今天(9月19日)開始,由中國科學技術協會科普部指導,中國儀器儀表學會、吉林省科學技術協會等全國權威機構主辦/承辦的“感知中國·身邊的傳感器”主題系列科普講座正式開講!
今年以來,包括中央電視總臺等權威媒體在內,對傳感器知識的科普聲音不斷傳出,《新聞聯播》等重要節目,推出傳感器系列科普欄目《傳感中國》(相關信息參看《央視推出傳感器系列節目》內容);上海科技教育出版社推出“科學家之夢”系列科普叢書,其中就包括國內首本由院士撰寫的傳感器領域科普書籍《傳感器與智能時代》(相關信息參看《國內首本院士寫的傳感器科普書籍出版!》)。種種跡象表明,社會各界對國產傳感器產業發展日益重視。
作為今年全國科普日主要活動,從9月19日到22日連續6場,中國儀器儀表學會邀請了九三中央科技委副主任郭源生、東南大學儀器科學與工程學院學部主任宋愛國、漢感科技集團股份有限公司董事長任紅軍、天津大學光纖傳感研究所所長劉鐵根、紐勵科技(上海)有限公司商務副總裁王思本、重慶郵電大學教授李銳等行業大咖,向大家科普介紹傳感器知識及中國傳感行業情況。
活動主題及時間安排可看下表,如錯過活動時間也有直播回放可看,觀看方式請點擊文末【閱讀原文】鏈接查看。
本文,為今日剛剛完成的講座內容,由九三中央科技委副主任郭源生,演講《傳感器技術與產業發展機遇和挑戰》視頻內容及文稿(由視頻轉錄,僅供參考)。詳情見下文。
專家檔案
郭源生,博士;九三學社中央科技委副主任;中國傳感器與物聯網產業聯盟常務副理事長;北京理工大學傳感中心戰略咨詢委員會常務副主任;武漢大學、華東理工、北京郵電等大學兼職教授;原工信部電子元器件行業發展研究中心總工程師。國家發改委、工信部、科技部等項目評審專家;參與《中國傳感器產業發展白皮書》 、《中國電子元件行業“十三五”發展規劃》等國家電子信息類規劃的編寫與審定工作。
中國儀器儀表學會
“感知中國?身邊的傳感器”
郭源生《傳感器技術與產業發展機遇和挑戰》
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以下為部分視頻文稿(以視頻為準,僅供參考):
各位觀眾朋友們大家好,歡迎觀看由中國儀器儀表學會等主辦,通過光明網等平臺直播的“感知中國·身邊的傳感器”科普系列講座,我是中國傳感器物聯網產業聯盟的常務副理事長郭源生,今天,我和大家分享的題目是《傳感器技術與產業發展的機遇和挑戰》。
眾所周知,當前我們國家乃至全球正處于產業和科技變革的新的時期。作為制造業大國的中國,要想發展高質量,那么必須從基礎產業的問題開始著手。也就是說,基礎產業的產業化對未來科技創新和高質量發展至關重要。
今天我想針對傳感器技術和產業發展的機遇和挑戰,以及如何在產業數字化和數字產業化,以及萬物互聯中尋找產業發展的新途徑,以及產業生態體系的建設和理念的創新。談一些我個人的體會和想法。今天我想主題內容有以下六個方面。
首先我們要解決什么是傳感器?傳感器在系統中的作用是什么?傳感器產業化的問題到底在哪里?如何來實現產業的變革與創新?那么到底它的產業化卡在哪個地方?我想針對這幾個問題和大家一起來分享一下個人的這個體會。
前面所講眾所周知,當前的兩個變革,其中有幾個關鍵詞希望我們大家能夠深刻的體會和理解。因為這次這個變革是主要是產業的數字化和數字的產業化。所謂的產業的數字化就是把傳統制造業與現代信息技術或者是要數字化技術深度融合起來,讓在產品生產、加工和市場推廣的過程中實現全新的數字化。
第二個就是數字的產業化,這就要形成新的增量,也就是數字產業如何來產業化。這些關鍵詞要希望大家能夠深刻的體會和理解,這樣也以便于我們在今后的過程中能夠體會的更深。
一個就是滲透,這次產數字變革或者叫產業數字化和數字產業化的變革過程中,他始終在區域、領域和各行業和日常生活中始終都有滲透。
第二個就是融合,它就多技術多產業的這種融合。現在沒有哪一個行業,哪一個領域是能夠獨善其身的,它都是由跨界的這種融合來形成。
第三個就是協同。協同是主要是跨部門、跨領域和跨學科的協同。我認為最關鍵的協同是人才的協同。因為我們現在這個條塊分割和孤島化,人才的孤島化現象也極為嚴重,所以跨界的人才的融合就顯得尤為關鍵和重要。
