器规模仅为15亿美元，整体占比较低。不过，工业物联网将促进工业传感器市场规模的迅速增长。
对于压力、温度等基础工业传感器我国具备一定基础，在石油化工等流程工业可基本实现国产化。但在高端工业传感领域，90%产品依赖进口。
国外：霍尼韦尔、欧姆龙、英飞凌、盛思锐、ST、NXP、ADI、TE、SICK
国内：美泰科技、四方光电、炜盛科技、昆山双桥、高德红外、必创科技、戴维莱传感、多维科技、汉威电子、矽创电子、明皜传感
医疗电子：
高增长，市场被国际巨头垄断
2015年，医疗传感器市场规模为98亿美元，预计到2024年将增长近一倍，达到185亿美元。医疗电子属于高价值传感器领域，该领域使用的高价值设备包含了很昂贵的特殊传感器。中国医疗电子传感器布局基本空白，仍高度依赖进口。
国外：霍尼韦尔、罗姆、思比科、盛思锐、ST、NXP、ADI、TE
国内：高德红外、明皜传感、三诺生物
上述内容介绍了规模最大的消费、汽车电子以及高附加值的医疗电子和发展工业物联网需要的工业电子，4个应用领域。下面则介绍6个主要产品。
运动传感器：
国外：博世、霍尼韦尔、村田制作所、盛思锐、应美盛、爱普生、索尼、旭化成微电子、松下、ST、NXP、ADI、TE、Coilbrys、SignalQuest、Silicon Designs、mCube、Maxim、Allegro、TDK、Amotech
国内：美泰科技、美新半导体、明皜传感、矽睿科技、敏芯微、高德红外、深迪半导体、矽创电子、水木智芯、多维科技
压力传感器：
国外：博世、英飞凌、ST、NXP、ADI、TE、Melexis
国内：美泰科技、纳微电子、康森斯克、芯敏微系统、敏芯微电子
CMOS图像传感器：
国外：三星、英飞凌、索尼、安森美、佳能、东芝、ST、LG、AMS
国内：豪威科技、格科微电子、思比科、瑞芯微电子、长光辰芯
指纹传感器：
国外：AuthenTec、FPC、IDEX、Synopsys
国内：汇顶科技、神盾、迈瑞微、思立微、敦泰、芯启航、费恩格尔、信炜科技、贝特莱、集创北方
环境传感器：
国外：博世、城市技术、盛思锐、欧姆龙、SI、TI、AMS、Nenvitech、MEMS Vision、IDT、TDK
国内：烤盛科技、戴维莱传感、汉威电子、能斯达、四方光电
麦克风：
国外：楼氏电子、欧姆龙、星电高科技、Akustica、ADI、ST、Sonion
国内：歌尔声学、瑞声科技、芯奥微、共达电声、敏芯微电子
3
产业空间格局
从产业空间布局上，中国智能传感器形成了长三角、环渤海、珠三角、中西部四大聚集区域。
长三角
传感器产品、软件开发及系统集成企业的主要聚集地和应用推广地。
上海
序号
公司
1
深迪半导体（上海）有限公司
2
上海矽睿科技有限公司
3
上海敏芯微系统技术有限公司
4
上海文襄汽车传感器有限公司
5
中芯国际集成电路制造有限公司
6
上海华虹宏力半导体制造有限公司
7
上海先进半导体制造股份有限公司
8
上海飞恩微电子有限公司
9
慧石（上海）测控科技有限公司
10
上海微联传感科技有限公司
11
上海天英微系统科技有限公司
12
上海铭动电子科技有限公司
13
上海巨哥电子科技有限公司
14
格科微电子（上海）有限公司
15
上海芯摄达科技有限公司
16
上海思立微电子科技有限公司
17
上海图正信息科技股份有限公司
18
大唐微电子技术有限公司
19
豪威科技（上海）有限公司
20
中芯国际集成电路制造有限公司
江苏
序号
公司
1
美新半导体（无锡）有限公司
