面向未來，感知技術的前沿正從“傳感”向“感知—計算一體化”范式演進，硬件架構上，“存算感聯一體化”或將成為未來方向

　　文 | 周峰

　　在具身智能產品中，傳感器為智能體提供了對自身狀態和外部環境的實時、精確感知。例如人形機器人依賴慣性、視覺、力覺、柔性傳感器等實現復雜環境的導航、精細化操作及交互；在智能網聯汽車中，傳感器是高級自動駕駛的“眼睛”，通過攝像頭、毫米波雷達和激光雷達等感知路況、探測障礙物，確保行駛安全。

　　因此，傳感器的性能與信息融合水平，直接決定了具身智能系統在真實場景中的適應性、智能程度與任務執行效果，是其從理論模型走向物理實體的發展基石。

　　當前，具身智能產品仍主要依賴慣性、力矩、溫濕度等單一傳感器的同步數據采樣與后端算法解耦處理以實現傳統感知。隨著具身智能技術發展，傳統傳感器受限于體積和功耗，難以滿足機器人對自身狀態與外部環境的全面感知需求，與具備自校準、自學習與自更新能力的主動認知層級差距較大，微型化、低功耗、高集成度和低成本等是下一步發展方向。

一位參觀者體驗墨現科技（東莞）有限公司展出的指腹壓力傳感器（2025 年 4 月 24 日攝） 毛思倩攝 / 本刊

　　我國是全球智能傳感器最大消費市場之一

　　我國是全球智能傳感器最大消費市場之一，2024年國內智能傳感器市場規模超1600億元，年復合增長率約15%，是全球智能傳感器增速的1.5倍。

　　鋼鐵冶煉等傳統工業制造領域“智改數轉”為溫濕度、壓力傳感器等智能傳感器帶來旺盛需求。此外新興的可穿戴應用、機器人、AR/VR設備對MEMS慣性、聲學、六維力傳感器帶來巨大銷量，年復合增長率超過20%。具身智能產業快速發展促進了傳感器全鏈條發展。

　　傳感器的上游環節產品形態主要包括慣性、六維力、聲學、溫濕度、壓力、觸覺、CMOS圖像傳感器芯片以及應變片、電阻應變計等敏感元件；中游環節，聚集了將上游芯片封裝、組合成可供機器人使用的各類傳感器產品的廠商，共同構成機器人實現環境感知、動態平衡與靈巧操作的多模態傳感基礎；下游主要為優必選、宇樹科技等人形機器人整機廠商和相關應用場景方，市場需求旺盛。

　　在智能網聯汽車、人形機器人等持續帶動下，傳感器市場潛力巨大。由多類傳感器組成的傳感器網絡和由微傳感器、微執行器及數據處理器總裝集成的系統越來越受到重視，智能傳感器市場或迎來強勁增長勢頭。預計2035年我國人形機器人市場規模有望突破3000億元，能為傳感器帶來超500億元市場。

　　中國尚未產生全球龍頭

　　具身智能產業的爆發式增長為我國布局相關傳感器產業提供了較為廣闊的發展空間，但也要清醒看到產業發展存在一定風險挑戰。傳感器產品研發與基礎研究、學科交叉、理論創新、中高端制造等要素高度關聯，需進行長期積累和技術迭代。

　　產品方面，傳感器結構正從傳統的機械式向智能化、集成化和量子化方向演進，代替感知并超越感知的特點日益顯著，戰略意義與日俱增，國際眾多傳感器龍頭企業加速布局，搶占市場高地。博世、意法半導體近年來開發多款高精度、集成AI軟件的MEMS傳感器以滿足人形機器人等需求。意法半導體通過雙加速度設計來同時滿足常規運動追蹤和高強度沖擊監測的需求，博世通過骨傳導等技術來區分指令語音與環境噪音。目前國內實現量產的傳感器種類相對有限，型譜化程度有待提升。

　　產業鏈方面，國內能實現傳感器產業鏈全覆蓋的企業較少，多數設計企業需要依賴代工廠進行流片或采購半成品進行再加工，整體研發能力有待加強；具有自主知識產權的高效實用設計工具尚顯不足。

　　產業生態方面，部分關鍵指標參數更迭滯后，針對不同應用場景的同類型傳感器缺乏細化的性能指標規范，制約了產品的標準化和規模化應用。

　　抓住機遇勇于突破

　　我國具身智能產業快速發展，傳感器產業正處于關鍵期，產業鏈上下游須抓住機遇勇于突破，提供高性能、高可靠傳感器產品。

　　加快前沿關鍵核心技術攻關。面向未來，感知技術的前沿正從“傳感”向“感知—計算一體化”范式演進，硬件架構上，“存算感聯一體化”或將成為未來方向。基于憶阻器陣列等神經形態硬件構建的感算一體芯片，可實現傳感器內對脈沖信號的時空特征提取與初步分類，將存儲器、處理器與傳感器深度融合，大幅降低數據搬運的能耗與延遲。而片上光互連技術的引入，則為這些高密度集成的智能單元提供超高帶寬、低延遲的通信骨架。建議依托國家重點研發計劃、國家自然科學基金等項目，突破薄膜沉積、異構集成封裝技術、雙面光刻技術、犧牲層技術等關鍵共性工藝，提升傳感器制造工藝良率與穩定性。推動高阻硅襯底、SOI等上游材料的研發、驗證和規模量產。前瞻布局感存算一體化智能芯片技術、多模態感知技術、TinyML（微型機器學習）技術等智能傳感器前沿技術。

　　強化下游應用牽引。以具身智能產業發展為契機，堅持以整機帶芯片，以芯片促整機的發展原則，積極拓展傳感器產品下游應用。強化市場應用對產業的需求牽引作用，舉辦供需對接會，梳理具身智能傳感器需求目錄，促進產業鏈上下游有效對接。依托重大項目、重大工程推廣智能網聯汽車、機器人等領域的傳感器產品應用示范。此外，針對國產傳感器的首臺（套）保險補償機制尚未全面覆蓋問題，可探索增加險種，若產品未能達到合同約定的技術指標或導致下游產線損失，保險公司可進行賠付，解決終端企業試用風險較高的問題。

　　推動企業做大做強。探索以企業為主體、政府機構、高校院所等多方參與的技術創新機制和人才激勵機制，建立在設計、制造和封測全產業鏈可實現聯動的研發生產體系。支持骨干企業依托資本方和下游應用企業等，通過兼并、重組或參股等方式，整合國內企業資源，向上下游擴展和橫向發展，進一步提升企業實力。鼓勵重點企業上市，通過金融市場為企業的后續發展籌集資金，開辟更豐富的融資、再融資渠道，同時通過上市規范企業治理結構，完善管理制度，提高國內傳感器企業的運營效率。鼓勵傳感器廠商與具身智能企業建立聯合實驗室，攻關核心技術，加速產品升級迭代，優化產品成本，強化企業競爭優勢。此外，針對多數產業扶持政策以3～5年為周期，而具身智能傳感器的技術研發周期長達5～8年，導致企業擔心可能面臨“政策斷檔”風險不敢投入問題，設立具身智能傳感器長周期專項計劃，形成長效機制。

　　（作者為中國電子信息產業發展研究院（賽迪研究院）集成電路研究所所長）■