從業15年，朱佳騏見證了MEMS傳感器興起的整個歷程。由于起步較晚且工藝較成熟，該領域國內與海外的差距并不像IC那么大，“而大量應用在中國，我們有很好的土壤去讓它發展，希望能夠幫助中國的半導體產業換道超車。”

　　對于大眾來說，傳感器和物聯網并不是新名詞，但很少有人真正了解它們。作為信息時代的感知層，傳感器是海量數據的接收和傳遞信息的入口，是萬物互聯的重要基礎。

　　其中，MEMS傳感器作為國際競爭戰略的重要標志性產業，以其技術含量高、市場前景廣闊等特點備受世界各國的關注。近十年來，中國MEMS傳感器產業生態系統也正逐步完善，從研發、設計、代工、封測到應用，完整產業鏈已基本形成，國家對MEMS傳感器行業也給予了前所未有的政策支持。

　　MEMS傳感器是物聯網、智能制造的基礎，國家智能傳感器創新中心副總裁、中國傳感器與物聯網產業聯盟副秘書長朱佳騏告訴《創業圈》記者：“雖然物聯網還有一定距離，但至少基本條件是具備了，我們的判斷是物聯網會走得更快?！?/p>

　　從業15年，朱佳騏見證了MEMS傳感器興起的整個歷程。由于起步較晚且工藝較成熟，該領域國內與海外的差距并不像IC那么大，“而大量應用在中國，我們有很好的土壤去讓它發展，希望能夠幫助中國的半導體產業換道超車?！?/p>

　　2007年興起

　　MEMS的全稱是微型電子機械系統(Micro-ElectroMechanicalSystem)，微機電系統是指可批量制作的，將微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路、直至接口、通信和電源等集于一體的微型器件或系統。

　　通俗地講，它是利用傳統的半導體工藝和材料，用微米技術在芯片上制造微型機械，并將其與對應電路集成為一個整體的技術。所以它是以半導體制造技術為基礎發展起來的一種先進的制造技術平臺。MEMS是一個綜合學科的行業，涵蓋力學、材料學、化學、電學等多學科，需要長期的經驗積累，對工藝的要求極為苛刻。

　　MEMS傳感器的興起始于2007年。這一年，蘋果發布了劃時代的新產品iPhone，手機沒有了實體按鍵，通過手指就可以精準地操作，智能手機由此誕生?！斑@是MEMS傳感器最大的市場，全球智能機生產現在每年是大約14億部，每個手機上大概有10個傳感器，這是百億級出貨量的市場，”國家智能傳感器創新中心相關負責人(下稱“該負責人”)對《創業圈》表示，“雖然汽車上的傳感器更多，越好的汽車傳感器越多，人性化做得越好，一輛車可能有幾十、上百個傳感器，但由于一年大概生產7800萬輛汽車，在總量上仍然比不過手機?！?/p>

　　這也是為什么要把傳感器做得更小的原因，“手機就這么大，不做小是放不進去的”，比如手機中最常見的傳感器麥克風，一臺手機有3-5個，再比如更小的藍牙耳機，集成了6-7個傳感器。該負責人認為，只有做得足夠小，才能整合到智能手機等產品中;而如果沒有這么小的傳感器，像智能手機、藍牙耳機等一些非常好的應用也無法迅速興起。

　　能做到足夠小，是由于MEMS傳感器大部分是硅基材料制成，在8英寸(約200毫米直徑)的硅晶圓上，可以集成成千上萬個傳感器，以疫情期間常用的紅外線溫度傳感器為例，8英寸的晶圓上可以切割出16000個傳感器。同時，硅基材料還有成本低廉的優點，硅元素可以從二氧化硅中大量提取，而二氧化硅就是最常見的建筑材料—沙子。

　　與世界上的行業巨頭相比，國內傳感器產業仍存在很大差距，這種差距的形成一方面源于國內產業起步較晚，另一方面則是人才匱乏。

　　該負責人表示：“實際上也并沒有那么晚，20世紀50年代國內就有人在做半導體了，但由于多方面的原因進展緩慢，而MEMS傳感器真正的爆發是從2007年開始的，因此與國外的差距相對沒有那么大。”

