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【灣區(qū)物道】智能傳感器:引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展—專訪華普微陳小丹

2024-05-15 13:45 深圳市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)會

導讀:這是『灣區(qū)物道』的第47期,本期訪談我們對話了深圳市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)會理事單位深圳市華普微電子股份有限公司高級產(chǎn)品總監(jiān)陳小丹先生,他具有二十余年半導體傳感器研發(fā)、應用從業(yè)經(jīng)驗。本次采訪,他分享了智能傳感器在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的應用現(xiàn)狀以及未來趨勢,希望給企業(yè)帶來更多啟發(fā)和價值。

灣區(qū)物道

深圳市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)會的精品欄目《灣區(qū)物道》系列訪談,對話專家學者、政府官員、灣區(qū)商會協(xié)會及企業(yè)家,解讀和宣傳扶持政策;分析市場產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展情況;助力物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系建設。

在AIoT行業(yè)中,智能傳感器扮演著不可或缺的角色,它們相當于整個系統(tǒng)的“感知神經(jīng)”。如果AIoT系統(tǒng)是一個人的話,智能傳感器就是人的感覺器官,類似于人的眼睛、耳朵和皮膚,但其感知能力遠超人類感官。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造等行業(yè)的迅猛發(fā)展,全球智能傳感器市場規(guī)模保持穩(wěn)步增長。我國智能傳感器市場規(guī)模已超千億元,未來幾年的年復合增速還將保持在15%以上。

華普微是一家專注于無線射頻和傳感器領(lǐng)域的國家級高新技術(shù)企業(yè)?,F(xiàn)已發(fā)展成為國內(nèi)集ASIC 芯片設計、MEMS 傳感芯片設計、封裝測試校準技術(shù)、應用服務于一體的完整產(chǎn)業(yè)鏈公司。

那么,我國目前的傳感器技術(shù)是否存在卡脖子現(xiàn)象?傳感器企業(yè)應如何應對?

這是『灣區(qū)物道』的第47期,本期訪談我們對話了深圳市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)會理事單位深圳市華普微電子股份有限公司高級產(chǎn)品總監(jiān)陳小丹先生,他具有二十余年半導體傳感器研發(fā)、應用從業(yè)經(jīng)驗。本次采訪,他分享了智能傳感器在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的應用現(xiàn)狀以及未來趨勢,希望給企業(yè)帶來更多啟發(fā)和價值。



陳小丹 華普微高級產(chǎn)品總監(jiān)

? 深圳市華普微電子股份有限公司傳感器產(chǎn)品線負責人,目前全面負責公司傳感器產(chǎn)品研發(fā)、應用推廣、市場策略和產(chǎn)品規(guī)劃等工作。

? 畢業(yè)于華南理工、計算機科學與技術(shù)專業(yè)、獲碩士學位。具有二十余年半導體傳感器研發(fā)、應用從業(yè)經(jīng)驗。先后任職于3M中國、金鵬集團、珠江電信等多家國內(nèi)外知名企業(yè),專項負責傳感器產(chǎn)品的研發(fā)技術(shù)攻關(guān)和創(chuàng)新實踐。

? 主導研發(fā)的指紋傳感器芯片、圖像傳感器芯片、電壓傳感器芯片、溫濕度傳感器芯片等已被廣泛應用到多個項目&場景,如香港出入境管理、平安廣州智慧城市以及三大運營商基站等多個項目。

 

1、作為感知信息和采集數(shù)據(jù)的重要手段,智能傳感器被列入深圳市“20+8”產(chǎn)業(yè)集群,這對傳感器企業(yè)來說將迎來哪些機遇與挑戰(zhàn)?

我認為智能傳感器被列入深圳市“20+8”產(chǎn)業(yè)集群清單具有重要意義!這標志著智能傳感器技術(shù)已經(jīng)被政府確定為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,后續(xù)將提供配套政策支持和發(fā)展機遇,以快速推動智能傳感器技術(shù)健康、有序發(fā)展。

機遇:

1、市場機會增加:作為“20+8”產(chǎn)業(yè)集群的一部分,智能傳感器行業(yè)將受益于集群效應,市場機會將進一步擴大。隨著集群內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對智能傳感器的需求將不斷增長,包括智能制造、智慧城市、智慧交通和智慧生活等領(lǐng)域,為行業(yè)帶來更廣闊的市場空間。

