全球最快物聯網市場，國產傳感芯片不能慢

2009年我國提出“感知中國”，物聯網被正式列為國家五大新興戰略性產業之一，開啟了我國物聯網發展的新紀元。歷經七年，我國物聯網形成了包括芯片、設備、軟件、應用等相對完善的物聯網產業鏈，從市場規模來看，2016年物聯網市場規模高達9000億。我國建成了全球最大的NB-IoT網絡，形成了最為活躍的物聯網應用市場。

物聯網產業內部層次分明，感知層、網絡層、平臺層與應用層，各自形成獨立市場，各有專業玩家，呈現出不同生態。

我國物聯網各細分領域都處于高速發展階段，但與此同時，我國在物聯網傳感器方面有待突破。“目前我們最缺乏的是感知能力。”工業和信息化部原副部長、北京大學教授楊學山在2018中國物聯網產業生態大會上曾表示，中國的物聯網經歷了七年多發展，無論是在技術還是應用領域，都取得了巨大的進步，但總體來看還存在不足。

感知是瓶頸

在物聯網各項基礎技術中，感知技術是物聯網的根底和核心，同時也是制約我國物聯網發展的最大瓶頸。數據顯示，我國傳感器市場中約70%的份額被外資企業占據，我國本土企業市場份額較小，而主要集中在技能層次低的領域。

“由于傳感器門類眾多，技術門檻不一，我國在常規的傳感器方面有所布局，但高精度的傳感器是短板。”河南師范大學從事物聯網研究的教授袁培燕向《通信產業報》（網）記者表示，集成電路的特征尺寸越小意味著該器件的集成度越高，性能越好，物聯網系統中傳感器的尺寸越小對于系統在布置時也意味著更加方便、性能更優。

作為智能化、小型化傳感器的代表，MEMS利用傳統的半導體工藝和材料，集微型傳感器、微型執行器、微機械機構，以及信號處理和控制電路等于一體的微型器件或系統，是未來傳感器的發展方向，也是物聯網的核心。廣泛應用于衛星、運載火箭、航空航天設備、飛機、汽車、機器人等領域。

如果我國不能掌握MEMS傳感器的制造技術并主導其生產，無疑將阻礙本土物聯網產業前進的步伐。

追根溯源：物聯網大腦

感知能力的不足，追根溯源是芯片問題。作為物聯網的“大腦”，芯片是物聯網幾乎所有環節都必不可少的關鍵部件之一。依據芯片功能的不同，物聯網產業中所需芯片既包括集成在傳感器、無線模組中， 實現特定功能的芯片，也包括嵌入在終端設備中，提供“大腦”功能的系統芯片——嵌入式微處理器，一般是MCU/SoC形式。

記者通過梳理發現，在物聯網芯片廠商中，既有傳統的國際半導體巨頭，如ARM、英特爾、高通、飛思卡爾、德州儀器、意法半導體等。也有國內廠商包括：華為海思、展訊、北京君正等。

國外廠商在無線通信芯片、傳感器芯片、嵌入式微控制設計等領域均占據一席之地，而國內廠商從特定細分領域入手，包括無線通信芯片、安全芯片等，在設計、制造、封測等也有涉足。但在傳感器芯片領域幾乎看不到國內企業的身影。

突破瓶頸 任重道遠

“物聯網芯片是比較復雜的一個產業，涉及到研發、設計以及生產等環節。”中國移動北京集成電路創新中心總經理肖青向《通信產業報》（網）記者表示，“我國在材料、制程以及工藝等關鍵技術領域缺乏積累，所以這是一個長期的過程。”

以MEMS為例，它用微加工技術將各種產品整合到基于硅的微電子芯片上，MEMS工藝與傳統的IC工藝有許多相似之處，如光刻、薄膜沉積、摻雜、刻蝕、化學機械拋光工藝等，但有些復雜的微結構難以用IC工藝實現，必須采用微加工技術制造。包括硅的體微加工技術、表面微加工技術和特殊微加工技術。除此之外，MEMS制造還廣泛地使用多種特殊加工方法，法包括鍵合、LIGA、電鍍、軟光刻、微模鑄、微立體光刻與微電火花加工等。

同通用芯片一樣，傳感芯片的生產制作過程尤為復雜。而且，在芯片生產加工中需要的材料中國產材料的使用率不足15%，高端制程和先進封裝領域，半導體材料的國產化率更低，且部分產品面臨嚴重的專利技術封鎖。

物聯網基礎技術的薄弱，需要長期投入和重視，基礎技術的進步最大的動力來自于科技的突破。袁培燕表示。中國目前的科研體系包括經費體系、科研考核體系都需要改革。

自主創新是必須要走的路，此外引進吸收和國際合作必不可少。“芯片產業是一個高度分工協作的產業。一部手機里面就有幾十顆芯片，全部靠自主來解決并不現實。”肖青表示。

此外，物聯網產業的發展需要生態的建設。矽力杰市場總監王永斌表示，物聯網的規模應用需要平臺的搭建，巨頭企業的加入，以及5G網絡的成熟。

記者手札

暗自生長的力量

翻閱了一些中國物聯網發展的報告之后，因為想更大程度的了解中國物聯網產業的真實情況，采訪了高校科研人員、集成電路研發人員以及物聯網應用企業人員。“傳感器芯片是短板，很大程度上是源于目前缺少平臺和規模應用來帶動，有了平臺和應用，芯片研發1-2年應該可以出來。”，“我們局部在追趕，像NB-IoT我國已經掌握很大的話語權，在NB-IoT芯片設計研發，產業化方面都做得不錯，尤其是隨著5G中國領跑，將帶來更多改變。”“在一些常規的傳感器領域，我國已經有不少應用。”采訪中，這些來自不同領域的受訪者表達著對中國物聯網發展的樂觀。我想，這些樂觀并非盲目，中國巨大的應用市場，以及越來越多的本土巨頭企業的加入，讓中國物聯網有了更遒勁的暗自生長的力量。（趙妍）