　　同時，半導體產業有一個規律，“研發投入非常大，但是一旦量產，如果有大量的市場規?？梢园蜒邪l成本平攤掉，它的成本可以很低。為什么會很低?因為原材料硅來源于沙子”。

　　物聯網將走得更快

　　傳感器的重要性毋庸置疑，它是所有智能化的起步入口，數據的來源，所有的新的智能化應用都和傳感器有關系。如果說在人工智能時代，芯片和深度學習相當于心臟和大腦的角色，那么傳感器就相當于我們的眼睛、鼻子、耳朵、舌頭等等。“如果連數據輸入都沒有，就談不上通信、計算。”

　　這也是物聯網發展必要的核心技術之一，該負責人認為，物聯網的兩大核心技術平臺是傳感和通信。

　　物聯網萬物互聯的概念在10年前就很火熱，但實際上當時不管從傳感器還是通信網絡都沒有準備好?！耙选铩撨M網絡，要符合兩個特性：一是低功耗、二是便宜。你愿意花3000元買一部手機，但如果將一把椅子加上傳感器接入網絡，可能只愿意花一兩塊錢;你愿意每天給手機充電，但你即使每周給椅子充一次電也許都不愿意?！?/p>

　　業內對物聯網應用基本可以歸納為六大應用場景，分別是智慧城市、智能家居、智能工業、車聯網、智慧穿戴、智能醫療。

　　但現實是，真正的物聯網時代還沒有到來，而如果要開啟萬物互聯的時代，傳感器是首先要解決的問題，同時，一些通信的國際組織針對物聯網也提出了一些協議，例如NB-IoT。該負責人認為：“雖然物聯網還有一定距離，但至少基本條件是具備了，我們的判斷是物聯網會走得更快?！?/p>

　　藍牙音箱、智能門鎖是物聯網領域典型的應用單品，開始出現后在很短的時間內銷售上億元，智能家居、環境監控、農業、醫療等都在往物聯網的方向發展。雖然廣義的物聯網時代還處于準備階段，但一旦出現標志性成體量的東西會迅速爆發。這一點，我們與國外面臨的現狀是同步的。

　　“這也是我們認為物聯網在中國可能會更有優勢的原因。因為中國整個市場非常大，而且非常愿意接受新鮮事物，所以我們一直覺得物聯網的興起一定是在中國，而不是在歐美?！?/p>

　　平臺+聯盟

　　物聯網會首先在中國興起另一個重要原因，在于政府方面的支持，“一些市政建設，比如水電煤三表的抄送、5G智能燈桿等，都是政府出錢來做的，這種投入在海外是沒有的?！? 該負責人說。

　　國家智能傳感器創新中心便是在中國工業和信息化部的指導下，于2018年6月成立的。創新中心以關鍵共性技術的研發和中試為目標，專注傳感器設計集成技術、先進制造及封測工藝，布局傳感器新材料、新工藝、新器件和物聯網應用方案等領域。

　　國家智能傳感器創新中心致力于先進傳感器技術創新，聯合傳感器上下游及產業鏈龍頭企業開展共性技術研發，形成“產、學、研、用”協同創新機制，打造世界級智能傳感器創新中心。

　　“按照工信部的設想是公司+聯盟的模式，公司有12個股東，都是行業里各個領域的領頭羊，覆蓋了全國主要的產業區域，能夠代表行業內主流的技術和想法，但這還不夠，還有一個聯盟去團結行業內更多的企業?！痹撠撠熑私榻B。

　　創新中心運營的中國傳感器與物聯網產業聯盟成立于2016年，目前會員數量超過1000家，聯盟會員類別覆蓋了芯片設計、制造、封裝測試、系統集成、物聯網行業應用、產業資本全產業鏈生態圈，聯盟發揮產學研資源優勢，加速我國物聯網核心技術的發展，推動智能傳感、大數據、云計算、人工智能的生態體系建設。

　　“這1000多家企業中有300-400家是真正傳感器半導體本行業的企業，剩余大量的公司都是應用端企業，各個應用領域的領頭羊幾乎都是我們的會員，包括華為、大疆、海爾、比亞迪、上汽、中電網、中車等?！痹撠撠熑吮硎?，聯盟的主要目的是打通核心技術和應用端，打造上下游生態圈。