第四個關鍵詞就是轉型,也就是結構。如何調整和轉型。傳統產業已經到了天花板了。我們把傳統制造業向新一代信息技術融合和轉型的過程中,轉型就變得尤為關鍵。
當然第五個關鍵詞是服務,這個是更重要的一點。后面再講產業的時候,我會強調這個產品的在生產過程中不是簡單的這么一個生產過程就完成了。它甚至是包括全生命周期的服務。
所以這個服務就變得尤為關鍵。當然對于企業、地區和行業來看的話,也有幾個關鍵詞,那就是存在著機遇和重新定位和如何來協同,如何來打造體系,如何來實現創新。我個人認為創新的最關鍵的是理念的創新。我提出來理念的創新比產品技術創新更重要。
談到這個傳感器的發展,或者說談到產業的變革,或者談到數字經濟。不能不說信息技術是至關重要的。信息技術在其中也發揮著主要的和主導的作用。信息技術是什么呢?實際信息技術是由傳感器技術、計算機技術和通信技術構成的。也就是說,信息技術是由信息的采集,信息的傳輸和信息的處理構成的。
信息技術發展也有其自然的規律和它發展的這個脈絡。也就是說它是遵循一定的規律來發展的。當今世界新技術發展有它自然形成的這么一個規律,或者說歷史是必然聯系的。
我們來解釋一下,就是上世紀80年代個人計算機的誕生,形成了信息技術的第一次信息化浪潮。也就是說信息技術發展是浪潮一個浪潮的發展。第一次浪潮是個人計算機的誕生,它遵循的是摩爾定律,產生了一大批的國際巨頭企業。經過第一次信用浪潮,我們把運算的手指化了,也就是現在以至于我們現在的這個手機的功能和80年代的一個房間。這么大的巨型機這個功能是一樣的,甚至比比他那個功能還要強大。這就是摩爾定律推動下的第一次信息化浪潮。
第二次信息化浪潮是本世紀初互聯網的誕生,以至于我們人與人之間距離無限拉近。就你在地球那邊,我在地球這邊可以通過網絡,甚至通過后面發展的1G2G3G4G無移動互聯網絡。可以把人與人之間無限拉近,這是第二次信息化浪潮。
第二次信息浪潮遵循的是梅德卡夫法則。也就是說網絡的價值和用戶接入數的平方是成正比的。所以以至于延續到今天,包括流量,包括網絡的價值,甚至當初一夜之間有很多人變成了億萬富翁。就是因為他遵循的是梅特卡夫法則。
第三次新聞浪潮就是2009年這個IBM提出智慧地球,也就我們國家提出2010年提出感知中國。這是第三次信息化浪潮。第三次信息化浪潮遵循的是這個達維多定律。什么叫達維多定?你就是先入為主,就在某一個領域,某一個系統,誰在某一個領域或者某一個什么,甚至某一個國家占據主導地位。那么就先占據了市場技術和應用的50%。另外其他人就占另外的50%,這叫達維多定律。
我們通過三次新浪浪潮看出一個問題,就是說當計算機形成個人化的時候,數據處理的能力發揮到很大限制的時候,通信技術就緊跟而上了。當通訊技術發達到很大的時候,也就是現在5G的誕生。我們5G現在說沒有場景,沒有這個數據,這個5G不能充分發揮它應有的作用。這就導致我們需要第三次信號浪潮能夠趕上,那就是叫物聯網時代,也就是感知技術的發展。
因為我們把一個人比成一個完整的信息系統的話,計算機就相當于大腦通訊就相當于神經,傳感器就相當于我們的五官和皮膚。我們試想一下,如果你的大腦很發達,你的通訊神經也很敏感。可是你的五官如果不行,你看不到,你聽不到,你聞不到,你摸不到,你感覺不到。那是不是這個大腦和通訊就閑置了,這個道理就在這個地方。所以以至于我們5G發展現在受到很大的限制,是因為感知技術不行導致的。
它的這個一定是在數據的來源上。因為大家知道數據傳感器是一切數據的源頭,它叫數據之母,所以沒有傳感器就沒有數據,沒有數據。你那哪來大數據呢?你哪來模型呢?你大模型如果純從理論上,那就變成仿真了,是吧?就不需要了,那就不叫模型了,那就是仿真了。所以只有我們的數據落后,導致我們的模型也落后,是吧?你的運算模型也就不行。更重要的一點就是我們沒有足夠的數據,或者我們沒有足夠的技術來采集數據,以至于我們的創新能力也不行。所以問題就是它是一個邏輯上的一個邏輯關系。
