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深度传感器

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深度传感器相关的资讯

  • 工业安全新守护者:深度解析英国Alphasense硫化氢传感器的良好性能
    在工业化浪潮汹涌向前的今天,安全生产已成为企业持续发展的基石,特别是在面对如化工、石油天然气开采、污水处理等高风险行业时,对有毒有害气体的有效监控显得尤为重要。其中,硫化氢(H₂ S)作为一种剧毒且易燃易爆的气体,其精准监测直接关系到生产安全与员工健康。在此背景下,英国Alphasense公司推出的硫化氢传感器,凭借其良好的技术实力与稳定性,正逐步成为工业安全领域的一颗璀璨明星。以下是对该传感器的全面剖析,揭示其在守护工业安全中的独特价值。外观与耐用性的双重保障英国Alphasense硫化氢传感器,外观设计紧凑而精致,内部结构坚固耐用,专为严苛的工业环境而生。其外壳精选耐腐蚀、耐高温材料打造,无论是潮湿、多尘、极端温度还是其他恶劣条件,都能确保传感器稳定如一地运行。同时,传感器达到高标准的防水防尘等级,进一步巩固了其在恶劣环境中的耐用性和可靠性,让安全监测无惧挑战。较高精度监测技术的核心优势技术的先进性是英国Alphasense硫化氢传感器脱颖而出的关键。该传感器采用先进的电化学或电化学红外吸收技术,这两种技术各有千秋,共同铸就了传感器的高精度监测能力。电化学传感器配套报警仪凭借其快速的响应速度和高度灵敏性,能够迅速捕捉空气中硫化氢浓度的细微变化;而电化学红外吸收传感器则凭借其对特定红外波长的精准识别,实现了更为稳定和抗干扰的测量结果。无论是哪种技术路线,英国Alphasense配套报警仪都确保了测量数据的准确无误,为安全生产提供了坚实的数据支撑。智能化功能引领未来趋势在智能化浪潮的推动下,英国Alphasense硫化氢传感器也不甘落后。传感器内置高性能微处理器,不仅能够实时分析数据、自动校准误差,还具备强大的报警功能。一旦监测到硫化氢浓度超标,传感器将立即触发声光报警,确保操作人员能够迅速响应并采取措施。此外,传感器配套报警仪还可支持远程监控和数据传输功能,用户可以通过智能手机APP或电脑软件随时随地查看监测数据,实现对生产现场的远程管理和实时监控。这种智能化功能不仅提升了工作效率,也为企业的安全管理带来了前所未有的便捷性。广泛应用展现非凡实力英国Alphasense硫化氢传感器的良好性能已经得到了市场的广泛认可和应用。在石油天然气行业,传感器配套报警仪被广泛应用于钻井平台、油气管道等关键区域,有效预防了因硫化氢泄漏而引发的安全事故;在化工生产领域,传感器更是成为了有毒有害气体监测的得力助手,保障了工人的生命安全;此外,在污水处理、垃圾填埋等环保领域,传感器也发挥了重要作用,为环保部门提供了准确可靠的数据支持。这些成功案例充分证明了英国Alphasense硫化氢传感器在工业安全领域的非凡实力和广泛应用前景。英国Alphasense硫化氢传感器以其高精度监测技术、智能化功能以及广泛的应用领域,成为了工业安全领域的新守护者。它不仅提升了企业的安全生产水平,也为人员的生命安全和环境的健康保驾护航。
  • 为什么说量子效率是图像传感器的重要指标?如何提高QE?
    每种传感器技术的 QE 都不同,某种图像传感器达到 95% 的 QE。但是,它是由被检测光的波长和 半导体材料决定的。对于CCD、EMCCD、(em)ICCD 和sCMOS技术,在某些波长范围内可能达到 95% 的 QE,但可见光谱中近红色和紫外区域的光子具有较低的 QE,因此传感器的效率较低。为了改善这些区域的 QE,已经开发了Deep-depleted硅传感器和涂层传感器,从而增加了 QE。   大多数图像传感器都是由硅制成的。由于 QE 取决于材料,该元素的特性以及它如何与光相互作用非常重要。   在高纯度晶体形式中,相邻的硅原子彼此共价键合。打破这些键以产生电子/空穴对(~1.1 eV)需要大于带隙能量的能量。入射光的波长与光子吸收深度直接相关;波长越短,进入硅的深度越短。   Deep-depleted硅传感器比传统的硅传感器更厚 ,因此能够检测更长波长的光(即 700 nm,NIR)。NIR 光在硅中的穿透深度比典型的硅传感器更深,因此在没有深度耗尽的情况下,硅传感器对入射的 NIR 光有效透明。如下图所示,Deep-depleted硅传感器在 700 – 850 nm 范围内可提供 90% 的 QE,而传统硅传感器可提供 60% 的 QE。 为了进一步改善 QE,可以通过前照式或背照式设备来改变设备内传感器的方向。前照式设备的入射光通常通过并行寄存器的门进入传感器。这些栅极由非常薄的多晶硅组成,在长波长下相当透明,但在短于 400 nm 的波长下变得不透明。因此,在短波长下,栅极结构会衰减入射光。   如果硅传感器均匀变薄,图像可以聚焦在没有栅极结构的传感器后端。由于栅极结构没有光限制,背照式器件对光表现出高灵敏度,使 95% 的 QE 成为可能。采用前照式技术的图像传感器,入射光在撞击传感器之前必须穿过微透镜和金属线,从而降低了最大量子效率。背照式图像传感器的入射光首先会照射传感器,因此设备的 QE 不会降低。 InGaAs 传感器   只有当光子具有比材料的带隙能量更高或更短的波长时,半导体才会检测到光子。InGaAs 传感器是由 InAs 和 GaAs 的合金制成的半导体,传统的 InGaAs 传感器具有 x:1-x 的 InAs:GaAs 比率。由于 InGaAs不是天然存在的材料,因此必须在 InP 衬底上生长单晶。   InGaAs 传感器的带隙能量通常低于硅,这意味着它们能够检测更长的波长,例如短波红外 (SWIR) 区域 (900-1700 nm)。因此,InGaAs 摄像头在 950-1600 nm 区域内的 QE 80%。显示了典型 InGaAs 传感器的 QE 曲线。通过增加单晶内 InAs 的浓度,截止波长可以扩展到 2600 nm。 尽管 InGaAs 相机在 900 – 1700 nm 范围内具有高 QE,但远端波长截止会随着设备冷却而降低。每冷却 10 摄氏度,这通常会偏移 8 纳米。这意味着进入设备的光子吞吐量很重要,但是远端截止的这种转变可能是有利的,因为它允许传感器充当“可调”低通滤波器。   总结   QE 是衡量设备在将入射光子转换为电子方面的有效性的指标。不仅 QE波长取决于,它还取决于传感器材料。   如果能量高于半导体带隙能量,传感器将检测到入射光子。这就是为什么硅在 500-600 nm 之间具有 95% 的 QE,但对于较长的红外/较短的紫光波长具有较低的 QE,而 InGaAs 在 SWIR 范围(900-1700 nm)上具有高 QE,而不是可见区域或中红外波长范围( 1700 nm)。
  • 湖南科技大学携手湖南省传感器产业促进会破解传感器产业发展难题
    “当前全球产业加速数字化、智能化变革,传感技术正在成为数字化发展的重要推动力,但是从传感器国家工程研究中心公布的《中国传感器发展蓝皮书》数据显示,传感器产业突破面临重重难题,我国传感器仍有很长的路需要走。”3月9日下午,在湖南科技大学和湖南省传感器产业促进会召开的主题为“校企携手,智联未来”产学研合作交流会上,湖南科技大学副校长廖湘岳向与会者们报告传感器产业发展的现状。会议现场为进一步发挥高校科研优势,构建传感器产业产学研用联动机制来化解产业发展难题,促进产业发展,湖南科技大学主动携手湖南省传感器产业促进会举办交流合作会。唐智科技湖南发展有限公司等省内13家传感器企业、科研机构的负责人和学校专业的科研人员聚集一堂,集思广益,交流传感器产学研用各个环节的难题、经验和见解,共同致力于化解传感技术发展制约因素,推动传感器产业发展,为推进数字中国建设提供更可靠的产品和技术。廖湘岳表示,希望借湖南省传感器产业促进会搭建的桥梁,通过校企之间的深度融合合作,让课题合作、技术创新、人才就业等“产业+高校科研人才+企业”的模式真正落到实地。让专家学者手中先进技术与理论能够运用到产品生产一线,让前端产品反促专家学者研究进程,攻克前沿技术难题,进而提升传感器行业的凝聚力和技术创新力。廖湘岳表示,希望借湖南省传感器产业促进会搭建的桥梁,通过校企之间的深度融合合作,让课题合作、技术创新、人才就业等“产业+高校科研人才+企业”的模式真正落到实地。让专家学者手中先进技术与理论能够运用到产品生产一线,让前端产品反促专家学者研究进程,攻克前沿技术难题,进而提升传感器行业的凝聚力和技术创新力。会上,湖南科技大学物理与电子科学学院院长王俊年教授详细介绍了学院的教学科研情况,他期待进一步拓展深层次、宽领域、全方位的合作交流,加强产学研深入合作,促进学院相关研究“走出去”,推荐学生到相关企业就业。企业家代表们就企业在传感器及其他信息技术领域存在技术难题进行了交流,并表达了与学校进行产学研合作的迫切愿望。湖南科技大学信息与电气工程学院书记卢明、物理与电子学院党委书记易贵元、副院长许英、副院长詹杰等多位专家学者与会的各位企业代表就相关技术问题进行了讨论。惠诚控制总经理周农建、海德威董事长张正慧、中航科技总经理易孟良、天联数控董事长曾建祥、湖南航天智能传感器技术研究院院长姚锐、中大智能硬件部部长雷彬、湘依铁路总工程师李克、阿秒光学研发经理黄晋等企业负责人代表,促进会秘书长吴怀化等先后发言,围绕企业需求、产学研合作项目、科研成果转化、人才培养等进行深入探讨。与会人员还参观了湖南科技大学智能传感与新型传感材料省重点实验室。据悉,湖南科技大学物理与电子科学学院拥有智能传感器与新型传感材料湖南省重点实验室等多个国家、省部级学科科研平台,设有现代物理研究所、特种光电器件研究等研究所。学院教师瞄准学科前沿,围绕国家重大战略需求,面向社会经济建设开展科学研究,形成了教书育人与科研创新交织互融的人才培养体系。近五年来,获湖南省自然科学二等奖1项、三等奖2项、湖南省教学成果奖2项、学校教学成果奖3项;学院承担国家自然科学基金项目等国家级项目20余项、其他省部级科研、校企合作及教研教改项目100余项,在国内外权威学术刊物及国际学术会议上公开发表论文300余篇,获国家发明专利30余项。
  • 2023世界传感器大会将于11月5日开幕
    新闻发布会 | 2023世界传感器大会将于11月5日重磅开幕!  10月25日,2023世界传感器大会新闻发布会在河南省人民政府新闻办公室召开。  2023世界传感器大会(WSS)由河南省人民政府与中国科学技术协会作为主办单位,郑州市人民政府、中国仪器仪表学会、河南省工业和信息化厅、河南省科学技术协会承办,大会定于2023年11月5至7日在郑州国际会展中心召开。  新闻发布会现场  2023世界传感器大会以“感知世界 智创未来”为主题,以“立足中原、辐射中国、引领国际”为理念,以“强产业、强合作、强品牌”为目标,以“国际化、智慧化、专业化”为特色,以“优秩序、优环境、优服务”为宗旨,集聚全球传感器领域最具影响力的科学家和企业家,以及相关政府部门的领导,围绕传感器领域的技术前沿、产业趋势和热点问题发表演讲和进行高端对话,打造全球传感器领域顶级盛会。 2023年的传感器大会,中国仪器仪表学会将充分发挥科技平台的优势资源,强化新技术交流,拓展新的应用领域,加强政产学研用的深度合作。在此基础上,以信息技术为驱动,以智能化、数字化、绿色化为目标,强调信息化与工业化的深度融合,探讨新型工业发展的路径,为传感器相关行业提供更广阔的发展空间和机遇。中国仪器仪表学会将立足国际竞争环境,切实肩负起新时代科技社团的使命和职责,为新型工业对接信息资源,提供技术支持和解决方案,为推动新型工业的发展贡献力量,助力国家和地区经济的高质量发展。 本次大会会期共3天,由会、展、赛三部分组成。目前,邀请到出席大会的院士有尤政、蒋庄德、周立伟、褚君浩等11名 邀请的国际代表有国际计量测试联合会主席Kenneth TV Grattan(肯尼斯格拉特)、中德智能技术研究院德方院长Axel Kuhn(阿克塞尔库恩) 邀请的国际组织有英国皇家测量及控制学会、意大利仪器制造商协会、马来西亚工程师学会等。本届大会将展示一系列令人瞩目的新产品,这些产品在灵敏度、精度、可靠性以及应用范围等方面都有很大的提升。比如,今年将展出的一种新型压力传感器,它可以对微小的压力进行精确测量,并且具有很高的稳定性,可以应用在医疗、工业和汽车等领域。大会将展出了一系列智能传感器,这些传感器可以与人工智能技术相结合,实现远程监控和自动化控制,进一步提升了传感器在智能化应用中的价值。除此之外,还将展示一些应用于工业生产、环境监测、医疗健康、智能家居等领域的传感器及系统。  传感器大会不仅是一个交流和展示的平台,也是一个推动产业发展的平台。本次大会及分场活动与郑州市的产业发展紧密融合,通过促进产业协同创新、拓展应用场景和加强产业链建设等方式,大会与郑州市产业发展深度融合。技术研讨会、产业对接会和项目路演等分场活动,将为郑州市的产业发展注入新的动力。大会致力于将郑州市打造成为中国传感器产业的基地,为国内外的传感器企业搭建起一个交流合作的平台。  本次大会汇聚了众多传感器领域的知名企业,截至目前,共有传感器相关企业233家参展,其中包含京东、西门子、海克斯康、E+H、百度云、汉威等知名传感器企业将盛装亮相。这些企业通过本次展会,展示了自己的最新产品和技术成果,并进行了深入的交流和合作。同时,我们也希望通过本次展会,吸引更多的企业来到郑州,共同推动中国传感器产业的发展。
  • 土壤墒情参数监测传感器有哪些?怎么用?