2、政策支持力度增強:政府將加大對智能傳感器行業(yè)的政策支持力度,包括財政補貼、稅收優(yōu)惠、研發(fā)資金等方面的扶持,有助于降低企業(yè)成本,推動技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級,提升相關(guān)企業(yè)競爭力。

3、產(chǎn)業(yè)鏈合作機會:智能傳感器企業(yè)作為產(chǎn)業(yè)鏈的重要一環(huán),將與產(chǎn)業(yè)鏈上的其他企業(yè)形成良性互動,共同推動產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展和創(chuàng)新,共享產(chǎn)業(yè)發(fā)展紅利。

挑戰(zhàn):

1、技術(shù)競爭加?。弘S著政府支持和市場機會的增加,智能傳感器行業(yè)將面臨更加激烈的技術(shù)競爭。企業(yè)需要不斷提升自身的技術(shù)水平,加大研發(fā)投入,以保持市場競爭力。

2、供應鏈風險:智能傳感器的生產(chǎn)需要依賴于完善的供應鏈系統(tǒng),包括原材料供應商、零部件供應商等。供應鏈的中斷或不穩(wěn)定性可能會對企業(yè)的生產(chǎn)和交付計劃造成影響,增加企業(yè)的運營風險。

3、市場競爭壓力:隨著市場機會的增加,會有越來越的芯片企業(yè)進入智能傳感器市場,行業(yè)競爭將更加激烈。企業(yè)需要制定有效的市場營銷策略,提升產(chǎn)品品質(zhì)和服務水平,以贏得市場份額并保持競爭優(yōu)勢。

因此,智能傳感器被納入“20+8”產(chǎn)業(yè)集群將為企業(yè)提供更廣闊的市場機遇和政策支持,有助于推動整個智能傳感器產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展,進而促進半導體行業(yè)的持續(xù)增長和轉(zhuǎn)型升級。

 

2、我國目前的傳感器研發(fā)在世界上處于一個什么水平?

目前,中國的傳感器技術(shù)處于國際中上游水平!我們可以從五個方面來一探究竟:

1、政府支持與投入:目前中國政府已連同發(fā)改委頒布了多項指導文件,如“國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要”、“國家重點研發(fā)計劃”等政策文件,文件中都明確提出對傳感器技術(shù)的支持和引導。此外,中國政府還設立了一系列科技專項資金,用于支持傳感器技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化,例如“863計劃”、“973計劃”等,這些資金投入為傳感器技術(shù)的創(chuàng)新提供了強大支持。

2、技術(shù)人才儲備:中國的高校和科研院所培養(yǎng)了大量的傳感器領(lǐng)域的專業(yè)人才。例如,清華大學、北京大學等知名院校設立了智能感知工程專業(yè),并建立了相關(guān)的科研機構(gòu)和實驗室,培養(yǎng)了一批高水平的傳感器研究人員。

3、產(chǎn)學研結(jié)合:中國建立了一批產(chǎn)學研合作的創(chuàng)新平臺,如中科院微系統(tǒng)與傳感技術(shù)研究所與國內(nèi)外企業(yè)合作開展了一系列傳感器技術(shù)研發(fā)項目,取得了多項重要成果。此外,中國還建立了一批國家級傳感器工程技術(shù)研究中心和實驗室,推動了傳感器技術(shù)的轉(zhuǎn)化和應用。

4、市場機會:中國是全球最大的制造業(yè)基地和消費市場之一,對傳感器的需求量巨大。隨著中國的智能制造產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,對高精度、高可靠性的傳感器需求量大增,推動了傳感器技術(shù)的進步和創(chuàng)新。同時,中國在智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、智能交通等領(lǐng)域的應用也為傳感器技術(shù)的發(fā)展提供了廣闊的市場空間。

5、國際合作與交流:中國與世界各國在傳感器技術(shù)領(lǐng)域開展了廣泛的國際合作與交流。例如,中科院-奧地利合作項目:高性能納米材料和器件(含傳感器和探測器),精準檢測與表面功能修飾和面向智能工廠的安全、可靠無線傳感器網(wǎng)絡關(guān)鍵技術(shù)研究,共同推動傳感器技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新。同時,中國還積極參與國際標準的制定和國際傳感器技術(shù)會議等活動,不斷提升自身在國際傳感器領(lǐng)域的地位和影響力。

 

3、中國工業(yè)傳感器面臨哪些發(fā)展難題?傳感器企業(yè)應當如何應對?

