中小公司新股研究,苏州市科学技术局

必创科技:掌握无线传感器网络技术,把握物联网核心入口

电工电气网】讯

在这个信息速度堪比光速的时代,信息技术在过去三十年间经历了计算时代和通讯时代,当前正步入感知时代。传感器作为信息产业的重要神经触角,是新技术革命和信息社会的重要技术基础,已经广泛应用于各行各业。 9月22日-23日第三届全球传感器高峰论坛暨中国物联网应用峰会聚集了国内外知名传感器及物联网行业专家学者、参展商、投资商等1000多人,传感器行业的火热程度由此可见一斑。 感知时代,传感器前景到底有多大? 物联网的系统架构一般由感知层、传输层和应用层组成。感知层主要由传感器、微处理器和无线通信收发器等组成。传感器处于整个物联网的最底层,是数据采集的入口,物联网的心脏,将迎来巨大的发展空间。 麦肯锡公司的报告指出,到 2025 年,物联网带来的经济效益将在 2.7 万亿到 6.2 万亿美元之间。其中传感器作为数据采集的入口,物联网的心脏,将迎来巨大的发展空间。 根据BCC Research 的数据,2015 年全球传感器市场规模为 1019 亿美元,预计 2016-2021 年的年复合增长率为 11%,到 2021 年将达到 1906 亿美元,传感器的市场空间极为广阔。 近年来,国内传感器市场持续快速增长,2015 年中国传感器市场规模为 1200亿元左右,中投顾问产业研究中心预测未来 5 年传感器的年复合增长率为 9.5%,2020 年传感器市场规模将突破 1800 亿元。 在智能化电子产品不断涌出,物联网智能终端与整机产品制造市场稳定发展的带动下,传感器作为物联网的硬件基础,早已广泛渗透到生活的各个领域,诸如智慧家居、智慧交通、智慧医疗、工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境监测、资源调查、生物工程、文物保护等领域。可以毫不夸张地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以及各种复杂的工程系统,差不多每一个现代化项目、物联网应用,都离不开各式各样的传感器。 传感器的设计、研发、代工、封装测试、软件等产业环节构成的生态链也在逐步全球化,众多中小企业介入生态链并体现宝贵的生态价值,推动着传感器的多样化格局。 下一个万亿市场何去何从? 当前,中国已经成为全球最大的传感器消费市场,在传感器的技术创新、全球市场占有率方面举足轻重的地位。 据专家分析,未来传感器技术的发展趋势主要体现在四个方面:一是新原理、新材料、新工艺的研发和应用。其中,最近热门的仿生传感器的设计理念主要涵盖两部分,即敏感机制的仿生和传感器功能的仿生。仿生敏感材料与仿生原理是发展仿生传感器的基石与核心,直接决定了仿生传感器技术的应用价值。另外,纳米材料、石墨烯等新材料以及MEMS NEMS 薄膜技术的创新工艺也被业界广泛关注。 二是集成化、小型化与多功能。目前,各种集成化芯片不断出现,而企业也面临着低成本设计、多功能复合、新市场拓展及配套应用、价格压力等多方面的挑战。 三是柔性化。在可穿戴设备2.0时代,穿戴计算和贴身智能成为设计方向。但目前可穿戴设备更多是形态上的变化,无论是产品实用性,还是抗冲击、防盐防水、卫生等等,都还有很长的路要走。其中很大的一个制约因素就是制造材料限制。 四是智能化与网络化。智能式传感器是一种带微处理机的,兼有信息检测、处理、记忆和逻辑思维与判断功能的传感器。从构成上看,智能传感器是一个典型的以微处理器为核心的计算机检测系统,能实现自诊断、自校准、逻辑判断、统计处理、记忆、存储等多方面的功能。传感器网络也是当前国际上备受关注的、由多学科高度交叉的新兴前沿研究领域,具有十分广阔的应用前景。 MEMS传感器将是物联网的心脏 物联天下,传感先行,以微机电系统(Micro Electro Mechanical Systems,简称MEMS)技术为基础的智能传感器发展水平已成为衡量一个国家是否具有国际竞争优势的重要标志。 根据 Yole 的预测,未来六年,MEMS 在工业市场预计将以 7.3%的复合年增长率快速增长。其中,智能汽车和无人驾驶是驱动MEMS传感器发展的重要动力。在智能汽车时代,将会使用大量的 MEMS运动传感器实现主动安全技术。未来六年,全球汽车 MEMS市场预计将以 4.2%的复合年增长率稳步增长。 MEMS 整个产业链复杂,涉及的厂商众多;中国的设计、制造、封装测试厂商都在积极布局 MEMS,已形成完整 MEMS的产业链。