    墒,指土壤适宜植物生长发育的湿度。墒情,指土壤湿度的情况。土壤湿度是土壤的干湿程度,即土壤的实际含水量。土壤墒情直接影响着农作物的生长质量和速度。除了土壤墒情,土壤温度、土壤电导率以及土壤氮磷钾、土壤PH值等参数也对作物的生长起着十分重要的作用。土壤温度对作物生育和土壤中微生物活动以及各种养分的转化、土壤水分蒸发和运动都有很大影响。在一定的温度范围内,土温越高,作物的生长发育就越快;土温过低,微生物活动减弱,有机质难于分解,农作物的根系呼吸降低,造成作物养分缺乏,生长变缓。土壤电导率用于描述土壤盐分状况,它包含了反映土壤质量和物理性质的丰富信息。例如:土壤中的盐分、水分、温度、有机质含量和质地结构都不同程度影响着土壤电导率。有效获取土壤的电导率值,对于确定各种田间参数时空分布的差异有重大意义。土壤中微量元素的含量较低或者较高都不利于对植物的生长。比如向土壤中过量施入磷肥时,磷肥中的磷酸根离子与土壤中的钙、镁等阳离子结合形成难溶性磷酸盐,既浪费磷肥,又破坏了土壤团粒结构,致使土壤板结。土壤酸碱度是土壤重要的基本性质之一,是土壤形成过程和熟化陪肥过程的一个指标。植物能够在很宽的范围内正常生长,但不同的植物有着不同的生长pH值。 那如今有哪些可以测量土壤墒情参数传感器,如何使用呢? 1、土壤水分传感器土壤水分传感器是一款高精度、高灵敏度的测量土壤水分的传感器。通过测量土壤的介电常数,可测量土壤水分的体积百分比,符合目前国际标准的土壤水分测量方法,能直接稳定地反映各种土壤的真实水分含量。2、土壤温度水分电导率三合一变送器土壤温度水分电导率三合一变送器是观测和研究盐渍土的发生、演变、改良以及水盐动态的重要工具。通过测量土壤的介电常数,能直接稳定地反映各种土壤的真实水分含量。可测量土壤水分的体积百分比,是符合目前国际标准的土壤水分测量方法。3、土壤PH传感器 土壤PH传感器器,用于测量土壤PH值该变送器精度高,响应快,输出稳定,适用于各种土质。可长期埋入土壤中,耐长期电解,耐腐蚀,抽真空灌封,完全防水。可广泛应用于土壤酸碱度的检测、精细农业、林业、地质勘探、植物培育、水利、环保等领域酸碱度的测量。4. 土壤参数速测仪 土壤参数速测仪可以实时精确检测显示土壤中多种成分,例如:土壤温湿度、土壤电导率以及土壤氮磷钾等成分,通过检测的数据来进行改善土壤,达到监控植物养料供给的目的,让农作物处于较佳的生存环境,从而提高产量。 5、多土层土壤参数监测仪 多土层土壤参数监测仪是一款能够测量多土层土壤参数的传感器。能够针对不同层次的土壤电导率、水分含量以及温度状态进行动态观测,此检测仪可检测3层土壤电导率温湿度状态,可检测5层土壤电导率温湿度状态。6、管式土壤墒情监测仪 管式土壤墒情监测仪是一款以介电常数原理为基础的传感器。能够针对不同层次的土壤水分含量以及温度状态进行动态观测,此检测仪可检测3层土壤温湿度状态,可检测5层土壤温湿度状态,可快速、全面的了解集土壤墒情信息。测量方法:土壤水分传感器、土壤温度水分电导率三合一传感器、土壤PH传感器的测量方法:(1)速测法:选定合适的测量地点,避开石块,确保钢针不会碰到坚硬的物体,按照所需测量深度抛开表层土,保持下面土壤原有的松紧程度,紧握传感器垂直插入土壤,插入时不可左右晃动,一个测点的小范围内建议多次测量求平均值。(2)埋地测量法:垂直挖直径20cm的坑,按照测量需要,在既定的深度将传感器钢针水平插入坑壁,将坑填埋严实,稳定一段时间后,即可进行连续数天,数月乃至更长时间的测量和记录。土壤参数速测仪测量方法:长按“开关键”,在需要测量的地方,将传感器合金探针垂直插入土壤,再按一下“开关键”即可开始测量。如下图所示:多土层土壤参数监测仪测量方式: 垂直挖直径20cm的坑,在既定的深度将传感器钢针水平插入坑壁,将坑填埋严实,稳定一段时间后,即可进行连续数天,数月乃至更长时间的测量和记录。式土壤墒情监测仪测量方法:管式土壤墒情监测仪采用分层设点的观测结构,地面配置一个温度观测点,地下土壤每隔10cm配置一个土壤温湿测点,观测相对应范围内的土壤温湿度。如图所示:
  • 新品上市|AADI新型光学浊度传感器
    浊度传感器4296浊度传感器4296是一款紧凑型全集成传感器,用于测量水中的光学反向散射。旨在与使用AiCaP CANbus的SeaGuard或SmartGuard数据记录仪一起搭配使用或作为使用RS-232的独立传感器。优势:与SeaGuard和SmartGuard轻松集成的智能传感器;直接读出工程数据,多点出厂校准;输入现场特定参考数据以接收以mg/l 为单位的绝对值;坚固耐用,维护需求低;输出格式包括AiCaP CANbus,RS-232;可选3种深度范围-300、3000和6000 米。浊度是一种描述导致光被悬浮颗粒散射的水的光学特性。高颗粒浓度导致高浊度。通过建立浊度与当地的悬浮物质之间的关系,这类测量可用于评估悬浮物质的浓度。浊度传感器4296测量红外光的反向散射。使用高效发光二极管将调制光发送到水中。反向散射光由灵敏的光电二极管拾取,然后该信号经过调节、线性化并转换为工程单位数据 (FTU) 。除了浊度,传感器还测量水温。Aanderaa新型光学浊度传感器4296光学浊度传感器基于Optode技术进行生产,该技术已在100多篇科学出版物中为要求苛刻的客户证明了长期稳定的氧气测量。其他品牌的浊度传感器通常未经过校准,但Aanderaa的浊度传感器经过了多点校准,可确保准确性、可追溯性和可替换性。无论水有多浑浊,并行的传感器读数均能保持相同。该传感器可作为开放协议传感器通过串行接口使用,也可用作SeaGuard/SmartGuard多参数平台的一部分。Aanderaa在制造浊度传感器方面有着悠久的传统,从1990年初的第一批3612传感器到今天的新型4296传感器。我们很高兴将该款新传感器推向市场。欢迎4296的到来!
  • 如何实现超短支温度传感器校准?
    应用背景温度数据的监测在制药行业里有相当重要的地位,不论是产品质量保障、节能降耗还是合规要求,再或者药品研发、生产、包装、运输、存储的各个环节,都与温度息息相关,而且对温度参数的准确可靠有较高要求。温度监测系统由温度传感器和显示设备组成,随着时间的推移,温度传感器会受到诸多因素的影响,例如震动,应力变化,化学腐蚀等,其性能参数也会产生变化,因此需要对其进行校准以确定其误差的大小,确保其在允许误差范围内工作。而新版GMP规范第五章第五节对校准也做了明确规定:对于生产和检验用的仪表要定期校准,保存校准记录,未经校准的仪表不得使用。AMETEK校准仪器具有40年的温度校准经验,深入了解用户需求,为制药行业用户设计了有综合性的专业解决方案:✔ 卫生型温度传感器✔ 超短支温度传感器✔ 无法拆卸狭小空间温度传感器✔ 超低温冰箱、冻干设备温度传感器✔ 湿热灭菌器温度传感器✔ 隧道灭菌温度传感器✔ 表面安装温度开关如何实现超短支温度传感器校准?解决方案:RTC-158B 干体-液槽两用温度校准仪配特殊专用套管✔ 干湿两用:干体炉-微型液槽均可使用,对于插入深度小于30mm的传感器可选择液槽。✔ 温场直径大:特殊设计的专用恒温块可匹配超短或异形传感器,即使是卡盘超短卫生型传感器也可使用 。✔ 性能: D LC 动态负载补偿 及外部参考控温,保证垂直温场均匀稳定,控温准确。✔ 快捷: 升降温速度远快于传统液槽,成倍提高工作效率。关于Ametek Jofra 干体炉Ametek校准仪器是全球主要的温度、压力及电信号校准仪生产厂商之一,AMETEK JOFRA生产和销售干体炉有三十多年历史,能提供快速精准的温度校准方案。AMETEK干体炉有5大系列共50多个型号,温度覆盖-100~1205℃,满足各个行业的温度校准需求。根据应用情况提供多样的解决方案,实现实验室及现场的快速精准温度校准。
  • 重磅!填补我国空白,这个传感器仪器获重大突破
    近日,据中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所中科院合肥研究院智能所官方公众号公布,该所研制出了国内首台深海质谱仪,并在南海某海域成功完成多次海试,该工作填补了国内在深海质谱仪研制领域的空白:质谱仪是一种分离和检测不同同位素的仪器。利用质谱仪,可以对相关物质进行化学分析,为确定化合物的分子式和分子结构等提供可靠的依据。深海质谱仪的研制,可以为寻找海底油气及矿产资源,探究生命起源和早期演化以及研究全球气候变化等奠定了原位质谱探测基础。▲国内首台深海质谱仪(来源:中科院合肥研究院智能所)中科院合肥物质院智能所陈池来研究团队,长期致力于新型MEMS质谱关键技术及应用研究。作为深海智能感知技术联合实验室共建单位成员,团队先后突破质谱小型化设计集成、质谱关键器件MEMS制造、水下膜进样快速定量标定等关键技术。经过多年攻关,该团队成功研制出国内首套深海质谱仪,可在原位实现深海中N2、O2、Ar、CO2、CH4等小分子溶解气以及烷烃、芳香烃等挥发性有机物溶解气的定性及定量检测。深海极端环境塑造了特殊的生命过程,蕴藏着极大的矿产资源,对其探测是国际地球科学研究的前沿问题。深海原位探测技术可以在时间和空间维度上连续获取深海样品的组分、含量及其变化信息,因此被越来越广泛地应用于深海极端环境的研究工作中。▲深海质谱仪搭乘原位实验室完成深海探测任务后出水瞬时(来源:中科院合肥研究院智能所)2022年至今,该团队成员王晗、邵磊等携带深海质谱仪参加了多次专项海试,验证了其工作原理及工程应用的可行性,完成了设备功能性验证实验、海底定点在线检测实验及深度扫描试验。不仅如此,通过海试,该仪器还实现了深海冷泉区域溶解气的长时间(25.8h)原位检测及海平面至海底(-1388m-0m)溶解气的在线检测,获取了深海海底小分子溶解气浓度随时间的变化曲线及纵向浓度分布轮廓线等关键科学数据。相关研究成果以《用于深海气体原位检测的水下质谱仪的研制与应用》为题发表在《中国分析化学》上。▲深海溶解气在线检测深度-峰高关系曲线(来源:中科院合肥研究院智能所)海洋探测中常用的各种传感器仪器及分类海洋仪器设备的一个最大特点是,生产批量小、应用范围窄、使用寿命短,而稳定、可靠性和一致性,以及测量分辨率和精度等要求又特别高,需要在不断应用中改进制造工艺和提高技术性能。传感器技术是海洋仪器设备的基础,其各方面性能是衡量仪器设备好坏的关键,同时也是调查数据质量的保证,各种数据订正方案应运而生,但是在长期的观测中,传感器的稳定性、漂移、准确度等指标依然是最重要的部分。海洋中使用了各种各样的传感器仪器,包括声学多普勒电流剖面仪,底流流量计,底部压力和倾斜仪,电导率-温度深度(CTD),溶解氧传感器,数码相机,高清摄像机,水听器,质谱仪,光学衰减传感器,pH和二氧化碳传感器,压力传感器,远程访问液体和DNA采样器,电阻率探头,地震仪,声纳,热敏电阻阵列和湍流电流计等等。海洋传感器根据检测参数类别可大致划分为水质类、水文类、地质地震类、声学探测类、光学探测类等,每一类检测参数大则包含上百项检测目标,少则数十项检测目标,且根据应用领域和应用环境的不同,每一项检测参数的工作原理和技术实现手段各有不同。▲海洋传感器机器分类(来源:高科技与产业化)日益重视,近年我国海洋传感器仪器的研究现状,与取得的突破近年来,我国日益重视海洋传感器及仪器设备等相关海洋科学技术的研究。在2013年,科技部正式批复,组建青岛海洋科学与技术试点国家实验室;2015年6月,实验室正式投入运行,成为所有试点国家实验室中唯一转为正式国家实验室的研究机构。此外,国内有多所大学和科研机构从事海洋传感器方面的研究:山东省科学院海洋仪器仪表研究所侧重在化学/物理测量、温度/热量测量、非特定变量测量、力的测量以及控制系统方面进行技术布局;中国海洋大学侧重在非特定变量、距离/摄影测量、化学/物理测量、重力测量和控制系统方面进行技术布局;国家海洋技术中心侧重在距离测量、化学/物理测量、温度测量、流量测量和船用设备方面进行技术布局;天津大学的专利技术主要布局在化学/物理测量、平衡测量、距离测量、船用设备和非特定变量测量等领域;浙江大学的专利技术主要布局在化学/物理测量、平衡测量、信号控制传输、液力机械和船用设备等领域;浙江海洋大学的专利技术主要布局在船用设备、化学/物理测量、控制系统、平衡测量、电场分离等领域;大连科技学院的专利技术主要布局在非特定变量测量、化学/物理测量、长度/角度等测量、液力机械和距离/摄影测量等领域。在产业化方面,我国90%的传感器依赖进口,只有通过国产化来降低成本,国内海工装备才用得起传感器。国外的海洋传感器已经近二十年没有更新换代了,但是在过去二十年,材料技术、信息技术、集成电路技术等都取得了很大的进步,当这些新技术渗透到海洋传感器领域的时候,就会有大的突破,也是国内海洋传感器领域的机遇所在。海洋化学传感器、海洋微生物传感器也都存在不能与时俱进的问题,我国目前尚不具备全面、完整的微生物数据库,适合长期海洋监测的便携、低功耗、原位、实时、快速、精确的海洋微生物传感器也未有相关产品。目前,进口CTD温盐深剖面仪、ADCP等海洋仪器设备在我国还有占有很大的市场份额。但令人欣喜的看到,通过近些年来国内相关科技企业的共同努力,在部分海洋传感器领域已经做到了国产代替,其实验室测量精度已与国外同类产品不相上下,与世界先进水平也已相差无几,只是其稳定、可靠性还需要进一步提升。结语要解决海洋领域核心关键技术受制于人的问题,关键是增强科技攻关能力,强化自主创新成果的源头供给。在全球范围内传感器有超过2万亿的市场规模,我国传感器相关企业应抓住机遇,加强技术团队的学科交叉与协同攻关,强化新原理、新方法创新与已有技术的完善,多项并举才能掌握海洋科技发展主动权,合力解决海洋传感器领域的“卡脖子”问题。未来,我国将基于创新的光电集成芯片和光学传感原理,基于光电集成芯片技术,依靠发展成熟的集成电路的制造设备与工艺水平和在中国国产化的集成电路芯片制造水平,结合我国已搭建起的芯片产业链,通过国内外的密切合作,开发具有自主知识产权的芯片级海洋物理、化学和微生物传感器,并且实现微型化与国产化,应用到高端智能装备的制造领域。
  • 2023世界传感器大会科技成果展盛大开幕
