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传感器在物联网的发展趋势

传感器在物联网的发展趋势

作者:admin    来源:未知    发布时间:2022-02-18 09:38    浏览量:

在流行的物联网的带动下,未来整个传感器行业会有很大的发展空。然而,在传感器市场全球化、垄断化的今天,中国传感器的前进之路充满迷茫。以下是编辑对物联网普及下中国传感器行业的思考。

传感器是大数据& ldquo挖掘机& rdquo,是物联网的重中之重。

物联网的根是数据,传感器是大数据& ldquo挖掘机& rdquo,是最重要的设备之一。传感器将物理世界的信号转换为数字世界的信号,有很多类别,从传统的气压、CIS图像、麦克风到运动传感器。

就物联网市场新的应用趋势而言,物联网具有碎片化、多样化、跨领域、跨平台、时效性等特点。现在物联网的应用& ldquo碎片化& rdquo功能越来越弱,还有一些市场需求超过每年几千万台的单一应用产品,如智能音箱、防丢器、行车记录仪等。,这使得定义专用芯片以实现更好的集成度和性价比成为必要和可能。

同时,在过去的一段时间里,工农业设备和系统中常用的传感器模块增加了互操作性,使其成为物联网中的一种终端节点。

5G标准支持物联网/车联网应用,克服了蓝牙BLE、Zigbee、LoRa/Sigfox等无线互联标准的局限性,为物联网终端的普及提供了平台基础。

从传感器产品的发展趋势来看,

第一阶段主要在工业领域,市场消耗少,单价高,良品率低,主要追求业绩。

第二阶段,主要在消费类,市场消费量剧增,MEMS传感器进入大规模产业化阶段,价格大幅下降,满足基本功能。

第三阶段主要是在同类行业,对产品的功能和性能提出了更多的要求,产品线有更多基于性能升级的更新产品。

第四阶段重点关注物联网市场。随着物联网应用市场的快速增长,传感器的功能和用途越来越普遍,以数据收集和有效利用为考虑点。

5G会给传感器技术和产业带来哪些改变?

如上所述,物联网的根源是数据。所以,毫无疑问,5G是物联网发展的重要前提。

纵观整个社会的发展,从煤到石油,到电,最后到数据。数据流的平台是5G,没有5G数据流就不行。如果没有顺畅的数据流动,物联网的价值就会大打折扣。

显然,物联网是传感器的一个非常大的出口。事实上,物联网的概念在中国已经提出了相当长的时间,尤其是在2008年和2009年。当时国家还在无锡设立了传感器中心。过去十年,中国也做了很多物联网的应用,但都不是很成功,数量也不多。然而,这种情况在5G推出后彻底改变了。

表面上看,传感器是不同的场景,但应用开发的核心是大数据。如果端口在云上。如果没有5G这样的通信,它的数据粒度和各种数据的价值就很难表现出来。如果物联网的市场没有像现在这样崛起,其风口的到来对于传感器来说会受到很大的限制。

物联网中哪些传感器会先崛起?

物联网的市场很有意思。一方面,从传统消费电子产品的角度来看,到目前为止,我们还没有看到所谓的黑仔产品,一个杀手级产品。另一方面,物联网真的就在我们身边,是一个非常广阔的市场。

这两个方面看似矛盾,实则合理。

虽然我们很难在物联网上看到手机这样的所谓杀手级产品,但是物联网的很多应用正在悄然兴起。

举个很简单的例子,路上的相机不是传统的消费类产品,但是如果你看看这个行业过去5 & mdash经过8年的发展,实际上已经带动了几家公司做大,包括硬件公司和算法公司。你看几个人工智能的独角兽公司,基本都和这个市场的发展息息相关。

看物联网市场,必须抛开之前看消费市场的观念。

第一,物联网的市场范围很广,可能需要大量的定制,不仅仅是一般的产品。大量的定制需求,会让传感器更有价值。

第二,我感觉物联网市场的概念就像互联网+的落地。物联网有两种,一种是工业物联网,一种是消费物联网。我们以前谈工业物联网比较多,其实消费物联网在中国发展会更快。

消费者应用中的传感器趋势

1.继智能传感器之后,可穿戴无疑是一个大爆发市场。

因为智能手机是在电话这样一个基本通讯功能的基础上叠加了很多智能功能,所以可穿戴性是完全不同的角度。它从人的原始需求出发,更符合人们对电子产品使用便捷性的需求。比如可穿戴设备中有很多对人的身体和运动状况的测试,包括身体体征,所以是更人性化的产品。

