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物聯(lián)網(wǎng)等智能化產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，將給包括MEMS在內(nèi)的傳感行業(yè)帶來巨大的發(fā)展紅利。除了5G和智能網(wǎng)聯(lián)汽車，傳感的應(yīng)用領(lǐng)域在未來20年，將在智慧城市、智慧家庭、智能制造、智慧醫(yī)療等重要應(yīng)用領(lǐng)域迎來快速發(fā)展，傳感器市場將呈井噴式增長。這一趨勢在傳感相關(guān)的主題展上尤為明顯，最近在上海的SENSOR CHINA展上，多家公司不同形態(tài)和應(yīng)用的傳感器產(chǎn)品技術(shù)及市場策略令人印象深刻。

晶華微：下一步發(fā)力工控、醫(yī)療和物聯(lián)網(wǎng)

杭州晶華微電子專注于數(shù)?；旌?a target="_blank">信號SoC芯片，在壓力和流量傳感器信號處理器領(lǐng)域耕耘多年。展會期間，該公司重點展出了“工控HART通訊控制器芯片”、“4~20mA電流 DAC”和“帶有高精度 ADC的SoC芯片”。這些產(chǎn)品適用于高精度測量、數(shù)據(jù)處理和通訊傳輸?shù)扰c傳感器有密切關(guān)聯(lián)的應(yīng)用。

據(jù)杭州晶華微電子有限公司總經(jīng)理兼技術(shù)總監(jiān)羅偉紹博士表示，傳感器技術(shù)正朝著智能傳感器方向發(fā)展，并迅速融入物聯(lián)網(wǎng)，目前熱門的物理量智能傳感器,如：壓力傳感器，慣性傳感器，光學(xué)和指紋傳感器都有巨大的市場需求量。晶華微在智能壓力傳感器、溫度傳感器方面有很成熟的方案，產(chǎn)品包括基于HART調(diào)制解調(diào)+4~20mA電流環(huán)DAC的工業(yè)儀表應(yīng)用方案、帶藍牙/WiFi的四電極交流脂肪秤方案、紅外測溫槍解決方案等。

“工業(yè)領(lǐng)域的壓力傳感要求更高的精度，我們的帶24Bits ADC的SoC現(xiàn)在一個月出貨量在500-700萬片左右，約占中國秤類市場50%的量。” 羅偉紹說。

圖：羅偉紹表示，晶華微所有芯片都是100%自主研發(fā)。

羅偉紹表示，國內(nèi)很多客戶的強項是在制造業(yè)方面，在設(shè)計產(chǎn)品，包括軟件、電路的設(shè)計都存在短板，所以晶華微會針對客戶的應(yīng)用場景做軟件開發(fā)以及電路設(shè)計，努力實現(xiàn)“為社會提供卓越的產(chǎn)品和服務(wù)”這一使命。

“以前很多獨立的方案公司會買我們的芯片為客戶做方案，后來我們發(fā)現(xiàn)作為IC的設(shè)計者，我們的應(yīng)用工程師對芯片內(nèi)部更熟悉，我們能為客戶開發(fā)更可靠、性價比更高的應(yīng)用方案?！?羅偉紹說，“現(xiàn)在中國大部分的客戶都是委托我們幫他們開發(fā)?！?/div>

目前，晶華微提供的大部分產(chǎn)品是標準型芯片器件，客制化的需求通?？捎绍浖崿F(xiàn)。羅偉紹提到：這種半定制的設(shè)計方式可在保護IC知識產(chǎn)權(quán)的同時，最大化兼顧細分市場客戶應(yīng)用方案的性價比和靈活性，有利于合作共贏。目前提供標準SoC，整合多種硬件功能，通過軟件定制實現(xiàn)客戶差異化需求。所以晶華微的芯片能滿足物聯(lián)網(wǎng)傳感器相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的多種功能需要。。

同時晶華微在工控行業(yè)也有多年布局， HART調(diào)制解調(diào)器芯片就是晶華微的亮點產(chǎn)品之一。HART協(xié)議是針對電磁場條件復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境，在4~20mA電流環(huán)信號過程量上疊加一個頻率載波信號，從而把模擬信號和數(shù)字信號雙向同時通訊，而不互相干擾。

