當(dāng)前，以移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等為代表的信息技術(shù)加速創(chuàng)新、融合和普及應(yīng)用，一個萬物互聯(lián)智能化時代正在到來。感知信息技術(shù)以傳感器為核心，結(jié)合射頻、功率、微處理器、微能源等技術(shù)，是未來實現(xiàn)萬物互聯(lián)的基礎(chǔ)性、決定性核心技術(shù)之一。尤其是，感知信息技術(shù)不同于傳統(tǒng)的計算和通信技術(shù)，無需遵循投資巨大、風(fēng)險極高、已接近物理極限的傳統(tǒng)半導(dǎo)體的“摩爾定律”，而是在成熟半導(dǎo)體工藝上的多元微技術(shù)融合創(chuàng)新，即“More than Moore”/“超越摩爾”。
PC時期Wintel聯(lián)盟壟斷了整整20年，移動互聯(lián)網(wǎng)時期ARM+安卓又形成了新一輪壟斷。在如今的感知時代，“超越摩爾”是我國一個打破壟斷束縛的難得歷史機遇，如果加大在此領(lǐng)域的扶持力度，充分發(fā)揮已有的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和市場優(yōu)勢，有很大可能在未來智能時代實現(xiàn)趕超發(fā)展，搶占產(chǎn)業(yè)競爭制高點。
高度重視感知信息技術(shù)的必要性和緊迫性
信息技術(shù)從計算時代、通訊時代發(fā)展到今天的感知時代經(jīng)歷了三個浪潮：PC的普及產(chǎn)生了互聯(lián)網(wǎng)，智能手機的普及形成了移動互聯(lián)網(wǎng)，今天傳感器的普及將促成物聯(lián)網(wǎng)。Gartner2014技術(shù)趨勢報告顯示，未來5—10年，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將達到實質(zhì)生產(chǎn)高峰期，截至2020年，將有260億臺設(shè)備被裝入物聯(lián)網(wǎng)，這將引領(lǐng)信息技術(shù)邁向智能時代——計算、通訊、感知等信息技術(shù)的深度融合萬物互聯(lián)的時代。一個感知無所不在、聯(lián)接無所不在、數(shù)據(jù)無所不在、計算無所不在的萬聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)，將全面覆蓋可穿戴、機器人、工業(yè)4.0、智能家居、智能醫(yī)療、智慧城市、智慧農(nóng)業(yè)、智慧交通等。如果把整個智能社會比作人體，感知信息技術(shù)則扮演著五官和神經(jīng)的角色。
感知信息技術(shù)是未來智能時代的重要基礎(chǔ)。智能時代，物聯(lián)網(wǎng)、傳感器會遍布在生活、生產(chǎn)的各個角落。據(jù)《經(jīng)濟學(xué)人》預(yù)測，到2025年城市地區(qū)每4平方米就會有一個智能設(shè)備。智能城市、智能醫(yī)院、智能高速公路等將依靠傳感器實現(xiàn)萬物互連并自動做出決策；智能制造通過在傳統(tǒng)工廠管理環(huán)節(jié)和生產(chǎn)制造設(shè)備之間部署以傳感器為代表的一系列感知信息技術(shù)以實現(xiàn)自動化、信息化和智能化。一直以來，美國、德國、日本等國都非常重視感知信息技術(shù)的發(fā)展。美國早在1991年就將傳感器與信號處理、傳感器材料和制作工藝上升為國家關(guān)鍵技術(shù)予以扶持，近年來更是每年投入數(shù)十億美元用于傳感器基礎(chǔ)項目研究。
感知信息技術(shù)領(lǐng)域將催生萬億級的市場。感知信息技術(shù)領(lǐng)域涉及材料、傳感器設(shè)備、控制系統(tǒng)以及其上承載的數(shù)據(jù)增值開發(fā)和信息服務(wù)。智能手機和可穿戴設(shè)備的廣泛普及應(yīng)用，使傳感器設(shè)備需求增勢迅猛，而無所不在的傳感器也將引發(fā)未來大規(guī)模數(shù)據(jù)爆炸，到2020年，來自傳感器的數(shù)據(jù)將占全部數(shù)據(jù)的一半以上。大數(shù)據(jù)的充分利用和挖掘，還將不斷催生新應(yīng)用和新服務(wù)。預(yù)計到2020年相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品與服務(wù)供應(yīng)商將實現(xiàn)超過3000億美元的增值營收，并且主要集中在服務(wù)領(lǐng)域。