可穿戴产品其实已经兴起很久了。八年前,美国一些公司像Fitbit很早就开始做了,但是没有很快起来,有几大原因。

第一,当时的硬件技术不够好。

其次,通讯技术还没有发展好。现在5G平台上的可穿戴传感器技术包括我们的运动传感器,功耗下降了很多,包括MCU底座,蓝牙等等。这和七八年前相比是很大的不同和进步。

现在可穿戴不仅仅是可穿戴,实际上它和手机有非常密切的关系,大量的计算都可以用手机来完成,但是一些非常个性化的与人相关的计算都是在可穿戴中完成的。包括你的手表,配合TWS耳机,这样就形成了一个闭环,对人体体征的检测,包括一些简单的通讯,都可以很好的完成。

2.未来的传感器会在性能和价格之间找到平衡点。

价格竞争当然是消费市场永恒的主题。

传感器提供两个概念,一个是功能,一个是性能。越来越多的应用与性能有关,这就需要更高精度的传感器,否则下面的ASIC处理会更复杂。以前手机应用主要在功能层面不需要传感器。没有高性能的要求,也许大家会单纯追求低价。但随着对性能的要求,未来传感器的趋势会在性能和价格之间找到合适的平衡点。

传感器的性能涉及到两个方面,第一是单个传感器的精度,第二是多种数据能否组合起来,通过这些数据可以计算出一些东西来产生新的性能和新的数据。

3.位置物理空之间的信息很重要。

除了手表、耳机等等,还有很多消费应用。我们被定义为工业产品,比如扫地机器人,pos机。现在越来越多的运动传感器被安装在pos机上来跟踪它们。相信这个概念很快就会大规模应用到高价值物流中。

与此同时,所有智能家居相关的应用,甚至包括智能门锁,也越来越多地安装一些基于运动传感器的定位传感器系统。

4.模块化传感器无疑是一个方向。

随着物联网的发展,各个单元的基本配置包括通信、算法等。如果使用传感器模块,可以接收更多不同的信号,并且可以产生更多的数据和值。模块化相当于延长了传感器的一根天线。比如局部导航,除了运动传感器加陀螺,还需要把磁传感器放在一起进行融合算法,才能做出更好的定位。

5.移动电话将增加各种新的传感器应用。

未来手机会加入更多新的传感器,一方面是因为大家可能会充分利用手机的大计算平台;另一方面,它依靠手机来实现一个新的特性功能。比如在视觉方面,如果给手机加上非智能红外传感器,用户会有一些新的感受,比如在很暗的地方看到图像。此外,还可以在手机中加入一些新的传感器功能,比如手持式超声波,可以基于手机的硬件,真正达到家庭使用的效果。

传感器公司的核心竞争力如何在外资的突破中崛起?

公司争夺传感器的核心是产品技术本身,因为传感器类似于模拟器件,与数字器件有很大区别,而数字器件往往取决于芯片的规模。传感器和ADI一样,注重性能,往往提高10%,价格可能提高10% & mdash;20%.

性能提升的核心在于产品设计和生产工艺的研发。

第一,我们希望我们的R&D能够让整个产品的技术在全球流动,要做到全球一流需要2-3年的时间,这对于一个初创公司来说可能不是一个很现实的目标,因为我们前面的一流公司已经做了10年、20年甚至更久。过去10年或20年产品R&D投资的迭代远远超过我们现在的投资。对我们来说,一个可能的机会是后发优势,因为我们过去已经看到R&D的许多尝试和错误,我们不需要重复同样的错误。但是为什么我们的目标不是二流的呢?这很简单。在越来越多的传感器应用中,尤其是与物联网相关的应用中,二流产品的性能/可靠性是无法达到的。