相較于普通傳感器,工業(yè)傳感器在功能、精度、穩(wěn)定性、環(huán)境適應能力等方面有著更高的要求。而中國工業(yè)傳感器發(fā)展時間較短,技術(shù)水平仍存在較大差距,尤其在核心技術(shù)方面存在欠缺。我覺得中國工業(yè)傳感器目前面臨的發(fā)展難題主要集中在下面4個方面:

1、技術(shù)水平不高:相較于國外一些傳感器技術(shù)領(lǐng)先企業(yè),中國工業(yè)傳感器的技術(shù)水平仍有差距,尤其在核心技術(shù)方面存在欠缺,與國外傳感器廠商存在較大的技術(shù)差距,導致我們在工業(yè)領(lǐng)域、新能源汽車領(lǐng)域等高端應用場景中仍然嚴重依賴國外傳感器廠商,無法實現(xiàn)真正的國產(chǎn)替代。

2、創(chuàng)新能力不足:傳感器行業(yè)需要持續(xù)不斷的技術(shù)創(chuàng)新,但一些中國傳感器企業(yè)在創(chuàng)新能力上面臨挑戰(zhàn),缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和創(chuàng)新成果,導致產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重,市場競爭力不足,無法快速跟上市場需求的變化。

3、產(chǎn)品標準化與質(zhì)量控制:由于傳感器產(chǎn)品種類繁多,標準不統(tǒng)一,質(zhì)量參差不齊,存在一些產(chǎn)品質(zhì)量不達標的情況,影響了整個行業(yè)的聲譽和發(fā)展。

4、市場競爭激烈:傳感器行業(yè)市場競爭激烈,來自國內(nèi)外的競爭對手眾多,尤其是國外領(lǐng)先企業(yè)技術(shù)和品牌優(yōu)勢明顯,加劇了中國傳感器企業(yè)的市場競爭壓力。

 

面對工業(yè)傳感器的更高要求,我們中國傳感器企業(yè)應當如何應對,把握時代機遇呢?

1、加強技術(shù)研發(fā):加大對傳感器技術(shù)的研發(fā)投入,培養(yǎng)和引進高水平研發(fā)人才,建立研發(fā)團隊,并與高校、科研機構(gòu)合作開展科研項目,加速核心技術(shù)的突破和創(chuàng)新。在核心材料、芯片制造工藝、先進封裝技術(shù)、自動化測試設備等方面,對標國際傳感器廠商,實實在在提高產(chǎn)品的測量精度、可靠性、一致性,實現(xiàn)真正的國產(chǎn)替代。

2、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu):目前國內(nèi)傳感器產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重,在技術(shù)規(guī)格和應用場景上幾乎重疊,傳感器廠商不是努力提高產(chǎn)品競爭力,而是拼命“卷”成本依靠低價策略搶占市場份額,導致部分傳感器廠商的銷售利潤持續(xù)下降,甚至出現(xiàn)虧損,缺乏資金投入新產(chǎn)品、新技術(shù)的研發(fā),陷入長期的惡性循環(huán)。在此呼吁國內(nèi)同行要根據(jù)市場需求和技術(shù)趨勢,優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),推出符合市場需求的高性能、高品質(zhì)產(chǎn)品,加強差異化能力。

3、加強標準化與質(zhì)量控制:傳感器作為最前端的信號感知器件,核心技術(shù)指標就是產(chǎn)品的測量精度、可靠性和一致性。部分國內(nèi)傳感器廠商片面追求生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率,在制造環(huán)節(jié)沒有嚴格管控產(chǎn)品原材料,甚至刻意放寬產(chǎn)品的檢驗和測試標準,導致部分傳感器明顯達不到客戶的應用要求,在客戶端出現(xiàn)較多的質(zhì)量問題,嚴重影響了國內(nèi)傳感器廠商的品牌聲譽和產(chǎn)品印象。建議建立完善的產(chǎn)品標準化體系和質(zhì)量管理體系,嚴格按照標準要求生產(chǎn),加強對原材料、生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的管控,提升產(chǎn)品質(zhì)量和市場競爭力。

4、拓展市場渠道:積極拓展國內(nèi)外市場渠道,建立健全的銷售網(wǎng)絡和渠道體系,加強與客戶的合作與溝通,提升產(chǎn)品的市場占有率和品牌影響力。同時,加強市場調(diào)研,及時掌握市場動態(tài)和客戶需求,為產(chǎn)品開發(fā)和市場推廣提供參考依據(jù)。

 

4、傳感器在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中的主要應用場景有哪些?