發(fā)展安全可控的感知信息技術(shù)有利于保障國家經(jīng)濟社會安全。我國是網(wǎng)絡(luò)大國，卻不是網(wǎng)絡(luò)強國，無論是芯片、操作系統(tǒng)，還是應(yīng)用系統(tǒng)，受制于人的局面依然嚴峻。未來，在萬物互聯(lián)生態(tài)系統(tǒng)中，從聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜程度和產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量來預(yù)計，這個網(wǎng)絡(luò)將比現(xiàn)在移動互聯(lián)網(wǎng)大10倍，安全隱患也會更多更復(fù)雜，涉及經(jīng)濟社會的方方面面。因此，發(fā)展自主可控的感知信息技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)感知、收集和處理等最為基礎(chǔ)處理層面的可靠性，對保障國家經(jīng)濟社會安全至關(guān)重要。
我國發(fā)展感知信息技術(shù)具備有利條件
我國在感知信息技術(shù)領(lǐng)域具備一定基礎(chǔ)和實力。近年來，我國在感知信息技術(shù)方面取得了一定的進展，在技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)制造、封裝測試和市場應(yīng)用等領(lǐng)域均展開布局，并初步打通了整體產(chǎn)業(yè)鏈。目前，我國從事傳感器研制、生產(chǎn)和應(yīng)用的企事業(yè)單位共有2000多家，其中從事微機電系統(tǒng)MEMS研制、生產(chǎn)的企業(yè)有50多家，產(chǎn)品種類有6000多種，年產(chǎn)量40多億只，市場銷售額突破1000億元。
同時，在物聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展的帶動下，感知信息技術(shù)下游應(yīng)用領(lǐng)域如可穿戴、機器人、工業(yè)4.0、智能家居、智能醫(yī)療、智慧城市、智慧農(nóng)業(yè)、智慧交通等的崛起，為感知信息技術(shù)的進一步發(fā)展提供了新的機遇和動力。如今我國在新型電聲傳感器、指紋傳感器等方面已經(jīng)取得產(chǎn)業(yè)化技術(shù)突破，開始大量用于智能手機、智能汽車等領(lǐng)域，開拓了巨大的應(yīng)用市場。
“超越摩爾”對我國是一個難得的趕超發(fā)展機遇。與計算和通訊技術(shù)不同，感知信息技術(shù)是基于成熟的半導(dǎo)體工藝的“超越摩爾”技術(shù)。目前低噪聲、低成本，與MEMS和其他微技術(shù)集成度高的8寸晶圓工藝是制造“超越摩爾”產(chǎn)品的最佳選擇。而我國擁有豐富的8寸半導(dǎo)體資源，如中芯國際、華虹宏力、上海先進半導(dǎo)體等晶圓廠；此外，上海微技術(shù)工業(yè)研究院也在組建先進的“超越摩爾”8寸研發(fā)中試線和世界級產(chǎn)品開發(fā)團隊。因此，我國有能力做出“中國設(shè)計、中國創(chuàng)造、中國制造”具有全球競爭力的“超越摩爾”產(chǎn)品。
隨著手機、汽車、工業(yè)和正在興起的物聯(lián)網(wǎng)對“超越摩爾”產(chǎn)品的需求日益增長，我國將成為全球最大的市場。因此，如果在關(guān)鍵技術(shù)上進一步加以扶持，補齊產(chǎn)業(yè)發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)，我國可以實現(xiàn)由跟隨者到領(lǐng)跑者的超越。如果錯過這一機遇，我國又將面臨被發(fā)達國家在技術(shù)和市場上低端鎖定的窘境。
從三方面入手提升我國感知信息技術(shù)自主創(chuàng)新水平
目前，我國在發(fā)展感知信息技術(shù)方面仍存在一些問題，概括起來說主要是：對感知行業(yè)的認識不足；企業(yè)規(guī)模小，自主創(chuàng)新困難；產(chǎn)業(yè)化效率低，產(chǎn)業(yè)配套不足；市場跨度大、信息不靈，導(dǎo)致供需對接渠道不暢。
基于我國在感知信息技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀以及面臨的主要問題，建議從以下三個方面采取措施，提升感知信息技術(shù)自主創(chuàng)新水平，從而為未來智能時代的到來打下堅實基礎(chǔ)。