2
苏州明皜传感科技有限公司
3
苏州敏芯微电子技术有限公司
4
昆山双桥传感器测控技术有限公司
5
江苏多维科技有限公司
6
无锡微奥科技有限公司
7
无锡市杰锝感知科技有限公司
8
华润上华科技有限公司
9
苏州纳米科技发展有限公司
10
江苏英特神斯科技有限公司
11
无锡华景传感科技有限公司
12
无锡元创华芯微机电有限公司
13
苏州文智芯微系统技术有限公司
14
无锡纳微电子有限公司
15
无锡康森斯克电子科技有限公司
16
南京沃天科技有限公司
17
苏州美仑凯力电子有限公司
18
无锡芯感智半导体有限公司
19
南京中霍传感科技有限公司
20
南京艾驰电子科技有限公司
21
无锡乐尔科技有限公司
22
江苏森尼克电子科技有限公司
23
无锡沃浦光电传感科技有限公司
24
无锡微奇科技有限公司
25
昆山光微电子有限公司
26
苏州宏见智能传感科技有限公司
27
昆山锐芯微电子有限公司
28
淮安德科码半导体有限公司
29
苏州迈瑞微电子有限公司
30
苏州能斯达电子科技有限公司
31
无锡芯奥微传感技术有限公司
32
矽品科技（苏州）有限公司
33
江苏长电科技股份有限公司
34
华润上华半导体有限公司
35
苏州晶方半导体科技股份有限公司
36
南通富士通微电子股份有限公司
37
无锡红光微电子股份有限公司
浙江
序号
公司
1
杭州士兰微电子股份有限公司
2
浙江大立科技有限公司
3
微动科技（杭州）有限公司有限公司
4
宁波麦思电子科技有限公司
5
新磁（上海）电子有限公司
6
上海麦恩微电子股份有限公司
7
宁波希磁电子科技有限公司
8
温州致同传感科技有限公司
9
杭州晟元芯片技术有限公司
安徽：安徽北方芯动联科微系统技术有限公司
环渤海
以研发设计为主导，高校、重点实验室。
地区
序号
公司
北京
1
水木智芯科技〈北京）有限公司
2
北京时代民芯科技有限公司
3
北京航天时代光电科技有限公司
4
北京青鸟元心微系统科技有限责任公司
5
北方广微科技有限公司
6
博奥生物有限公司
7
北京沃尔康科技有限责任公司
8
北京华力创通科技股份有限公司
9
北京鑫诺金传感技术有限公司
10
北京飞特驰科技有限公司
11
北京胜广达科技有限公司
12
北京思比科微电子技术股份有限公司
13
北京必创科技有限公司
14
北京集创北方科技有限公司
河北
1
河北美泰电子科技有限公司
2
保定市霍尔电子有限公司
天津
1
诺思（天津）微系统有限公司
2
天津微纳芯科技有限公司
全球物联网观察制表
地区
序号
公司
辽宁
1
罕王微电子（辽宁）有限公司
2
沈阳仪表科学研究院有限公司
山东
1
歌尔声学股份有限公司
2
山东共达电声股份有限公司
3
烟台睿创微纳技术有限公司
4
国高（淄博）制造微系统科技有限公司
5
威海双峰电子集团有限公司
6
山东昊润自动化技术有限公司
全球物联网观察制表
珠三角
重在制造，以产品带动应用。
广东
序号
公司
1
瑞声声学科技（深圳）有限公司
2
深圳市惠贻华普电子有限公司
3
深圳市华夏磁电子技术开发有限公司
4
广州飒特红外股份有限公司
5
深圳市力准传感技术有限公司
6
敦泰科技（深圳）有限公司
7
深圳比亚微电子有限公司
8
深圳市汇顶科技股份有限公司
9
深圳信炜科技有限公司
10
深圳市戴维莱传感技术开发有限公司
11
深圳芯启航科技有限公司
12
深圳贝特莱电子科技股份有限公司
中西部
新型技术攻关与应用创新
地区