“工業(yè)應(yīng)用場景更關(guān)注安全性、穩(wěn)定性和可靠性，HART協(xié)議已經(jīng)被工控行業(yè)認可并應(yīng)用多年?！?羅偉紹說，“2008年我們推出HART調(diào)制解調(diào)器芯片產(chǎn)品時，包括摩托羅拉在內(nèi)全球只有三家，我們是第四家。實現(xiàn)國產(chǎn)自主設(shè)計，打破國外芯片壟斷工控類市場的局面。目前我們已經(jīng)開發(fā)出第二代產(chǎn)品，占全球相關(guān)市場1/3左右份額?！?/div>

羅偉紹表示，晶華微所有芯片都是100%自主研發(fā)，晶華微將保持衡器及工控行業(yè)的持續(xù)投入，并重點開拓電池管理、醫(yī)療方面人體健康信號的測量和物聯(lián)網(wǎng)方向的智能傳感器等領(lǐng)域。

霍尼韋爾：氣體傳感的重點是智能化、小型化和IoT應(yīng)用

本次展會上，霍尼韋爾展示了兩款主推產(chǎn)品，針對醫(yī)療行業(yè)的無鉛氧和針對石油石化行業(yè)的丙烯腈。

據(jù)霍尼韋爾傳感物聯(lián)氣體傳感器大中華區(qū)銷售總監(jiān)華晴介紹，全球RoHS要求逐步實現(xiàn)無鉛化，醫(yī)療行業(yè)要求2021年所有測氧氣濃度的傳感器不能含鉛，主要是呼吸機和麻醉機，包括ICU重癥監(jiān)護室，而目前市場上的產(chǎn)品都是含鉛的?；裟犴f爾推無鉛氧產(chǎn)品可以助力客戶快速滿足市場新的需求，其產(chǎn)品可以與現(xiàn)有產(chǎn)品pin to pin兼容，對研發(fā)、認證非常友好。這對于長認證周期的醫(yī)療行業(yè)而言十分重要。

丙烯腈是比較特殊的氣體，其檢測傳感器比較小眾，供應(yīng)商不多，但對石油石化產(chǎn)業(yè)而言非常重要。相較于現(xiàn)在市場上傳統(tǒng)的泛化性檢測，霍尼韋爾丙烯腈檢測傳感器的壽命更長、響應(yīng)更快、穩(wěn)定性更好。除了丙烯腈，霍尼韋爾還計劃在氯乙烯等小眾氣體檢測上保持投入，以領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢，助力客戶提升工業(yè)安全系數(shù)，真正做到穩(wěn)定、可靠的安全生產(chǎn)?！斑@也是霍尼韋爾中國對社會的責(zé)任?！比A晴說。

圖：華晴表示，在中國，兩位數(shù)增長的市場，一定和環(huán)保相關(guān)。

霍尼韋爾在工業(yè)安全領(lǐng)域包括氣體探測、個人防護、傳感器三個業(yè)務(wù)，其核心作用是防護產(chǎn)業(yè)工人以免致傷，如個人防護用品是應(yīng)對被切割、被砸的可能危害；氣體防護則是避免中毒、爆炸、窒息的危害?！澳壳?，霍尼韋爾在中國最大的工業(yè)安全氣體傳感器市場，是石油石化、冶金、煤礦等，”華晴說，“我們看好石油石化市場的發(fā)展，雖然市場受中美貿(mào)易等地緣政治影響比較大，但只要油價能保持在60美元/桶附近波動，這個市場就能保持穩(wěn)定增長，增速不會低于中國GDP。”

華晴表示，在中國，兩位數(shù)增長的市場，一定和環(huán)保相關(guān)，且未來3-5年將保持快速增長的勢頭。其中，主要的環(huán)保應(yīng)用場景是廢氣排放。其中煙氣排放檢測市場走勢平穩(wěn)，揮發(fā)性有機物的排放的檢測是未來的增長點。

