電子元器件行業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

引言

物聯(lián)網(wǎng)的提出源于1999年。當(dāng)時(shí)，美國麻省理 工學(xué)院成立Auto-ID研究中心并進(jìn)行RFID技術(shù)的研發(fā)。該中心在美國統(tǒng)一代碼委員會(huì)UCC支持下， 將RFID與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，提出了產(chǎn)品電子代碼(EPC)解決方案。2005年，在世界電聯(lián)報(bào)告中又明確提出 了“物聯(lián)網(wǎng) ”(InternetofThings)的概念。

目前較流行的、廣泛見諸報(bào)端的物聯(lián)網(wǎng)概念稱為 “物聯(lián)網(wǎng)”(InternetofThing),指的是將各種信息傳感設(shè)備，如射頻識(shí)別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò),其目的是讓所有的物品都與網(wǎng)絡(luò)連接在一起，以方便識(shí)別和管理。

從物聯(lián)網(wǎng)的感知端或者說傳感網(wǎng)的角度來說，物 聯(lián)網(wǎng)是隨機(jī)分布的、集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信單元的微小節(jié)點(diǎn)，通過自組織的方式構(gòu)成的無線 網(wǎng)絡(luò)。通過物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中內(nèi)置的傳感器可探測(cè)包括 溫度、濕度、噪聲、光強(qiáng)度、壓力、土壤成分、移動(dòng)物體的大小、速度和方向等物質(zhì)現(xiàn)象,故可廣泛用于軍事、城市公共安全、公共安全、安全生產(chǎn)、智能交通、智能家居、環(huán)境監(jiān)控等領(lǐng)域。

物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用有三個(gè)層次，一個(gè)是傳感網(wǎng)絡(luò)，即以二維碼、RFID、讀寫器、傳感器為主，實(shí)現(xiàn)“物”的識(shí)別；二是傳輸網(wǎng)絡(luò)，即通過現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)、通信網(wǎng)或者下一代互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和計(jì)算；三 是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，即輸入輸出控制終端，包括手機(jī)等終端。 其結(jié)構(gòu)見圖1所示。

1  電子元器件在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)主要涉及的行業(yè)包括電子、軟件和通信行業(yè)，通過電子產(chǎn)品標(biāo)識(shí)感知識(shí)別相關(guān)信息，通過通信設(shè)備和服務(wù)傳導(dǎo)傳輸信息，最后通過計(jì)算機(jī)處理存儲(chǔ)信息。

物聯(lián)網(wǎng)的建立和發(fā)展將帶動(dòng)新型電子信息元器件、儀器裝備如傳感器、RFID、通訊器件網(wǎng)關(guān)、路由器等無線機(jī)電產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

作為元器件行業(yè)，抓住調(diào)結(jié)構(gòu)、促升級(jí)、大力發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)的機(jī)遇才是根本。如物聯(lián)網(wǎng)、新能源、智能電網(wǎng)以及高鐵建設(shè)等,都會(huì)給元器件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供推動(dòng)力。此外，智能終端的飛速發(fā)展也給相關(guān)元器件帶來極大機(jī)會(huì)，有數(shù)字顯示，到2012年，我國智能手機(jī)的市場(chǎng)份額將占國內(nèi)手機(jī)市場(chǎng)的40%,將帶動(dòng) SIM卡的封裝、電聲器件、傳感器件、PCB等上游產(chǎn)業(yè)受益。

未來幾年,物聯(lián)網(wǎng)將不斷滲透到社會(huì)生活中去，包括智能交通、智能城市、環(huán)境保護(hù)、公共安全、智能電網(wǎng)等眾多領(lǐng)域,也將帶動(dòng)電子元器件、軟件、芯片及服務(wù)等產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。根據(jù)有關(guān)研究機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)，到2011年，物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的嵌入芯片、傳感器、無線射頻的“智能 物件”數(shù)目可能超過1萬億個(gè)。在近日深圳召開的第 23屆元件百強(qiáng)論壇上，無錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院戰(zhàn)略部的韓夏在談到“中國元件制造業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的機(jī)會(huì)"時(shí)透露，上海浦東機(jī)場(chǎng)一期工程的35公里圍欄建設(shè)工程程，大概需要3萬多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，而每個(gè)節(jié)點(diǎn)由各種 各樣傳感器及其他電子器件構(gòu)成。

物聯(lián)網(wǎng)將把元器件行業(yè)帶入寬廣的“藍(lán)海”，據(jù)測(cè)算，到2015年接入互聯(lián)網(wǎng)的嵌入式設(shè)備將達(dá)到150 億臺(tái)，而每臺(tái)設(shè)備都具有智能化的功能，并帶有芯片和操作平臺(tái)，能實(shí)現(xiàn)與其他設(shè)備間的無縫通信和數(shù)據(jù)交換。