我們看看有沒有第四次信息化浪潮是有的。第四次信息化浪潮叫人工智能。也就是說第一次新浪浪潮解決數據處理問題,第二次解決了通訊傳輸的問題。第三次解決數據采集的問題。第四次就要能解決,就要就要解決應用的問題。也就是說通過前三次信息化浪潮,只要結合足夠的數據和數據模型,就實現人工智能,是不是這個道理?也就是說前三次信用浪潮是解決了感知問題。
從第四次新聞浪潮要解決認知的問題,也就是大腦如何來具有智能化、自動化的學習功能,也就是這個大腦是帶引號的,就是計算機,也或者說叫系統能夠實現學習和自主學習功能。這就是人工智能技術,我給大家理出來一個脈絡,我們再看看物聯網,也就是萬物互聯這個生態模型是什么樣子。我們剛才講了,如果拿信息技術來比喻的話,那么一個完整的信息系統或者說產業鏈的構架就是這么樣來形成的。你看感知技術就起這么個作用。其實逃不出信息技術的三大支柱,也就是逃不出信息傳輸,信息采集和信息處理。你看我們如果把這個作為一個完整的信息系統來,那么感知技術采集到的信息形成的這數據存到哪里了?這是云放在這里叫云形成的,叫大數據。再經過深度學習,才叫人工智能才能應用。
從第四次新聞浪潮要解決認知的問題,也就是大腦如何來具有智能化、自動化的學習功能,也就是這個大腦是帶引號的,就是計算機,也或者說叫系統能夠實現學習和自主學習功能。這就是人工智能技術,我給大家理出來一個脈絡,我們再看看物聯網,也就是萬物互聯這個生態模型是什么樣子。我們剛才講了,如果拿信息技術來比喻的話,那么一個完整的信息系統或者說產業鏈的構架就是這么樣來形成的。你看感知技術就起這么個作用。其實逃不出信息技術的三大支柱,也就是逃不出信息傳輸,信息采集和信息處理。你看我們如果把這個作為一個完整的信息系統來,那么感知技術采集到的信息形成的這數據存到哪里了?這是云放在這里叫云形成的,叫大數據。再經過深度學習,才叫人工智能才能應用。
我們現在要解決的是什么問題?我們現在往往是解決的是人聯網的問題,以至于我們沒有場景的原因。比方說5G沒有場景,沒有應用,所以沒有數據跑,原因是解,只能解決人聯網。你現在拿著手機叫5G手機,還是人聯網,它并沒有解決物的問題,為什么沒有呢?是因為感知技術成為瓶頸了,成為障礙了。所以我引用兩岸電視陳金亮先生,他認為是最大的瓶頸是傳感器。
我們再看第二個問題,就是國際對傳感器是怎么認識的。福布斯認為當前乃至今后幾十年影響和改變世界格局和我們生活的十大科技技術,它把傳感器列為只手,就它是一切數據的基礎和根本性技術。所以,美國從2010年開始,實際上從09年、08年、09年就開始了,每年就69億美元財政預算用于支持進行傳感器的研究。而其中拿20%資金做傳感器的基礎研究。
什么叫傳感器基礎研究呢?就是敏感機理和敏感材料,以及敏感技術和敏感工藝,這是基礎性研究。這基礎性研究出的成果才是有意義的。
他提出來80年代個人計算機的普及,以至于把運算手指化了。就是我說的第一次信息。他把運算手指化了。90年代末有互聯網的出現,使人們通過網絡實現了信息的全球化,也就是人與人之間的距離無限拉近了。本世紀最大的變革就是通過網絡技術,把萬物是把物質世界聯系起來,賦予它一個電子神經系統,讓他具有可感知信息的生命。也就是他能夠發出他自身的這種信息,和人們需要采集他的這些信息。
這個核心就是傳感器,它把它認為叫傳感器革命。之所以稱為傳感器革命,是因為傳感器除了應用無處不在,除了所有的系統都要應用到之外。還有一個就是傳感器自身的新原理、新技術、新工藝和新材料也需要變革,也需要創新,也需要革命。
這是他對傳感器認識的高度。我們看看我們通過傳感器技術可以解決探知宏觀以及宇宙的奧秘。來生命科學我們要探知我人類自己的奧秘,要解決自身的奧秘。比方說傳感器可以聽見原子的聲音,就是原子發出的聲音能聽到。那么請問人類再有特異功能的人,你能聽到原子的聲音嗎?你是聽不到的。
所以你要創新,沒有傳感器,你怎么去了解自然科學里面的很多數據呢?怎么能了解到它的技術的本質和本質呢?或者你怎么去創新呢?你沒有這些依據的話,你怎么創新?沒有這信息數據依據,你怎么創新呢?所以這就是當然下面我們就講這個傳感器的技術和產業的現狀是什么?