“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)是當(dāng)下熱點，排放費改稅將其上升到法律層面，彰顯了國家加快環(huán)保進程的決心?！比A晴說，“另外一個熱點是超低濃度排放、小型鍋爐的改造，這涉及對氮氧化物和硫化物的監(jiān)測，也是我們非常關(guān)注的。我們在全球最大的合作伙伴是排放領(lǐng)域市場領(lǐng)先的廠商，但其產(chǎn)品成本較高，對于低濃度氣體的檢測，我們在抗干擾層面做了技術(shù)提升，尤其是抗一氧化碳干擾的二氧化硫、抗氫氣干擾的一氧化碳等，性能優(yōu)勢非常大，國內(nèi)領(lǐng)先合作伙伴進行了各種測試，反饋不錯，相信今年國內(nèi)市場不少領(lǐng)先企業(yè)會用上新一代產(chǎn)品?！?/div>

華晴認為，不僅是霍尼韋爾，所有傳統(tǒng)制造業(yè)中，與傳感、安全、生產(chǎn)力相關(guān)的市場一定是增長最快的，這是一個大趨勢?；裟犴f爾此前在AI、5G領(lǐng)域涉入不深，今后會更愿意與國內(nèi)合作伙伴攜手發(fā)展。“這方面中國是走在全世界的前面。中國在核心的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)方面還是有一定差距，而我們更擅長前沿、理論、應(yīng)用層面的，結(jié)合國內(nèi)AI、5G創(chuàng)新來做整體方案，必能獲得雙贏?！?/div>

在氣體傳感產(chǎn)品迭代上，霍尼韋爾推動的方向主要是智能化、小型化、低功耗和IoT。不過工業(yè)安全領(lǐng)域客戶比較傳統(tǒng)，更信賴有線信號傳輸，所以在IoT領(lǐng)域的進度會慢一點。在小型化、智能化方面，速度相對較快，如產(chǎn)品帶自診斷，可數(shù)字輸出，幫助客戶把儀表做得更薄、更輕巧。據(jù)悉，今年底年底霍尼韋爾會推出1系列（小型化）產(chǎn)品，明年會推出帶自診斷功能的I（intelligent）系列。而之前，1系列只用于霍尼韋爾品牌的儀表里。

華晴表示，中國一直努力提升安全、環(huán)保方面的規(guī)范，企業(yè)要用更好的、滿足中國標準的傳感器。從工業(yè)安全、環(huán)保等領(lǐng)域來看，規(guī)范制定后，更重要的是提升、加強監(jiān)管的力度?！盎裟犴f爾希望更多的同行、從業(yè)媒體共同呼吁，產(chǎn)業(yè)上下游攜手提升安全意識，杜絕危險生產(chǎn)，一起守護工業(yè)生產(chǎn)安全?！?/div>

Senis：加強歐洲技術(shù)在中國的落地

Senis公司多年前由Prof. Popovic創(chuàng)立，其前身是SENTRON，在2004年被Melexis收購后，其創(chuàng)始人創(chuàng)立了Senis。該公司主要是從事于磁場，磁材料的檢測和測量，產(chǎn)品包括特斯拉及高斯表，以及一些大型的磁場掃描測繪儀。這些產(chǎn)品被中科院等科研院所以及歐洲的離子加速、核磁反應(yīng)研究機構(gòu)廣泛采用。Senis測量儀器的的精度可以達到50個PPM。其核心技術(shù)包括特殊工藝的霍爾探頭，以及后端信號處理；另一類產(chǎn)品是電流傳感器，電流范圍從幾千安到微安級，據(jù)Senis研發(fā)項目經(jīng)理Thomas Kaltenbancher介紹，其精度可以做到同行業(yè)最高。

本次展會上，Senis展示了兩個新產(chǎn)品：3D霍爾傳感器和角度傳感器。Kaltenbancher表示，該公司的3D霍爾傳感器可以做到業(yè)界最小的測量點，“在3D磁場里測量點越小，代表XYZ 3個軸表征的矢量越準。” Kaltenbancher 說，“我們的快速角度測量傳感器可以做到20萬轉(zhuǎn)，是目前世界上最快的一款測量角度的傳感器，目前我還沒有找到需要20萬轉(zhuǎn)的應(yīng)用。我們希望在中國市場找到更多的潛在客戶應(yīng)用，包括跟客戶一起做一些延伸的平行開發(fā)?！?/div>