序号
公司
四川
1
成都国腾电子技术股份有限公司
2
成都芯进电子有限公司
3
成都费恩格尔微电子技术有限公司
重庆
1
重庆金山科技（集团）有限公司
2
重庆光电有限公司
3
中航（重庆）微电子有限公司
陕西
1
西安中星测控有限公司
2
西安励德微系统科技有限公司
3
陕西航天长城测控有限公司
4
麦克传感器有限公司
5
西安维纳信息测控有限公司
6
宝鸡秦明传感器有限公司
7
西安定华电子有限公司
8
飞秒光电科技〈西安）有限公司
全球物联网观察制表
其他区域
地区
公司
云南
中国兵器工业集团公司北方夜视科技集团有限公司
贵州
贵州雅光电子科技股份有限公司
甘肃
天水华天科技股份有限公司
地区
序号
公司
山西
1
山西科泰微技术有限公司（更正）
2
山西国惠光电科技有限公司
湖北
1
武汉高德红外股份有限公司
2
湖北泓盈传感术有限公司
3
宜昌东方微磁科技有限责任公司
4
武汉四方光电科技有限公司
福建
1
智恒（厦门）微电子有限公司
2
厦门乃尔电子有限公司
3
福建上润精密仪器有限公司
4
瑞芯微电子股份有限公司
湖南
1
三诺生物传感股份有限公司
吉林
1
长春长光辰芯光电技术有限公司
全球物联网观察制表
21世纪作为智能感知时代，智能传感器扮演越来越重要的角色，那到底什么是智能传感器，一般智能传感器包含了传感器+微处理器+执行器几个功能模块，其中传感器负责环境信息收集，微处理器进行信息记忆和处理，执行器进行执行，将信息作用于外界环境。智能传感器相比普通传感器最大的价值在于智能传感器能把传感器检测信的号和处理器的信号处理功能结合在一起，从而具备了人工智能的能力。
智能传感器目前应用已相当的广泛和普及，目前智能传感器的产品主要有以下几种类型：运动类、压力类、声学类、光学类和环境监测类等。目前智能传感器领域主要属博世、意法半导体、德州仪器较为出名。据有关专家统计，2015年全世界智能传感器产品的产值为200亿美元以上，其中中国智能传感器产值则不足10亿美元，而2015年中国智能传感器市场需求总值约80元美元，目前中国智能传感器市场主要依靠进口，自产率不足10%.主要是因为国产传感器领域起步晚研发水平和生产技术水平低，因为价格便宜的原因，国产传感器多用于低端市场，高端智能传感还主要依赖进口，不过近两年中国智能传感器产品有了新技术突破了，发展势头良好。
目前智能传感器产品领域产值最大的是美国，占世界智能传感器产值的45%以上，欧洲占30%，其次是日本占20%，然后是中国（大陆及台湾）占了5%,目前中国传感器产值占世界比重依然很小。目前智能传感器领域，中国企业靠名靠前基本上没有，排名都很靠后，目前排名靠前都是欧美地区的企业。比如排名第一的德国博世，他们业务领域主要集中在汽车和消费电子，而这些行业是智能传感器应用最广泛的。比如排名第二的意法半导体，业务领域主要集中在消费电子，但是消费电子的领域利润比较低，目前意法半导体已开始尝试进行利润丰厚的汽车和工业自动化领域。排名第三的是美国德州仪器，主要用在投影领域微镜阵列，第四的是Avago，第五的是Qorvo，他们是做射频，目前他们的增长速度很快。鉴于中国智能传感器领域弱势地位，工信部发布了《智能传感器产业三年行动指南（2017-2019年）》，提出了要在智能终端、物联网、汽车电子等工业领域有所发展，实现以上目标规划，需要推动我国智能传感器技术快速发展，期望在2019年能实现重大的技术突破，并能涌现出一大批具有创新能力的先进技术企业。据有关专家预计2019年中国的智能传感器产值将达到35亿美元，国产智能传感器所占比重会达到25%以上，比之前比重提高了一倍。