我們都知道,傳感器是一個多品種小批量傳感器。為什么在信息技術三大浪潮中最后一個出現不是信息采集到傳輸再到處理。為什么傳感器產業化就這么難?我說這個問題問的非常好,也非常關鍵。我在這兒也給大家解讀一下我個人的一些理解。第一個就是傳感器本身就是多品種,小批量,它不像計算機,計算機大腦一個芯片,遵循摩爾定律,解釋的很清楚是吧?它產業集中度比較高,快速的能形成規模化生產。
第二個就是產業規模情況。全球大概現在有接近一萬多家,一萬多家大概是這么來分的,其中美國就占據了三分之一,歐洲占據三分之一。我們中國也有一千多家,現在大概是兩千多家,大概是2100多家這么一個規模。
我把它分為三大敏感,里面分為八大產主流產品。第一就是聲明,也就是聲音傳感器。第二大的就是利敏,利敏的這個市場價值是最大也是最高的。第三大敏感就是光敏,也就是我們的攝像頭,甚至我們還有紅一種紅外光激光類的叫光敏,還有氣敏,就是測這個嗅覺傳感器,測氣體的有毒有害氣體。磁敏就是測轉速的速度位移等等,這些叫磁敏,就磁磁場等等。還有就是溫濕度,這個好理解。溫濕度再一個就是射頻,就是測這個固定和標準的這些東西。
比方說我這一車一車廂或者一個成熟的產品,我貼一個電子標簽兒數,它的個數和數,他和他所在的這個位置在哪里?那生物敏就是包括這種核糖核酸,這些很少,它是個小眾的中的小眾。但是因為很多生物傳感器實際有很多物理化學傳感器轉化成為生生物的應用的,它也屬于這一類,就跨界的一種,這八大敏感就覆蓋了三大類型的物理量,化學量和生物量的所有的傳感器。
第二個我想講這個技術創新和發展趨勢是什么?就是傳感器。你講了半天,那么它的技術到底有哪些?它有發展趨勢在哪里?它是不是有什么創新的這個空間,對吧?
我想這個敏感機理和材料,這是一個技術創新的一個發展趨勢。比方說硅基硅電容、半導體薄膜、陶瓷,甚至包括各種金屬建設、紅外光纖鋸齒等等,這些都屬于材料叫敏感機理與敏感材料的創新。這個創新是可以說是無休止的進行下去。也就是說這里面有很多可以進行創新的DT創新的內容。
第二個就是工藝技術的創新。剛才我講了工藝技術創新,就是我們過去傳統的工藝叫制造傳感器,叫多品種小批量,把它叫工業工藝品,叫微雕叫工藝微雕。現在通過硅基材料叫半導體,這個材料可以看到這是在顯微鏡下能看到的這么一個微型的東西,可以做到非常小。在一個芯片上實現一個很小的一個功能,這就是叫mems工藝技術,叫工業微雕技術,微機電工藝系統。是這么一個,我們可以把通過前面的材料,然后結合工藝創新。
第三個創新就是把它器件化。如何把它器件化。我講這個硅谷,硅谷二十多年來就是圍繞著mems工藝技術,以硅基材料為基為為基礎,以mems工藝技術為主線的,按照不同行業領域里面的需求,形成各種不同器件的這種設計創新。就硅谷20年來就干這個事情,前面的功率是一樣的。后面就是根據不同的應用場景和不同的需求。我設計成,這你設計成,我這個公司設計成這個樣子,你公司設計成那樣,這就印證了我前面說的這個傳感器的基礎會影響技術創新,是不是會制約技術創新。如果我們把共性的工藝技術解決好,那么對于產品和器件化創新就有了提供了保障了就有了支撐和賦能了。如果器傳感器的器件能夠五花八門,多樣化能夠集中起來,那對于應用的創新又提供了支撐和保障,是不是這個道理?
第四個創新就是如何把傳感器實現智能化和節點化。什么叫智能化?節點化傳感器領域之所以認識不高,或者產業化規模不行,或者應用水平提高不上去,其中一個最大的原因就是造傳感器的人不知道咋用。用傳感器的人不懂得這傳感器的性特征和性能是咋更不知道是咋造出來的。所以我簡單說就是用傳感器的,不知道咋造的,造傳感器人不知道咋用。
那么怎么去解決這問題呢?就是傳感器叫無線網絡,叫智能化,也就是系列化、微型化、數字化、網絡化和智能化。就像傻瓜都拿來就能用,這是一個。
第二個就集成化。什么叫集成化?叫多維度多參數的集成。就是我這一個智能節點可以測三個參數,測五個參數,我把它集中上來。有可能一個芯片測兩個參數,也有可能多個芯片集中在這里頭變成一個節點,這是需要解決傳染性,需要產業化,需要解決的問題。這就是需要我們傳感器企業需要思考和需要發展的問題。
你比方說這個傳感器叫膠囊,膠囊里面它有多少個傳感器呢?它要測光的里頭光測光還不行,它里面還要有詞,還要有力是吧?他還不止一個光,對吧?所以這里頭這個傳感器它雖然是一個節點,它要用很多東西,比方說是電子昆蟲。電子昆蟲里面它要高度,它有詞,它有壓力是吧?它還有攝像頭,它這是一個節點一個智能節點。