    11月5日,2023世界传感器大会科技成果展在郑州国际会展中心盛大开幕。本次展览以传感器研发创新为核心,以传感器系统集成与应用为切入点,涉及传感器应用、标准发展和相关元器件,产业链上下游的关联企业同台展示传感器产业生态圈。展览会吸引了来自全球各地的传感器领域专家、学者、企业家前来参观,共同探讨传感器技术的发展趋势和应用前景,为观众带来了一场视觉和知识的盛宴。西门子、海克斯康、国网智芯、汉威、京东、百度、森霸、中德智能技术研究院、E+H、倍福、福禄克、柯力、爱氪森、英科传感、京仪、上海立格、安徽天康、南京优倍、硕豪、华夏天信、开思科技、思瑞、日立信、四联、康斯特、中科、芯睿、森瑟斯、开封恒满测控、伍六一、福申电子、鼎实、松诺盟、精讯畅通等企业带着新产品与新技术参加展览展示,隆重亮相2023世界传感器大会。展会现场参展企业展示了各种类型的传感器,包括压力传感器、温度传感器、位移传感器、速度传感器等,这些传感器在工业自动化、汽车、航空航天、医疗、资源探测与环境保护、智能家居、智能交通等领域有着广泛的应用,让观众深刻感受到传感器技术对人们生活的影响。2023世界传感器大会科技成果展盛大开幕展示了传感科技的魅力和未来趋势,为全球传感器产业的发展注入了新的动力和活力。观众和参展企业不仅可以了解传感器的最新技术和应用,还可以展望未来发展趋势和合作机会。希望通过此次展览,能够促进传感器产业的进一步发展,推动科技与经济的深度融合。
  • 感知世界 智创未来!2022世界传感器大会8月21日在郑开幕
    如意湖畔,宾朋会聚;传感之约,全球瞩目。8月21日,2022世界传感器大会在郑州正式拉开帷幕,全球传感器领域优秀的专家学者、龙头企业、国际组织汇聚一堂,围绕传感器领域的技术前沿、产业趋势和热点问题进行高端对话,促进传感器产业要素资源融合,进一步助推中国(郑州)智能传感谷建设,更好地推动传感领域的科技自立自强和产业的高质量发展。本届大会,由工业和信息化部、中国科学技术协会、河南省政府主办,郑州市政府、河南省工业和信息化厅、河南省科学技术协会、中国仪器仪表学会承办,郑州高新区管委会、郑州市工业和信息化局、郑州市科学技术协会、郑州市科学技术局等单位具体执行,是我国目前基础电子元器件特别是传感器领域唯一省部共办的世界级产业大会。重磅嘉宾云集 探讨发展路径华中科技大学校长、中国工程院院士、中国科学技术协会副主席、中国仪器仪表学会理事长尤政,中国工程院院士蒋庄德,中国工程院院士姜德生,欧洲科学院院士李长明,中国工程院院士周立伟,加拿大工程院院士沈卫明等出席本次大会。工业和信息化部党组成员、副部长王江平线上出席并致辞。河南省委常委、副省长费东斌,中国科学技术协会党组成员、书记处书记张桂华,郑州市委副书记、市长何雄,河南省工业和信息化厅党组书记、厅长朱鸣出席大会。开幕式由省政府副秘书长魏晓伟主持。德中友好协会副主席菲利克斯库尔茨,国际电气和电子工程师协会(IEEE)候任主席赛义夫拉曼,诺贝尔奖获得者、西澳大利亚大学教授巴里马歇尔,美国加州大学圣地亚哥分校教授约瑟夫王等国际专家学者在线上参会。工业和信息化部党组成员、副部长王江平在线上致辞中指出,近年来,我国智能传感器产业发展取得了长足的进步,产业规模加速壮大,技术水平稳步提升,产品结构不断优化,企业竞争力显著增强,有力地支撑了现代信息技术产业体系的构建。工业和信息化部作为行业主管部门,将持续强化顶层设计,聚焦重点领域,培育产业生态,推动智能传感器产业实现高质量发展。河南省委常委、副省长费东斌致辞并宣布“2022世界传感器大会”开幕。他在致辞中表示,2022世界传感器大会的举办,为河南电子信息产业发展带来了重大机遇。河南将以此次大会为桥梁和纽带,持续深化开放合作,加强学术产业交流,聚焦“六新”项目,推动“五链”耦合,搭建全球传感业界最有影响力的交流对接平台,积极主动融入新发展格局。中国科学技术协会党组成员、书记处书记张桂华在致辞中表示,世界传感器大会已在河南郑州成功举办三届,已成为中国对外展示传感器产业发展的窗口,有力促进了政、产、学、研、用、金深度合作。中国科协作为中国科技共同体的组织,将致力于推动跨界融合交流,推进更加开放、包容、务实的国际科技合作,为科技支撑人类命运共同体建设作出切实贡献。郑州市委副书记、市长何雄在致辞中表示,郑州是正在加快建设的国家中心城市,智能传感器是郑州的战略新兴产业之一,目前,全市已聚集传感器产业链关联企业3000多家,拥有4家智能传感器上市企业,核心及关联产业规模超过300亿元,中国(郑州)智能传感谷核心区位列“中国十大传感器产业园区”第五名 ,“郑州看传感谷,传感谷看郑州”的品牌效应逐步显现。参加大会的还有中国航天科技集团有限公司九院704所、三菱电机自动化(中国)有限公司、西门子(中国)有限公司、菲尼克斯(中国)投资有限公司、龙芯中科技术股份有限公司、重庆川仪自动化股份有限公司、上海自动化仪表有限公司、紫光股份有限公司、沈阳仪表科学研究院有限公司、德国莱茵TUV大中华区产品服务事业群等知名企业代表等。共享创新成果 完善产业生态智能传感器作为万物互联、万物智能的基础,是助力信息技术产业创新发展的关键核心。2021年,全球传感器市场规模已达到11819.6亿元,增速为13.7%。据赛迪顾问显示,2021年中国传感器市场规模约为2851.8亿元,同比增长18.6%,预计到2023年,中国传感器市场规模将突破3800亿元。本届大会突出产业主线,邀请国内传感器各细分领域龙头企业携产业链上下游生态伙伴共赴大会,交流共性技术,共享创新成果,推动产业集群化发展。大会开幕式上,河南省传感市场需求正式发布。通过项目征集和组织产销对接,共收集梳理各类需求信息2000余条,总金额41.84亿元,主要包括数字城市、能源、交通、工业互联网等行业。从应用领域看,智慧城市14.76亿元,智慧能源5.9亿元,智慧交通5.2亿元,工业制造4.5亿元。从区域分布看,郑州、鹤壁、洛阳需求数量位居前三,需求总额达到28.73亿元,其中需求较多的县区有郑州高新区5.38亿元,郑州经开区3.09亿元,鹤壁赫山区0.85亿元。智能传感器作为数字经济重要“底座”之一,成为衡量数字化竞争力的重要关键技术。近年来,国家高度重视智能传感器产业发展,多地市也通过发布专项规划、建设特色产业园区、搭建特色基地平台等举措,积极布局智能传感器产业。在大会发布的赛迪研究院《2022年中国智能传感器十大园区报告》中显示,通过综合考虑产业竞争力、配套竞争力和园区竞争力3个一级指标,市场化能力、技术创新能力、龙头企业等15个二级指标,中国智能传感器十大园区分别为苏州工业园区、上海嘉定区、无锡高新区、郑州高新区、常州高新区、重庆北碚区、东湖高新区、绍兴滨海新区、北京怀柔区和广州开发区。会上,豫信电子科技集团有限公司党委书记、董事长李亚东,龙芯中科技术股份有限公司董事长、总裁胡伟武先后发布了河南省智能传感器MEMS平台方案、传感芯片及解决方案。把握新机遇,集聚新动能。借着此次大会东风,我省共有42个项目签约,总金额300.2亿元,其中郑州高新区签约项目20个,涉及金额达157亿元,占据了签约总金额的半壁江山。通过招引一批创新平台、科技孵化、制造业类项目,河南省在传感器核心器件、产业应用以及科技成果转化上持续发力,为传感器产业发展增添新动能。紫光股份有限公司总裁王竑弢,德国莱茵TUV大中华区产品服务事业群副总裁夏波,西门子(中国)有限公司数字化工业集团副总裁兼过程自动化事业部总经理姚峻作为企业代表先后发言。开幕式结束后,主旨报告会举行。2005年诺贝尔奖获得者、西澳大利亚大学教授Barry Marshall(巴里马歇尔),美国加州大学圣地亚哥分校教授Joseph Wang(约瑟夫王),中国工程院院士、西安交通大学教授蒋庄德,国际电气和电子工程师协会(IEEE)候任主席Saifur Rahman(赛义夫拉曼)通过线上或线下的方式,带来精彩的主题演讲。“一会一赛一销一榜一展”亮点纷呈 看点十足在主旨报告会掀起一场“头脑风暴”的同时,2022世界传感器大会科技成果展、传感器创新创业大赛也相继开展。此次大会,在以往“一会一展一赛”基础上,扩展为“一会一赛一展一销一榜”五大板块内容,覆盖面更广、实效性更强、链条更完善、氛围更浓厚、生态更聚焦、国际化程度更高。“一会”:指2022世界传感器大会主旨报告会及相关分场活动。其中10场分场活动主要围绕国内外传感器产业发展热点、难点、焦点等问题进行研究和交流,涵盖3场技术,3场应用场景,1场产业基础,1场产业生态,1场产业政策,1场高端对话,涉及MEMS与智能传感器、可穿戴传感器与智慧医疗、鸿蒙智能传感生态、专精特新高质量发展、传感器与智能网联车等主题。“一赛”:指传感器创新创业大赛,邀请国内外30余位知名院士、专家、教授组成大赛专家委员会,对全国八大赛区200多个参赛作品进行评审。届时,大会还将举办大赛颁奖典礼及优秀作品展示。“一销”:指智能传感器产销对接会,将发布河南省传感器优势产品、市场需求清单,推介解决方案,举行产销对接签约,推动产业链供应链协同发展。“一榜”:大会期间将发布国内十大传感器产业园区发展与科创能力排行榜。“一展”:指由郑州市政府同期举办科技成果展,在郑州国际会展中心2A、2B馆举办,接近12000平米展出面积,以传感器研发创新为核心,以传感器系统集成与应用为切入点,涉及传感器应用、标准发展和相关元器件,产业链上下游的关联企业同台展示,参展企业覆盖世界500强、智能传感器隐形冠军等。针对常态化疫情防控的形势,此次大会延续数字化展会平台,实现“云预约、云展示、云洽谈、云直播、云活动、云论坛、云服务”等七大功能,面向参展企业、专业观众、大会嘉宾、媒体及筹备工作人员提供全周期的服务,满足展会预约、活动预告、VR展厅、专题论坛直播等需求。“微器件、大产业”,“小切口、大舞台”传感器作为现代科技的前沿技术,已成为推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合的重要支撑,是支撑万物互联、万物智能的基础产业。世界传感器大会已经在河南郑州成功举办三届,有力促进了政产学研用深度合作,推动了创新要素向国内、向基层、向企业汇集,对传感器领域突破关键核心技术、补齐产业链短板产生了积极作用,成为中国对外展示传感器产业发展的舞台和窗口。近年来,河南省委、省政府高度重视智能传感器产业发展,将其列入全省十大新兴产业之一,出台产业链现代化提升方案,建立“双长制”推进机制,建设产业研究院、中试基地,培育河南省智能传感器制造业创新中心,打造微机电系统研发中试平台,成立产业链联盟、创新联盟、行业协会等组织,全力推动智能传感器产业高质量发展。目前,河南省传感器产业规模近330亿元,形成了“一谷六园”发展格局。作为大会“东道主”,郑州市以连续三届成功举办世界传感器大会为依托,智能传感器产业呈现产业规模持续壮大、发展后劲更加有力。培育了以汉威科技为代表的国内龙头企业,集聚了光力科技、新天科技、中电科信息、日立信、安然测控、思维自动化、辉煌科技等一大批具备较强竞争力的骨干企业,形成了涵盖气体、气象、农业、电力电网、环境监测、轨道交通等多门类传感器产业链。2021年郑州市传感器核心及关联产业规模约300亿元,产业链相关企业超过6000家。其中:郑州高新区聚集传感器相关企业3011家,拥有4家智能传感器上市企业,产业规模已由50亿元壮大至150亿元,年均增长45%。在2022中国智能传感器十大园区排名中,郑州高新区位列全国第四,中部第一。
  • 【2023世界传感器大会】无源无线传感与智能微系统分场活动成功举办
    11月5日-7日,由河南省人民政府和中国科学技术协会主办的2023年世界传感器大会在河南郑州举行。中国移动研究院联合中国仪器仪表学会、无源物联网技术联合创新中心、清华大学-中国移动联合研究院承办了无源无线传感与智能微系统分场活动,来自政产学研用各界千余人次参会。会议邀请了加拿大工程院沈卫明院士、河南省科学技术协会王继芬副主席、郑州市政府陈立志副秘书长致辞。来自中国科学院、清华大学、北京大学武汉人工智能研究院、意大利国家应用物理研究所、电子科技大学、上海交通大学等多家国内外学术机构的专家学者发表主题演讲。沈卫明院士在致辞中阐述了智能微系统的发展趋势和尚存技术挑战,强调了智能微系统发展离不开产业通力合作,共同探索新场景新模式。河南省和郑州市政府领导在先后致辞中强调了学术交流是科学创新的重要源泉,倡导各界加强交流,启迪智慧,推动无源无线与智能微系统的发展。来自中国科学院的载人航天工程空间应用系统副总师钟红恩、意大利国家应用物理研究所主任Anna MIGNANI分享了航空航天、食品分析等场景下对于无源无线传感器的需求以及痛点问题,并提出了针对性的解决方案。清华大学仪器科学与技术研究所所长赵嘉昊介绍了智能微系统集成化关键技术和最近研究进展,提出智能微系统未来向微型化和系统化发展,基于先进封装技术,实现低功耗、高密度、异质异构集成。北京大学武汉人工智能研究院执行院长吴志强教授介绍了智能感知和数据智能在社会治理中的重要意义,通过人工智能、大数据、云计算、互联网等信息技术的加持,将会为每一座城市带来更加智能化的社会治理方式。电子科技大学李建教授介绍了无源标签通过集成感知能力、通信能力和标识能力,将在泛在感知、泛在智能的数字化场景中具有广阔应用前景。上海交通大学文玉梅教授介绍了基于RFID的无源自采能技术,通过采集环境中的射频能,转换为电能供传感器工作,实现了传感器终端的去电池化,解决了基于有线或电池的传感器终端存在的难以维护的行业痛点。最后,中国移动通信研究院物联网技术与应用研究所所长肖善鹏作了题为《无源无线智能微系统 构筑数实融合新时代》主题演讲,从无源化、无线化、集成化、智能化等方面,阐述了智能微系统变革的方向,并介绍了无源无线智能微系统融合创新实践。会上同步发布了《先进感知技术白皮书(1.0版)》,中国移动携手产业上下游共同探索传感前沿和传感融合最新的代表性技术,旨在更好的服务产业,加快先进感知技术的研究突破和落地应用。与会专家就智能微系统技术、产品及应用的未来发展进行了充分研讨,一致希望共同推动我国物联网传感器与智能微系统技术创新与应用落地,共建良好的产业发展生态,深度赋能产业数字化转型与升级,携手构筑数实融合新时代。
  • 政策红利不断释放 深圳传感器产业驶入快车道
