目前智能传感器技术在国际环境下的发展

智能传感器市场是随着物联网、移动互联网等新兴产业的迅速发展而迅速成长起来的。

它由感应元件、信号调理电路、控制器(或处理器)等组成，实现了数据的采集、转换、分析、甚至决策等功能。智能传感器可以提高传感器的精度，减少功耗和体积，实现网络的可组网性，从而扩大了传感器的应用范围，使其得到更快的发展。

主要以硅材料微加工技术和CMOS电路集成技术为基础的智能传感器。根据生产工艺的不同，智能传感器可以分为微机电系统(MEMS)、互补金属氧化物半导体(CMOS)和光谱学三大类。

微机电技术和CMOS技术易于实现低成本的大规模生产，可将传感器元件与偏置、调理电路乃至超大规模电路集成在同一基片或封装中，使器件具有多种检测功能和数据智能处理功能。比如，利用霍尔效应检测磁场，利用塞贝克效应检测温度，利用压阻效应检测应力，利用光电效应检测光线等智能装置。

到目前为止，许多智能传感器已经广泛地应用于人们的日常生活，例如智能手机，智能家居，可穿戴设备等，在工业控制设备，智能建筑，医疗器械，物联网，检测与测试，以及诸如监视与瞄准等军事领域中都发挥着重要作用。

分析市场和应用。

主要产品有压力传感器、温度传感器、触摸屏等，都有两位数的增长速度。基于MEMS、CMOS、光谱等主流技术的智能传感器市场正处于快速成长周期。

智能化传感技术推动了军事应用的发展。

强烈的军事应用需求持续推动传感器技术的发展和变革。CMOS、硅微加工、MEMS主流技术是实现传感器智能化的主要手段，也是实现传感器数据融合的硬件基础，是降低成本的有效途径。

感测器资料融合

将多个传感器或多个来源的信息进行数据融合，得到更准确、可靠的信息或结论。比如，装备电子系统的无人驾驶飞机，必须融合来自红外，视频和位置传感器的数据。信息融合要求传感器具有高度的控制计算能力和微型化。

战地监视和目标定位传感器

美国国防部根据对传感器的研究，将战场监视和瞄准传感器分成几大类，见图4。以MEMS,CMOS和光谱技术为基础制造的传感器主要有：

监测和电子情报智能传感器，其在航空航天的应用包括环境探测、安全和地球观测服务，并涉及水下船只、智能电子装置(IED)、鱼雷和导弹的探测和跟踪，关键基础设施保护方面使用视频监测；

使炮塔等武器精确定位，并使智能传感器在特定高度保证射击精度；

多功能军用智能传感器集成装置，满足军事应用对传感器系统的快速感知、操作、响应等方面的要求。图4美国国防部战场监控与目标定位传感器参考分类

空间应用传感器

一个中型的太空飞行器拥有大约数百个传感器，需要开发智能传感器。航天应用中对传感器的抗辐射加固等方面的特殊要求，比其它军事领域更高。开发地面智能传感器是实现空间应用的一个重要途径。将电磁技术应用于遥感传感器信息采集的重要技术领域。各种遥感传感器在不同的电磁频谱范围内工作。表格1列出了典型的遥感传感器在科学研究，地球观测和天气预报方面的应用。

在传感器、MEMS和CMOS技术的推动下，美军智能传感网的发展明显加快，拟实现微小化、智能化、网络化、分布式和传感器信息融合，可为底层作战人员提供强化态势感知手段。

这个应用领域包括各种各样的各种传感器。数字信息的初级处理可在一个传感器上完成，图像/信号处理功能有助于发现目标，进行识别和分类处理。高级智能传感器如智能尘埃，可以在战场的每一个角落布设传感器，具有低功耗，高隐蔽性，自主和自动化功能，可自我感知，连续学习，甚至自动检测，跟踪和分类目标，以及网络通讯。

国内智能传感器的发展

当智能时代逐渐来临，智能传感器将成为未来智能系统和物联网的核心部件，成为所有数据采集的入口，成为智能感知外部世界的前端，随着人工智能技术的不断发展和成熟，它的重要性将越来越突出。

但由于传感器产业基础与应用两头依赖，技术与投资两个密集，产品与产业两大分散的特点，导致我国传感器产业整体素质参差不齐，“散、小、低、弱、缺芯”现象突出，核心技术匮乏，与国际差距进一步拉大。目前国内关于传感器、CMOS控制处理芯片混合集成或单片集成技术的研究虽然很多，但影响较小。从国情出发，结合目前智能传感器的发展趋势，提出以下发展方向。

第一，坚持市场导向，发展产业。在市场配置资源与政府引导相结合的基础上，研究开发智能传感器，建立产、学、研一体化的协同创新机制，推动“芯片-集成应用-系统方案-信息服务”厂商之间的有效协同，构建完善的产业生态链，缩短技术到产品的研发周期，快速提升技术产品研发能力，实现产业突破，促进产业发展。

第二，聚焦应用市场，抓住核心产品的关键领域。以智能制造、智慧生活、汽车电子、仪器仪表、国家安全等应用行业为重点，加快推进由MEMS、CMOS、光谱等主流技术构成的智能传感器产品研发与推广应用，掌握核心关键技术，迅速形成产品研发能力，支撑产业发展。

第三，重视基础研究，推动科技进步。我们将积极推动原创性的创新，开发新原理、新材料、新结构的智能传感器，例如量子传感、MEMS生物芯片、纳机电系统(NEMS)、新型集成传感微系统、3D及单芯片异构集成技术等。

第四，军民结合发展。着重针对MEMS、CMOS、光谱学等关键技术，进行广泛的军民应用和产业化。军事领域的研究重点是智能光电和红外/听觉、地震和磁性/射频传感器以及数据融合。以图像传感器、汽车传感器、航空无线传感微系统为重点，积极推进以各种航天传感器为代表的民转军、军转民和军民融合发展。

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