MEMS 器件市场主要被欧美厂商占据,营收前三十名的只有两个中国厂商,生产MEMS 麦克风的瑞声科技、歌尔股份排在 20 和 26位,营收分别为 1.4 亿和 0.84 亿美元。但瑞声科技和歌尔股份是 MEMS麦克风的主要供应商,在全球 MEMS麦克风市场具有重要地位,已进入苹果供应链。因此,在某些细分市场,国内厂商具有发展空间。国内的美新半导体、深迪半导体、敏芯微电子、苏州明皜也在积极的发展 MEMS传感器,有望分享万物互联时代的 MEMS传感器盛宴。 当前,在经济转型与产业升级的大环境和背景下,尤其是在两化融合推进过程中,随着物联网、智慧城市推进与实施,为传感器技术开辟了巨大的空间,也为产业化注入了兴奋剂,增添了新的活力,这充分预示着传感器发展的春天已经来了。 工信部电子元器件行业发展研究中心总工程师郭源生表示,无论是智慧城市还是物联网,传感器的发展和应用都是其产业发展的核心技术和关键。针对国内外产业现状和存在问题,他建议,应结合区域特征和优势,构建出特色产业构架和形态,组成国际传感器产业园传感谷,以便形成:以敏感元器件为核心,智能化、网络化、模块化等集成应用为创新主体,物联网、智慧城市为应用目标的产业链构架,同时创造政、产、学、研、用、服六维一体生态环境,形成传感器双生态产业链,实现产业化集群式发展和行业振兴。 物联传感大咖说 在9月22日-23日第三届全球传感器高峰论坛上,传感器技术及物联网领域的大咖们也表达了自己的真知灼见、展望了未来亿级的宏伟蓝图。 深圳市中兴物流联科技股份有限公司总经理助理潘秦华:万物互联将会在未来带来新的商业模式 目前业界对于物联网商业模式的研究还处于初级阶段,但物联网能够在未来给我们带来更多的商业模式是毋庸置疑的。 潘秦华认为,万物互联将会在未来带来新的商业模式,主要有以下几个方面:建立全方位服务于政府、企业和消费者的物联网生态系统;展示了全球首个基于5G技术的无限VR业务;服务于旅行、家庭和汽车等多个领域。 随着物联网的发展,商业模式也在逐渐更新。由于物联网下的商业模式中参与各方之间的主次从属关系以及客户价值创造主体的改变,虽然目前物联网商业模式的发展还处在初期阶段,但未来传统商业模式一定会被新的商业模式所取代。 欧孚通信CEO俞文杰:未来智能穿戴和物联网终端一定是即插即用 随着科技的发展,越来越多的生活用品被智能化,但连上网络的它们依然需要人类的操控或指令,只是将该动作转移至了手机。真正的智能穿戴产品一定会成为独立终端,未来的智能穿戴和物联网终端一定是plug&play的独立终端。 俞文杰认为,智能穿戴对于通信技术的需要主要有四点,分别是:低能耗、小尺寸、低速率、低成本,从而尝试了NB-loT技术。智能穿戴设备迫切需要低能耗 独立终端技术,而深覆盖技术能让穿戴产品的天线做得更加简单,在穿戴产品小天线也可以取得好的效果。 他还指出,NB-loT技术让类似小米手环或Apple Watch产品和手机一样能够独立使用,而不是依赖手机,并且可以持续使用30天以上的时间成为现实。 中芯聚源股权投资管理有限公司总裁孙玉望:传感器产业跨越发展的道路 传感器作为物联网、无人驾驶及智能制造等新产业的入口及技术,受益于下游应用场景革命的爆发,未来市场空间巨大。与此同时,我国传感器产业基础薄弱。高端产品较依赖进口,近两年在国家大政策的产业背景下,市场和资本双重驱动,为产业跨越式发展和升级带来前所未有的机会。 孙玉望表示,中芯聚源依托中芯国际和国家大基金等社会资本,坚定看好传感器发展机会,将传感器产业领域投资作为重点方向之一并已经开展实践,以资本和增值服务帮助中国传感器厂产业构建高端研发和产品化能力,跨越与国际厂商之间鸿沟。 中微半导体副总裁朱新萍:MEMS刻蚀技术的最新进展 物联网快速发展,对MEMS传感器产品的灵敏度、功能性、一致性和可靠性等也提出了更高的要求。但目前市面上提供的MEMS传感器加工设备和工艺仍然基于20年前的技术水平,远远满足不了当下日新月异的MEMS传感器的技术发展要求。 朱新萍认为,中微公司采用20纳米IC加工技术,研发生产的用于加工MEMS传感器的深硅刻蚀机设备、技术和工艺。这些技术包括动态射频匹配等离子体源、均匀抽气反应腔、快速气体切换系统、多区温控静电吸盘等,将有效地改善设备对高深宽比等结构的刻蚀加工能力。未来平衡采用20纳米IC加工技术带来的成本增加,该设备采用独特的双反应平台设计,提高生产效率,帮助MEMS传感器芯片生产厂商节约生产成本。目前中微公司有350多个等离子体刻蚀和MOCVD化学薄膜反应器,在亚洲30条芯片和微观加工生产线实现了量产。来源:新华网