你比方電子灰塵撒在空間里頭,他要采集走我的這個數據,它不是一個維度,我說你在一個控制系統里面的好與壞,或者說你這個先進性是否是最先進的,好與不好取決于你選了多少個參數和多少個維度。如果我選了四個維度,你選了六個維度,你的技術一定比我好。但是你選了六個維度,我選了八個維度,或者我選擇八個參數,那我的水平一定比你高。我說這個區別就在這兒。
從應用層面來看的話,我覺得傳感器的應用場景和理念創新就顯得非常重要了。其實大家都知道這個叫可穿戴,其實眼花繚亂繚亂的可穿戴設備,本身就是一個智能傳感器節點,它就是帶著邊緣GS 計算和遠程通訊的這么一個節點而已,是吧?就是它的功能稍微系統化了一點兒,只不過是它有些帶顯示了,有些還沒有帶顯示,有些帶通訊的,有些沒有帶通訊。
我們再看智能汽車里面,它要分內傳感器和外傳感器。什么叫內傳染器?就是內部發動機系統。剛才講了ECU系統,比方電子燃油噴射系統,比方電池,整個電池和電機,以及驅動整個系統,這個叫內傳感器。什么叫外傳感器,與環境交互的傳感器,對吧?智能駕駛,它測來測這個距離,還有和周邊的這種互動,這種傳感器叫外傳感器。
一般傳感器你看內傳感器就有這么多種類,從五大系統底盤發動機系統對吧?就是發動機總成這個系統。第二是底盤系統,底盤系統包括輪胎,包括這些。第三個就安全駕駛系統,第四個就娛樂休閑系統,舒適娛樂休閑等等是吧?這些都屬于五大系統,都有不同種類和不同數量的傳感器。
現在講了說我新能源汽車和新型傳感器。那就我認為新能源汽車傳感器不但沒有減少,反而增加了。因為內傳感器不同了,但是外傳感器用的多了,對吧?以至于我們汽車的這個選配智能化程度越高,說明里面的傳感器越多,它才能選配,才能搞。
我們再看看高鐵,高鐵中現在每輛車用到2500多只傳感器,是2480是2500多。高鐵里面所用的傳感器,下一步發展。我們知道現在高鐵在運行過程中,它的路基狀況和環境狀況和道路安全狀況,是需要后半夜檢測車去測的。我們把所有的這傳感器加上,不要兩千多個了,每一輛車上加上2萬個傳感器,他就把環他把環境的這個參數實時的就傳回去了,就不要后半夜檢測了,是吧?
每一個枕木,每一個軌道,甚至周邊,每一個網絡,甚至包括每一個電桿,每一個什么情況發生變化了,沒有,路基沉降了多少,它都會實時的傳回去。就是在運行車上就把它傳回去了,運行車上傳回去。每一輛車都在跑,而且它這個數據還變成了一個連續的數據了。而不是你光后半夜去跑,你看到的數據是離散的,數據不是連續的。所以這樣的話測的就會更好。
我們看看無人生產線所需要的是美的空調生產過程中用了很多這樣的機器人兒或者什么的,每一個過程都是按照仿真,或者按照如果我們按照實時在線的這種狀況,那就可以在生產過程中把性能,把這些指標,甚至把優劣都能夠鑒別和判斷出來。而不是在生產完了以后,智能化生產完了以后再去檢測它。不不不是這樣了。所以這就需要理念去創新了。我們看看這種市政機械工程,這是德國的,它這個里面就是裝了很多個傳感器。你看它遇見這個障礙的時候,它不是硬這么扛過去,它可以繞過去。如果沒有傳感器,你要變成仿真,那么遇見這種路障,它就硬扛過去了,就硬往過扛了。而不是像這樣的,你看像這樣加一下,再這樣,哪地方沒掃上,沒那個時他也會清晰的能夠看到這個,去把它做出來。
在農業機械化的過程中,傳感器更是必不可少的,特別是在西方,人力成本比較貴的情況下,你比方說在硅谷,在加拿大,在德國,他們人力成本很高。你像硅谷,在洛杉磯,在加州往洛杉磯走,那個過程中有很多都是通過農業現代化種的花卉,種的水果,種的是都爛在地里,沒人采。因為采的成本比比賣的成本要高,所以你采回來還賣了,這還不夠付工資錢。所以他就基本上通過農業機械化和現代化來實現的。采葡萄也是一樣的一樣的,它能夠實時的能看到,把這個準確的能夠采下來,而不是說剃光頭樣。你看把把那個葡萄架子都剃了,那不行的人只能進行輔助性的工作,你當然和人比,你看人就不能夠和他比了。
傳感器,到底這個理念創新應該怎么去解決這個問題呢?我們看看我舉一個例子,我們來看看高鐵中的理念創新。就是我說我們把每一個運營化的汽車運營化的列車全裝上傳感器,它就變成全息化的動態監測技術了。地鐵也一樣是吧?就把這個檢測車就不要了,把他的東西就裝在每一個車里面去,讓他實時的傳回來,不要在這里面算到后臺來解決這問題,對吧?
