“小小”传感器成为万物互联“神经末梢” “中国制造”正向“中国智造”迈进

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央视网报道,人类的感知世界主要依赖于视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉等感官器官。若机器也能配备类似这些的“电子感官”,它们是否能够如同人类一般去感知周围环境呢?传感器,作为机器的“电子感官”,能够将感受到的温度、光线、声音等环境变化转换成数据,并将这些数据传输至智能设备进行处理。这些传感器甚至可能比人类更加敏感和精确。随后开元棋官方正版下载,我们将踏入一个遍布传感器的“谷”,一睹感知万物、实现智能互联的奇妙世界究竟呈现何种景象。

踏入坐落于安徽蚌埠的我国传感谷,记者宛如置身于一个充满智能感应的互联互通的奇妙空间。灯光自发亮起,空调随即开启。墙壁上的显示屏实时呈现着室内温度、空气质量等数据,甚至洗手液的存量不足也会发出提醒。

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这个小装置安装在鞋子之上,便能够对行走时的姿态进行细致的监测与分析,有助于评估脑梗塞和中风等疾病的风险。此外,那面看似平凡的镜子,其神奇之处更是不容小觑。

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只需镜面一照,便能洞察肌肤状况,同时提供个性化的护肤与彩妆建议,这得益于其内置的触摸、视觉、红外等多功能传感器,它们能迅速搜集面部健康信息,进而实现智能化的数据分析。

不同于常规的机械式传感器,在传感谷中记者观察到的是以MEMS技术为基础的传感器,即微机电系统传感器。这些传感器因其体积小巧、重量轻盈、感知能力卓越以及便于整合等显著特点,已经成为人工智能技术进步的重要支撑。

当前备受瞩目的类人机器人之所以显得更加贴近人类,关键在于得益于MEMS传感器的辅助作用。

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据调查,这款人形机器人身上配备了至少九种四五十个不同类型的传感器,正因这些传感器的存在,它具备了清晰视觉和听觉功能,能够敏锐地捕捉外界环境的细微变化,进而与人类进行极为流畅的互动。

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在传感谷,记者环顾四周,注意到越来越多的智能装置正借助对光线、温度、压力、声音的感知,实施相应的判断和操作,这一现象正在深刻地改变我们的日常生活。

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城市的关键设施如桥梁、轨道和燃气管道,全天候接受着严密监控,确保了民众的安全出行。在恶劣的天气条件下,无人机能保持稳定的飞行,得益于其搭载的先进惯性传感器。而新能源汽车之所以被誉为“智慧座舱”,也是因为配备了众多传感器,使其变得更加智能和易于互动。

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每一枚看似平凡的传感器,实则充当着万物互联的“神经末梢”。这些传感器究竟是如何被生产制造的?让我们跟随记者的调研一探究竟。

晶圆构成了传感器生产的基础。您眼前所见的景象,正是传感谷内一条MEMS智能传感器晶圆的生产线。借助这套全自动化的操作体系,15个晶圆传输装置在超过1500米的轨道上穿梭往来,每月能够生产出一万片8英寸的智能传感器晶圆。借助这条生产线,企业得以将资源集中投入于中高端性能的汽车用和工业用传感器研发。除了此条量产生产线,传感谷内还设有另一条专为企业及科研机构进行试验的晶圆生产线。

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安徽北方微电子研究院集团有限公司的员工郭立建表示:“该生产线具备6英寸晶圆的制造能力,同时也是我们的实验室。借助这条中试线,我们能够为下游企业开展定制化的设计研发,并提供低成本的小批量试产服务。”

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工作人员向记者透露,由于产能限制、排期安排等多种原因,众多传感器的设计往往只能停留在设计图阶段,这导致我国MEMS产业面临“研究有余、生产不足、研发与生产脱节”的难题。然而,如今他们可以直接带着设计图纸来到这条生产线进行新设计的试验。

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程诗浩,蚌埠经济开发区科技经济信息化局副局领导,表示:“凭借这些研发及生产流水线kaiyun全站登录网页入口,传感谷得以建立起智能传感器产业升级所需的制造基础,从而使得上下游企业得以依托这一平台,从最初的设计阶段直至市场应用,全面开展科技创新活动。”

