系列专题|智能传感器产业专利导航系列第5期：智能传感器产业发展机遇

智能传感器产业发展机遇

智能传感器作为现代工业和信息技术的重要基础，其发展受到多方面因素的影响和推动。在中国，智能传感器行业的快速崛起和持续发展得益于政策环境、市场需求、技术进、人才储备等多方面因素。

1.产业政策环境持续优化

自 2006 年以来，国务院、国家发改委、工信部等多部门都陆续印发了支持、规范智能传感器行业的发展政策，内容涉及智能传感器发展技术路线、智能传感器发展目标、智能传感器的应用推广等方面。2018 年中美贸易摩擦以来，多个行业单位、企业及产品遭受“制裁”“断供”等无端行为，高端关键技术及产品面临“卡脖子”风险。特别是 2020 新冠肺炎疫情引发的产业链供应链危机直接深化了上述问题的严峻性。

智能传感器作为电子元器件，处于电子信息制造产业的前端和上游，是支撑电子信息产业的基石，也是保障产业链、供应链安全稳定的关键。习近平总书记多次强调，如果核心元器件严重依赖外国，供应链的“命门”就会掌握在别人手里。

2021 年以来，为加快我国电子元器件及关键配套材料和设备产业发展，提升产业链供应链现代化水平，促进我国信息技术产业高质量发展，国家工信部印发《基础电子元器件产业发展行动计划(2021—2023 年)》，从发展方向、实现路径、推广市场以及配套方面，对基础电子元器件产业提出了规划。具体来看，针对新型 MEMS 传感器重点向小型化、低功耗、集成化发展，支持产、学、研合作。完善 MEMS 传感器行业配套，优化发展环境。

同年 9 月 10 日，工信部等 8 部门联合发布《物联网新型基础设施建设三年行动计划(2021-2023年)》，明确到 2023 年，在国内主要城市初步建成物联网新型基础设施，社会现代化治理、产业数字化转型和民生消费升级的基础更加稳固；创新能力有所突破——高端传感器、物联网芯片、物联网操作系统、新型短距离通信等关键技术水平和市场竞争力显著提升。

表1 中国智能传感器行业有关政策

时间	发文部门	文件	主要内容
2020.09	发改委	《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》	研发推广城市市政基础设施运维、农业生产专用传感器、智能装备自动化系统和管理平台，建设一批创新中心和示范基地、试点县。
2022.01	国务院	《“十四五”数字经济发展规划》	瞄准传感器、量子信息、网络通信、集成电路、关键软件、大数据人工智能、区块链、新材料等战略性前瞻性领域。发挥我国社会主义制度优势、超大规模市场优势，提高数字技术基础研发能力。以数字技术与各领域融合应用为导向，推动行业企业台企业和数字技术服务企业跨界创新优化创新成果快速转化机制，加快创新技术的程化、产业化。
2021.01	工业和信息化部	《加快电力装备绿色低碳创新新发展行动计划》	加速数字化传感器、电能路由器、湖流控制器、固态断路器等保护与控制核心装备研制与应用。加快数据中心、移动通讯和轨道交通等应用场景的新型配电装备融合应用与高度自治配电系统建设。
2020.02	国家发改委	《智能汽车创新发展战略》	提出推进车载高精度传感器、车规级芯片、智能操作系统、车载智能终端、智能计算平台等产品研发与产业化。此政策促进建设智能汽车关键零部件产业集群以及智能传感器行业汽车电子领域发展。
2019.12	工业和信息化部	《2019 年工业强基重点产品、工艺“一条龙”应用计划示范企业和示范项目公示》	明确“一条龙”应用，锁定压力传感器、气体传感器、温湿度传感器、磁阻传感器、光电传感器、通用位置声传感器、颗粒物传感器等，以产业链上下游供需能力应用为导向，针对关键环节提供基础产品与工艺。此政策推动智能传感器相关项目建设和技术突破，促进智能传感器产业链规范化协作与发展。
2021.9	工业和信息化部	《物联网新型基础设施建设三年行动计 (2021-2025 年）》	加快智能传感器、电子标签、电子站牌、交通信息控制设备等在城市交通基础设施中的应用部署，加强北斗定位技术在电动自行车方面的规模化应用。
2021.01	工业和信息化部	《基础电子元器件产业发展行动计划 (2021-2023 年)》	重点发展小型化、低功耗、集成化、高灵敏度的敏感元件，温度、气体、位移、速度、光电、生化等类别的高端传感器，新型 MBMS 传感器和能传感器微型化、智能化的电声器件。
2021.12	中央网络安全和信息化委员会	《“十四五”国家信息化规划》	加快推动重大技术装备与新一代信息技术融合发展。加强新型传感器智能测量仪表、工业控制系统、网络通信模块等得能核心装置在重大技装备产品上的集成应用，利用新一代信息技术增强产品的数据采集和分析能力。

此外，全国各省市也着力优化产业发展政策环境，相继发布了加快智能传感器及物联网产业园区建设的相关政策，目前，上海、浙江、江苏、广东、北京等各地区均积极发展传感器产业园区，壮大新兴产业，加快数字经济的转型升级。