    智能传感器是集成传感芯片、通信芯片、微处理器、驱动程序、软件算法等于一体的系统级产品,是手机、电脑、智能穿戴、无人机、机器人等各类智能产品必备的核心零部件。去年出台的《深圳市培育发展智能传感器产业集群行动计划(2022-2025年)》提出,到2025年智能传感器产业增加值达到80亿元,新增一批专精特新“小巨人”、制造业“单项冠军”“独角兽”企业。突破一批智能传感器核心技术,布局若干技术先进、特色突出、优势互补的高水平创新平台。去年12月印发的《深圳市关于推动智能传感器产业加快发展的若干措施》也提出,从健全产业公共服务能力、构建核心技术竞争能力、强化市场牵引发展能力等方面,推动产业发展。深圳市智能传感行业协会会长、安培龙科技董事长邬若军表示,伴随政策红利的不断释放,深圳传感器产业进入发展快车道,产业协同创新能力不断增强。今年上半年,深圳全市规模以上工业增加值同比增长3.9%。主要行业大类中,规模以上汽车制造业增加值增长89.7%,电力、热力生产和供应业增长22.7%,为智能传感器发展打开了广阔的空间。下一步如何做强?深圳市智能传感行业协会执行会长姜勇建议,可重点从打造产业共性技术平台、推广产品示范应用、加大复合型人才培养、发挥龙头企业引领作用、加强产业并购等方面发力。姜勇指出,针对共性关键技术,如设计、制造、测试等,开展共性基础理论、关键核心技术、共性软硬件产品的创新研发工作,推进智能微系统技术生态可持续发展。同时,联合高校、科研机构,培养多领域、多学科交叉的复合型人才、工程型人才。探索产学研深度融合新思路,把一流学科转化成一流产业,一流研究转变成一流产品。在做强过程中,龙头企业可以有效整合产业链上下游,促进融通创新,解决因系统性失灵所造成的“卡脖子”问题、碎片化问题、供应链问题,带领企业走向国际化。
  • 东海实验室海洋传感器技术与装备研究所正式成立
    为深入践行“八八战略”,主动融入海洋强省建设“833”行动,进一步强化产学研深度融合,12月4日,东海实验室与舟山海慧海洋科技有限公司举行签约仪式,联合成立海洋传感器技术与装备研究所。合作双方将按照“互惠互利、优势互补、合作创新、共同发展”的合作机制,联合组建“PI+东海研究团队+合作团队+行业专精特新企业”的创新联合体,共同推动人才培养、科技创新和成果转化,促进海洋产业经济发展,共同服务“海洋强国”战略。海洋传感器技术与装备研究所由东海实验室主办,舟山海慧海洋科技有限公司参与共建,聚焦国家在海洋生态文明、海洋碳汇等方面的监测需求,在海洋传感器相关领域开展技术攻关,力争短期内在浮游生物监测仪器、海洋二氧化碳分压传感器和海洋放射性在线监测传感器等形成快速突破。接下来,实验室继续围绕海洋强国重大战略和海洋经济发展重大需求,努力发挥合作双方的特色和优势,通过科技创新、产业创新,聚焦核心应用场景,实效快进、重点突破,在海洋智能装备领域研发新技术和新产品,为我国海洋观测产业发展提供有力支持。
  • 2023世界传感器大会主旨报告会成功召开
    11月5日,2023世界传感器大会主旨报告会于郑州国际会展中心成功召开。主旨报告会现场本次大会由河南省人民政府、中国科学技术协会主办,郑州市人民政府、河南省工业和信息化厅、河南省科学技术协会、中国仪器仪表学会承办,德中友好协会联合会、郑州高新区管委会等单位具体执行。大会主旨报告会由华中科技大学教授、加拿大工程院院士沈卫明先生主持。中国科学院上海技术物理研究所研究员,复旦大学光电研究院院长、中国科学院院士褚君浩作了题为《智能时代背景下的红外传感器》的报告。褚院士是红外物理学家、半导体物理和器件专家,长期从事红外光电子材料和器件的研究,本次报告他从智能时代与传感器、红外传感器研究若干新进展、以及智能红外传感技术三个方面进行详尽阐述,指出要从源头深入研究光、电、热、磁、声等多重元素之间相互作用转换的新规律及其新技术,真正在智能时代做出功能强大的设备。英国皇家官佐勋章获得者、英国皇家工程院院士、伦敦大学城市学院肯尼斯格拉特教授作了题为《Optical Fiber Sensors for Industrial Applications(工业应用中的光纤传感器)》的报告。作为国际计量测试联合会主席、中国政府友谊奖获得者,肯尼斯格拉特教授表示非常高兴回到中国做演讲,通过分析实验和举例,他希望让听众感受光学传感器所涉领域的宏广和市场的巨大潜力,他表示技术进步的推动结合广泛的应用范围就是一个数十亿美元并持续增长的市场。无论是在英国还是在中国,教授强调使用光学的优势将是未来一些解决方案的前进方向。深圳开鸿数字产业发展有限公司首席执行官王成录作了题为《开鸿安全数字底座,打造物联网传感器安全基石》的报告。作为鸿蒙系统的奠基者,王总在行业内被称为“鸿蒙之父”,他表示传感器在整个数字化进程中越来越重要,而在产业数字化过程中,让各个数据的产生在统一的标准下进行,对未来整个数字化发展至关重要。王总分享了鸿蒙操作系统可以运行在单边机上,也可以运行在大型设备上,通过超级设备的管理平台把人和整个系统交互和连接,从而不断赋能各行各业的数字化和智能化转型。他认为鸿蒙操作系统会对目前所有的硬件形态带来一个颠覆性的变化,硬件不再受限于物理形态的约束,而是依赖于对场景做软件化的拼装和定义。此外,王总表示深圳开鸿立志成为一家平台生态型公司,广纳英才,深度合作,他相信在整个场景的强需求牵引下,传感器领域未来的发展会有非常大的空间。赛迪顾问股份有限公司副总裁李珂作《2023全球传感器产业趋势研究报告》。李总首先梳理了整个全球传感器产业发展的状况,从定性和定量两个层面分析了全球传感器行业的巨大规模,从产品应用结构和区域结构两个方面分析了中国在未来市场巨大的发展空间。他详细分析了传感器产业的五大机遇以及未来全球传感器集成化、柔性化、无源化、多元化、交叉融合的发展趋势。最后,他提出了关注新技术、新材料,关注应用场景,关注人工智能,推动国际合作的四项建议,他相信在整个传感器方面的国际合作、技术创新和产业成果一定能够取得更新、更好的发展。
  • “2018首届世界传感器大会”在郑州举行,雷磁受邀参展
    传感器技术及其系统产业是国民经济的基础性、战略性产业,是信息化和工业化深度融合的源头,对促进工业转型升级、发展战略性新兴产业、推进现代化国防建设、保障和提高人民生活水平发挥着重要作用。伴随智能社会的到来,万亿数量级的传感器将被使用,帮助人们更好地生活。11月12日,由工信部、中国科协、省政府共同指导,中国仪器仪表学会、智能传感器创新联盟、高新区管委会联合发起的2018首届世界传感器大会在郑州国际会展中心隆重开幕。“雷磁”受邀参加了本次盛会,“雷磁”是上海仪电科学仪器股份有限公司的自主品牌,创建于1940年,是中国第 一台pH计和第 一支玻璃电极的诞生地,也是国内分析仪器的发源地,长期以来专注于电化学分析仪器事业,历经七十多余年发展,雷磁逐步发展成为集研发、生产、销售、应用、集成、服务为一体的高新技术企业,成为国内最 大的科学仪器企业之一,电化学分析仪器的领军企业。“雷磁”聚焦水质分析,坚持创新,追求卓越,产品涵盖了电化学分析仪器、电化学传感器、滴定仪/水分仪、比色水质分析仪、在线水质监测仪器、化学试剂和系统集成在内的众多门类。“雷磁”在本次展会上带来了众多门类的实验室/在线电化学传感器,如pH/离子电极、离子电极、电导电极、溶氧电极、温度电极、参比电极、金属电极、浊度电极等,向现场客户充分展示了雷磁在水质检测/检测领域的研发能力。
  • 智能传感器创新联盟成立,清华副校长尤政任理事长
    p   日前,“智能传感器创新联盟”成立大会在北京举行。大会审议通过了理事单位及理事、理事长,联盟理事长为尤政、常务副理事长为吴幼华,大会颁发了理事长、副理事长及理事代表证书,同时审议通过了聘任指导委员会委员名单,专家委员会主任委员为西安交通大学教授蒋庄德,审议通过了聘任中国仪器仪表学会常务副秘书长张彤为联盟秘书长。 /p p   工信部科技司毕开春巡视员、清华大学副校长尤政院士、西安交通大学蒋庄德院士、中国仪器仪表学会吴幼华常务副理事长共同为智能传感器创新联盟揭牌。 /p p   记者在采访中获悉,本联盟从提升我国智能传感器产业的技术创新能力与核心竞争力出发,以“促进企业、高等院校和科研院所在战略层面有效结合,突破相关产业发展的技术瓶颈和体制约束”为宗旨,以大学、研究所、企业及各类非盈利组织等差异化发展的创新主体,整合创新资源,聚焦产业发展存在的突出问题和薄弱环节,促进学术界与企业界进行有效的深度合作,加强各方面的交流合作,协同研发竞争前关键共性技术,共同培养各层次人才,推进基础研究的成果转化,以建立并完善我国传感器领域的创新体系。将以发起单位为纽带,通过各成员单位的优势互补和协同创新形成一种长效、稳定的利益共同体。联盟由指导委员会、专家委员会、理事会、秘书处等机构组成。 /p p   “传感器行业要充分认识智能传感器的关键基础作用,一定要下力气攻克核心技术。智能传感器创新联盟成立是传感器行业的一件大事。”毕开春在发言中指出,传感器是发展工业互联网、物物联网、车联网和工业大数据的关键器件,更是人工智能产业的核心产品,实施《中国制造2025》,尤其是智能制造工程是紧密扣合数字化、网络化、智能化发展,智能传感器是信息感知和数据采集的源头,其重要性不言而喻。智能传感器产业技术创新对于加快建设制造强国和网络强国,具有强基固本的作用,组建创新联盟十分必要。 /p p   他希望,智能传感器创新联盟的成立,让市场在产业技术创新中起决定性作用,在更好地发挥政府作用中,担负起政府和企业之间的桥梁和纽带功能。 /p p   会上,尤政在“智能传感器与中国制造”的主旨报告中称,要实现我国从“制造大国”向“制造强国”的跨越式发展,必须加强传感器的整体布局,把智能传感器列为“国家目标”,成为“国家战略”项目。传感器产业的技术进步不能一蹴而就,根本需要传感器在自身的产业链上整体提升。各企业在制定自身发展战略时,要注重企业优势,充分立足国内的产业基础,在良好基础上实现创新和突破。 /p p   紧扣智能传感与智能制造这条主线,联盟规划了今年重大活动的路线图。中国仪器仪表学会常务副理事长吴幼华对11月12日-14日在郑州举办的 “2018年首届世界传感器大会”的筹备情况作了详细介绍。据了解,大会将发展多层次、多角度、多领域全球传感器科技交流、产业推广和示范应用的最新成果展示。 /p p   据了解,为了促进协同创新、跨界融合、联合互补、合作共赢,面向我国国民经济、国家安全和社会发展等领域的重大战略需求,统筹我国传感器领域的创新资源,智能传感器创新联盟是在工业和信息化部、中国工程院的指导下,由清华大学、西安交通大学、中国仪器仪表学会、重庆大学、苏州工业园纳米产业技术研究院有限公司、香港城市大学等单位共同发起成立,广泛联合了智能传感器领域的生产制造企业、科研院所、高等院校、用户等单位。 /p
  • 2021世界传感器大会主旨报告会在郑州 成功召开!
    11月1日,2021世界传感器大会主旨报告会于郑州国际会展中心成功召开。群英荟萃,人才集聚,产、学、研各界翘楚共话传感器技术在各领域发展趋势,共商传感产业发展规划,助推传感器产业升级。大会现场本次大会由中国科学技术协会、河南省人民政府主办,中国仪器仪表学会、郑州市人民政府、河南省科学技术协会、河南省工业和信息化厅、河南省发展和改革委员会、河南省科学技术厅、中共河南省委外事工作委员会办公室承办。主持人 沈阳仪表科学研究院有限公司副总工程师传感器国家工程研究中心常务副主任、教授级高工刘沁大会主旨报告环节由沈阳仪表科学研究院有限公司副总工程师、传感器国家工程研究中心常务副主任、教授级高工刘沁主持。西门子(中国)有限公司数字化工业集团 销售业务卓越运营总监沃尔夫岗.林轲西门子(中国)有限公司数字化工业集团 销售业务卓越运营总监沃尔夫岗.林轲先生为主旨报告环节进行了致辞。他提到,在考虑到不断变化的市场形势下的新商业模式的同时,提高中国制造业的竞争力,公司应该依靠数字化和创新的技术意识。这需要通过易于理解、易于实现和使用的案例来证明,积极参与决策者的中层管理和关键决策,以提高客户对数字化过程的理解。美国医学与生物工程院院士、俄罗斯工程院外籍院士欧洲科学院院士、深圳大学副校长、党委常委张学记美国医学与生物工程院院士、俄罗斯工程院外籍院士、欧洲科学院院士、深圳大学副校长、党委常委张学记院士作了《从智能生物传感、数字人类到永生——事实还是科幻?》主题报告。他认为,科研要能产业化,智能传感的未来是要把人类和数字结合起来,将人类的感觉、思维等数字化,未来的目标包括实现聋哑人能听能说,盲人可以看见,瘫痪人士可以站立。张院士也表示希望智能传感可以走向成功,让人类永生不再是梦。华中科技大学教授沈卫明智能制造是信息技术与制造技术的深度融合,而工业物联网是实现智能制造的基础和路径,实现工业互联才能真正实现智能制造。工业互联网完成的关键在于获取并传输数据信息,而传感器作为信息获取的抓手,是工业互联网发展的基础和关键。加拿大工程院院士、华中科技大学沈卫明教授报告主题是《工业互联网与智能制造》。他从工业互联网内涵,工业互联网核心技术及工业互联网的应用场景三个方面进行了详细的阐述,最后沈教授也指出了工业互联网存在的一些误区。沈教授强调工业互联网不仅仅是人机物的互联,还要实现产业的数字化、网络化及智能化,沈教授还指出工业互联网的核心技术是感联知控4个技术,并详细讲述了感联知控在整个工业互联网的重要性,在工业互联网场景应用中,沈教授讲述了五个层面的应用,都很有实践意义。工信部电子元器件行业发展研究中心原总工程师九三学社中央科技委副主任、中国传感器与物联网产业联盟副理事长郭源生工信部电子元器件行业发展研究中心原总工程师、九三学社中央科技委副主任、中国传感器与物联网产业联盟副理事长郭源生的报告主题是《我国传感器产业化发展的机遇与挑战》。他主要是围绕传感器的产业化如何创新、产业如何对接、如何落地及如何实现产业化进行了全面地阐述,他提出传感器最应该解决的是信息采集问题,并且提出以人为本的理念创新及空天一体化的网络结构。期间通过讲述国际传感器发展趋势的四个方面,指出国内传感器面临的问题,另外他还指出了实现产业化需要解决基础共性,传感元件及敏感元件的创新,智能化好坏等问题。大会现场2021世界传感器大会主旨报告会圆满成功举办,为本届大会奠定了良好的舆论氛围,有利于宣传河南省传感器科技、产业和应用的最新成果,打造全国传感器领域品牌生态盛会,促进全球传感器产、学、研各界交流,分享行业经验,助推传感器产业智能升级。同时,为塑造全球传感器产业的“郑州”符号,推动郑州建设千亿级国家智能传感器产业基地提供了有力支撑!