還有一個創新,就是我提出來叫家庭智能終端。家庭智能終端要解決我的數據,我所有我的數據歸我,我讓你用才是我的,讓你用,不讓你用你的數,你不能用我的時候,我們現在數據都我們大家數據都裸奔著,那么這個數據就要有一個地方叫分布式存儲。所以私有相當于私有云進入家庭,真正意義上的私有云不是裝幾個路由器,不是裝幾個節點就可以,不是這樣的。我們拿一個1200萬人口的一個城市來算一下,250萬個家庭。如果一個家庭智能終端1萬塊錢,你算算就是多少,就250個億,你要2萬塊錢,就500個億,就一個城市就有五百億的市場,你要一個手機,現在都一萬多塊錢,你要一個家庭正終端賣5萬塊錢,你就是一千多個億。
我們再看看這個傳感器和私有云和人工智能技術的融合,在家庭里面用于個人健康的管理。比方說。這個馬桶上裝了76只傳感器,撒泡尿或者解個大便。他的13個生理參數指標就傳到這個平臺上了。平臺上有他這個人的基準,也就是他的模型,他的健康數據模型。然后就算哪一些超標了,會后臺會提醒你干什么,再超標了會通知三甲醫院來,怎么處理就解決了。
慢病監測與管理。慢病這六大慢病是吧?癌癥、高血壓、血糖這個。就是六大慢病,這個都可以通過精準化的模型對個人進行慢病健康管理。所以我提出來叫居家養老社團、社區幫老科技助老。科技助老就有8到10萬個億的市場。我現在說制造業轉型升級,數字產業化都找不到方向。我說我看到處都是錢,問題是企業你有沒有這個戰略定位,有沒有這個理念去做這些事情,這就變成了很關鍵的。
家庭智能終端發展的下一步就是家庭機器人用于智慧養老。我們看看它這個智慧養老可以有幾大功能,至少有五大功能。第一,和這個家庭智能終端結合起來就五大功能。第一大功能就是設備設施、管理功能,比如智能廚房,智能家居。總有人管理,智能家居里面各種安全傳感器什么情況,是不是超標了,哪些地方會出問題,哪些需要通知維修,這些總需要人來管理吧。
這是一大管理,第二大管理就是數據存儲。比方你的國際旅游拍的照片能夠實時傳回來,存到你這個終端產品里頭來,對吧?你個人到外面做的一些買的東西干什么的數據,你外面檢測或者你家里面可穿戴檢測的數據,對吧?都能夠。
第三大功能就是慢病的管理。比方說張大爺,我們國家現在2.64億,老齡化人口有8000萬,高齡人有2000萬失能和半失能人,其中有800萬完全需要護理的人。那么這些我建立家庭智能病房,這樣的話他的翻身,他一晚上睡一晚上,他的生理參數指標就測到這個平臺上。機器人來幫你管理,對吧?你比方張大爺是高血壓,睡了一晚上,血壓狀況是什么樣子,對吧?那么就可以把這個慢病給他管理起來,血糖、血脂、脈象、心動腦壓、腦電、血、氧皮電、體溫都可以實時的監測出來進行動態分析,這樣就實現對慢病的精準化管理。
我們來看看生物傳感器與人體之間的關系是一個什么關系?比方說你看這就是這么多相應的產品和人體之間的一個關系。所以你看信息技術的發展,如果我們拿人去作為一個完整的系統來比較,大腦是計算機,通訊是神經,那么五官皮膚就是傳感器。如果我們把這個比成一個完整的系統,再加上四肢執行機構,那就是一個機器人,它就是完整的一個控制系統,叫智能化系統。就不是一個不是三大支柱和三大技術了,它就變成一個完整的信息化系統了。
我們看看設施農業,農業里面,我們現在把植物工廠已經和半導體車間的這個水平已經差不多了,也就安排的都一樣。所以這樣的話達到的凈化程度是很高的。因為你進去就污染了,所以它里面要進行殺菌,優先性。我看到過幾個植物工廠,大概七天左右從下取到轉出來七天這個菜就能吃了。而且你不能洗一洗就污染了,它是完全無菌化的,直接就可以食用的。這里面就需要大量的傳感器,對吧?要各種物理量的傳感器都得要有。
你看再一個小型農業機械是吧?小型農業機械的發展速度也是很快的,我們國家最適合的這種就是小型農機。因為我們的是喀斯特地貌,山比較多,大型的機械施展不開,但是小型機械還是可以的,是吧?我們現在城鎮化率不斷的發展,不斷的壯大,很多人將來都不會種地了。你怎么去解決這問題,你現在這個農業智能化和信息化就要跟進的這些里頭都有很多相應的技術,時間關系我不能一個一個講了一個講很費時間,一個講他如何來刨土,如何來。這里面傳感器怎么用的,用了多深多淺,怎么控制的,咱們時間關系不能展開講。
所以我得出一個結論,得出個什么結論呢?就是傳感器技術是決定系統功能優劣的主要技術。無論是天上飛的、地上跑的、海里游的,是吧,還是手里拿的,它的性能好壞不是看它裝了多少個微處理器,而是看他裝了多少個傳感器和裝了多少類型的傳感器。