第二,传感器的下一个主窗口是物联网。在物联网的应用上,毫无疑问中国拥有全球最多的应用场景。物联网需要大量的定制,本地化的服务,本地化的解决方案,甚至设备设计定制,这些都变得非常关键。作为本土企业,在与外资企业的竞争中,本地化服务和产品定制会更有优势。未来芯片和应用的结合越来越深,本地化很重要,这也是我们的优势。

传感器设计制造企业在中国的发展还是很重要的。如果我们被别人控制了,我们肯定以后的发展会很危险。

这个半导体产业非常全球化。无论是中美摩擦还是日韩摩擦,半导体行业最终都是赢家或输家。美国对华为的限制阻碍了华为相关产品的生产;日本半导体化学品供应商停止供货,导致庞大的半导体公司三星和海力士生产不良。此外,TSMC占全球代工量的60%。在最先进的工艺中,只有TSMC能量产12纳米、7纳米甚至5纳米。所以这是一个非常全球化和合作的行业。

不被别人控制,不代表我们自我封闭,闭门造车。可能更重要的是如何让我们国家的半导体产业和世界其他地方的半导体更紧密的合作,成为不可或缺的一部分。

相比其他半导体公司的产品,我们国产传感器在世界上的排名是比较靠后的。今天我们看全球排名前30的传感器公司,中国只有两家,而且这两家也不完全是做传感器芯片的传统公司。他们更专注于传感器的封装和应用。以前国产传感器主要是从军工科研院所起步,产品主要针对军工或部分行业,现在也有一部分逐渐走向无人驾驶,但基本上还是处于一个品种多、数量少、单价高的市场。虽然我们国内的传感器企业这几年在一些消费市场有了长足的进步,但是中国的传感器要走向世界还有很长的路要走。

国内公司受限于规模、R&D能力、市场品牌等。,而且基本上只能单身。而欧美的大公司都是采取为客户提供一整套解决方案的策略。

传感器技术路线其实是一个很宽泛的问题,是在非摩尔定律之上,也就是超越摩尔定律。其实传感器的实现方式有很多种,比如我们说的陀螺仪,有人用光纤陀螺仪和应时,我们称之为半导体法MEMS。所以对于每个传感器,每个产品都有自己的发展路线,在不同的应用领域有不同的发展路线。

如果说物联网是主要方向,那么下一代传感器有几个关键方向:

首先,它是组合传感器的形式。

第二,需要有一定的性能和低功耗。当然,无论是尺寸还是成本还是有一定要求的。

第三,封装技术将不同功能的器件封装在一起。

传感器只是挖掘出一段数据。如果能在端口快速处理传输,比如边缘计算,就把ARM放入惯性导航传感器做一个定位计算。此外,为了满足物联网的应用需求,传感器封装技术将从传统的传感器封装发展到不同功能器件的封装。由于我们现在正在尝试将传感器、MCU、存储器、蓝牙等通信芯片封装在一起。当然,规模更大后,不同芯片封装在一起,也是更进一步的格式。

各大传感器设计公司的路线会大相径庭。比如国产的麦克风产品有很多,有的往低成本方向走,有的往高性能方向走。是完全不同的产品路线。其中一些将不同的应用结合在一起,如BOE,它希望将屏幕作为一个端口,像物联网一样切入市场。这个屏幕的载体不仅仅是屏幕,它需要把很多其他的设备放进去,才能成为一个真正的载体,应用到物联网上。

最后,中国半导体发展的关键在于不要自我封闭,闭门造车。

对于中国的半导体发展,尤其是在这样的大环境下,我们不应该把自己关在里面,关起门来发展。这个行业是一个非常国际化的行业,产业链非常长。从刚才说的原材料,比如很多化学品,到终端市场,整个产业链很长。

在材料方面,日本和欧洲可能发展得更早;装备方面,欧美日韩领先。在制造方面,台湾省整个芯片制造和封装的能力、产能和技术都是最好的。在应用方面,毫无疑问,中国处于非常有利的位置。

所以,如何把我们的优势和各个地方、各个环节的发展优势结合起来,找到自己的中国半导体发展之路,才是关键。

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