圖：Kaltenbancher表示，Senis的戰(zhàn)略是跟中國的企業(yè)加強合作。

具體而言，Senis希望首先開拓工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和消費品應(yīng)用，其后則是汽車行業(yè)。“在快速角度測量里面最直接的一個應(yīng)用就是無刷直流電機控制，因為在做FOC矢量控制的時候，需要很精確的知道轉(zhuǎn)角的位置，就是轉(zhuǎn)子的位置和電流，所以通過這兩個數(shù)據(jù)可以很精確的控制電機的換向，這是最主要的一個應(yīng)用?！?Kaltenbancher 說，“3D霍爾傳感器，主要用于3D電流的測量，以及物體位置的移動測量，如控制遙感、線性位移接近等?！?/div>

不同于Senis的測試測量業(yè)務(wù)很早就進入中國市場，該公司的傳感器、芯片業(yè)務(wù)剛剛進入中國，“我們想在中國尋找一些新的合作。一個是可以直接應(yīng)用我們產(chǎn)品的客戶，另外也可以將我們的專利和技術(shù)授權(quán)給國內(nèi)的客戶?！?Kaltenbancher 說，“中美貿(mào)易戰(zhàn)，加快了中國政府對本地芯片研發(fā)力度的扶持。我們希望把歐洲的技術(shù)拿到中國來，扶持中國的企業(yè)快速的成長?！?/div>

Kaltenbancher 表示，在整個行業(yè)里面，中國的需求引領(lǐng)整個世界研究的方向。歐美雖然有很強的技術(shù)，但要跟著中國的需求走。所以，未來Senis的戰(zhàn)略是跟中國的企業(yè)加強合作，把歐洲的技術(shù)落地實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

麥樂克：智能市場起量杭深布局產(chǎn)線

杭州麥樂克科技股份有限公司是一家從傳感核心元件到各種傳感模組、傳感智能解決方案全覆蓋的ODM和OEM公司。該公司是目前國內(nèi)信噪比和透過率、截止率、敏感度最高的紅外特征敏感元器件和傳感器制造商。2016年底，麥樂克牽頭起草的“紅外特征敏感濾光元件”標準等項目通過工信部公告和國標委備案，正式成為國家行業(yè)標準。

麥樂克的傳感器核心元器件主要應(yīng)用于航天等高端領(lǐng)域，終端產(chǎn)品則主要用于智能家居、智慧生產(chǎn)、智慧園區(qū)。本次展會中，麥樂克展示了系列終端產(chǎn)品，在智慧生活上，主要是安防傳感器，如小尺寸煙感傳感器，由電池供電，電池壽命實驗室數(shù)據(jù)可以用10年，實際家用至少3年，該產(chǎn)品已拿到消防認證。其他安防類產(chǎn)品包括氣感、水浸、門磁等傳感器。

麥樂克公司董事長呂晶表示，麥樂克在智能家居應(yīng)用中主要采用紅外復(fù)合技術(shù)?！皢斡眉t外成本太高，但有些應(yīng)用——如二氧化碳檢測——必須用紅外傳感技術(shù)，而甲醛則對紅外不敏感要用化學(xué)或者燃燒的方式?！?呂晶說，“民用市場要求價格便宜、性能穩(wěn)定，但對精度的要求不高。精度高還想價格低，就得整合各種技術(shù)的優(yōu)勢，麥樂克的做法是用封裝、標定、算法、補償?shù)燃夹g(shù)進行最優(yōu)化整合。這對工程師的經(jīng)驗要求很高，因此近些年麥樂克研發(fā)了標準化的軟件，自動進行標定、補償?！?/div>

