MEMS传感器可以充当人的“五官”和“皮肤”
传感器与计算机、通信被称为信息系统的三大支柱,传感器技术优劣成为衡量一个国家科技水平和是否处在国际战略竞争制高点的重要标志,是发达国家高度重视和争相发展的核心基础技术。人类步入21世纪,全面步入信息时代,从一定意义上讲,就是进入了传感器时代。传感器与通信、计算机被称作为现代信息系统的三大支柱。
传感器技术发展与应用成为衡量一个国家信息化程度的重要标志,同时也是衡量一个国家科技发展水平的重要标志。传感器产业已被国内外公认为是具有发展前途的高技术产业,以其技术含量高、经济效益好、渗透力强、市场前景广等特点为世人所瞩目。在现代控制系统中,传感器处于连接被测对象和测试系统的接口位置,构成了系统信息输入的主要“窗口”,提供着系统进行控制、处理、决策、执行所必须的原始信息,直接影响和决定着系统的功能。传感器可以直接接触被测对象,也可以间接接触。许多控制系统功能因控制对象的信息难以采集与获取而无法实现,成为系统技术发展与提升的障碍,也成为大数据的来源和采集以及物联网技术与发展的最大障碍。
如果把计算机比喻为人的大脑,通信比喻为人的神经系统,那么MEMS传感器就是“五官”和“皮肤”,承担着感知并获取自然环境中的一切信息数据的功能。西方发达国家正因为重视传感器等技术,逐步形成了全球高新技术发展以及军工武器装备的基础技术的应用差异。上世纪70年代初,西方忽视了传感器技术发展,呈现出“大脑发达”而“五官迟钝”的尴尬状态,致使计算机以及通信技术受到严重制约和影响。从上世纪70年代中期开始,各国相继加快传感器发展。从上世纪80年代初开始,美国、日本、德国、法国、英国等纷纷制定相关计划并列为长远发展规划的重点,倾注人力、物力和重点投资进行研究开发,以年20%~30%的速度高速发展,长期予以重点支持,使传感器技术明显提高,并于2003年将其列为21世纪最具影响和改变世界的十大新技术之一。
目前全球传感器约有2.6万余种,随着技术创新,新品种和类型不断出现。而我国目前约有1.4万种,约占全球的1/2,其中大多为常规类型和品种,在医疗、科研、微生物、化学分析等特种高技术领域仍有大量的品种短缺和空白。全球从事传感器研制与生产的厂家有6500多家,其中美国、欧洲、日本均超过1000家,俄罗斯有800多家,其他国家和地区有2700多家。在市场销售方面,美国居首位,占总销售额的35%、日本约20%、德国约15%,三国占据了世界市场的70%。
预计未来5年增长率将超过15%,仍然是高增长行业。市场、技术和政策三大因素将驱动传感器产业快速发展。随着电子、材料、物理、化学等多方面发展,特别是MEMS工艺技术的成熟和应用,满足市场需求的多功能、微型化、数字化、系统化、网络化、智能化传感器不断涌现,形成传感器发展新热点。