傳感器是電子信息裝備制造業(yè)中的基礎(chǔ)類產(chǎn)品， 是重點(diǎn)發(fā)展的新型電子元器件中的特種元器件，處于物聯(lián)網(wǎng)的感知層,是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用最為廣泛的元器件。表1所列是物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用的傳感器。

一切都似乎回到一張“網(wǎng)”上，而元器件就是我們 精心編織這張網(wǎng)中所必需的節(jié)點(diǎn)。

2  物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用

針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，西安創(chuàng)聯(lián)電氣及時(shí)調(diào)整 產(chǎn)業(yè)布局和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，在做好傳統(tǒng)產(chǎn)品的同時(shí)，大力 培養(yǎng)發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品及配套基礎(chǔ)產(chǎn)品，從現(xiàn)有產(chǎn) 品及所屬的領(lǐng)域來看，在物聯(lián)網(wǎng)方面的應(yīng)用產(chǎn)品主要 有:氣體報(bào)警器、超聲電機(jī)、射頻連接器、光纖及光纖連接器、厚膜混合電路、射頻電源模塊、位移傳感器、陶瓷壓力傳感器及電子漿料、基礎(chǔ)元器件的配套等，可為物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備、連接與通信等整機(jī)行業(yè)提供很好的配套支撐服務(wù)。

2.1  感知層應(yīng)用

傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)最基礎(chǔ)的連接和管理對(duì)象，是感知層的核心。它是把各種非電量轉(zhuǎn)換成電量的裝置。物聯(lián)網(wǎng)關(guān)注的是傳感器的實(shí)際應(yīng)用，比如氣體報(bào)警器，特別是有害氣體報(bào)警器,在安防系統(tǒng)中發(fā)揮著不可替代的作用。

現(xiàn)以西安創(chuàng)聯(lián)電氣生產(chǎn)的HX8000-16氣體檢測(cè) 報(bào)警控制器的應(yīng)用為例來進(jìn)行說明。由于可燃?xì)怏w的泄漏而引發(fā)的火災(zāi)、爆炸等事故時(shí)有發(fā)生，給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成了極大的損失，所以，對(duì)可燃?xì)怏w泄漏進(jìn)行檢測(cè)報(bào)警，防患于未然，是減少事故，避免損失的積極措施。

HX8000-16氣體檢測(cè)報(bào)警控制器是用于監(jiān)測(cè)可燃?xì)怏w泄漏的燃?xì)獍踩b置，主要由HX-I氣體檢測(cè) 報(bào)警儀.HX16-I變送器和其他附加設(shè)備組成，可同 時(shí)檢測(cè)十六個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)（可要求進(jìn)行擴(kuò)展）的可燃?xì)怏w 濃度。變送器安裝在有可能發(fā)生可燃?xì)怏w泄露的場(chǎng) 所（即需要監(jiān)測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)），控制器則安裝在監(jiān)控中心或 值班室。變送器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)空氣中可燃?xì)怏w的濃 度并把數(shù)據(jù)信號(hào)送往控制器進(jìn)行處理，當(dāng)發(fā)生可燃?xì)?nbsp;體泄漏且其濃度達(dá)到控制器設(shè)定的報(bào)警濃度時(shí)，控制 器開始發(fā)出聲、光報(bào)警以提示工作人員采取相應(yīng)的安 全措施，同時(shí)啟動(dòng)相關(guān)的聯(lián)動(dòng)設(shè)備，以避免發(fā)生事故， 保障安全生產(chǎn)。

本裝置適用于可燃?xì)怏w的使用和儲(chǔ)存場(chǎng)所，包括工業(yè)與民用建筑、石油化工、冶金、交通、鍋爐房等領(lǐng)域。

2.2  傳輸層

光纜由于采用緊套設(shè)計(jì)、芳綸加強(qiáng),故其強(qiáng)度高、柔軟、彎曲性好,損耗低、頻帶寬、易擴(kuò)容、通訊容量大、保密性能好、體積小重量輕,適用于局域網(wǎng)、短距離、長距離的專用通訊網(wǎng)和計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)等數(shù)據(jù)和圖

像的傳輸。光纖活動(dòng)連接器采用推拉式結(jié)構(gòu)、連接取 卸快速、連接可靠，適用于光纖接入網(wǎng)、光纖CATV、 光纖局域網(wǎng)、各類光纖通信系統(tǒng)。

