物联网时代陕西省传感器产业发展研究

本文为陕西省社科基金《陕西物联网战略性新兴产业发展现状及其对策研究》（11E113）；西安市软科学《环境资源双重约束下西安市产业结构调整研究》（SF1306-5）

【摘 要】 受益于物联网产业发展，传感器产业有望迎来爆发式增长。本文以我国传感器产业发展现状为基础，详细分析了陕西省传感器产业的科研技术实力、产业链建设，以及存在问题；之后，从产业发展顶层设计、核心技术联合攻关突破、实现向系统方案解决商的战略转型、重大工程应用示范等多个方面提出发展规划政策建议。

【关键词】 物联网；传感器产业；发展规划

一、引言

传感器（transducer/sensor）是指能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，实现信息的收集、信息数据的交换和控制信息的采集。早在二十世纪八十年代起，世界范围内掀起了一股“传感器热”，各国加大传感器功能材料、传感器性能、制造工艺的研发。目前美国、日本、德国和其它西欧国家成为传感器主要的生产国，约占全球市场的80%。2009年随着物联网战略新兴产业的兴起，作为物联网端部的传感器再次受到人们的关注。传感器、通信及计算机被称为现代信息系统的三大支柱。

二、我国传感器产业发展概况

我国早在20世纪60年代就已经开始涉足传感器制造业，“八五”期间，建立了“安徽基地”、“陕西基地”和“黑龙江基地”，形成了以中国电子科技集团下属的若干研究所、航空航天部门下属的研究所、高等院校等为核心的传感器技术创新和应用中心。“十二五”期间，物联网产业的起飞，为处于产业链上游的传感器产业发展提供巨大商机，年均增长20%以上，2014年中国传感器市场规模有望达到1200亿元以上。但是目前我国传感器产业发展呈现出以下问题：一是传感器制造企业较多，但基本处于“低、小、散”的局面。形成一定的生产规模，尤其是产值过亿的企业较少，过十一亿的企业更是寥寥无几；二是产品品种多、技术含量低、档次不高、产品性能和可靠性低、关键技术缺失，尤其是传感器芯片，从技术到制造工艺，都远远滞后于美国等发达国家。据统计我国工业自动化中使用的传感器70%、毒性气体传感器80%、汽车传感器80%都依赖进口。为了更好地适应物联网产业发展需求，助推我国传感器产业的发展，2013年工业和信息化部、科技部、财政部、国家标准化管理委员会发布了《加快推进传感器及智能化仪器仪表产业发展行动计划》，确定了该产业发展的总体思路、目标及任务，成为该产业发展的纲领性文件。未来，整机需求的繁荣为传感器市场提供巨大商机，随着我国传感器标准的制定，产业将面临“质”的飞跃，汽车传感器、智能电网、智能交通将成为传感器最有潜力的市场，环保、农业等新兴市场逐步启动，传感器产业发展前景广阔，亚太地区成为传感器最优潜力的消费市场。

三、陕西省传感器产业发展现状

陕西作为我国重要的科研教育和高新技术产业基地，汇集了大量与传感器产业紧密相关的高校、科研院所与企业，具有良好的技术基础、产业基础和人才基础。截至2013年底，陕西省传感器生产制造企业达100多家，实现收入70多亿元。

1、科研技术实力雄厚

陕西科研院所众多，传感器技术研发优势明显，已建立由高校、科研院所和企业为主体的传感器重点实验室、工程中心、技术中心共5家，拥有“西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室”一个国家级重点实验室、“西安石油大学光电传感测井教育部重点实验室”一个教育部重点实验室、陕西电器研究所 “省力学量传感器及系统集成工程中心”、中航电测的“省应变计、传感器及称重系统技术研究中心”、中科院西安光学精密机械研究所“传感器工程中心”的3个省级物联网领域工程技术中心、“十一五”以来承担了传感器相关国家级、部级、省级研发课题近100项，取得专利300多项，科研成果丰硕，取得众多创新性成果。同时，陕西省人才积聚，西安交通大学、西北工业大学、西安电子科技大学等高校都开设了传感器及其相关本科和硕士专业。