    公司是一家无线传感器网络系统解决方案及MEMS传感器芯片提供商,是国内较早实现无线传感器网络产品产业化生产的企业。无线传感器网络位于物联网核心感知层,是整个物联网产业发展的基础。公司的主营业务为无线监测系统解决方案(监测方案)、无线检测系统解决方案(检测方案)、MEMS压力传感器芯片及模组产品(MEMS产品)。其中监测方案主要提供给智能工业、数字油田、智能电网等领域,检测方案主要提供给装备制造、科研及检测等领域,MEMS产品主要提供给汽车电子及消费类电子产品等领域。

在物联网快速发展的时代下,传感器行业也迎来了前所未有的市场。传感器受到了国内外厂商的高度重视,而国内传感器厂商其产品开始向高端市场迈进,以获得更好的发展。

    未来主要看点:

高端传感器市场蓬勃发展

    看点1:无线传感器网络位于物联网中的感知层,是整个物联网产业发展的基础和核心。随着物联网产业的兴起,运用的不断延伸和拓展,无线传感器网络产业将迎来爆发期。2015年我国工业物联网规模达到1475.6亿元,预计2020年将突破4300亿元,市场空间巨大。

随着物联网在各行业的落地,传感器市场面临高速增长。据IHS2015年11月份数据,消费和移动电子市场仍然是驱动MEMS增长的龙头,不但在总的MEMS市场中所占份额最大,其年复合增长率(2014-2019)达到了13.4%,相比之下同期总的MEMS市场年复合增长率则为7.6%。据统计,增长最快的是BAW滤波器,在iPhone6s和6splus中使用了22颗BAW器件,而MEMS麦克风则紧随其后。

    看点2:公司掌握了核心的无线传感器网络协议技术和MEMS芯片感知技术,并具备突出的监测方案和检测方案的设计能力,是国内最早从事无线传感器网络的企业之一,先发优势明显,2017Q1归母净利润增长315.37%发展迅猛。

虽然博世、TI、Avago等国际大厂还统治着传感器市场,但国内传感器厂商已在加速追赶、由低端制造迈向高端“智造”。研讨会上,河北美泰电子、上海矽睿科技、苏州敏芯、苏州明皓等均做了主题发言。作为苏州固锝的子公司,苏州明皓以MEMS加速度计进入市场。苏州明皓市场经理朱佳鑫表示,在传感器智能化以及传感器厂商向解决方案供应商靠拢的趋势下,明皜传感也开始向传感器中枢(SensorHub)产品进军;明皜传感的策略是以惯性传感器为核心,逐步扩大到配合SensorHub算法的低功耗智能传感器,再到传感器模块,最终实现到传感器融合系统解决方案的垂直整合。

    风险提示:募投项目不达预期。

作为国内最早的MEMS公司,苏州敏芯一直专注MEMS麦克风,并在去年推出了基于压力传感的压力触控传感器。苏州敏芯应用总监杨宏愿表示,敏芯的压力触控利用已经成熟的压力传感器技术,相比压力感测膜技术方案,具有体积小、灵敏度高、应用灵活、适用于大屏应用等优点。

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