表2 中国各省市智能传感器有关政策

时间	省市	文件	主要内容
2022.11	北京市	《北京市数字经济促进条例》	感知物联网建设应当支持部署低成本、低功耗、高精度、安全可靠的智能化传感器，提高工业制造、农业生产、公共服务、应急管理等领域的物联网覆盖水平。
2021.07	上海市	《上海市先进制造业发展“十四五”规划》	以突破技术、加快应用为重点，推动物联网与制造业等领域融合应用，重点支持无线射频识别(RFID)、近距离无线通信(NFC)等感知技术发展，推动智能传感器可靠性设计与试验、模拟仿真、信号处理等关键技术攻关，突破硅基 MEMS 加工技术、MEMS 与互补金属氧化物半导体(CMOS 集成、非硅模块化集成等工艺技术，推进在消费电子、汽车电子、工业控制、健康医疗等领域的规模化应用。提升国家智能传感器制造业创新中心公共服务能力。加快建设上海智能传感器产业园。到 2025 年，打造成为全国智能传感器产业离地，产业规模达到 800 亿元。
2021.06	上海市	《嘉定区关于支持智能传感器及物联网产业发展的若干政策》	重点支持智能传感器企业新建 MEMS 示范生产线及 MEMS 传感器芯片等专用芯片的关键技术产线改造，提升智能传感器及其枝心芯片自主化水平。优先推荐区内智能传感器相关企业中报国家级和市级技术改造项目和认定。
2022.08	江苏省	《江苏省“十四五“制造业高质量发展规划》	以高性能、国产化为方向，大力发展压力、流量、气体生物、加速度等先进智能传感器，突破智能传感器模拟仿真、信号处理、软件算法等关键技术，支持器件设计与制造工艺深度结合，支持微机电系统(MEMS)路件国产化代工平台、传感器集成协同制造服务平台建设和MEMS 工艺仿真多物理场耦合仿真等专用软件工具开发，提升中高端智能传感器产品供给能力。
2021.03	江苏省	《江苏省国民经济和社会发展第十四个五年规划和二鲁.五年远景目标纲要》	聚焦高端芯片、操作系统，人工智能关键算法，传感器等关键领域，推进基础理论、基础算法、基础材料等研发突破与选代应用。全面提升产业链供应链竞争力。
2022.12	广东省	《广东省新一代人工智能创新发展行动计划(2022-2025 年)》	加强人工智能基础处理器及智能传感器研究。发展人工智能计算架构，实现人工智能基础处理器自主研发加强芯片工程能力建设，提升人工智能基础硬件算力密度；突破智能传感器关键核心技术，发展高精度、高可靠性和集成化的智能传感器;推进面向智能制造、无人系统等新兴领域的视觉、触觉、测距、位置等智能传感器研发及转化应用。加强芯片工程能力建设，储备超大封装、Die 间高密互连、3D 堆暨等工程能力关键技术，提升人工智能基础硬件算力密度；突破智能传感器关键核心技术，重点发展高精度、高可靠性和集成化的智能传感器；着力推进面向智能制造、无人系统等新兴领域的视觉、触觉、测距、位置等智能传感图研发及转化应用。
2022.12	广东省	《深圳市关于推动智能传感器产业加快发展的若干措施》	积极承担国家战略任务。鼓励有关单位承担工业和信息化部等部委开展的智能传感器领域重大项目。根据国拨资金拨付情况给予不超过 1:1 的资金配套，国拨资金和市级配套资金总额不超过项目总投资的二分之一。
2021.04	广东省	《广东省国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》	重点打造珠江东岸屯子信息产业带，粤东粤西粤北地区主动承接珠三角地区产业转移。重点发展新一代通信设备、新型网络、手机与新型智能终端，高端半导体元器件、物联网传感器、新一代信息技术创新应用等产业。
2022.01	浙江省	《建设杭州国家人工智能创新应用先导区行动计划 (2022-2024年)》	加快重点应用场景智能产品、核心部件研发和产业化打通产业堵点。加快研制面向智能终端新应用场景的智能传感器产品，实现规模化生产。建立健全智能终端产品应用激励机制，支持建立人工智能创新产品展示体验中心。
2021.05	浙江省	《浙江省国内贸易发展“十四五”规划》《浙江省白由贸易发展“十四五”规划》	布局氮化惊、碳化硅为代表的第三代半导体产业项目，推动产业链、创新链深入融合。建设全球数字安防产业中心，重点发展视频监控人工智能芯片、智能传感器、射频识别等新技术的配套终端设备和解决方案。
2023.01	河南省	《2025 年河南省数字经济发展工作方案》	推动 MEMS 研发中试平台等重点项目建设，提升产业链发展水平。建立智能传感器协同发展机制，推动一谷多园”协调发展。高水平办好 2025 世界传感器大会，用好大会成果，推动重点项目落地。持续开展产销对接活动，推动制定燃气管网领域有关传感器产品标准支持企业与重点地市开展应用示范深入推进我省传感器产品在燃气领域的应用，
2022.01	河南省	《河南省“十四五”战略性新兴产业和未来产业发展规划》	推动省智能传感器产业研究院、中试基地加快建设，支持郑州·中国智能传感谷和开封、洛阳、新乡、鹤壁三门峡、南阳智能传感器产业园“一谷多园“建设，力争在智能传感器材料、设备、封装等细分领域培育一批创新能力强、竞争优势明显的企业，推动智能传感器全产业链发展。