  • 日本研发膏药式脑电波传感器 可随时查看大脑状态
    日本大阪大学的科研团队于2016年8月17日宣布,他们成功研发出如同“降温贴”一般,可以贴在额头上使用的膏药式脑电波传感器,能够帮助人们实时观察大脑状态。  以大阪大学产业科学研究室为中心的医脑理工合作项目小组与该校的谷池雅子教授等数位专家共同完成了相关研发工作。  实验证实,这款膏药式脑电波传感器能够对睡眠中的脑电波进行无线测量,精确水平与大型医疗设备基本持平。它不仅能够检测出深度睡眠期常见的δ 波(频率范围0.5-2Hz),而且对人体的负担非常小。  膏药式脑电波传感器让使用者可以在家中自己进行大脑活动检测,轻松确认自己和家人的睡眠品质。每天进行检测还有助于及时发现包括老年痴呆症在内的大脑疾病的初期症状。此外,该机器还能够应用到各种领域,比如让家长通过观察孩子的注意力集中程度判断其对不同学习科目的喜好 监测司机大脑状态,在其身体突然不适时切换成自动驾驶模式等。
  • 中国传感器之殇——褪色的智能
    p style=" text-indent: 2em " strong 智能少不了传感器 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 传感器是数据采集的源头,它无处不在。智能最前端所需要的态势感知,基本都是要从传感器开始。无论是智能制造、智慧城市、智慧医疗等,还是智能设备和大数据分析,再庞大的智能系统,都要从传感器的针尖上开始。 /p p style=" text-indent: 2em " 医疗器械界的奇兵——达芬奇手术机器人有四百多个传感器;鼎鼎有名的波士顿机器人大狗,能够自如地翻跳腾跃,则需要1300个传感器。 /p p style=" text-indent: 2em " 日本著名的马桶品牌骊住Lixil,正在推出的智能马桶,马桶盖背面安装了图像传感器,可以自动识别粪便形状,整个马桶通过70多个传感器,自动检测并与云端相连,可以实现慢病大健康管理。而博世公司推出的工厂协作机器人助手APAS,内置了上百个传感器,以便可以迅速感知人的状态。 /p p style=" text-indent: 2em " 这些令人叹为观止的智能产品,其实都是有共性的。 /p p style=" text-indent: 2em " 这个世界的数字化步伐,半步都不能离开小小的传感器。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 540px height: 277px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/bdfb750d-86ef-4930-b040-13c9f2f48f33.jpg" title=" 1000.jpg" alt=" 1000.jpg" width=" 540" height=" 277" / /p p /p p style=" text-indent: 2em " 图1 传感器的数量 /p p style=" text-indent: 2em " 然而在中国战略性、支撑性的产业版图上,却几乎找不到传感器的位置。当新基建如火如荼建设的时候,传感器——这一至关重要的支撑,却几乎被人忘在脑后。这个画面大概如此,当所有光鲜的客人要步入大厅的时候,脚后跟却都被夹在门外。这种尴尬的局面,迟早是要痛得大声喊出来的。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 两栖物种 传感器六大怪 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 广泛使用的传感器,它属于以小搏大的工业门类,是通向其他产业的基础。但传感器也是一个很独特的行业。很多传感器都具有两栖属性:一方面,传感器的核心是芯片,会追随摩尔定律,有着快速进化的大脑;另一方面,它同时也与敏感材料、机械器件在一起,受到机械定理的许多制约。这是种独具特色的产业,使得传感器必须经过细心呵护,才能发展得很好。然而在中国,传感器却成为一个令人惊讶的“六大怪”行业。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器的第一怪:容量不小,而国内头部玩家却很小。2019年中国传感器市场规模达到1700亿元,估计有1700多家企业。除了歌尔、瑞声靠着苹果手机强大的出货量,体量达到百亿级,在声学传感器领域已经占住地盘。而其他领域,如手机、汽车、工控、可穿戴、物联网等,基本上都是国外品牌的市场。在消费电子、安防之外的领域,产值超过1个亿的企业并不多,只有郑州汉威、宝鸡麦克、南京高华等跑在前面,其他国内传感器企业,基本都属于土豆俱乐部。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器的第二怪:种类繁多,但这个市场很隐蔽。国外成型产品及在研种类有3万多种,我国有2万多种。这些数量未必精确,但传感器无疑是一个庞大类别的产品。而这种产品,却很少为业界之外的人所知晓。其实手机、汽车、工业测量、智能装备等都是应用传感器的大户。而这几年风生水起的智能制造、工业互联网,都离不开小小的传感器。当然人工智能也不例外。可以说人工智能跑得再快,脚上穿着还是传感器的鞋。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器的第三怪:民品最怕断供,军工不怕价高。军用传感器已经高度自主化,主要是由于军品采购可以不计成本。而如果要到民用市场来竞争,那是既要拼规模,也要有高性价比。如果功耗小一点,成本小一点,那就可赢者通吃。因此民用市场的突破还很艰难,也无法从军工市场获得支撑。两条隧道,各通一边,没有打通。而民用仪表传感器高度依赖国外。日本横河跟重庆川仪有一家合资公司,生产横河川仪的仪表。日本横河提供的谐振式压力传感器,这是最高精度的压力传感器。国内攻关一直未能攻克。这家合资厂也只能依赖日本的传感器。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器的第四怪:中国制造虽以成本著称,但传感器的成本优势还没有国外明显。中国目前生产大部分都是低端传感器。而我国中高端传感器进口占比达80%,传感器芯片进口更是达90%以上。中国生产成本也很高,收入才几千万,如何舍得投入几千万建生产线?现在很多传感器厂家,还都是单干,手工装配很多。因为产量上不去,有的1个月的产量也就5000只,根本谈不上规模效益。而博世、欧姆龙等早就把工厂设立在中国,成本优势同样巨大。 /p p style=" text-indent: 2em " 而且,美德日品牌企业对中国传感器市场虎视眈眈,对市场份额看得很紧。中国一有进步,就会被国外品牌降价挤压。2010年日本欧姆龙一个开关要接近400元,而现在随着中国品牌的逐渐崛起,现在只需要60元。灵活降价,坚决保卫市场份额,是国外厂商常见的营销手段。这种方法,一直将国产品牌压制在面黄肌瘦线附近,很难翻身。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器的第五怪:市场巨大,融资最难。本来智能制造、人工智能大热,传感器终于应该迎来咸鱼翻身。但是,没有。这是一个投资人不待见的市场。由于国内对这个产业的重要性的认识不足,导致投资界一直处于冷淡期。这跟产品隐蔽,做大做强比较难,是有关系的。而国家对这个产业的“冷处理”的态度,自然也影响了投资基金的判断。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器的第六怪:本是国之重器,奈何落地沦为小萝卜头。传感器作为感知的第一道防线,是人类社会走向智能的关键源头。然而这个行业一直得不到重视。上世纪80年代初,国家科委主持的课题研究中,在讨论信息技术包括哪些技术的过程中,“传感器技术”引起了巨大的分歧。但因为体量太小,最终还是被切掉。这一晃,四十年都过去了,情况几乎没有变化。虽然最近两三年有些鼓励发展传感器的政策陆续出台,但一无力度二无资金,基本也就是草草地走了过场。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器其实就是互联万物的五官,是眼睛,是耳朵,是各种触觉。尽管如此重要,却无人重视。传感器六大怪,本身就是一大怪事。这可真是一根扎心的刺。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 惊人的利润 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 在国内,传感器并不容易挣钱。由于芯片不能自主,工艺研发投入巨大,再加上红海竞争激烈,中国传感器的利润一直被压得很低。根据国内40家传感器企业上市公司的财报,将近40%的企业利润率低于5%;而利润为负就有6家。 /p p style=" text-indent: 2em " 都说制造业利润低,传感器看来也是其中的一种。不过,不挣钱,并不是这个行业的真实情况。 /p p style=" text-indent: 2em " 日本基恩士传感器公司,可以说是日本最挣钱的公司。2019年营业额接近360亿人民币,而利润,则达到了惊人的180亿。利润率居然超过50%,而且常年如此。传感器这种在中国几乎无法建树的行业,被日本做成了真正的摇钱树。 /p p style=" text-indent: 2em " 这家以纯设计(Fabless)起家的传感器公司,主要是设计和销售传感器、测量系统、激光刻印机等。从产品开发策略来看,它从来不定制产品,坚持完全“以我为主”的标准化产品研发。这种策略,维持了产品研发的规律性,而定制产品则会有很大的周期不确定性,经常导致企业失去灵活性。为了不断开发新品,基恩士采用了广泛的研发信息源,促使产品的多样化。而从产品系列而言,则采用了深度嵌套的产品组合。既有传感器产品,更有在传感器基础上做好的测量系统,成为测量领域的领头羊。 /p p style=" text-indent: 2em " 国内像海康威视、大华等领头羊,都是走大型工程。虽然也挣钱不少,但其实跟传感器也没有太大关系。即使是以气体传感器起家的郑州汉威,这几年也是重点聚焦在水务、环保等总包工程。传感器事业板块,不过只是这家上市公司的高科技之名而已,从体量而言则基本就是无足轻重。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器主要用在电子产品、工控与测量、设备等几个板块。而传感器的发展,最早是来自工业自动化的推动。但在中国最黯淡的,也就是工控与测量这个分支了。最典型的可以算是上海威尔泰仪表公司了。这家企业以核电为入手点,进入到传感与仪表领域的,属于纯正的工业自动化产品。从上市公司财务报表来看,这家公司上市已经14年,但最近一年收入大约在六千万元。不得不说,经营惨淡。要知道,另外一家巨头公司霍尼韦尔公司,其传感与物联部门在全球的营收将近60亿元。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 设计软件没人管 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 工业软件是中国制造的软肋,传感器更是如此。而传感器的设计软件,也是非常隐蔽的匕首。这几年MEMS传感器非常火爆,每个手机中都有几个,如感知加速度的。而一般的汽车至少也有十多个。德国博世、美国博通、荷兰恩智浦等都是业界巨头。中国只在麦克风的MEMS传感器扳回一个角,做得很好。 /p p style=" text-indent: 2em " 然而MEMS传感器的设计,需要两款很专业的CAD软件。一个是 IntelliSuite,这是美国1991年创立的,这也是最早的MEMS专用CAD设计画图软件。 /p p style=" text-indent: 2em " 另外一家ConventorWare也是美国公司。中国很多传感器企业几乎都在用,能占据中国80%的市场。当年在国内承担863计划MEMS研究项目的30个研究小组,全部都使用这种软件。它在MEMS传感器的位置,跟6月份哈工大被断供的Matlab软件在科学计算中的地位,基本一样。而在中国,几乎没有这种软件。不幸的是,这款软件在2017年被泛林LAM收购;而LAM是美国第二大半导体设备制造商。这都是美国政府最容易动刀子的断供之地。 /p p style=" text-indent: 2em " 工业软件,非常的细分了。如果不深入到行业中去,很多软件都是隐藏而不可见。这种处境,倒是跟传感器一模一样。传感器和工业软件,似乎都穿着隐身衣。而正是这些看不见的工业软件,其实暗地封锁着中国制造的诸多命脉。传感器设计软件,就是其中一道令人紧张的暗穴。没有软件,这些传感器很难被设计出来。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 几乎全是卡脖子 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 在中国,消费类电子的传感器,由于市场的拉动,近十年已经有了很大的进步。然而在工业级的传感器,卡脖子情况比芯片还厉害。围绕着控制与测量,尤其是仪器仪表传感器,几乎100%进口。 /p p style=" text-indent: 2em " 中国仪表的变送器两大巨头,都是“国外芯”。重庆横河川仪年产归谐振变送器30万台,传感器用的是日本横河的;北京远东罗斯蒙特,每年30万台金属电容变送器,用的是美国罗斯蒙特的传感器。可以说,这两家占据中国70%以上市场的龙头企业,基本就是给日本和美国打工。其他企业情况也一样,苏州恩德斯豪斯E+H一年大约5万台,用的是德国E+H;而国内品牌的龙头企业 ,用的基本都是德国FirstSensor。要命的是,这家公司,在今年3月被美国传感器巨头泰克连接公司所收购 。这对于中国的仪表,实际上非常的凶险。今后是否还能买到德国传感器芯片,存在着极大的不确定性。 /p p style=" text-indent: 2em " 这意味着,石化、医药等流程行业广泛使用的变送器,其中的传感器除了用日本横河和美国罗斯蒙特的芯片,原本用德国的公司的现在也要依赖美国公司了。 /p p style=" text-indent: 2em " 其他行业也基本是类似的状况。根据传感器国家工程研究中心《中国传感器发展蓝皮书》的统计,汽车传感器、高端化学类气体传感器、光纤传感器、环境检测传感器,对国外进口依赖度都是在95%以上。至于海洋传感器,用于移动观测平台的自动浮标、水下滑翔机,以及海上浮标等,则是100%进口。 /p p style=" text-indent: 2em " 国人非常关心的PM2.5值,其测量仪基本都是采用仪表巨头美国热电公司的产品。它内部所使用的微量振荡天平,通过测量滤膜上微小颗粒的质量而引起振荡管的频率变化,来测试空气颗粒物的浓度。以精密测量的传感器作为基础,热电公司的一台PM2.5测量仪,动辄几十万元,甚至上百万元。也只有国家级测量站,才用真正用得起这种仪表。而直到最近,这种技术才被天津大学精仪学院毕业博士所创立的天津同阳公司,基本攻克。这是一种很幸运的进展了。 /p p style=" text-indent: 2em " 传感器的卡脖子方式,与绝大部分其他工业产品都不一样。它就像一个漫山遍野的地雷阵,分散而隐蔽。要逐项对这一类卡脖子短板进行突破,必将是一个漫长的过程。而且要逐个突破,也基本不现实。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 历史上的动摇 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 传感器与通信、计算机被称为现代信息技术的三大支柱。但本来处于战略要冲的传感器,在中国的产业位置,基本一直被边缘化。 /p p style=" text-indent: 2em " 这在中国,是有过历史上的动摇。据国内信息化老前辈介绍,上世纪80年代初,一些专家参与了国家科委主持的“信息技术发展政策”课题的研究与起草相关政策。当时第一个要解决的问题是: 信息技术包括哪些技术?计算机、集成电路、通信技术和软件四大技术得到专家们一致的同意。问题出在“传感器技术”,大家意见不一致。 /p p style=" text-indent: 2em " 图2 中国信息技术的构成 /p p style=" text-indent: 2em " 从理论上说,大家都同意,传感器技术是信息技术的一个重要组成部分。如果缺少传感器,信息技术就不完整了,体系上无法自洽。但是,从行业营业额来看,当时的传感器产业太小了,不要说与通信产业这样的大产业比,就是和当时的软件这样的“小产业”比,也不在一个量级上。如果并列在文件中,非常难以落笔。讨论了很长一段时间,最后还是“忍痛割爱”了。 /p p style=" text-indent: 2em " 可以说,信息技术刚刚起步,作为支点之一的传感器,从一开始就被边缘化。这种偏差,意味着中国的信息化,一直就是瘸腿的信息化。而进入数字化时代,工业互联网成为国家战略,这种瘸腿就更加明显。然而,这种历史上的动摇所形成的隐形偏差,历经四十年,越发畸形,而且直到至今,也未能得到纠正。 /p p style=" text-indent: 2em " 现在,应该是回到原点,重塑根基的时候了。 /p p style=" text-indent: 2em " br/ /p p style=" text-indent: 2em " 小记 /p p style=" text-indent: 2em " 芯片卡脖子,举国上下群情激愤,到处都是大投资。但中国的卡脖子,其实是一个系统性工程,不是只出现在某一个节点上。要说卡脖子,中国制造几乎就是长颈鹿的脖子,到处都是卡点。许多不同的卡脖子技术,底层有着更为隐蔽的交错关系。传感器的芯片,并不需要太高的纳米制程,像当前最热的传感器的微机电系统MEMS,它需要的制程甚至可以用微米级完成。以举国之力,狂热的投资,都要去解决华为手机芯片,或者中芯国际的先进制程问题,既不科学,也不理性,更忽视了其他同样重要的产业市场。 /p p style=" text-indent: 2em " 跟芯片卡脖子是卡在明处完全不同,传感器在中国的产业地位,基本就是一个黑户口,无人关注。这才是传感器产业最令人担心的地方。 /p p style=" text-indent: 2em " 中国数字经济已经是庞然大物,目前占GDP的比重约为35%,总量超过30万亿元。传感器正是数字经济的最基本的支点。然而在这座庞大宫殿的入口处,守门的哨兵,却依然在昏睡中。 /p p style=" text-indent: 2em " 这是智能大门的缺失。传感器就像无处不在的小伤口,随时都可能作痛。传感器之殇,中国不可承挡。 /p p br/ /p
  • 意法半导体发布第三代MEMS传感器