2、产业链条完整，传感器种类齐全、品种丰富

作为国家九十年代重点建设的国内三大传感器产业基地之一，陕西目前在西安、宝鸡、汉中三个地区集聚了100余家传感器科研生产企业，涉及40多类传感器，产业链条完整，产业规模位居国内前三，品种丰富，特色明显，智能化程度高，技术水平在多个领域位居全国前列。其中，汉中“中航电测”应变片、称重传感器中国第一，世界著名；西安霍尼韦尔盛赛尔有限公司烟雾传感器及警报系统为全球第一品牌，占有率市场第一；以西安“中星测控”、宝鸡“麦克”、“恒通”、 航天44所等几十家小尺寸压力传感器组成的公司群，是全国产量最大的压力传感器集中地；以“中航618所”和“中航宝成”及“华燕”仪表为代表的航空陀螺，以“航天16所”和“航天7171厂”为代表的航天陀螺组成中国最全面，最强大的惯性传感器群体；中科院西安飞秒光电的光纤传感器和以西北光学仪器厂的红外传感器、西安交通大学（交大维纳）的高温压力传感器、西安光机所为“嫦娥一号”研制的CCDC图像传感器、以西安“石油仪器”总厂和西安“森舍”为代表的地震检波传感器均在业内具有较强的影响力。同时，为了迎合时代需求，很多传感器企业立足自身优势，找准切入点，介入一些前景良好的领域，进行传感器开发或提供系统解决方案。例如618所的轨道检测车、飞秒光电的石油储罐全光纤检测计量系统、宝成的汽车节气门传感器、中航电测的水务检测监控系统、宝鸡秦川测控面向智能电网研发制造的智能型SF6密度变送器系列产品、西安光机所的智能电网用全光纤电流传感器等具有良好前景的产业项目。

3、陕西省传感器产业发展存在问题

陕西传感器产业基础雄厚，部分细分领域优势明显，但仍存在不少问题：

一是缺乏产业发展顶层设计。传感器产业很大程度上依赖于仪表行业，目前尚未作为一个单独的产业加以研究，缺乏资源整合和有规划但无实际推进实施的机构，产业缺乏顶层设计，部门之间缺乏联动机制，资源共享不足。

二是资源分散，单打独斗现象明显。我省传感器产业上的企业、研究所、省部级高校等分布在航天、航空、兵器、军工电子、民营电子等多行业。他们又分属于国防、地方，中央的各个条块管理，尚无能统领全局的机构做出宏观规划和指导，资源分散，单打独斗现象明显。

三是产业化不足突出。科技实力雄厚，研究机构众多，成果丰硕，但是产业化不足较为突出。目前大多数科研机构要么侧重基础理论，与应用需求较远；要么部分传感器相关科研成果得到初步应用，但是缺乏大规模工程实践牵引。

四是龙头企业少。陕西省作为军工大省，大部分军工企业掌握着传感器的“高、精、尖”技术，并且产品广泛用于“弹、机、炮、船”中，而实现“军转民”的产品较少。民用领域龙头企业偏少，中小型企业居多，小杂散，有待进一步做大做强。

四、陕西省传感器产业发展规划

贯彻落实国家“物联网和传感器”等战略性新兴产业发展的总体部署，抓住物联网产业发展的历史机遇，对接国家科技重大专项，以传感器产业培育为主线、关键技术攻关为突破口、示范工程实施为牵引、公共平台建设为支撑，“产学研用”一体化，着力推进传感器核心技术突破、科技成果转化、产业规模化发展“三位一体”协同发展的良好局面，形成全国具有较强影响力的传感器技术研发、设计、生产、制造、产业化应用于一体的全产业链体系。

1、加强组织领导，做好产业发展的顶层设计

设立传感器产业发展领导小组。打破传感器研发在航空、航天、民用等领域条块分割的管理机制，建立由陕西省工业和信息化厅，联合交通厅、电力部门、水利厅、农业厅，以及各园区（基地）、龙头企业的传感器产业发展联席会议制度”。领导小组负责指导我省传感器产业发展规划工作，研究制定相关政策措施，调动各方积极性推动产业发展，协调解决产业发展及技术应用等方面的重大问题。