第一，加強頂層設(shè)計。一是大力提升感知信息技術(shù)在國家集成電路發(fā)展戰(zhàn)略中的地位，將其列入“十三五”、“十四五”規(guī)劃中的發(fā)展重點，加大投入，在國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)小組領(lǐng)導(dǎo)下，成立專門工作組，整合調(diào)動各方面資源，負責(zé)感知信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略設(shè)計和統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。二是成立中國傳感器產(chǎn)業(yè)推進聯(lián)盟，制定行業(yè)標(biāo)準，促進產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈逐步完善。三是針對產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點和實際市場需求，成立若干跨行業(yè)跨部門的工作小組，遴選一些領(lǐng)域開展應(yīng)用示范，如面向智能制造，重點發(fā)展機器人；面向醫(yī)療衛(wèi)生，重點發(fā)展可穿戴設(shè)備和醫(yī)療及輔助設(shè)備；面向環(huán)境保護和農(nóng)業(yè)，重點發(fā)展土壤、水、空氣、重金屬等感知產(chǎn)品，用于環(huán)境監(jiān)控及農(nóng)作物生產(chǎn)管控等。
第二，建立產(chǎn)業(yè)基金。建議國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金出資5—10億元投入即將成立的“感知信息產(chǎn)業(yè)基金”，吸引企業(yè)、金融機構(gòu)及社會資金加入，實施市場化運作、專業(yè)化管理。一是用于重點支持傳感器、微處理器、模擬芯片及功率器件等核心技術(shù)與產(chǎn)品開發(fā)。二是投資骨干企業(yè)和成長性中小企業(yè)，支持企業(yè)提升技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)化能力。三是帶動各類風(fēng)險投資和私募基金進行戰(zhàn)略投資和產(chǎn)業(yè)整合，支持企業(yè)開展國內(nèi)外兼并重組。
第三，支持協(xié)同創(chuàng)新體系建設(shè)。一是圍繞感知信息技術(shù)發(fā)展的重大共性需求，采取政府與社會資本合作等新機制，借鑒臺灣工研院集研發(fā)、工程、資訊、孵化于一體的成功產(chǎn)業(yè)化模式，構(gòu)建以企業(yè)為主體的產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新平臺，如支持以上海微技術(shù)工業(yè)研究院為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)加速體系的建設(shè)。二是在應(yīng)用市場成熟和產(chǎn)業(yè)集中的地區(qū)，建立若干個產(chǎn)業(yè)加速體系，優(yōu)化全國布局，避免惡性競爭和重復(fù)建設(shè)。三是在《中國制造2025》制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)中設(shè)立感知信息技術(shù)創(chuàng)新中心。
?。ㄇS枝：原國務(wù)院參事；王曦：中國科學(xué)院院士、中科院上海微系統(tǒng)所所長；楊瀟：上海微技術(shù)工業(yè)研究院院長；陳陽：賽迪智庫互聯(lián)網(wǎng)研究所副所長。）
名詞解釋
什么是摩爾定律？
摩爾定律是由英特爾（Intel）創(chuàng)始人之一戈登·摩爾（Gordon Moore）提出來的。其內(nèi)容為：當(dāng)價格不變時，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目，約每隔18—24個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。換言之，每一美元所能買到的電腦性能，將每隔18—24個月翻一倍以上。這一定律揭示了信息技術(shù)進步的速度。