    新一代MEMS传感器将为智能手机、消费类智能产品、医疗保健和零售终端在性能和功能方面带来又一次飞跃。   MEMS技术是强大的运动、环境等微型传感器的基石,这些传感器为当今的智能手机和可穿戴设备提供了直观的情境感知功能。现在,意法半导体的新一代MEMS技术将传感器性能提升到了新的高度,超越了现有市售产品在输出精度和功耗方面的技术限制。新一代MEMS传感器可以为活动检测、室内导航和精密工业传感等应用提供业界最高的精度。同时,它们还可以保持较低的功耗以延长运行时间。   部分MEMS产品具有的额外功能包括意法半导体的机器学习内核(MLC)和静电传感。MLC为以极低功耗运行的边缘应用带来了自适应的机器学习功能。电荷变化(QVAR)感应通道通过智能手表或健身手环中与身体接触或非接触式感应(雷达)来监测静电电荷的变化。带有QVAR的意法半导体MEMS传感器可以增强用户界面控制,以确保无缝交互,或简化湿度和冷凝检测。雷达模式应用包括人员存在检测、活动监控以及人员计数。   意法半导体MEMS营销总监Simone Ferri表示:“开创性的新一代产品基于意法半导体在MEMS专业知识和工艺技术方面的广泛投入和历史积累。除了彻底革新传感器的性能,我们还通过可选的静电传感和机器学习来进一步扩展它们的功能。由此提供了为Onlife时代做好准备的新一代MEMS传感器,通过始终存在、始终在线以及始终连接,使智能生活更透明、更顺畅。”   此次推出的新一代传感器包括LPS22DF和LPS28DFW(防水)大气压力传感器,其工作电流为1.7 µA,绝对压力精度为0.5 hPa。LPS28DFW具有双满量程功能,能够在水下和水上提供精确的垂直定位。其满量程范围可选择最大1260 hPa或4060 hPa,相当于约30 m深度处的水压。这两款传感器可以提高便携式设备和可穿戴设备(包括运动手表)的高度计和气压计性能。典型的工业应用包括天气监测和精确水深传感等。   新款三轴MEMS加速度计LIS2DU12,专门用于构建具有主动抗混叠功能的超低功耗架构。其抗混叠滤波器的电流消耗是市场上较低的。LIS2DU12在100 Hz输出数据速率(ODR)下电流消耗仅3.5 µA,也是第一款带I3C接口的市售MEMS加速度计。所有这些功能都集成在最小的2.0 mm x 2.0 mm x 0.74 mm封装中。这款加速度计非常适用于可穿戴设备、助听器、真无线立体声(TWS)耳机、无线传感器节点以及任何必须进行系统优化的应用。   新款6轴iNEMO惯性模块LSM6DSV16X包含QVAR静电传感,以及MLC和有限状态机(FSM),可增强响应并节省电源,其工作电流可低至12 µA。新的FSM可实现自适应自配置(ASC),由此,该6轴MEMS器件可以感知情境,并在不唤醒系统的情况下自行重新配置,从而实现显著的额外节能效果。这款产品即将投入量产,已在一种静电雷达应用中进行了演示,用于用户检测以加速唤醒笔记本电脑。   新款压力传感器LPS22DF提供2.0 mm x 2.0 mm x 0.73 mm 10-lead LGA封装(eStore有售),LPS28DFW提供2.8 mm x 2.8 mm x 1.95 mm 7-lead LGA封装(eStore提供免费送样),这两款产品目前已在量产,可通过分销商采购,售价1.90美元起。LIS2DU12和LSM6DSV16X计划于2022年晚些时候推出。
  • 工业智能传感器企业志奋领科技获近千万美元A+轮融资
    近日工业智能传感器解决方案提供商「志奋领科技」宣布完成近千万级美元A+轮融资,顺为资本领投、怡合达联合投资。势能资本担任独家财务顾问。本轮融资将主要用于两个方面。一是研发方面,公司将持续扩建底层研发团队,支撑光电底层器件和芯片、光学研发,同时建设精密光学等5个实验室,升级智能化车间、提升产能;二是业务方面,持续升级公司各部门业务流,新增6个外地办公室,形成能支撑200家核心经销商、4万家用户的服务网络,进一步提升客户体验和服务速度,提供更全面的工业智能传感器解决方案。志奋领科技成立于2010年,主要聚焦工业级智能传感器的开发,面向3C电子、新能源、半导体制程、医疗电子和服务机器人行业,提供包括高精度定位、图像识别、精密测量以及避障安全在内的精密智能和AI传感解决方案。近年来,工业物联网的高速发展大大刺激着工业传感器市场的爆发,其中智能传感器作为工业领域的重要器件之一,可广泛应用于3C电子、锂电/光伏、智慧物流、半导体、医疗检测、工程机械等领域,国产替代需求显著增长。据MarketsandMarkets报告数据,全球工业传感器市场规模预计将从2021年的206亿美元(约1380.4亿人民币)增长到2026年的319亿美元(约2137.6亿人民币),从2021年到2026年期间,该市场预计将以9.1%的复合年增长率增长。但一直以来,全球工业传感器市场主要被欧姆龙OMRON、松下Panasonic、西克SICK、基恩士KEYENCE等国外品牌占据,加之他们在半导体新材料与核心技术专利的布局积累,我国工业智能传感器市场的国产化率较低,约30%左右,面临着缺乏核心技术、低端产品过剩、产品同质化严重等挑战。在志奋领科技创始人&CEO唐可信看来,工业智能传感器除了做好底层技术之外,还需要提升品牌力,构建销售网络。他表示,公司成立最初以代理德国工业传感器品牌为主,2011年成立了明治传感器(meijidenki)品牌,与中国台湾SCAN公司战略合作,形成了最初的产品线,并在2014年开始自主研发工业光电传感器产品。如今,志奋领科技已构建精密定位传感器、深度学习、精密测量传感器、安全避障传感器四大产品线,覆盖14个品类和93种不同系列。其中,公司最为核心的是精密定位传感器和精密测量传感器两大品类。例如,在动力电池制程中,明治传感器可以提供动力电池极片的厚度测量、颜色识别、单双张检测、微米级激光纠编、涂层厚度测量产品,基于深度学习的瑕疵、划痕检测,智能读码和安全防护的AI传感方案,同时还可以支持禁铜场景、耐高温感应以及干燥强酸环境等特殊场景应用的传感器定制化服务。唐可信谈道,公司的核心竞争优势在于拥有领先的光电技术、AI底层研发力、工业级传感器研发能力、光学正向设计能力、精密工艺平台支撑力,覆盖芯片、算法、材料、光学和精密工程等方面,其产品能更好应对恶劣的工业环境。此外,志奋领科技的封装工艺能很好提升产品的一致性,保证产品在工业现场的稳定使用。“与同行相比,我们是一家理念驱动,能击穿底层和拥有正向研发能力的工业级传感器企业,我们的差异化是不仅能提供高品质、高精度、智能一体化的工业传感器产品,还能提供一站式的用户体验。”唐可信说。这一系列能力的实现与志奋领科技的团队息息相关。公司团队规模将近300人,研发人员占比超30%,核心团队来自西门子、华为、英特尔、霍尼韦尔、伊顿、西克、基恩士等知名企业,汇聚了一批业界优秀的科学家和工程师,在工业传感领域拥有20年产业及技术经验。如今,志奋领科技已拥有超120余项核心专利,在深圳和长沙设有研发中心,年产能达千万只。其中,仅今年,明治传感器出货量将超600万只,全球代理商已超过200家,客户遍布在60个国家及地区,合作客户达1.6万家以上。许多知名制造商、供应商和集成商均使用公司产品以确保所生产的产品符合用户的质量要求,这些用户包括苹果、华为、富士康、三星、比亚迪、ATL、三一重工等企业。营收方面,2021年公司收入持续增长,已实现近亿元营收,其中60%以上来自3C电子和新能源市场,预计今年总营收将增长120%。同时,志奋领科技的国际市场也在快速发展,2021年国际市场营收占比将近20%。体系方面,志奋领科技正在全面提升新产品开发上市、生产制造发货、销售服务的业务流,通过主流程的梳理,明晰各部门的权、责、分工。“清晰明确的业务流是志奋领科技成为行业破局者的重要保障。”唐可信说。“尽管疫情对供应链造成了一定影响,但我们正在通过建立安全库存来缓解供应链压力。”唐可信提到,从另一方面看,疫情也加速了智能制造领域的无人化和自动化发展,一定程度上将利好行业成长。接下来一年,志奋领科技将基于自研芯片、实验平台和工艺体系,陆续推出微米级激光位移、精密TOF测距光电、高精度光纤放大器、颜色传感器、智能读码器和视觉传感器、IO-link系列传感等产品,进一步升级产品的一体化、高精度、易操作和经济性等特点。此外,公司还将基于客户需求,加快定制化产品的开发,为工业领域客户提供一站式的智能传感器解决方案。顺为资本投资副总裁马艳新表示:“工业传感器是自动化领域的底层器件,是智能制造的感知基础。工业传感器需求场景的碎片化、使用安装等多样化,初创企业冷启动难、规模化难、品牌化难。我们很高兴看到志奋领经过多年积累,已在规模化和品牌化上取得突破,期待公司能抓住发展契机,在工业传感器领域持续精进,成就国产工业传感器领先品牌。”怡合达董事长金立国表示:“志奋领作为国产传感器主流供应商,一直非常重视产品建设,每年投入大量的资金在新产品的设计研发,也在品牌塑造和海外市场推广上持续发力。依托中国完善的产业链的优势,在确保产品品质同时又能很好的解决产品的交付问题。我们相信,在国产替代的大背景下,随着其产品线不断丰富和性能的稳定,志奋领将在这条赛道上走得更远更坚实。”
  • 2021雁栖湖科学仪器和传感器论坛(SISF 2021)本月启动
    探究未知,引领未来——2021雁栖湖科学仪器和传感器论坛(SISF 2021)本月启动!高端、融合、创新、引领促进科学仪器及传感器创新成果集聚推动科学仪器及传感器产学研融合加快新型生态基础设施建设扫描上方二维码进入报名通道  为加快推动怀柔高端仪器和传感器产业发展,助推怀柔综合性国家科学中心建设,将怀柔科学城建设过程变成创新过程,中国仪器仪表学会、北京怀柔仪器和传感器有限公司共同发起的“2021雁栖湖科学仪器和传感器论坛”,将于2021年7月21日-22日在北京雁栖湖国际会展中心隆重举办!  论坛以“探究未知,引领未来”为主题,旨在通过深化科学仪器和传感器产业学术交流与合作,探索有利于自主创新、基础研究、成果转化和产业链优化的路径和模式,促进国内外科学仪器和传感器重大成果落地北京,推动国内科学仪器和传感器产学研深度融合,在未来新型生态系统建设和新一轮产业变革中抢占先机。同时,怀柔区主动融入北京市“两区”“三平台”建设,将论坛打造为“中关村论坛”的高水平平行论坛,以更高水平的开放态势吸引先进项目落地和高端创新要素集聚。  大会预览  中文名称:2021雁栖湖科学仪器和传感器论坛  英文名称: Yanqi Scientific Instruments & Sensors Forum 2021  (英文缩写: SISF 2021)  大会时间:2021年7月21日-22日  大会地点:北京雁栖湖国际会展中心  大会主题:探究未知,引领未来  本届论坛将凭借怀柔科学城的品牌优势,进一步吸引科学仪器核心资源集聚,为北京市建设国际科技创新中心提供重要助力,为国家战略科技力量培育提供坚实储备。论坛聚焦科学仪器及传感器领域的前沿科技和产业趋势,注重学术界与产业界的深度融合,是技术交流、政策解读、成果转化、产业衔接的开放式平台,已成为规格高、范围广、影响力强的品牌生态研讨会。  本届研讨会邀请到诸多国内外科学仪器及传感器领域的重量级嘉宾,多场精彩演讲与对话,这里带您先睹为快!  一、科学决策需要解决哪些新命题?  开幕式&主题报告  时间:7月22日10:00-11:40  地点:北京雁栖湖国际会展中心大议会厅C厅  从政策服务到产业分析,兼具前瞻眼光和宏大格局:建设科技加速器,制定特色服务政策,怀柔融入北京市“两区”“三平台”建设有哪些新举措?以数据为支撑,以实践为依据,详细分析仪器产业和传感器产业发展现状和问题思考,多重视角下路在何方?  主持人:张彤 中国仪器仪表学会副理事长兼秘书长  报告一:《北京怀柔综合性国家科学中心建设的探索与实践》  伍建民 北京怀柔科学城党工委委员、管委会副主任  报告二:《仪器产业发展现状及问题思考》  年夫顺 中国电子科技集团公司测试仪器首席科学家,电子测试技术国防科技重点实验室主任  报告三:《传感器(智能传感器)产业发展现状及问题思考》  尤政 清华大学副校长、中国仪器仪表学会理事长、中国工程院院士  二、新一轮产业变革的关键技术和应用进展如何?  科学仪器专题论坛  时间:7月22日13:30-16:30  地点:北京雁栖湖国际会展中心大议会厅C厅  科学仪器和传感器作为新型产业生态系统的基础设施,具有重要战略基础作用,其中的关键技术既包括基础科学,也包括技术科学和应用科学,来自中国、美国、英国、日本的顶级学者将展示这一领域中关键技术研究的最新动态,也将为科学仪器和传感器产业关键技术突破提供科技成果、解决方案和多维思路。  主持人:郝 群 长春理工大学副校长,北京理工大学特聘教授、光电学院院长  报告一:国际基本单位量子-常数化和中国计量院的应对研究  李天初 中国工程院院士、中国计量科学研究院研究员  报告二:New Diagnostic Instruments for Infectious Disease Testing  Jonathan Cooper 英国皇家工程院院士、爱丁堡皇家学会院士、英国格拉斯哥大学教授  报告三:先进光电技术发展态势分析  姜会林 中国工程院院士、长春理工大学教授  报告四:Optical Coherence Tomography Image-Guided Robot-Assisted Microsurgery  Jin Kang 美国约翰霍普金斯大学教授、OSA/SPIE/AIMBE Fellow  报告五:多模态图像引导手术导航关键技术及应用  王涌天 北京理工大学教授、OSA/SPIE/IET Fellow  报告六:Phase-imaging Techniques by Scan-less Transport Intensity Equations  Takanori Nomura 日本和歌山大学教授、SPIE Fellow  三、如何把握网络化时代的新机遇?  网络化传感测试专题论坛  时间:7月22日13:30-16:30  地点:北京雁栖湖国际会展中心大议会厅B厅  5G时代已然来临,网络成为产业要素重置和生态重构的基础架构,随之而来的测试、安全、存储、传输、数据处理等环节技术难题也层出不穷。这是重点领域的必解题,也是产业协同发展的契机,只有领先一步才能把握时代机遇。  主持人:年夫顺 中国电子科技集团公司测试仪器首席科学家,电子测试技术国防科技重点实验室主任  报告一:智能感知与智能制造  王 雪 清华大学教授  报告二: The role of metrology in the future human activities  Alessandro Ferrero 意大利米兰理工大学教授  报告三: 物联网安全技术的综合化趋势与安全性评估的挑战  马建峰 西安电子科技大学教授  报告四: 测试信息处理的算法和算力  彭 宇 哈尔滨工业大学教授  报告五: Exploration robots towards resilient city infrastructure  Robert Richardson 英国利兹大学教授  产业升级,科技赋能。我们处于产业变革的重要时期,也处于历史交汇的重要节点,在全球供应链、产业链、数据链、人才链加速重组的当下,科学仪器和传感器领域的科技交流,将为产业共性关键技术攻坚,核心器件制造,产业生态建设提供内在驱动力。论坛聚焦科学仪器前沿科技,以更加务实、创新、求真的精神建设更加广阔、开放的交流平台,促进创新成果资源汇集,推动政、产、学、研、用、资全面融合,为网络化、信息化、数字化的产业变革夯实基础。2021年7月21日-22日,北京怀柔,期待与你相见!  怀柔概况  怀柔区位于北京市东北部,北依燕山山脉,南偎华北平原,全区总面积2122.8平方公里,距中心城区50公里,距北京首都国际机场32公里。截至2020年底,怀柔区有12个镇、2个乡、2个街道办事处,常住人口44.1万人。《北京城市总体规划(2016年-2035年)》确定怀柔区的功能定位是:首都北部重点生态保育和区域生态治理协作区 服务国家对外交往的生态发展示范区 绿色创新引领的科技文化发展区。“十四五”期间,怀柔区将立足首都功能重要承载地和生态涵养区定位,坚持“怀柔就是科学城、科学城就是怀柔”的工作理念,聚焦北京怀柔综合性国家科学中心,以保护良好的生态环境为基础,以构建科技创新生态为核心,以打造新型城市形态为支撑,以培育“高精尖”产业业态为根本,以营造风清气正政治生态为保障,不断开创科学城统领“1+3”融合发展新局面。  怀柔科学城  怀柔科学城规划范围100.9平方公里,以怀柔区为主,并拓展到密云区部分地区,是北京建设国际科技创新中心“三城一区”主平台之一,是国家发展改革委、科技部联合批复的北京怀柔综合性国家科学中心的核心承载区,是我国建设创新型国家和世界科技强国的重要支撑。战略定位是建成与国家战略需要相匹配的世界级原始创新承载区。怀柔科学城正在形成具有全球影响力的重大科技基础设施集群,将成为国家战略科技力量的重要组成部分。
  • 拉曼生物传感器检测脑瘤只需一滴血
    加拿大研究人员在美国化学会《ACS纳米》上发表论文称,他们开发出一种生物传感器,可帮助医生从微小的血液样本中精确诊断出脑癌。图片来源:ACS纳米根据美国国家癌症研究所的数据,脑肿瘤的死亡率很高,5年生存率仅为36%。更准确的诊断或会改善这种情况,但组织活检具有侵入性,且可能会错过有关肿瘤组成的重要信息;而基于成像的方法又无法提供足够的灵敏度和分辨率。为了有效治疗脑癌,医生不仅需要确认恶性肿瘤的存在,还需要确定它是起源于此(原发性肿瘤)还是从其他器官转移到大脑(继发性肿瘤)。医生还需要知道肿瘤位于器官的哪个位置。由于现在没有诊断技术可在无手术或痛苦的脊椎穿刺的情况下完成这一任务,研究人员希望开发一种使用少量血清的无创测试方法。研究人员使用高强度激光束在镍芯片上产生3D镍—镍氧化物纳米层。通过这个过程形成的超敏生物传感器能检测出微量的肿瘤衍生物质,如核酸、蛋白质和脂质,这些物质通过血脑屏障进入循环。传感器使用表面增强拉曼光谱法检测这些组分,该方法为每个样品生成分子谱或指纹。然后,研究人员使用深度神经网络分析这些特征,以找到脑肿瘤的证据并确定其类型,并预测其在大脑中的位置。使用液体活检平台,研究人员可从5微升血清中检测出脑癌,还可将其与乳腺癌、肺癌和结肠直肠癌区分开来,具有100%的特异性和敏感性。他们在区分原发性脑肿瘤和从肺或乳腺转移到大脑的继发性肿瘤方面取得了类似的成功。新技术使研究人员能以96%的准确率确定肿瘤位于9个脑区室中的哪一个。研究人员说,该测试的非侵入性允许随着时间的推移监测癌症的发展,以便医生作出更好的治疗决策。
  • 仪器仪表及传感器性能评价系列国标起草单位及起草人征集通知