成立传感器专家咨询委员会。聘请覆盖技术、经济、公共管理等领域的省内外传感器知名专家，组建市传感器专家咨询委员会。专家咨询委员会负责就陕西省传感器产业发展中的重大问题向传感器产业发展领导小组提出建议，并就有关前瞻性的技术应用问题进行研究和论证，为我省传感器产业发展提供理论和智力支撑，承接国家重大专项。

2、产、学、研、用有机结合，全力突破核心关键技术

加强核心技术的自主研发和产业化是陕西省传感器产业快速发展的关键，也是产业政策扶持的着力点。立足陕西省现有技术优势，加强产学研合作，充分借助优势企业、大专院校、科研院所的科研实力和研究基础，通过政府扶持、引导，按照低功耗、小型化、集成化、高性能的新型智能传感器发展方向，面向能源、电力、交通、汽车等应用领域，高端切入，积极开展多传感器信息融合技术、传感器微型化技术、特殊环境传感器研制、传感器芯片技术四大核心关键技术研究，着力破解产业发展关键制约瓶颈，推进陕西省传感器向“智能化、微型化、集成化”的方向发展。同时，依托我省军工企业在传感器领域的“高、精、尖”技术，加快研究与开发特殊环境（指高温、高压、水下、腐蚀和辐射等环境）下的传感器与传感技术系统；充分发挥航天44所、陕西宝成航空仪表有限责任公司等军工企业在军品传感器芯片研制中的技术积累，突破传感器民用芯片技术，有空填补省内和国内的空白，助推陕西省传感器产业占领国内高端市场。

3、推进传感器生产企业向基于传感器的系统方案解决商的战略转型

传感器作为现代电子设备中应用广泛的一类电子元件，得到广泛应用。但是由于其作为一个很小的配套产品，售价不会太高，致使大部分传感器企业规模较小，产值都在几百万到几千万。传感器企业向基于传感器的系统方案解决商的战略转型，是企业发展壮大的有效途径。因此，为了推进全省产业上规模，积极支持优势企业向下游智慧能源、智能交通、智能电网、汽车等领域的系统集成商或方案解决商拓展，或联合物联网系统方案解决商，联合作战，共同开拓物联网重大应用示范工程，为用户提供整体解决方案，协同发展，扩大区域产业发展空间。

4、加快推进传感器重大应用示范工程

坚持以市场为导向，以需求为牵引，以应用促发展，鼓励企业面向国内外市场开发产品、提供解决方案。在发展初期，通过政府鼓励、引导等方式，统筹全省资源，打破条块分割，并以陕西产业技术和传感器潜在需求为切入点，大力推进以慧能源与智能电网传感器应用、智能交通传感器应用示范、汽车传感器应用示范、公共安全及其智能园区传感器应用为代表的四大领域的传感器重大应用示范工程，搭建传感器应用的大平台，促进本省科技成果的转化，凝聚和整合全省传感器产业力量，能够更好地推向全国市场，促进本省传感器产业发展壮大。

【参考文献】

[1] 岳中刚，侯赟慧.物联网产业运行机制与发展策略研究[J].中国科技论坛，2014（1）.

[2] 钱吴永，李晓钟，王育红.物联网产业技术创新平台架构与运行机制研究[J].科技进步与对策，2014（1）.

[3] 张亚斌，侯思华.中国城市物联网产业发展水平测度及比较[J].财经理论与实践，2014（4）.

[4] 徐开先，徐秋玲，刘沁.传感器产业现状和产业结构思考[J].仪表技术与传感器，2013（9）.

[5] 王召光.我国传感器产业的技术和应用趋势[J].电子技术与软件工程，2014（4）.

【作者简介】

惠调艳（1977-）女，陕西榆林人，西安电子科技大学副教授，硕士生导师，研究方向：产业经济，区域经济.

周小舟（1991-）男，西安电子科技大学，硕士研究生，研究方向：管理科学与工程.