西安創(chuàng)聯(lián)電氣公司是我國研制、生產(chǎn)電連接器的 大型骨干企業(yè)之一，是我國軍用射頻同軸連接器的核 心企業(yè)，是電連接器行業(yè)協(xié)會(huì)副理事長單位。主要產(chǎn) 品包括射頻連接器、圓型連接器、矩形連接器、印制電 路連接器、集成電路插座、板形插頭座、接線端子專用 連接器、電纜組件等。公司緊跟市場(chǎng)發(fā)展，積極開發(fā) 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的集成化電子元器件和基于M2M無線 射頻技術(shù)傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的新型高頻傳輸電子接插件。 先后研制出射頻開關(guān)、無線傳輸模塊用射頻電纜等產(chǎn) 品。同時(shí)也積極參與通信終端設(shè)備企業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)技 術(shù)的新品開發(fā)，先后參與武漢凡谷的RFID項(xiàng)目研 制、華為與中國聯(lián)通推出的首款車載移動(dòng)智能3G終 端的射頻連接器開發(fā)、華為賽門鐵克的無線路由器開 發(fā)等等。公司正在不斷通過新品開發(fā)，緊跟物聯(lián)網(wǎng)市 場(chǎng)發(fā)展，準(zhǔn)確把握市場(chǎng)動(dòng)態(tài)，形成新的市場(chǎng)增長點(diǎn)，同 時(shí)也為企業(yè)的不斷發(fā)展注入了活力。公司是我國混 合集成電路研發(fā)與生產(chǎn)的大型支柱企業(yè)和中國混合 集成電路行業(yè)協(xié)會(huì)理事長單位。主導(dǎo)產(chǎn)品有室內(nèi)分 步無源器件系列產(chǎn)品、干線放大器系列產(chǎn)品、軍用射 頻微波系列產(chǎn)品、厚膜混合集成電路類系列產(chǎn)品等六 大類,是華為、中興通訊、大唐電信、虹信、京信、長虹、海信、TCL、康佳等企業(yè)的主要供應(yīng)商，其產(chǎn)品可廣 泛應(yīng)用于無線終端的連接，在物聯(lián)網(wǎng)中的傳輸層發(fā)揮 著巨大的作用。

2.3  控制應(yīng)用層

超聲電機(jī)是國內(nèi)近幾年發(fā)展起來的一種新型的 直接驅(qū)動(dòng)型電機(jī),是利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生的超聲振動(dòng)，它可將材料的微觀變形通過機(jī)械共振放大和摩擦耦合轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)子的宏觀運(yùn)動(dòng)。由于超聲電機(jī)具有功率密度大、低速大扭矩、無電磁噪聲、電磁兼容性好、、斷電自鎖等特性，而且易實(shí)現(xiàn)小型化和多樣化，故將廣泛應(yīng)用于自動(dòng)庫房卷閘門、大棚蔬菜自動(dòng)保溫簾、自動(dòng)感應(yīng)出入門、數(shù)碼相機(jī)伸縮鏡頭等領(lǐng)域。

今后，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,將加強(qiáng)傳感器、敏感材料及其它相關(guān)配套產(chǎn)品的研究和攻關(guān)，深入研究批量生產(chǎn)技術(shù)、測(cè)試技術(shù)和可靠性技術(shù)，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提升企業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)競爭力，使已經(jīng)具備現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)的產(chǎn)品在不久將來成為市場(chǎng)的寵兒。

3  結(jié)語

電子元器件及其組件屬于電子信息產(chǎn)業(yè)的中間 產(chǎn)品，介于電子整機(jī)行業(yè)和原材料行業(yè)之間，其發(fā)展 的快慢、所達(dá)到的技術(shù)水平和生產(chǎn)規(guī)模，直接影響著 整個(gè)電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而且對(duì)發(fā)展信息技術(shù)，改 造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),提高現(xiàn)代化裝備水平，促進(jìn)科技進(jìn)步都具有重要意義。

未來的10?20年,將是我國新型電子元器件技術(shù)得到全面、協(xié)調(diào)、持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期，也是我國電子元器件產(chǎn)業(yè)必須緊緊抓住時(shí)機(jī)，并且可以大有作為的重要發(fā)展期。因而，需要加快科研成果的轉(zhuǎn)化，加快新型電子元器件特別是傳感器的產(chǎn)業(yè)化,迅速提高國產(chǎn)化市場(chǎng)占有率，縮小與發(fā)達(dá)國家的差距。

電子元器件企業(yè)只有不斷創(chuàng)新，才能滿足整機(jī)企 業(yè)日新月異的需求;必須抓住新興產(chǎn)業(yè)的機(jī)遇,才是根本;必須秉承配好套、服好務(wù)的宗旨，積極發(fā)揮好元器 件配套企業(yè)的優(yōu)勢(shì),才能在新興產(chǎn)業(yè)得到更大的發(fā)展。