    各相关单位:仪器仪表及传感器是物质世界信息获取、传输和转换、探测和控制的重要工具,是信息化和工业化深度融合的源头。随着仪器仪表及传感器不断往高端化冲刺,而用户在实际使用和感官上却总认为存在“性能指标有差距”、“能用但不好用”等问题,亟须通过标准化的手段打破制造商和用户间的信息不对称和技术壁垒。为进一步推动仪器仪表及传感器用得上、用得好、遴选性能优越的相关产品,实现制造商和用户良性互促发展,广泛吸收各利益相关方参与标准制定工作,充分保障标准质量,推动标准后续应用实施,现由机械工业仪器仪表综合技术经济研究所主办,面向社会公开征集以下系列标准的研制工作:序号标准名称1仪器仪表及传感器性能评价通则2微生物集菌仪综合性能评价3气相色谱仪综合性能评价4无损检测仪综合性能评价55G通讯测试仪综合性能评价6智能电能表综合性能评价7压力变送器综合性能评价8控制阀综合性能评价9压力传感器综合性能评价10倾角传感器综合性能评价11温度传感器综合性能评价仪器仪表及传感器性能评价系列标准项目将重点围绕可靠性、稳定性、安全性、绿色化、智能化等评价维度提出具体的评价要素,旨在规定仪器仪表与传感器性能评价活动的原则、维度、方法、计划、管理等过程,对于指导和规范我国仪器仪表与传感器评价活动及其相关工作具有重大意义。为使标准制定规范合理适用,特公开征集系列标准的起草与参与意愿,制定标准过程中所涉及的费用由各参与单位分摊承担,分摊费用由主办单位统一收取管理。请有意愿参与标准制定工作的单位将标准参编人员的相关信息填入回执,于2022年3月30日前反馈至联系人邮箱。联系人:卢铁林联系方式:010-63322091邮箱:lutielin@126.com▲扫描二维码下载报名回执报名回执.docx
  • 大连化物所关亚风等研制的三种深海原位荧光传感器海试成功
    p style=" text-indent: 2em " strong style=" text-indent: 2em " 仪器信息网讯 /strong span style=" text-indent: 2em " & nbsp 近日,我国三种深海原位荧光传感器工程样机在深海勇士号/探索一号TS16南海科考航次中,搭载“深海勇士号”载人潜水器先后11次进行水下试验,最大潜深达3497.6米。此三种传感器由中国科学院大连化学物理研究所微型分析仪器研究组(105组)关亚风研究员、耿旭辉副研究员团队与中国科学院深海科学与工程研究所(简称“深海所”)共同研制,深海所负责耐压水密封外壳的研发和海试。 /span br/ /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/8e566b26-b3bd-4d52-a9cd-1aaf3d6c49da.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em " 该系列传感器包括深海原位叶绿素荧光传感器、深海原位微生物荧光传感器和深海原位多环芳烃荧光传感器。此前,经深海所测试,此三种传感器均通过净水压力试验,最大工作深度均为4500米。本航次海试过程中,深海原位叶绿素荧光传感器共进行5潜次海底试验,最大试验深度为3497.6米;深海原位多环芳烃荧光传感器共进行3潜次海底试验,最大试验深度为3340.0米;深海原位微生物荧光传感器共进行3潜次海底试验,最大试验深度为2371.4米。该系列传感器分别测量了南海海水中从海平面到海底整个剖面的叶绿素a、微生物和多环芳烃的浓度。原位探测深海中叶绿素a的浓度,反映了深海中浮游植物生物量或现存量,是计算初级生产力的基础。原位探测深海中微生物的浓度,具有很高的科学研究价值和衍生的经济价值。原位探测深海中多环芳烃的浓度,有助于勘探海底原油溢油,具有重要的能源勘探价值。此次勘探所得数据为海洋生物、物理海洋等多学科研究提供了重要的原始数据。该系列仪器均属我国首套该类型的深海原位荧光传感器。其中,深海原位微生物荧光传感器也是国际首套该类型仪器。 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/90a692f8-c50e-412c-9933-cf17f7162a8d.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " 该团队自21世纪初开展高灵敏荧光检测器及应用研究,该系列仪器的研发成功是该团队在深海极端条件应用的原位荧光探测技术研究方面的重要进展。该项目是中科院战略性A类先导专项“深海/深渊智能技术及海底原位科学实验站”的子课题,中国科学院大连化学物理研究所负责深海原位有机组分气相色谱-质谱联用仪与荧光传感器的研发。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 关于“深海/深渊智能技术及海底原位科学实验站”专项 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 中国科学院A类战略性先导科技专项 “深海/深渊智能技术及海底原位科学实验站”于2018年11月正式启动(简称深海智能技术专项),执行周期为五年,牵头单位为中科院深海所,参与单位包括多家中科院院内及院外单位。 /p p style=" text-indent: 2em " 加快打造深海研发基地、发展深海科技事业、推动海洋强国建设,中科院论证启动了深海智能技术专项。通过专项的实施,产出重大原创成果,坚持自主可控、自主发展,重视成果转化应用,实现深海/深渊长周期、无人原位科考,促进我国深海技术从“平台时代”向“平台+载荷时代”转型。 /p p style=" text-indent: 2em " strong 项目执行时间: /strong /p p style=" text-indent: 2em " 2018年10月-2023年10月 /p p style=" text-indent: 2em " strong 参与单位: /strong /p p style=" text-indent: 2em " 声学研究所、大连化学物理研究所、金属研究所、海洋研究所、中国科学技术大学等 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 338px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/2be48132-ad69-441a-a985-e3619efd04b2.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" width=" 450" height=" 338" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 176, 240) " “探索一号”科考船 /span span style=" text-indent: 2em color: rgb(127, 127, 127) " (图片来源于中科院深海所网站) /span /p p br/ /p
  • 告别盲人摸象,传感器融合才是智能社会的标配
    今天,我们的生活高度依赖传感器。传感器作为人类“五感”的延伸,去感知这个世界,甚至可以观察到人体感知不到的细节,这种能力也是未来智能化社会所必须的。不过,单个传感器的性能再卓越,在很多场景中还是无法满足人们要求。比如汽车中昂贵的激光雷达可以根据生成的点云,判断出前方有障碍物,但想准确得知这个障碍物是什么,还需要车载摄像头帮忙“看”一眼;如果想感测这个物体的运动状态,可能还需要毫米波雷达来助阵。这个过程就好比我们熟悉的“盲人摸象”,每个传感器基于自己的特性和专长,只能看到被测对象的某一个方面的特征,而只有将所有特征信息都综合起来,才能够形成更为完整而准确的洞察。这种将多个传感器整合在一起来使用的方法,就是所谓的“传感器融合”。对于传感器融合,一个比较严谨的定义是:利用计算机技术将来自多传感器或多源的信息和数据,在一定的准则下加以自动分析和综合,以完成所需要的决策和估计而进行的信息处理过程。这些作为数据源的传感器可以是相同的(同构),也可以是不同的(异构),但它们并不是简单地堆砌在一起,而是要从数据层面进行深度地融合。实际上,传感器融合的例子在我们生活中已经屡见不鲜。归纳起来,使用传感器融合技术的目的主要有三类:●获得全局性的认知。单独一个传感器功能单一或性能不足,加在一起才能完成一个更高阶的工作。比如我们熟悉的9轴MEMS运动传感器单元,实际上就是3轴加速传感器、3轴陀螺仪和3轴电子罗盘(地磁传感器)三者的合体,通过这样的传感器融合,才能获得准确的运动感测数据,进而在高端VR或其他应用中为用户提供逼真的沉浸式体验。●细化探测颗粒度。比如在地理位置的感知上,GPS等卫星定位技术,探测精度在十米左右且在室内无法使用,如果我们能够将Wi-Fi、蓝牙、UWB等局域定位技术结合进来,或者增加MEMS惯性单元,那么对于室内物体的定位和运动监测精度就能实现数量级的提升。●实现安全冗余。这方面,自动驾驶是最典型的例子,各个车载传感器获取的信息之间必须互为备份、相互印证,才能做到真正的安全无虞。比如当自动驾驶级别提升到L3以上时,就会在车载摄像头的基础上引入毫米波雷达,而到了L4和L5,激光雷达基本上就是标配了,甚至还会考虑将通过V2X车联网收集的数据融合进来。总之,传感器融合技术恰似一个“教练”,能够将性能各异的传感器捏合成一个团队,合而为一又相互取长补短,共同去赢得一场比赛。选定了需要融合的传感器,怎么融合则是下一步要考虑的问题。传感器融合的体系结构,按照融合的方式分为三种:●集中式:集中式传感器融合就是将各个传感器获得的原始数据,直接送至中央处理器进行融合处理,这样做的好处是精度高、算法灵活,但是由于需要处理的数据量大,对中央处理器的算力要求更高,还需要考虑到数据传输的延迟,实现难度大。●分布式:所谓分布式,就是在更靠近传感器端的地方,先对各个传感器获得的原始数据进行初步处理,然后再将结果送入中央处理器进行信息融合计算,得到最终的结果。这种方式对通信带宽的需求低、计算速度快、可靠性好,但由于会对原始数据进行过滤和处理,会造成部分信息的丢失,因此原理上最终的精度没有集中式高。●混合式:顾名思义,就是将以上两种方法相结合,部分传感器采用集中式融合方式,其他的传感器采用分布式融合方式。由于兼顾了集中式融合和分布式的优点,混合式融合框架适应能力较强,稳定性高,但是整体的系统结构会更复杂,在数据通信和计算处理上会产生额外的成本。对于传感器融合方案,还有一种按照数据信息处理阶段进行分类的思路。一般来说,数据的处理要经过获取数据、特征提取、识别决策三个层级,在不同的层级进行信息融合,策略不同,应用场景不同,产生的结果也不同。按照这种思路,可以将传感器融合分为数据级融合、特征级融合和决策级融合。●数据级融合:就是在多个传感器采集数据完成后,就对这些数据进行融合。但是数据级融合处理的数据必须是由同一类传感器采集的,不能处理不同传感器采集的异构数据。●特征级融合:从传感器所采集的数据中提取出能够体现监测对象属性的特征向量,在这个层级上对于监测对象特征做信息融合,就是特征级融合。这种方式之所以可行,是由于部分关键的特征信息,可以来代替全部数据信息。●决策级融合:在特征提取的基础上,进行一定的判别、分类,以及简单的逻辑运算,做出识别判断,在此基础上根据应用需求完成信息融合,进行较高级的决策,就是所谓的决策级融合。决策级融合一般都是应用导向的。如何选择传感器融合的策略和架构,没有一定之规,需要根据具体的实际应用而定,当然也需要综合算力、通信、安全、成本等方面的要素,做出正确的决策。不论是采用哪种传感器融合架构,你可能都会发现,传感器融合很大程度上是一个软件工作,主要的重点和难点都在算法上。因此,根据实际应用开发出高效的算法,也就成了传感器融合开发工作的重中之重。在优化算法上,人工智能的引入是传感器融合的一个明显发展趋势。通过人工神经网络,可以模仿人脑的判断决策过程,并具有持续学习进化的可扩展能力,这无疑为传感器融合的发展提供了加速度。虽然软件很关键,但是在传感器融合过程中,也并非没有硬件施展拳脚的机会。比如,如果将所有的传感器融合算法处理都放在主处理器上做,处理器的负荷会非常大,因此近年来一种比较流行的做法是引入传感器中枢(Sensor Hub),它可以在主处理器之外独立地处理传感器的数据,而无需主处理器参与。这样做,一方面可以减轻主处理器的负荷,另一方面也可以通过减少主处理器工作的时间降低系统功耗,这在可穿戴和物联网等功耗敏感型应用中,十分必要。有市场研究数据显示,对传感器融合系统的需求将从2017年的26.2亿美元增长到2023年的75.8亿美元,复合年增长率约为19.4%。可以预判,未来传感器融合技术和应用的发展将呈现出两个明显的趋势:●自动驾驶的驱动下,汽车市场将是传感器融合技术最重要的赛道,并将由此催生出更多的新技术和新方案。●此外,应用多元化的趋势也将加速,除了以往那些对于性能、安全要求较高的应用,在消费电子领域传感器融合技术将迎来巨大的发展空间。总之,传感器融合为我们洞察这个世界提供了更有效的方法,让我们远离“盲人摸象”般的尴尬,进而在这个洞察力的基础上,塑造更智能的未来。
  • 旗云中天赴深圳参加国际传感器与应用技术展览会
    2024年4月14-16日,深圳国际传感器与应用技术展览会在深圳会展中心(福田)举行,此次展会聚集了集成电路、新能源、人工智能、智慧医疗等600家全球传感器产业链企业。旗云中天企业代表汤金平参加本次大会,进一步展风采、拓市场,挖掘落地机会。 此次展会是由江北新区智能制造产业园与江北新区投资促进局共同深度参与展会。展会中江北新区主题展馆面积超过70平方米,在8号馆的中央"C位”,旗云中天此次参展了与光伏气象有关的环境监测产品。 在4月14日的2024大湾区数字能源产业发展高峰论坛上,园区企业旗云中天汤金平以“新能源大数据赋能电力交易、绿证交易和复杂环境应用”为主题进行演讲。“我们的气象数据服务与应用受到大家关注,当天论坛结束就加了几十个微信洽谈,晚上还要在线上进一步沟通交流合作意向。”汤金平说道。 旗云中天围绕能源领域与双碳领域,推出了Class A 级辐射表、组件积灰传感器、温湿压传感器、数据采集器、温室气体传感器等一批高精度、高稳定性的气象传感器,并结合市场与行业需求,形成了集数据采集、传输、可视化、数据开发与利用的整套服务。
  • 分场活动 | 精彩纷呈!MEMS与智能传感器技术专场在郑顺利召开!
    11月1日,MEMS与智能传感器技术专场活动在郑州国际会展中心成功召开。本次论坛邀请了众多权威学者,他们针对智能传感器行业发展存在的突出问题及薄弱环节,还有我国MEMS与智能传感器技术的核心竞争力进行了深度探讨。会议现场照片本次会议由中国科学技术协会、河南省人民政府作为主办单位,中国仪器仪表学会、河南省工业和信息化厅、智能传感器创新联盟、智能微系统教育部重点实验室、北京未来芯片技术高精尖创新中心、清华大学微米纳米技术研究中心承办,郑州市工业和信息化局、郑州高新技术产业开发区管理委员会、汉威科技集团股份有限公司协办。清华大学精仪系副系主任、研究员张高飞主持加拿大工程院院士、加拿大西安大略大学机械工程、材料工程及生物医学工程专业教授杨军通过视频致辞河南省工业和信息化厅总经济师毛郑建致辞中科院上海微系统所;研究员,重点实验室副主任李铁中科院上海微系统所研究员,重点实验室副主任李铁作了《仿生生物微纳传感器》主题报告。他首先介绍了仿生生物微纳传感器的研究背景,并且以蜘蛛为例,讲述了狭缝传感器的研发经过,指出仿生感知技术进入微纳、分子尺度阶段,并且涉及到了仿生学、材料学、传感器、微电子、计算机、人工智能、无线通信等学科技术领域。报告中主要介绍了仿生嗅觉传感器的硅纳米线材料,还分享了嗅觉生物敏感材料的选择方法、仿生光探测器机理及检测原理、石墨烯探测器的检测方法,报告内容环环相扣,全面清晰。国防科技大学,智能科学学院教授肖定邦国防科技大学,智能科学学院教授肖定邦先生作了《高性能微机电陀螺研究进展》主题报告。由于疫情原因,肖教授本人无法到场,但是他的线上分享也可谓是精彩绝伦,他先讲述了国外高性能微机电陀螺的研究进展情况,接下来就是核心内容蜂巢式微机电陀螺研究内容,报告中分享了蜂巢式MEMS敏感结构的优势、微半球谐振陀螺研究的结构创新设计和加工工艺创新,最后肖教授展示了微机电陀螺技术的发展趋势图,说明了微机电陀螺技术可能向环形、半环形发展的方向。清华大学副教授赵晓光清华大学副教授赵晓光先生作了《基于超材料的微机电传感器》主题报告。他先对超材料微机电的背景进行介绍,介绍中说到了超材料的单元结构设计及应用,他指出超材料对电磁场进场和光的调控,在医学成像中的应用有实际意义,并且指出量子学的进展也启发了超材料发展的进展。报告中还分享了超材料mems传感器的工作原理,介绍了基于超材料的太赫兹探测器、基于双层超表面的mem太赫兹调控器、单元结构独立可调的超材料、基于连续区束缚态的超高Q值、基于非线性超材料的非线性隔离器、智慧型超材料、可变性超材料,在报告最后,他还说到,超材料是一个比较新的概念、超材料模糊了材料与器械的边界,mems与超材料的结合支撑微系统及传感器相关领域的创新发展。东南大学教授,实验室常务副主任周再发东南大学教授,实验室常务副主任周再发先生作了《面向MEMS制造的薄膜材料和工艺参数在线测试技术》主题报告。他的报告主要从电学、热学、力学三个方面介绍了薄膜材料和工艺参数的测试内容,并且介绍了薄膜材料和工艺参数在线测试的两种方法,报告结尾详细阐述了二氧化硅薄膜介电伸缩系统测试方法及压力传感器设计的应用,这些内容对实际生产及应用都有很重要,而现场针对周教授的讲解也提出问题,周教授的回答给出了满意的答复。重庆大学教授温泉重庆大学温泉教授作了《微型集成扫描光栅微镜发展与应用》主题报告。报告首先讲述的是微光学器件的发展历史及应用,简单介绍了三种类型的光学器件,重点介绍了集成扫描光栅微镜系统,通过国外案例介绍集成扫描光栅微镜系统发展过程中存在的问题以及集成扫描光栅微镜系统的阶段性进展与成果,温教授介绍到微型集成扫描光栅微镜具有体积小、低耗能、低成本的优势,报告最后介绍了潜在应用,主要分享了高光谱成像的应用,温教授还总结说到微型集成扫描光栅微镜是现代光谱分析检测设备新形势核心公共部件。汉威科技集团传感器研究院副院长刘建钢汉威科技集团传感器研究院副院长刘建钢先生作了《传感器列阵及智能传感器发展与应用》主题报告。他指出传感器的发展速度已经远高于世界发展速度,详细分析了当下传感器的行业现状,介绍了传感器的分类方式及发展方向,指出智能最为热点。报告中展示了汉威集团的智能气体传感器成果、智能光学传感器成果及环境温湿度成果,最后,刘副院长对汉威集团公司简介、发展历程进行了简短的介绍。此次会议的成功召开,首先有利于突破相关产业发展的技术瓶颈和体制约束,其次有利于提升我国MEMS与智能传感器产业技术的核心竞争力,还有利于促进企业、高等院校和科研院所在战略层面有效结合,进而促进学术界与企业界的深度合作,最后有利于推进基础研究的成果转化,建立并完善我国传感器领域的创新体系。这次会议让更多的企业家和研究人员在今后的道路上坚定了信心,认清了方向。
  • 重磅! 郑州2021世界传感器大会隆重开幕!
