关于大力发展我省智能传感器产业的提案
提案人 郭春平
一、案由
据工信部专家指出:约60%传感器依赖进口，约90%的核心技术受制于人。我国网络技术远远领先智能传感器技术，智能传感器在我国有巨大的市场前景。
二、案据
1. 对智能传感器的认知
80年代个人电脑把运算手指化；90年代互联网技术把信息需求通过网络全球化；时下的这场变革就是通过物联网，把物质世界连接起来，并赋予物体一个电子神经系统，使其智能化。
物联网是由处理、传输和感知三大技术构成，即：计算机技术、通讯技术、传感器技术。如果把一个人看做成一个完整的物联网，那么计算机就相当于人体的大脑，负责并承担数据处理功能；5G通讯技术就是人的神经系统，负责传输信息；智能传感器好比人体的五官和皮肤，负责与外界交互信息。
智能传感器是数据采集装置，是数据获取最前沿的核心。智能传感技术是智能制造和物联网的先行技术，作为前端感知工具，具有非常重要的意义。现实中与其相对应的实物器件就是传感器产品，传感器也被称为“电子五官”。
传感器是多学科、多技术、多领域的聚集与融合体，涉及物理、化学、生物基础学科，从敏感机理、工艺技术、结构设计、产成品测试、市场应用等全产业链过程，几乎与材料、机械、电子、数学、计算机软硬件、测量、半导体等等所有二级学科紧密相关。生产工艺也极为繁杂，被称为制作“工业工艺品”，产业化难度极高。由于追求产品高精度、高可靠性、高稳定性等指标就极大地增加了生产工艺难度，直接影响产业规模效益和创新成果转化。
2. 智能传感器的重要性
习主席指出：“当今世界科技正酝酿着新突破的发展格局。以人机大战为标志，人工智能发展取得突破性重大进展，并加速向军事领域转移，这必将对战争形态产生冲击甚至‘颠覆性’影响。”因此，研究智能化战争、加快军事智能化发展，是我军推进科技强军战略，实现弯道超车的一个难得机遇。今后的战争将是智能化战争，智能化战争依靠的是高科技，具体的是坚固的信息网络、精确制导导弹、无人机、无人坦克（战车）、机器兵（机器人）、斩首行动的武器等，需要最高级的智能传感器。
在煤矿安全生产领域，需要违章行为生物识别及作业风险预警，监测甲烷、CO、氧气、氧化氮等有毒有害气体，采用智能传感器将提高可靠性、准确性、耐久性。在煤矿自动化生产领域，需要通过智能传感器监测监控煤层厚度、顶底板状况、设备状态等，安全、高效、零失误控制设备运转，大大超越了人为的控制水平，实现无人则安的美好前景。
在新的智能化装置与设备中更离不开各种传感器，比如5G基站会使用近百只环境数据与运行监控类传感器；手术机器人要用到400多只传感器；智能手机里现在已经有20多种传感器。当数量达到100多种的时候，手机就会变成移动智能节点，与家庭智能终端融合，通话变成了手机中的一个小的功能模块。
在医学领域中，在本次疫情防控中,同样大量使用了传感器产品。除了我们熟知的无接触测温仪，还有血压、血脂、血氧、脉象以及二氧化碳气体等等130多种产品类型，在疫情中都发挥着无可替代的作用。眼花缭乱的可穿戴设备其实也是智能传感器，是多功能、多参数复合的智能节点，既可以测血压，心跳，还可以测脉搏等等。
智慧农业从种子培育，土壤酸碱度检测及水、肥与植物生长状态监测，直至到餐桌上，都会用到大量传感器。目前一般的大棚要用到20多只传感器，最好的植物工厂要用到近800只。日本、荷兰的花卉、蔬菜等植物工厂都是依靠大量的传感器来采集数据，进行植物全生长周期的量化管控。
