细心点

展望未来，感知技术的前沿正在从“感知”范式向“感知与计算集成”范式演变。在硬件架构方面，“存储、计算、传感一体化”可能是未来的方向。文字|周峰 在嵌入式智能产品中，传感器实时准确地感知智能体的状态和外部环境。例如，人形机器人依靠惯性、视觉、力觉、灵活的传感器等来实现复杂环境中的导航、复杂的操作和交互。在智能网联汽车中，传感器成为高度自动驾驶的“眼睛”，通过摄像头、毫米波雷达、激光雷达等检测路况，发现障碍物，保障驾驶安全。因此，传感器的性能和信息融合的水平直接决定了智能系统在现实场景中的适应性、智能性和任务执行的有效性。是它们从理论模型发展到物理实体的基础。目前，嵌入式智能产品仍然主要依靠单传感器同步数据采样，如惯量、扭矩、温湿度等，以及后端算法的解耦处理来实现传统的识别。随着嵌入式智能技术的发展，传统传感器受到尺寸和功耗的限制，难以满足机器人对自身状态和外部环境的综合识别需求。主动认知水平与自我调节、自我学习和自我实现的能力之间存在巨大差距。小型化、低能耗、高集成度和低成本是下一步的发展方向。参观者体验魔线科技（东莞）有限公司展出的指尖压力传感器（2025年4月24日摄） 毛思谦 摄/本刊 中国是最大的智能传感器国家之一世界各地的消费市场。中国是全球最大的智能传感器消费市场之一。 2024年国内智能传感器市场规模将突破1600亿元，年均增速约15%，是全球智能传感器增速的1.5倍。钢铁冶炼任何传统工业制造领域的“智能向数字化转型”都催生了对温度、湿度、压力传感器等智能传感器的强劲需求。此外，新兴的可穿戴应用、机器人和设备AR/VR的积极作用正在推动MEMS惯性传感器、声学传感器和6D力传感器的巨大销售，年复合增长率超过20%。嵌入式智能产业的快速发展带动了整个传感器产业链的发展。传感器上游产品业态主要包括惯性、六维力、声学、温湿度、压力、触摸CMOS图像传感器芯片及敏感元件例如应变计和电阻应变计。中游环节汇集了上游芯片封装和组合的厂商，生产各种机器人传感器产品，形成机器人环境感知、动态平衡和灵巧操作的多模态传感基础。下游板块主要包括仿人机器人厂商及相关应用场景，如优币、御数科技等，市场需求旺盛。随着智能网联汽车、仿人机器人等的不断推广，传感器市场潜力巨大。传感器网络由多种类型的传感器和微传感器、微执行器和数据处理器集成的系统组成，正受到越来越多的关注，智能传感器市场可能会提供强劲的增长动力。到2035年，日本人形机器人市场规模预计将超过300。0亿美元可创造价值超过100亿美元的传感器市场汉500亿元。中国还没有产生世界领袖。嵌入式智能产业的爆发式增长，为我国相关传感器产业设计提供了较大的发展空间。然而，也必须认识到工业发展存在一定的风险和挑战。传感器产品研发与基础研究、跨学科研究、理论创新、中高端制造等要素深度关联，需要长期的技术积累和重复。从产品来看，比如传感器结构正在从传统机械向智能化、集成化、量子化发展。认知替代和超越的特征日益明显，其战略重要性日益增强。许多国际主要传感器公司正在加速设计并获得市场优势。最近几年，博世和意法半导体开发了多种集成AI软件的高精度MEMS传感器，以满足人形机器人的需求。意法半导体使用 dDual 加速设计来满足正常运动跟踪和高强度冲击监测需求，而博世则使用骨传导和其他技术来区分命令语音和环境噪声。目前，我国量产的传感器类型相对有限，类型谱化程度有待提高。就产业链而言，国内能够完全覆盖传感器产业链的企业很少。大多数设计公司依赖铸造厂进行密封或必须购买半成品进行再加工。总体研发能力有待加强。目前还缺乏高效、实用、具有自主知识产权的设计工具。从产业生态的角度看，产业链的变化部分关键参数指标缓慢，且针对不同应用场景的同类型传感器缺乏详细的性能指标规范，限制了产品标准化和大规模应用。抓住机遇，勇于突破。我国嵌入式智能产业快速发展，传感器产业正处于关键时期。上下游产业链必须勇于抓住这一机遇，不断突破，提供高性能、可靠的传感器产品。加快关键前沿核心技术攻关。展望未来，感知技术的前沿正在从“感知”范式向“感知与计算集成”范式演变。在硬件架构方面，“存储、计算、传感一体化”可能是未来的方向。基于忆阻器阵列等神经形态硬件构建的集成传感器计算芯片可实现空间特征重新提取和初步分类，深度集成存储器、处理器和传感器，可显着降低功耗和数据传输延迟。片上光互连技术的引入为这些密集集成的智能单元提供了超高带宽和低延迟的通信骨架。提高传感器制造工艺的性能和稳定性，建议依托国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目，推进薄膜沉积、异质集成封装技术、双面光刻技术、牺牲层等重要共性工艺。推动高强硅衬底、SOI等上游材料研发、验证和规模量产。集成面向未来的设计、传感、存储和计算、多模态传感技术的智能芯片技术hnology、TinyML（机器微学习）技术等前沿智能传感器技术。增加后续应用的吸引力。我公司以嵌入式智能产业发展为契机，坚持整机带芯片、用芯片带动整机发展的原则，积极拓展传感器产品的后续应用。强化行业市场应用需求带动作用。利用其举办供需对接会，整理集成智能传感器需求目录，促进产业链上下游有效耦合。它将建立在日益重要的项目之上，以促进传感器产品在智能互联汽车和机器人等领域的应用演示。此外，首台（套）国产传感器的保险赔偿机制尚未完全覆盖。这个问题。考虑添加其他类型的保险。如果产品不符合合同约定的技术规格或造成后续生产线损失，保险公司可以进行赔偿，为终端企业解决检测风险高的问题。有利于企业做大做强。考虑企业主动、政府、大学等参与的技术创新机制和人力资源激励机制，建立设计、制造、包装、检验全产业链协同的研发生产体系。大企业依托资本方和下游应用企业，通过兼并重组、参股等方式帮助整合国内企业资源，上下拓展、横向拓展，进一步增强企业实力。鼓励时代大企业纷纷上市，通过金融市场为企业进一步发展筹集资金，开辟更多的融资和再融资途径。同时，上市有利于规范国内传感器企业的法人治理结构、完善管理制度、提高运营效率。鼓励传感器厂商与嵌入式智能企业建立联合实验室，攻关核心技术，加快产品升级迭代，优化产品成本，提高企业竞争优势。此外，大多数产业扶持政策的周期为3至5年，而智能人体传感器的技术研发周期为5至8年。针对目前企业因担心“政策暂停”风险而不愿投资的情况，我们专门制定了智能人体传感器的长期规划，以形成长效体系。em。 （作者为中国电子信息产业发展研究院集成电路研究所（Cyadi研究院）所长）
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