    群英荟萃,人才集聚,产、学、研各界翘楚共话传感器技术在各领域发展趋势,共商传感产业发展规划,助推传感器产业升级。2021年11月1日,由中国科学技术协会、河南省人民政府主办,中国仪器仪表学会、郑州市人民政府、河南省科学技术协会、河南省工业和信息化厅、河南省发展和改革委员会、河南省科学技术厅、中共河南省委外事工作委员会办公室承办的“2021世界传感器大会”在郑州国际会展中心盛大开幕!本届大会以“感知世界智创未来”为主题,全球传感器领域国际国内组织、专家学者及知名企业代表齐聚绿城,打造技术先进、应用繁荣、产业链完善、营商环境优化的传感器产业生态发展系统, 推动建设郑州• 中国智能传感谷,助推建设全国重要的特色智能传感器产业基地,建设国际知名的智能传感器应用示范城市。2021世界传感器大会开幕式现场中国工程院院士方家熊,中国科学院院士张玉奎,中国工程院院士赵连城,美国医学与生物工程院院士、俄罗斯工程院外籍院士、欧洲科学院院士张学记,加拿大工程院院士沈卫明线下出席此次大会。中国工程院院士倪光南,中国科学院院士李景虹,中国工程院院士周立伟,中国科学院院士都有为,中国科学院院士管晓宏,国际欧亚科学院院士邓中亮,美国医学与生物工程院院士李长明,加拿大工程院院士杨军,英国皇家工程院院士Kenneth TV Grattan等院士专家线上参会,通过“云端”为大会助力。西门子(中国)有限公司数字化工业集团、松下神视有限公司、上海高通半导体有限公司、重庆川仪自动化股份有限公司、中国联通物联网研究院、正泰集团、汉威科技集团有限公司、上海自动化仪表有限公司、上海工业自动化仪表研究院有限公司等企业负责人出席本次大会。近年来,河南省高度重视智能传感器产业发展,准确把握新发展阶段,贯彻新发展理念,构建新发展格局,抢抓新一轮科技革命产业变革机遇,积极布局战略性新兴产业,培育未来发展优势,推动智能制造迈上新台阶,打造河南重要产业转型升级平台,为加快推动经济高质量发展提供有力支撑。主持人 河南省政府副秘书长魏晓伟开幕式在河南省政府副秘书长魏晓伟主持下正式启动。郑州市委副书记、郑州市市长侯红,IO-Link国际委员会代表伊格纳西奥爱德华多塞隆霍利,河南省委常委、副省长费东斌,中国科协党组书记、副主席、书记处第一书记张玉卓分别为大会致辞。郑州市委副书记、市长侯红郑州市委副书记、郑州市市长侯红表示,传感器是数字经济重要的核心技术,万物互联的数据源头。站位“三新”的时代背景,郑州将持续推进“五链”深度融合、“六新”加速突破,聚集研发设计、加工制造、封装测试、材料设备四大关键领域,贯通政、产、学、研、用各个环节,完善“人才+项目+资本+场景”的模式,深化智能传感器的技术、产品、服务、应用创新,推动智能终端、智能网联汽车、软件算法、集成电路、大数据五大关联产业的集聚发展,着力打造具有国际影响力的千亿级智能传感器产业的新高地。IO-Link国际委员会代表伊格纳西奥爱德华多塞隆霍利IO-Link国际委员会代表伊格纳西奥爱德华多塞隆霍利认为,当今情报系统的信息数据传输越来越依赖于智能传感器,传感器是智能制造的基石。在智能时代,随着高性能、高可靠、多功能、复杂的自动测量和控制系统的发展。基于射频、识别技术的物联网,愈加凸显了开发具有感知和认知能力的传感器的重要性和紧迫性。他期待更多的国际合作,来推动人类感知方式不断创新。河南省委常委、副省长费东斌河南省委常委、副省长费东斌进一步强调,河南省将以2021世界传感器大会为契机,努力打造世界传感器大会、核心企业集聚、郑州• 中国智能传感谷三大品牌,着力推动传感器产业“大平台、大中心、大生态”三大发展,也积极完善人才发展和科技创新的政策,深化体制机制改革,为传感器产业发展营造良好的环境。中国科协党组书记、副主席、书记处第一书记张玉卓中国科协党组书记、副主席、书记处第一书记张玉卓指出,推动传感器发展,需要夯实人才和技术储备、需要营造创新生态、需要深化开放合作。推进科技前沿,需要汇聚多元文明智慧,要构建基于信任的国际合作网络,推动开放创新,共商共建规则,推进全球数字治理,促进人工智能、大数据、云计算等技术与智能传感器产业密切合作,激发创新引领的合作动能,推动传感器技术、网络、产业协同发展,促进世界经济可持续繁荣。河南省智能传感器产业链联盟、河南省智能传感器行业协会秘书长授牌仪式郑州中国智能传感谷创新基地授牌仪式开幕式上,汉威科技集团股份公司被授予河南省智能传感器产业链联盟会长单位,河南昊博科技发展集团有限公司被授予河南省智能传感器行业协会秘书长单位;郑州市被授予“郑州中国智能传感谷创新基地”称号。2021世界传感器大会签约仪式把握新机遇,集聚新动能。借着此次大会东风,郑州高新区、鹤壁等地先后分三批次与企业单位进行签约,共计项目24个,总投资额84.42亿元,其中郑州高新区签约项目19个,总投资额达75.78亿元。通过招引一批创新平台、科技孵化、制造业类项目,在传感器核心器件、产业应用以及科技成果转化上持续发力,为传感器产业发展增添新动能。同时,郑州高新区“智能传感器产业大脑”平台正式发布,通过产业地图、产业链全景模块建设,实现高新区传感器产业资源总览、产业诊断、发展路线的产业作战图,支撑传感器产业创新资源集聚、服务科学量化决策,掌握传感器产业要素口径实时的“底数底图底库”,推动传感器产业高质量发展。2021世界传感器大会开幕式现场全球盛会,世界瞩目。“2021世界传感器大会”顺利开幕,本届大会将是传感器领域一场别开生面的国际盛会。大会对于推动我国传感器产业升级、促进工业转型、发展战略性新兴产业、推进现代国防建设、保障和提高人民生活水平具有重要意义!
  • 尤政院士:为什么高端传感器是一项至关重要的“卡脖子”技术?
    从茫茫星空,到浩瀚海洋,再到广袤大地,作为信息获取的源头,传感器是物理世界与数字世界连接的桥梁,已经成为信息化社会最为重要的基石之一。传感器主要功能是将各种物理量、化学量或生物特征等待感知量转换为可检测与数字化的电信号,是我们感知世界的首要工具。传感器在科学研究、工业生产、国防安全、医疗健康等现代社会的方方面面扮演着至关重要的角色,发挥着不可或缺的关键作用。当前,传感器已经从早期由敏感元件与处理电路构成的分立式装置,演变成集信息获取、处理、传输、供电等功能于一身的智能传感微系统,也就是我们常说的高端传感器,其数字化、微型化、智能化的特色十分突出。然而,也正是由于高端传感器的高精尖属性,它又成为我们目前面临的一项核心“卡脖子”技术。高端传感器是一项至关重要的“卡脖子”技术那么,为什么高端传感器是一项至关重要的“卡脖子”技术?高端传感器究竟能带给我们什么?我国距离传感器强国还有多远?首先,传感器的特点十分鲜明:一是传感器涉及很多新原理、新材料、新器件,所以它和很多基础科学、基础技术的创新关联十分密切。而且传感器又是直接应用于整机设备,或服务于终端用户,与各行各业、各个领域的关联同样紧密,如集成电路(IC)装备中的许多高端传感器就被列为关键核心技术。二是传感器往往汇集了物理、化学、电子、机械、设计、制造、测试等各个学科领域的前沿尖端技术,学科交叉融合的特点十分明显;同时传感器产业的投入也非常大,高端传感器的敏感结构基本都是采用MEMS(微机电系统)制造技术,高端传感器的技术、资金双密集特点尤为突出。三是由于传感器的应用十分广泛,使得传感器的技术门类十分庞杂,相应的产品、产业分布非常广,比如仅仅一个压力传感器在水利水电、交通运输、工业生产、自动控制、航空航天、电力电子、石油、化工、勘探等众多行业就有上千种方案,且每一种解决方案都有其特殊要求。其次,传感器在工业技术体系中的定位是“基础零部件和元器件”,因为传感器是信息获取的源头,是物理世界与数字世界的接口,其重要意义体现在:它是“工业基石”,是各类现代工业赖以生存和发展的基础;它又是“性能关键”,直接决定重大装备和整机产品的性能和质量。正是由于传感器的基础性与关键性,又造成了瓶颈问题与依赖性:即高度依赖外国技术或产品,对我国产业造成严重影响,甚至威胁到国家安全和战略利益。高端传感器这样一个对我国关键产业、经济发展与国防安全至关重要,但又存在重大技术瓶颈或依赖进口的技术,已经成为“卡脖子”技术,亟待攻克。高端传感器究竟能带给我们什么在科技前沿创新中,传感器是“先行官”。纵观科技发展史,历次世界科学中心的形成都得益于核心传感器技术突破以及以此为基础的重要科学仪器的诞生。有统计表明,在诺贝尔奖的获奖名单中,72%的物理学奖、81%的化学奖、95%的生理学或医学奖都是借助于尖端传感器与仪器完成的,且已有38项、60余人次由于发明了新原理的科学仪器而直接获奖。而科学仪器对事物进行检测表征,获得科学数据的关键就是高端传感器:比如X射线衍射仪、X射线断层扫描仪、超分辨率荧光显微镜、电子显微镜等仪器中的光电探测器、电子探测器、温度传感器,质谱仪、扫描隧道显微镜中的位移传感器、力传感器等等。而现代科学仪器中,高端传感器是决定性的,直接代表了分析、检测和表征的水平。在国民经济主战场,传感器是“倍增器”。传感器的应用领域非常广泛,几乎渗透到社会生产生活的各个层面。例如:在仅有通讯功能的传统手机,集成了大量传感器:图像传感器、陀螺仪、加速度计、距离传感器、环境光传感器、磁强计、电容传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器……,使得传统手机摇身一变成了智能终端,手机的功能、性能都增强了很多,特别是与人的互动能力大大提升,手机行业的发展不仅得到“倍增”,而且进入了全新的时代。当然,传感器行业本身也具有不容低估的市场规模。根据德国Statista数据分析公司数据,2022年全球传感器市场规模为2512.9亿美元(约1.79万亿人民币)。其中我国传感器市场规模为3096.9亿元人民币,2019—2022年均复合增长率为12.26%。尽管我国传感器市场增速相对稳定,但全球龙头企业如爱默生、西门子、博世、意法半导体、霍尼韦尔等跨国公司占据约60%的国内传感器市场份额,尤其在高端传感器市场,我国约80%的传感器依赖进口。特别需要说明的是,传感器除了自身的万亿级市场之外,有研究表明,传感器带动的上下游产业链所创造的产值大约是传感器行业产值的6倍左右。传感器在国家战略工程中是“胜负手”传感器的性能、质量,直接决定重大装备和战略产品的性能、质量。高铁现在已经成为我国的一张名片,传感器就发挥了不可或缺的作用,高端传感器在高铁上有六大应用场景:一是列车监测与维护,二是轨道健康监测,三是列车安全防护,四是乘客信息交互,五是能源管理,六是环境综合监测。以和谐号380AL高铁列车为例,一辆列车里的传感器数量超过1000个,平均每40个零部件里就有一个传感器,它们承担着状态监视、故障报警、车载设备控制等功能,被认为是轨道交通运营安全的保障性技术和装备持续升级的关键性技术。未来,传感器与人工智能等新兴技术将实现深度融合,中国高铁将更智能、更安全。在医疗健康中,传感器是“金刚钻”。现代医疗离不开各种检测,各类医疗仪器就是通过各类传感器获取与病人病理相关的各种医疗数据,来为医生诊疗提供依据。例如用于测量血管内外径、血流速度、血压、心内压、体温等多种生理参数各类位移、速度、振动(加速度)、力、流量、压强和温度传感器;用于检测血液中的离子(如K+、Na+、Ca2+ 等)和气体(如O2、CO2)的浓度的化学传感器;利用选择性识别来测定生化物质的酶传感器、微生物传感器、免疫传感器、组织传感器和DNA传感器等;通过测量细胞或组织的微弱电信号的变化来监测生理状态的心电(EKG)、脑电(EEG)、肌电(EMG)等生物电传感器,这些传感器在诊断心脏疾病和肌肉功能状态中非常重要。传感器是医疗领域中不可或缺的技术,它们对疾病的预防、诊断和治疗起着至关重要的作用。在国防安全中,传感器是“战斗力”。现代战争从某种程度上来讲,打的就是传感器。在最近的乌克兰危机中,有统计表明80%的毁伤效果是由占全部弹药总量20%的精确制导弹药,也就是导弹、制导炸弹等造成的。这些高精度的惯性、无线电、激光、光电、红外、卫星等精确制导技术中,惯性测量单元(IMU)、激光传感器、红外传感器、毫米波传感器、光电传感器、雷达等各类高端传感器发挥了决定性的关键作用。除此之外,隐身战机、航母舰队、卫星星座等武器装备,更加需要由各类高端传感器组成的信息感知网络提供数据,进行态势感知、目标打击、体系作战等各项行动。装备有各类高端传感器的无人系统已经开始在现代战场崭露头角,未来战场的无人机、无人车、机器人系统等武器装备将更加趋于常态化,这些“机器战士”的千里眼、顺风耳则完全要依靠高端传感器。而且,随着传感器等先进技术的快速发展和进一步赋能,各种新概念武器装备也将涌现出来,传感器技术在国防安全事业中将发挥更大作用。我国距离传感器强国还有多远传感器这么重要,市场规模也很大,我国一定要发展高端传感器。但是,我国高端传感器的发展现状不容乐观。我国的高端传感器,尤其是中高端传感器的MEMS芯片还大量依赖进口,被“卡脖子”之外,我国高端传感器行业创新生态、设计工具与研发平台、先进材料与核心器件、高端芯片与工艺设备、系统集成与转化应用等方面,还存在差距。我国要成为传感器强国,需要在如下几个方面持续发力。第一是要关注“产教融合”,也就是人才培养与产业发展深度关联融合。前面讲过传感器是一个多学科交叉、技术密集,且与应用紧密关联的领域,高端人才与技术创新的重要性不言而喻。创新人才培养和原创技术开发相结合的产教融合,是发展传感器,成为传感器强国的首要条件。第二是要强化协同创新,前面还讲了传感器行业是投资密集,产品应用广但产业分散的行业,因此,政府、企业、高校、科研院所、用户、金融机构等各个创新要素必须统筹规划、合理布局、协同创新。通过公共研发平台建设与共性技术开发与共享机制,来实现传感器全行业的高效运行,持续、健康、快速发展。第三是加大示范应用,可以围绕国家的重大工程任务、国家亟须的重要战略装备以及有代表性的社会经济生活需求,有组织地开展创新,体现新型举国体制的优势,通过传感器赋能,形成新质生产力,推动产业集聚,形成传感器产业的生态链。
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