总之，传感器技术决定着系统的功能。判断一个设备或系统性能优劣，不仅仅要看装了多少微处理器，更重要的是，要看有多少只、多少类型传感器。没有传感器技术，就没有数据采集，万物互联与智能无从谈起！智能传感器可适用于所有的行业领域。据2019年统计，全球传感器市场总规模已突破1870亿美元，并以大于10%的平均速度增长，在前十大重点行业领域增长大于15%,有些领域的市场呈现出爆发式增长态势。
3. 智能传感器的发展前景
据行业统计显示，目前全球传感器共有声、力、光、磁、气、温湿、电子标签、生物等八大敏感门类，约3.1万种元器件类型，其中，中国约有2.2万种(多为科研实验使用)。产业分布方面，全球从事敏感元器件与传感器研制生产厂家、公司约有6500多家，其中我国约有1200余家（非专业生产厂家）。2012年销售额为1024亿美元，2015年为1376亿美元；2018年约为1770亿美元。其中：家电、汽车、工业自动化系统与设备、能源、医疗器械、农业、飞机和船舶、机器人、环境保护、市政等十大领域占据整个市场的75%。
国内1200多家中，传感器为附属产品非专业型企业比例较高，传感器产值过亿的仅占总企业数量的13%，全国不足200家。产品种类齐全的专业厂家不足1%。与国外同行业相比，在产品品质、工艺水平、生产装备、企业规模、市场占有率和综合竞争能力等方面均无优势。在掌握核心技术和新品研制落后5-10年，而在产业化规模生产工艺上则落后10-15 年。现阶段我国市场主要应用的传感器绝大部分仍要依赖于进口，主流市场依赖国外配套的情况尤为突出。
三、建议
应该清醒地认识到，中美博弈表面上看是在贸易和科技的争端，而实质上是高技术产品的产业化竞争。尤其是数字经济全球化的今天，更应该清醒地认识到我国产业化中的突出矛盾和问题。对于传感器产业化，应结合我国结构调整与转型升级与“十四五规划”要求，充分认清疫情、国际摩擦升级与环境变化产生的具体影响。做好战略定位和顶层设计，相应的资源配置，有良好的机制，形成规范和标准，实现产业化并非难事。
2015年我国传感器市场规模达1100亿元，预计到2020年将达到2115亿元，年复合增长率达到14%。但是由于国内传感器企业技术水平、生产工艺、规模和盈利能力等方面的差距导致国内传感器市场高度依赖进口。特别是高端传感器方面，由于种类多、跨学科研发技术水平高、开发成本大，企业不愿承担开发风险，造成我国高端传感器基本依靠进口。2015年，我国中高端传感器进口比例达到80%。
具体建议如下：
（1）明确战略定位，做好顶层设计。把我省传感器产业化作为数字经济基础的核心技术，提升到我省战略高度来认识，分层次、分阶段持续培育和支持。
（2）挖掘产业中的问题，弥补短板与瓶颈。从产业体系和链条中的具体问题入手，解决工艺技术、产业化瓶颈、市场供需矛盾、人才引领作用、资源优化配置等问题。
（3）政策精准配套，资源持续配置。结合我省产业配套政策资源，制定传感器产业化专项政策，并在税收等给予优惠，针对产业化进行持续引领与指导。
（4）结合我省产业化特征，可在我省建立中国“传感谷”，培育产业链完整、具备“政、产、学、研、用、服”六位一体协同化、专业化和精准化的“双生态”体系。实现传感器基础产品、系统集成与应用产品的成套产业链，形成具有明显产业化特色的国际先进智能传感器产业集群。
（5）张铁岗院士和山西省科技厅组织的专家会议结论充分肯定“违章作业能通过技术手段进行预控”的理论，智能抗违章传感器系统，通过智能识别违章行为技术，实现在违章作业前将违章行为识别并转换为电信号，从而预控违章作业发生。智能抗违章传感器系统重置想违章违不成，即使违章也造不成事故价值体系。所以，我省应高度重视抗违章智能传感器系统的研究与开发。
2021.1.19.