比方說那個馬桶本來就是一個馬桶,那么他裝76個傳感器,它就可以測人體13個生理參數指標。而且通過13個生理指標把這個人的慢病進行精準化的控制管理。這個馬桶就是智能化的馬桶了,就變成了一個床。你給它賦予一個這么多的感知技術,一個汽車,你給它賦予一個感知技術。你比方說未來海洋,海洋從上海發到舊金山,那個貨你要漂一個多月2個月,你要人在上面有什么用呢?人在上面是沒有用的,它就變成一個船,變成一個大型的智能移動節點了。
你從這邊發出去,那邊到了它會自動停泊,自動卸貨,裝卸就完。那靠什么呢?就要靠傳感器。因為你人在上面是不解決問題的傳感器,它可以判斷發動機的性能好壞,甚至它可以產生救援,都發出救援呼吁,甚至它可以自動去幫助機器人自動更換零部件,是?它變成一個智能節點,移動智能節點。所以這就是傳感器決定的系統功能的優劣。就體現在這些方面。
我們再談談傳感器行業到底存在什么問題,是吧?有沒有問題?沒有問題呢?為什么那么難?它的障礙到底在哪里?我分析了一下總共有八大問題。
第一大問題就是沒有達成共識,對傳感器的認識是根本不清楚的。西方從80年代開始就已經認識到了他。從60年代開始發現七特別70年代開始制定了很多規劃。你比方美國的星球大戰計劃,歐洲的尤里卡計劃,日本的什么,叫叫什么什么計劃,蘇聯的軍事航天計劃等等,這些都把傳感器作為重中之重。因為他發現計算機在發達沒有用,沒有數據,通訊再發達,沒有數據是沒有意義的。所以技術傳感器的發展制約了計算機和通訊的發展。這是美國人認為的。所以從六七十年代,各大計劃都把傳感器列為重中之重,去發展。
我們國家的差距在哪里?就體現在并沒有形成對傳感器的,這么戰略高度的認識,因為這就比較復雜了。這個認識有管理部門認識問題,還有就是行業的這種科技人員的認識問題。所以我說我們的科技創新體系是在分蛋糕,不是在做事情。把持的人永遠把持了,把錢花了,把話語權封了,這是最可怕的,咱們不展開講了,就展開講得罪人,還有一個認識不清楚的地方,就是對高科技產業認為能賺大錢,這個也是,所以就急功近利,太浮躁。
一個是對技術的認識,不清它的技術有兩個,一個是技術的關鍵,技術的節點。比方說敏感行業的從材料到器件到工藝到裝備,到產業化規模,到企業的市場化的準入的政策等等。這也認識不清。第二個就認識不清的就是對它的重要性和必要性認識不清。第四大的第三個認識不清,就認為高科技能賺大錢,所以這是最大的一個問題。你沒有鋪墊,你養一個孩子,你沒有生他沒有養他,沒有把他培養成大學畢業,他憑什幫你賺大錢了,怎么能給你賺大錢呢?你都沒有培養他,他怎么賺大錢?第二個問題就是戰略定位和頂層設計不明確,對吧?
第三個,長期存在的基礎技術和產業的偏弱的問題。就這個行業就偏弱,對吧?你就讓一個人瘦弱的弱勢群體沒人管他,長期沒人管他,他不能能不弱嗎?所以以致我們現在這個就很大的一個問題,都是在生存的邊緣上。
第四個問題是行業自身存在的突出的問題。行業自身什么叫突出呢?因為它是高科技產業,都是技術人員來創新的。技術人員創新它存在一個很大的問題,它把產品技術指標弄得很好,產業化的能力不行,就是科學家不等于企業家,這兩個不能絕對劃等號的。
第五個就是技術的,比方應用領域里面的跨界不行。我在這個行業應用這個行業我不懂了,對吧?那技術的融合也不行,我得把這些技術,我的我時間關系不能展開講,有很多案例,就是很有啼笑皆非的案例。
第六個就是政策的缺位和是不配套,就沒有對,這個沒有。第五。第七個就資本關注度不夠,認為他不能快速賺錢。然后第八個問題就是評價體系的問題。無論是應用部門的評價,對這個行業產業發展產生影響也是不利的。這時間關系我們不能展開講了。
這里講兩大突出問題。我們認為這個能不能解決呢?我舉兩個例子是很容易去解決的。比方說我們企業構建了一個自主完整的創新體系,讓歌爾聲學發展到傳感器和已經到兩百多個億了。現在它整個的應用生態體系已經達到1000多個億了。現在今年說能突破1500個億還是1800個億,我記不住這個數據了,是很龐大,就一個公司就能達到一千多個億,將近2000個億,那就很厲害了。何況傳感器這一塊就達到了達到200個億是吧?一個產品那就很厲害了。