2.行业科技创新步伐加快

国家智能传感器创新中心助力创新

2018 年 6 月，在工信部指导下，国家智能传感器创新中心成立，旨在围绕关键共性技术研发和中试，联合传感器上下游及产业链龙头企业开展共性技术研发，专注传感器设计集成技术、先进制造及封测工艺，布局传感器新材料、新工艺、新器件和物联网应用方案等领域，形成“产学研用”协同创新机制，打造世界级智能传感器创新中心。

目前，创新中心已建成智能传感器公共服务平台，测试服务能力主要包括 MEMS 加速度、MEMS 陀螺仪、压力和红外等传感器的测试标定、可靠性测试、ESD 测试、产品失效分析、器件工艺分析等多方面功能。其中，测试标定服务以面向消费级和汽车级芯片为主，已引进设备包括加速度/陀螺仪和压力传感器测试标定系统、高低温环境类试验箱、示波器、分析仪、信号发生器等检测设备。

此外，创新中心还联合产业链上下游共同组建了智能传感器联合实验室，研发传感器关键共性技术与行业应用传感器融合系统解决方案，为传感器的技术创新和标准化提供高效研发实验环境和产业合作环境。联合实验室已完成在智能驾驶、工业物联网、环境安全监测、智慧家居、智慧农业、智慧医疗等领域的系统级解决方案展示及验证实验室。

智能传感器数字化技术研发

如今数字化转型处于早期时代，中国对智能传感器的数字化技术研发十分重视，且集成电路在各技术环节的融合发展迅速，促进智能传感器未来发展趋势呈现数字化、更智能化、集成化展开。

数字化

智能传感器数字化应用广泛，例如存储器、CPU 等。数字化可以满足智能传感器的误差补偿、自动检测、逻辑判断等性能，对采集的数据具有唯一标记，消除人为因素的影响，提高智能传感器的实用性和精确性。德州仪器(TI)推出的一款更小、更轻、功耗更低的毫米波传感器，能够为自动驾驶汽车和工业测量应用提供更高的精度。开发智能传感器的数据算法以及系统技术从而实现世界数字化成为中国未来科技发展的核心，智能传感器也将成为数字化浪潮的核心。

更智能化

智能传感器是物联网获取有效信息的重要途径，其信息收集的功能和质量将直接影响信息的处理与传输，对物联网应用体系有着重大的作用。例如，华为打造全屋智能 AI超感传感器，凭借毫米波红外传感，智能辨别人或物体，推动智能家居发展。

随着计算机、互联网和移动通信网络两次信息产业浪潮的推进，物联网将成为信息领域的第三次变革。物联网作为互联网的延申，主要作用是将任何物品通过信息传感设备与互联网连接起来，以实现智能识别、监管和管理等功能。智能传感器作为物品与网络的桥梁，处于物联网整个构架体系的核心地位，更智能化的发展将成为承载物联网架构的重要趋势。

集成化

智能传感器在未来应领域将不断延伸，为精准且全面的计算客观数据和环境，实现智能传感器的集成化将有效的满足此需求，实现测量不同性质的参数且确保结果独立。中科院苏州医工所研发的甲醛浓度检测仪二代产品，是中国体积最小、重量最轻的甲醛浓度检测仪，成为传感器和模块集成化技术突破的代表。

3.行业市场需求日益旺盛

“十四五”，加快数字化发展、建设数字中国成为我国经济社会发展的一个重要目标。随之，数字政府、数字经济、数字社会的建设步伐逐步加快，智能传感器作为感知外界信息并进行信息化、数字化转变的关键基础部件，相应地需求也在进一步被激发。

物联网、汽车、5G、人工智能等技术推动智能传感器高速发展

物联网方面，2016 年中国物联网市场规模为 9,420 亿元，2022 年中国物联网市场规模高达 30000 亿元，处于高速发展阶段的物联网行业将衍生出大量且多元的新兴技术和新型产品，例如云计算、机器学习、自动控制、深度学习、信息传感等技术，而智能传感器是将这些技术落地的关键器件。因此，中国物联网行业市场规模将持续增大，为智能传感器行业的市场发展提供了巨大的潜力与空间。物联网连接数从 2016 年的 9.1 亿个增长至 2021 年的 47.3 亿个，复合增长率为39.0%，预计 2023 年超过 60 亿个。届时中国智能传感器的需求量将更大幅度的上涨，智能传感器的市场规模持续增长，物联网将推动中国智能传感器行业更快速的发展。

随着人工智能、工业自动化等高新技术的崛起和融合，将带动智能传感器技术不断深入交通、工业、消费等各个细分领域，其中在工业制造领域应用占比达 22%，成为智能传感器未来发展的主要赛道。

图1 2021 年中国智能传感器细分应用领域占比