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被採訪者簡介:
趙延輝，ADI微機械産品線高級應用工程師，主要負責ADI現有MEMS産品數據手冊、應用筆記、評估闆、參考設計的開發，新産品的定義，以及對亞太地區的客戶支持。
他於2008年1月獲得北京航空航天大學通信與信息係統專業碩士學位，而後加入ADI至今，他已先後在國內外期刊雜誌上發錶論文十餘篇，完成各種參考設計十餘個。
問：近些年來，傳感器在人們生活中扮演著越來越重要的角色。請您展望未來幾年，傳感器的市場發展趨勢是怎樣的？哪些應用領域將成為傳感器應用最廣泛、發展最迅速的市場？
答：隨著我國汽車電子、新型數字消費電子和醫療電子等産業的快速發展，國內市場對傳感器的需求呈現出快速增長的趨勢。據中國電子信息産業發展研究院預測，未來五年國內傳感器市場年複合增長31%。汽車、物流、礦業探勘、煤礦安監、安防、RFID標簽卡領域的傳感器市場增長較快。其中，消費性産品與汽車行業對傳感器的需求量最大。總體來看，中國傳感器市場前景廣闊。
在此背景下，許多新興市場需求湧現，客觀上促進傳感器技術的創新。傳感器技術在未來的發展主要錶現在以下幾個方麵：第一，對於新型敏感材料的研發，用以提高精確度和響應速度。而通過新型敏感材料的研發，研製出新型傳感器，主要是光電子、微電子、生物化學等新技術。第二，微型化的同時降低功耗。將會出現微米甚至納米級別的微型器件，同時降低功耗。第三，集成化及智慧化趨勢，即傳感器與IC的集成製造技術及多參量傳感器的集成製造技術得到發展，以及在集成化基礎上使得信號檢測具有一定的智慧。
雖然傳感器市場前景廣闊，然而在市場發展的過程中也將遇到極大的睏難及挑戰。在技術方麵，我國缺乏傳感核心技術，導緻很難與外資企業抗衡。因此，也導緻外資企業佔據大部分中高端市場份額。在市場方麵，低端市場競爭價格戰和同質化競爭嚴重。

問：未來傳感器技術的發展趨勢是怎樣的？傳感技術的創新主要體現在哪些方麵？模塊化、係統化、智能化是否是傳感技術發展的潮流？
答：傳感技術發展的主要趨勢為；強調傳感技術係統的係統性和傳感器、處理與識別的協調發展，突破傳感器同信息處理與識別技術與係統的研究、開發、生産、應用和改進分離的體製，按照信息論與係統論，應用工程的方法，同計算機技術和通訊技術協同發展。
傳感技術的創新主要體現在：
1. 利用新的理論、新的效應研究開發工程和科技發展迫切需求的多種新型傳感器和傳感技術係統。側重傳感器與傳感技術硬件係統與元器件的微小型化。
2. 利用集成電路微小型化的經驗，從傳感技術硬件係統的微小型化中提高其可靠性、質量、處理速度和生産率，降低成本，節約資源與能源，減少對環境的汙染。
3. 集成化。進行硬件與軟件兩方麵的集成，它包括：傳感器陣列的集成和多功能、多傳感參數的複合傳感器。
4. 智能化。側重傳感信號的處理和識別技術、方法和裝置同自校準、自診斷、自學習、自決策、自適應和自組織等人工智能技術結合，發展支持智能製造、智能機器和智能製造係統發展的智能傳感技術係統。
5. 研究與開發特殊環境下的傳感器與傳感技術係統。對一般工業用途、農業和服務業用的量大麵廣的傳感技術係統，側重解決提高可靠性、可利用性和大幅度降低成本的問題，以適應工農業與服務業的發展，保證這種低技術産品的市場競爭力和市場份額。徹底改變重研究開發輕應用與改進的局麵，實行需求驅動的全過程、全壽命研究開發、生産、使用和改進的係統工程。