圖：呂晶表示，麥樂克的后端產(chǎn)品業(yè)務(wù)發(fā)展迅猛

在智慧園區(qū)上，麥樂克的產(chǎn)品可以通過探測溫度濕度、PM2.5空氣質(zhì)量等，再基于數(shù)據(jù)進行智能化反控，調(diào)節(jié)空調(diào)、新風(fēng)、開關(guān)窗等智能應(yīng)用，以提高辦公舒適度，提升能源控制效率。據(jù)悉，麥樂克跟阿里已經(jīng)對接兩年多，雄安是雙方第一個合作的項目。雄安政府每個房間里都裝有麥樂克的智能產(chǎn)品，通過它控制整個系統(tǒng)，讓人舒適工作。

在智慧城市方面，麥樂克的產(chǎn)品主要用于城市信息采集，如空氣質(zhì)量、有毒有害物質(zhì)或垃圾箱等，為更宜居的城市建設(shè)提供傳感解決方案。

在工業(yè)級應(yīng)用上，該公司的傳感方案是紅外測溫——非接觸式紅外傳感器，無需外接電源，精度高達+/-0.01度，可用在高端工業(yè)場景。呂晶介紹，常規(guī)工業(yè)測溫傳感器精度要求0.1度，消費類則是1度，麥樂克紅外測溫精度為0.01度，是目前領(lǐng)先的技術(shù)。其產(chǎn)品有用于航天發(fā)動機，可以精準控制監(jiān)測對象的溫度穩(wěn)定；也用于要求較高的汽車，對電機的溫度進行精準控制。

麥樂克還提供人體存在感測，呂晶表示，人體存在感測和人體移動感測不同，比如燈控，人體移動感測是人過來燈亮、離開燈滅，但人停止不動，感知不到就會滅燈，這在很多場景下不適用。

“目前人體移動傳感的量很大，但價格很低。” 呂晶說，“人體存在感測目前更多應(yīng)用在辦公或商業(yè)中，比如PPT播放感應(yīng)到有人存在就自動播放；智慧酒店中有人在空調(diào)就一直開著，人離開后再關(guān)；長租房也是一種新的應(yīng)用場景。人體存在感測是比較新的產(chǎn)品，市場前景看好?！?/div>

呂晶表示，傳感應(yīng)用和數(shù)據(jù)通信集成度很高，包括WiFi、藍牙、Zigbee、LoRa、NB-IoT等，不同公司的通信方式不一樣，即使同是Zigbee技術(shù)不同的模組廠也不一樣，“麥樂克全部打通，客戶用我們的傳感解決方案，數(shù)據(jù)可以直接展示直接用，為很多后端廠商提供了很大的技術(shù)支持?！?/div>

除了傳感核心技術(shù)研發(fā)，麥樂克的優(yōu)勢還有傳感器的標定。呂晶表示，標定的門檻很高，比如評測房間的空氣質(zhì)量，就要監(jiān)測二氧化碳、甲醛等氣體含量，傳感器檢測精度越高受環(huán)境影響越大，所以要進行標定，告訴傳感器在不同溫度、不同濃度等狀態(tài)下如何進行補償，以做到精準。

“我們花了3000多萬元、兩年時間建了全套的標定體系，這套標定系統(tǒng)是向德國設(shè)備商定制的，可以自動控制，再由我們改造成標定裝備，具體的標定細節(jié)制造商完全不了解，是我們所特有的?！?呂晶說，“很多較高精度的產(chǎn)品，友商眾多，但我們的傳感器經(jīng)標定后更穩(wěn)定，其它廠商的可能在常規(guī)狀態(tài)下表現(xiàn)也不錯，但高溫、低溫等狀態(tài)下的差距非常明顯?！?/div>

中國中高端傳感器很少，麥樂克是全球領(lǐng)先的三家高端紅外傳感核心元件廠商之一，產(chǎn)品可應(yīng)用于如氣象衛(wèi)星等航天領(lǐng)域。而作為IDM公司，從2018年開始，麥樂克的后端產(chǎn)品業(yè)務(wù)發(fā)展迅猛，目前已是前端總量的1倍以上。呂晶表示，這主要是由于智能市場需求起來了?？春檬袌銮熬埃湗房嗽?018年四季度投的深圳智能傳感器工廠已于今年7月批量生產(chǎn)，目前麥樂克的產(chǎn)線布局是：前端芯片在杭州，智能單品、模組、終端在深圳。

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