智能传感器概念最早由美国宇航局在研发宇宙飞船过程中提出来,并于1979年形成产品。宇宙飞船上需要大量的传感器不断向地面或飞船上的处理器发送温度、位置、速度和姿态等数据信息,即便使用一台大型计算机也很难同时处理如此庞大的数据。何况飞船又限制计算机体积和重量,于是引入了分布处理的智能传感器概念。其思想是赋于传感器智能处理功能,以分担中央处理器集中处理功能。同时,为了减少智能处理器数量,通常不是一个传感器而是多个传感器系统配备一个处理器,且该系统处理器配备网络接口。
智能传感器的定义与功能
目前，智能传感器尚没有标准化的科学定义。归纳诸多学者的观点,笔者认为应模仿人的感官和大脑功能来定义智能传感器。本质上,它应定义为基于人工智能理论,利用微处理器实现智能处理功能的传感器。
智能传感器不仅具有视觉、触觉、听觉、嗅觉、味觉功能,且应具有记忆、学习、思维、推理和判断等"大脑"能力。前者由传统的传感器来完成。此处的传统传感器的功能结构包括敏感元件、调理电路和模数转换器(ADC),敏感元件将描述客观对象与环境状态或特性的物理量转换成电路元件参量或状态参量,调理电路将电路参量转换成电压信号并进行归一化处理以满足ADC动态范围。智能处理器应对ADC输出的数字信号进行智能处理,主要智能处理功能如下：
1)自补偿功能
根据给定的传统传感器和环境条件的先验知识,处理器利用数字计算方法,自动补偿传统传感器硬件线性、非线性和漂移以及环境影响因素引起的信号失真,以最佳地恢复被测信号。计算方法用软件实现,达到软件补偿硬件缺陷的目的。
2)自计算和处理功能
根据给定的间接测量和组合测量数学模型,智能处理器利用补偿的数据可计算出不能直接测量的物理量数值。利用给定的统计模型可计算被测对象总体的统计特性和参数。利用已知的电子数据表,处理器可重新标定传感器特性。
3)自学习与自适应功能
传感器通过对被测量样本值学习,处理器利用近似公式和迭代算法可认知新的被测量值,即有再学习能力。同时,通过对被测量和影响量的学习,处理器利用判断准则自适应地重构结构和重置参数。例如,自选量程,自选通道、自动触发、自动滤波切换和自动温度补偿等。
4)自诊断功能
因内部和外部因素影响,传感器性能会下降或失效,分别称为软、硬故障。处理器利用补偿后的状态数据,通过电子故障字典或有关算法可预测、检测和定位故障。
5)其它的常用功能包括用于数据交换通信接口功能,数字和模拟输出功能及使用备用电源的断电保护功能等。
智能传感器的应用与方向
智能传感器已广泛应用于航天、航空、国防、科技和工农业生产等各个领域中。例如,它在机器人领域中有着广阔应用前景,智能传感器使机器人具有类人的五官和大脑功能,可感知各种现象,完成各种动作。
在工业生产中,利用传统的传感器无法对某些产品质量指标(例如,黏度、硬度、表面光洁度、成分、颜色及味道等)进行快速直接测量并在线控制。而利用智能传感器可直接测量与产品质量指标有函数关系的生产过程中的某些量(如温度、压力、流量等),利用神经网络或专家系统技术建立的数学模型进行计算,可推断出产品的质量。
结语
以上即为智能传感器产业全景，有一大批本土企业正奋发图强。在当天演讲的最后，杨学山先生着重强调道：对于中国传感器产业来说，当前是一个极其好的发展机会和时机，我们千万不要把这个千载难逢的机遇错过了！
来源：全球物联网观察、重庆市物联网产业协会。