　　創新中心以“平臺+聯盟”模式運行。中國傳感器與物聯網產業聯盟會員來自產業鏈各領域的代表企業，發揮產學研資源優勢，加速我國物聯網核心技術的發展，推動智能傳感、大數據、云計算、人工智能的生態體系建設。創新中心的成員單位來自聯盟內的龍頭成員單位，包括研發平臺、芯片設計、封裝制造、系統應用和產業基金，吸引全球頂尖人才團隊，帶動中國智能傳感產業實現“換道超車”。

　　以這樣的模式來打造產業生態圈，也做了諸多具體的工作，“一是依托聯盟做了一個展會sensor China，現在是傳感器領域全球第二大展會，也是為大家做了一個展示和國際交流的平臺;二是制定行業標準;三是今年啟動了行業評獎，此外還有組織海外交流、對聯盟企業的服務等”。

　　同時，創新中心聯合產業鏈上下游共同組建了聯合實驗室，研發傳感器關鍵共性技術與行業應用傳感器融合系統解決方案，為傳感器的技術創新和標準化提供高效研發實驗環境和產業合作環境。聯合實驗室已完成在智能駕駛、工業物聯網、環境安全監測、智慧家居、智慧農業、智慧醫療等領域的系統級解決方案展示及驗證實驗室。

　　有希望換道超車

　　國家智能傳感器創新中心落地在上海嘉定區。2019年年底，嘉定區發布了《關于進一步鼓勵嘉定區發展智能傳感器產業的意見》，幫助嘉定建設1000億級集成電路和物聯網產業集群。

　　嘉定已經在集成電路和智能傳感領域建立了豐富的產業經濟基礎、豐富的科研資源和良好的示范應用范圍。在下一階段，嘉定將繼續完善產業鏈和工業生態學，關注重點領域加強前瞻性布局，加強關鍵核心技術的努力。上海加快建設智能傳感器工業園區、智能科學和創新城鎮以及其他平臺和載體。同時，嘉定區也將繼續改善營商環境，努力加快一批重點項目建設，為產業發展提供更好的服務和更便利的環境。

　　嘉定區提供的政策支持包括企業投融資、降低成本、研發創新、規模發展、人才集聚、合作交流六個方面。企業從注冊、項目實施到后期發展都有優惠的政策支持。到2025年，嘉定區與智能傳感器芯片相關的智能硬件產業產值將突破1000億元，成為上海、長三角乃至全國的傳感器與智能硬件產業高地。

　　目前，國內MEMS傳感器在市場占有率和技術先進性上，與國外差距仍然較為明顯。該負責人表示：“在全球MEMS傳感器排名前30名中，只有2―3家是中國企業，而這兩三家的技術含量跟海外相比也是有差距的，它們體量大，銷售額很大，但核心技術可能不在這些企業手上。”

　　“不過，在后幾代的一些新的傳感器上，我們和海外的差距反而沒那么大，比如一些新材料，盡管仍然有一些劣勢?！痹撠撠熑酥赋觯皞鞲衅鲝牡?、技術含量上，它的門檻并沒有IC那么高，集成電路還涉及最先進的設備、最新型的材料。傳感器相對好一些，主要以8英寸為主，從半導體制造工藝上來說是相對成熟的。從這個角度來說，中國和海外的差距并不是跨不過去的?！?/p>

　　“另一個優勢在于，傳感器只是一個器件，但它和物聯網的應用是緊密綁定的，如果這些應用在中國興起，這個新增市場海外是競爭不過我們的?！痹撠撠熑苏f。

　　目前，創新中心有40多位員工，其中60%―70%是研發人員，研發線仍在建設當中。該負責人希望，創新中心能成為傳感器領域“最好的研發機構，最強的創新中心”，“我們希望在半導體領域能夠換道超車，因為在MEMS傳感器和先進傳感器，我們的差距和海外并沒有那么大，而大量應用在中國，我們有很好的土壤去讓它發展，希望能夠幫助中國的半導體產業換道超車。”

　　那我們還需要多久才能趕上海外領先者?該負責人認為：“通過國家的支持和持續投入，經過5-10年的努力，在傳感器領域基本能夠趕上全球最先進的這些企業，甚至在細分領域成為領先者，這是有可能的。”