第二個就是我覺得從行業的協同的跨度管理,我覺得這個也是,你比方說我們這次大家都知道疫情里面這個溫槍不好解決。很多人就問我,這個溫槍,為什么我們北京有個區,拿來溫槍時候不靈,喊他呢?我說因為第一他沒有裝這個傳感器,他給你弄的是一個算法,是個假的,那當然不行了,我們當初供應部要解決這個配套能力,我出了主意。比方說六個節點,13家企業,你把它協同一下,這個產業化很快就解決。我說不出兩個月產業化問題去解決。當初我們一只傳感器已經賣到580塊錢了。而整個這個槍最初的時候才賣二三十塊錢,最后這個槍能賣到好幾千塊錢,還買不到。很快的聽了這個方案以后,很快的就把這13個企業進行。
我說你去找這13個企業,我列個單子,比方說芯片,誰家的這個熱電堆的芯片是誰家的管座管帽是誰家的,這個管管封裝是誰家的,是吧,電路是誰家的,顯示誰家的槍,船槍只有多少家。把這總共13家企業拉成一個完整的產業鏈,由政府主導來推進。很快一個半月產業化就解決,沒兩個月就解決了,三月份開始動,到5月10幾號,不到5月20號,傳感器就跌到六塊錢了。熱電堆傳感器跌到6塊錢,從五百多塊錢跌到六塊錢。
所以你說產業化難度有沒有,有,但是誰來去選擇企業,沒有能力牽頭,除非像戈爾這樣的企業自己成立一個體系。那你剩下的企業都是多品種、小批量,企業規模上規模的都很小,都是科技人員的。你沒有人去推他這個產業化,它是很難自己成體系,它慢慢養,那是很難的。所以我們看看傳感器產業所需要的瓶頸在哪里。它的共性工藝共技術就有這么多種食物種,我就不一一講了。
第六個問題也是最后一個問題,如何來實現這個產業化?其實我前面已經講剛才已經講就是企業自己創業創新的能力不足,他的協同影響力也不夠,或者說他沒有這么大的投入去解決這問題。就需要行業來干來來解決。
那行業怎么來解決呢?我提出來一個打造這個雙生態產業體系。也就是說通過產品技術、平臺構架,也就是說,傳感器行業本身需要政產學研用六位一體的產業生態。也就是通過我們所提倡的工業互聯網平臺來解決傳感器的產業化問題。聽明白了沒有?我覺得這個我不知道講清楚沒有,也就是傳感器要把它產業化。
要么你像歌爾一樣,大量的資金投入去打造自己的生態體系。要么你就要通過政府來打造,要么你地方現在政府到處在打造千億級的企業,千億級的產業。但是真正把這個產業給他的時候,他看不懂。第二他也不愿意干這就是行業發展難的另外一個視角來看他的問題。比方說產業生態體系的建設和服務之間的內容和商業模式的創新,對企業來說已經發展這種程度。
你比方說機械公司給波音現在不賣發動機了,他把發動機租給波音,說你這個飛機只要運行,我就收錢。我按數據按流量收錢,這樣有幾個好處。就他認為造一個發動機,四個小時,用一個發動機十幾年、20年,可是維修服務全是我的。
我又不知道這個發動機什么狀態,我還不如把這個歸屬權全部拿來,然后讓我來自己來管。我自己管理的話就表明什么呢?我自己對這個產品的全生命周期的數據我就有了,我自己就能夠解決我的數據連續化的問題,也就是發動機的健康運行狀況。我是實時的和全生命周期的掌控,形成了服務體系和產品的自信和商業模式的轉化和轉型,或者叫創新。
所以我就認為這是企業平臺未來發展的出路,或者說企業產品化未來發展中。所以我給傳感器行業,我就講,我說傳感器行業現在需要把場景拉進來,或者把行業或者把應用的案例或者示范要拉進來一塊來弄,你才能夠掌握。也就是你造傳感器,你才知道哪地方用咋用的,我就提出來這個雙生態,一個就是產業鏈的完整性和集群化。第二個生態就是服務業的平臺化,改變一個完整的政產學研用服務的完整體系,來真正意義上實現產業的產業化的生態體系。
一個一個去打造,我想我們就能解決好這問題,包括我們的元器件,包括集成電路是一樣的,包括我們其他的行業也是一樣傳感器的問題,產業化的問題,解決好被這個產業的數字化和數字的產業化。它是一個節點,它既是通產業數字化,也可以通數字產業化,它也是創新的一個基礎。如果有了,它就有了創新手段和工具,或者有了創新的素材,你才能不斷的提高你的創新能力,才能更加體現你的應用水平,對吧?
不管是什么東西,不是傳感器,多少決定了和類型決定了系統的好優劣嗎?這樣的話,未來傳感器的應用和傳感器的產業化會就會有條不紊的發展。好的,因為時間關系,后面的科普還有很多專家學者針對不同的行業領域,對傳感器到底怎么用或者用的情況。我們希望各位觀眾能夠持續的關注。好,謝謝大家。
審核編輯 黃宇
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