在采访过程中,记者观察到传感谷内不仅设有晶圆生产线,还搭建了包括力传感器生产线、传感器组装及装配生产线在内的共计9条公共服务示范线,这些“共享生产线”能够为初创公司提供工艺孵化、工程化试验以及测试等服务。

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蚌埠经济开发区管委会的副主任董思敏表示,该区域成功吸引了众多上下游企业在此生根发芽,传感谷已汇聚了23家行业领军企业以及200多家专注于智能传感器的企业。这里已初步形成了涵盖原材料、设计制造、封装测试及应用的完整产业链,相关产业的经济规模总量已突破200亿元人民币。

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传感器的问世需历经设计规划、材料选择、晶圆生产、封装检测以及终端应用等五个阶段。目前,智能传感产业链在传感谷已初见端倪。蚌埠,这座拥有悠久工业历史的城市,在上世纪90年代便已成为传感器制造的重镇。而今,智能传感器产业在此集聚,形成产业链条kaiyun官方网站登录入口,这些企业之间将产生何种化学反应?这座工业老城又将迎来哪些新的发展机遇?继续来看记者的调研。

在这家专注于工业传感器制造的公司,记者观察到,与噪音相关的传感器种类繁多,达十几种之多,它们在尺寸、形态上各不相同,且适用的场合亦各异。

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工作人员向记者透露,根据数据统计,当前市场上传感器的种类已超过六万种,行业面临“非标准化定制、品种众多、单品种类规模较小”的难题。

要实现这一突破,传感谷提出了一种策略——“稳固根基,延长链条”。首先,坚持自主研发和生产晶圆芯片这一核心环节,然后,沿着从设计、材料到终端产品的整个产业链进行纵向整合,这样做显著缩短了技术转化的过程。

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安徽希磁科技股份有限公司的生产经理宫世书表示,他们公司采用自主封装晶圆的方式,确保了生产链路的完整性,仅晶圆这一环节的成本就能降低30%。从接到新品需求到样品产出,整个流程仅需45至60天即可完成。

为了构建这条完整的产业链,该地区设立了省级、市级和区级的三级政策支持架构,同时特别组建了“智能传感产业专项工作组”,并设立了总规模超过700亿元人民币的智能传感产业投资资金,以此推动技术成果的转化以及重大项目的顺利实施。

蚌埠经济开发区管委会的副主任董思敏表示,政府应负责提供公共服务和配套设施,而企业则应专注于技术研发、创新生产制造和市场拓展。为此,我们已建造了标准化的厂房,企业可通过购置或租赁等方式,有效缓解初期入驻的资金负担。

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这家企业系宁波引进,凭借“拎包入住”的便利条件,短短四个月内便达成了投产目标。目前,该企业每年能够生产超过一亿颗电流传感器,在新能源汽车电流传感器领域的市场份额已超过30%。

目前,在传感谷内,集结了59家规模以上的智能传感器产业链企业、69家高新技术企业和40家国家级专精特新企业。在今年上半年,传感谷的产值突破了30亿元大关,并且实现了超过30%的同比增长。

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蚌埠经济开发区管委会主任陶广生表示,要把握智能传感器市场需求迅猛上升、技术创新异常活跃的宝贵时机,努力打造一个自主掌控、芯片数量最多、品种最为丰富、应用范围最广、产值突破千亿级的智能传感器产业集中区,并最终实现智能传感器技术的自主研发。

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智能镜面一照便能量身打造护肤计划,步态监测设备实时捕捉并记录长者行走的微妙动作,配备“触角”的工业机器人自如地在车间内穿梭,而“共享生产线”上午组装样品,下午即可投入大批量生产。这些设备中的“感官”虽然看似只是一个个小的进展,但实际上正逐渐构建起一个网络,它们不仅使得实验室的研究成果得以转化为实际产品,同时也助力“中国制造”向“中国智造”的转型发展。

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