物聯(lián)網(wǎng)是一個巨大的網(wǎng)絡,連接著各種設備和傳感器,使它們能夠收集、交換和利用數(shù)據(jù)來提高效率和功能。下面我為大家簡單的介紹下目前傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的一些典型應用場景:

1、智慧城市:傳感器在智慧城市中的應用非常廣泛,包括智能交通、智能照明、環(huán)境監(jiān)測等。例如,通過車載傳感器和交通監(jiān)控傳感器實現(xiàn)交通管理的智能化,通過環(huán)境傳感器監(jiān)測大氣質(zhì)量、噪音等環(huán)境數(shù)據(jù),實現(xiàn)城市環(huán)境的智能監(jiān)測與管理。通過氣壓傳感器實時監(jiān)測大氣壓力變化,有效預測局部地區(qū)的天氣變化,為極端天氣和自然災害提供預警信息。

2、智能家居:在智能家居領(lǐng)域,傳感器可以用于家庭安防、智能家電控制、環(huán)境監(jiān)測等方面。例如,通過門窗傳感器、攝像頭等實現(xiàn)家庭安防監(jiān)控,通過溫度傳感器、濕度傳感器等實現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境的智能調(diào)控。

3、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng):在工業(yè)領(lǐng)域,傳感器在智能制造、設備監(jiān)測、生產(chǎn)優(yōu)化等方面發(fā)揮著重要作用。例如,通過傳感器實現(xiàn)設備狀態(tài)的實時監(jiān)測與預測維護,通過生產(chǎn)過程中的傳感器數(shù)據(jù)實現(xiàn)生產(chǎn)流程的優(yōu)化與控制;也可以通過氣體傳感器實時監(jiān)測有毒有害氣體的泄漏和預警,有效保障工作人員及工業(yè)設備的安全。

4、智慧農(nóng)業(yè):傳感器在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應用也日益廣泛,包括土壤濕度傳感器、氣象傳感器、光照傳感器等。通過這些傳感器數(shù)據(jù)的采集與分析,實現(xiàn)農(nóng)田水肥一體化管理、精準農(nóng)業(yè)種植、氣象災害預警等功能,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

5、健康醫(yī)療:在健康醫(yī)療領(lǐng)域,傳感器可以用于健康監(jiān)測、遠程醫(yī)療、醫(yī)療設備監(jiān)測等方面。例如,通過穿戴式傳感器實現(xiàn)人體生理參數(shù)的實時監(jiān)測與記錄,通過醫(yī)療設備傳感器實現(xiàn)醫(yī)療設備的遠程監(jiān)測與維護。

總之,傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的應用場景非常豐富和廣泛,涵蓋了生活中的方方面面,從智能家居到工業(yè)自動化,從智慧城市到健康醫(yī)療,傳感器技術(shù)不斷創(chuàng)新,為各行各業(yè)帶來了前所未有的便利和效率提升。

 

5、華普微作為傳感器領(lǐng)域的國家級高新技術(shù)企業(yè),具備哪些核心優(yōu)勢?未來有哪些規(guī)劃?

華普微創(chuàng)立于2004年,是一家專注于物聯(lián)網(wǎng)核心器件自主創(chuàng)新與產(chǎn)品研發(fā)的高新技術(shù)企業(yè)。公司以 Sub-1GHz 無線通信射頻芯片與模塊產(chǎn)品為立足點,拓展延伸開發(fā)高精度MEMS 傳感器與數(shù)字隔離器產(chǎn)品,形成了兼具信息感知與信息交互關(guān)鍵環(huán)節(jié)的產(chǎn)品布局。經(jīng)過多年積累,公司已發(fā)展成為集射頻芯片設計、固件與協(xié)議設計、應用開發(fā)及測試于一體的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)級服務廠商。

華普微長期專注于自主創(chuàng)新與技術(shù)攻堅,經(jīng)過二十年積累沉淀,現(xiàn)已發(fā)展成為國內(nèi) Sub-1GHz 無線射頻芯片領(lǐng)域的領(lǐng)先廠商,產(chǎn)品核心性能指標已達到國際知名芯片廠商同等水平。在此基礎上,公司著力向自主協(xié)議網(wǎng)絡與射頻芯片生態(tài)化進一步發(fā)展,不斷提升產(chǎn)品形態(tài)與豐富度,為客戶提供更加穩(wěn)定、可靠、完備的產(chǎn)品和解決方案。