問：基於MEMS的傳感器技術的發展機遇如何？基於MEMS的傳感技術創新的要點和難點有哪些？
答：與傳統的傳感器技術相比，MEMS體積小、重量輕、成本低、能耗低、可靠性高、易於批量生産、智能化高。現在正處於高速發展的前夕，MEMS的廣泛應用將在多領域給人類發展帶來深遠影響，如信息、航空航天、醫學、生物學等方麵。
目前，MEMS傳感器主要應用在汽車和消費電子兩大領域。汽車工業是傳感器的一個重要應用領域。每臺汽車會有40到上百個傳感器，而汽車智慧化的發展趨勢也將促進汽車市場對傳感器的需求。其應用方嚮和市場需求包括車輛的防抱死係統(ABS)、電子車身穩定程序(ESP)、電控懸掛(ECS)、電動手剎(EPB)、斜坡起動輔助(HAS)、胎壓監控(EPMS)、引擎防抖、車輛傾角計量和車內心跳檢測等等。其中電子車身穩定程序ESP得到衆MEMS廠商的高度關註。由於其主動防滑功能要求更多的傳感器和先進的處理係統，因此將帶動汽車電子MEMS傳統應用市場的需求。MEMS傳感器在消費電子領域中主要應用於運動/墜落檢測、導航數據補償、遊戲/人機界麵、電源管理、GPS增強/盲區消除、速度/距離計數、其他體育和保健應用等等。這些MEMS技術都在很大程度上提高了用戶體驗，並帶來了全新的電子消費産品。其中加速度計是該市場中第一大應用産品。而近期陀螺儀增長迅速，已經成為繼加速度計後的第二大應用産品。
隨著人口老齡化和中國醫療保健係統的健全，各種遠距離監護和高精度治療設備將越來越多地被引入。醫療保健市場逐漸成為MEMS傳感器應用的又一大市場。
MEMS具有微型的特點，可以代替器官植入、微量檢測，主要的發展方嚮是血管內手術和顱內手術以及細胞手術。
除去以上三個領域，在軍事中，MEMS也有很大的應用。

問：基於傳感器的傳感網、物聯網是傳感技術應用的潛力市場，但其發展並未如人們想象的那麼順利，您認為其發展麵臨的主要挑戰在哪些方麵？應該如何去解決這些挑戰？
答：物聯網作為一個新興産業將會發展成為一個上萬億元規模的高科技市場。在未來，可以想象通過物物相連的龐大網絡實現智能交通、智能安防、智能監控、智能物流以及家庭電器的智能化控製。前景固然美好，但從目前全球狀況來看，物聯網的發展和普及仍有很多問題需解決。
首先，資金與成本。實現物聯網，必須在所有物品中嵌入電子標簽，並需安裝衆多讀取和識別設備以及信息處理係統，而這就需要大量的資金支持。而電子標簽的嵌入也會導緻成本的上升，在成本未能普及的情況下，物聯網的發展將受到限製。
其次，標準統一。物聯網的發展必然涉及通信的技術標準，而統一各類層次通信協議標準則是一個漫長的過程，國內的RFID標準已提及多年，但至今仍未統一，這正是限製我國RFID發展的關鍵因素之一。物聯網的各類技術標準有待國際上共同協商。
第三，技術支持。主要為三個方麵：一是關於通信距離瓶頸。長距離的數據傳輸，仍需要技術支持；二是關於外部環境指標。目前傳感器對外部環境指標要求比較高，特別是對濕度、溫度的要求，一旦外部環境發生較大變化，就會影響到傳感器；三是關於網絡安全。無線傳輸中的信息容易被竊取，係統的安全和隱私性難以得到有效保障。
最後，産業化。物聯網的産業鏈龐大，其産業化必然需要芯片商、傳感設備商、係統解決方案廠商、移動運營商等上下遊廠商的通力配合。而商業模式與利益機製未確定的情況下，一定程度上會製約著物聯網的發展。

問：貴公司提供什麼樣的傳感解決方案？相比較其他廠商的差異化和核心競爭力是什麼？
答：ADI可以針對不同的運動監測，提供完整的信號鏈解決方案。比如振動監測，一般需要三軸加速度傳感器，而後用ADC採樣加速度數據，再用CPU對加速度數據做FFT處理，以分析振動頻率，而這些功能都可以用我們一顆芯片實現，比如我們的ADIS16227, ADIS16228。再比如導航應用，一般需要三軸的加速度計來測量速度和位移，三軸的陀螺儀來測量航嚮角，俯仰角，滾轉角的變化，三軸的磁力計來測量初始方位，一個氣壓計來測量高度變化，傳統的解決方案是需要用戶自己搭建正交係統，而後再做傳感器調理，補償，校準等工作。現在隻需要用ADI的十自由度IMU即可實現單芯片的解決方案。同時ADI的傳感器不隻是關註基本運動檢測或新穎的功能，而是更關註至關重要的係統性能參數，安全和可靠性，以及在極端環境下的芯片性能。比如我們新一代的四核陀螺儀ADXRS453,ADXRS646等，可以提供出色的振動抑製特性，也就是說在有外界幹擾的情況下，依然可以保證精度輸出。再比如我們的雙軸加速度計ADXL206,在高溫175°C的環境下，依然可以保持靈敏度，噪聲和零點精度等關鍵性能。

問：貴公司傳感技術和方案的未來市場發展策略是怎樣的？麵對發展潛力巨大的應用如何抓住市場機會？對於所麵臨的挑戰，有什麼樣的應對辦法？
答：衆多新興機遇的湧現要求半導體廠商提供更高精度、穩定性更好的高集成度傳感器模塊。基於此，ADI繼續將重點放在開發傳感器的核心技術，以提供最好的工業級加速度計和陀螺儀。同時，ADI還將繼續提供更多高集成度的傳感器，以適應不同市場的需求。

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