电子元器件行业在物联网发展中的机遇与挑战

摘要：简要介绍了物联网的基本概念，通过物联网的三个层次分析了电子元器件行业在物联网发展中的机遇与挑战，并对电子元器件产品在物联网中的应用情况进行了简单介绍。

关键词：物联网；传感器；元器件；机遇与挑战

中图分类号：TQ327.9　文献标识码：A　文章编号：2095-1302(2011)02-0066-04

0　引言

物联网的提出源于1999年。当时，美国麻省理工学院成立Auto-ID研究中心并进行RFID技术的研发。该中心在美国统一代码委员会UCC支持下，将RFID与互联网结合，提出了产品电子代码(EPC)解决方案。2005年，在世界电联报告中又明确提出了“物联网”(Internet of Things)的概念。

目前较流行的、广泛见诸报端的物联网概念称为“物联网”(Internet of Thing)，指的是将各种信息传感设备，如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，其目的是让所有的物品都与网络连接在一起，以方便识别和管理。

从物联网的感知端或者说传感网的角度来说，物联网是随机分布的、集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点，通过自组织的方式构成的无线网络。通过物联网节点中内置的传感器可探测包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等物质现象，故可广泛用于军事、城市公共安全、公共安全、安全生产、智能交通、智能家居、环境监控等领域。

物联网的应用有三个层次，一个是传感网络，即以二维码、RFID、读写器、传感器为主，实现“物”的识别；二是传输网络，即通过现有的互联网、广电网、通信网或者下一代互联网，实现数据的传输和计算；三是应用网络，即输入输出控制终端，包括手机等终端。其结构见图1所示。

1　电子元器件在物联网中的应用

物联网主要涉及的行业包括电子、软件和通信行业，通过电子产品标识感知识别相关信息，通过通信设备和服务传导传输信息，最后通过计算机处理存储信息。

物联网的建立和发展将带动新型电子信息元器件、仪器装备如传感器、RFID、通讯器件网关、路由器等无线机电产品产业的发展。

作為元器件行业，抓住调结构、促升级、大力发展新兴产业的机遇才是根本。如物联网、新能源、智能电网以及高铁建设等，都会给元器件产业的发展提供推动力。此外，智能终端的飞速发展也给相关元器件带来极大机会，有数字显示，到2012年，我国智能手机的市场份额将占国内手机市场的40 9／5，将带动SIM卡的封装、电声器件、传感器件、PCB等上游产业受益。

未来几年，物联网将不断渗透到社会生活中去，包括智能交通、智能城市、环境保护、公共安全、智能电网等众多领域，也将带动电子元器件、软件、芯片及服务等产业高速发展。根据有关研究机构的预测，到2011年，物联网相关的嵌入芯片、传感器、无线射频的“智能物件”数目可能超过1万亿个。在近日深圳召开的第23届元件百强论坛上，无锡物联网产业研究院战略部的韩夏在谈到“中国元件制造业在物联网时代的机会”时透露，上海浦东机场一期工程的35公里围栏建设工程，大概需要3万多个物联网节点，而每个节点由各种各样传感器及其他电子器件构成。

物联网将把元器件行业带入宽广的“蓝海”，据测算，到2015年接人互联网的嵌入式设备将达到150亿台，而每台设备都具有智能化的功能，并带有芯片和操作平台，能实现与其他设备间的无缝通信和数据交换。

传感器是电子信息装备制造业中的基础类产品，是重点发展的新型电子元器件中的特种元器件，处于物联网的感知层，是物联网应用最为广泛的元器件。表1所列是物联网中应用的传感器。

一切都似乎回到一张“网”上，而元器件就是我们精心编织这张网中所必需的节点。

2　物联网产业应用

针对物联网产业的发展，西安创联电气及时调整产业布局和产品结构，在做好传统产品的同时，大力培养发展物联网相关产品及配套基础产品，从现有产品及所属的领域来看，在物联网方面的应用产品主要有：气体报警器、超声电机、射频连接器、光纤及光纤连接器、厚膜混合电路、射频电源模块、位移传感器、陶瓷压力传感器及电子浆料、基础元器件的配套等，可为物联网的设备、连接与通信等整机行业提供很好的配套支撑服务。

2.1感知层应用

传感器作为物联网最基础的连接和管理对象，是感知层的核心。它是把各种非电量转换成电量的装置。物联网关注的是传感器的实际应用，比如气体报警器，特别是有害气体报警器，在安防系统中发挥着不可替代的作用。

现以西安创联电气生产的HX8000—16气体检测报警控制器的应用为例来进行说明。由于可燃气体的泄漏而引发的火灾、爆炸等事故时有发生，给人民的生命财产造成了极大的损失，所以，对可燃气体泄漏进行检测报警，防患于未然，是减少事故，避免损失的积极措施。

HX8000—16气体检测报警控制器是用于监测可燃气体泄漏的燃气安全装置，主要由HX-I气体检测报警仪、HXl6一I变送器和其他附加设备组成，可同时检测十六个监测点(可要求进行扩展)的可燃气体浓度。变送器安装在有可能发生可燃气体泄露的场所(即需要监测的现场)，控制器则安装在监控中心或值班室。变送器实时监测现场空气中可燃气体的浓度并把数据信号送往控制器进行处理，当发生可燃气体泄漏且其浓度达到控制器设定的报警浓度时，控制器开始发出声、光报警以提示工作人员采取相应的安全措施，同时启动相关的联动设备，以避免发生事故，保障安全生产。

本装置适用于可燃气体的使用和储存场所，包括工业与民用建筑、石油化工、冶金、交通、锅炉房等领域。

2.2传输层

光缆由于采用紧套设计、芳纶加强，故其强度高、柔软、弯曲性好，损耗低、频带宽、易扩容、通讯容量大、保密性能好、体积小重量轻，适用于局域网、短距离、长距离的专用通讯网和计算机通讯网等数据和图像的传输。光纤活动连接器采用推拉式结构、连接取卸快速、连接可靠，适用于光纤接入网、光纤CATV、光纤局域网、各类光纤通信系统。

西安创联电气公司是我国研制、生产电连接器的大型骨干企业之一，是我国军用射频同轴连接器的核心企业，是电连接器行业协会副理事长单位。主要产品包括射频连接器、圆型连接器、矩形连接器、印制电路连接器、集成电路插座、板形插头座、接线端子专用连接器、电缆组件等。公司紧跟市场发展，积极开发物联网应用的集成化电子元器件和基于M2M无线射频技术传输网络应用的新型高频传输电子接插件。先后研制出射频开关、无线传输模块用射频电缆等产品。同时也积极参与通信终端设备企业的物联网技

术的新品开发，先后参与武汉凡谷的RFID项目研制、华为与中国联通推出的首款车载移动智能3G终端的射频连接器开发、华为赛门铁克的无线路由器开发等等。公司正在不断通过新品开发，紧跟物联网市场发展，准确把握市场动态，形成新的市场增长点，同时也为企业的不断发展注入了活力。公司是我国混合集成电路研发与生产的大型支柱企业和中国混合集成电路行业协会理事长单位。主导产品有室内分步无源器件系列产品、干线放大器系列产品、军用射频微波系列产品、厚膜混合集成电路类系列产品等六大类，是华为、中兴通讯、大唐电信、虹信、京信、长虹、海信、TCL、康佳等企业的主要供应商，其产品可广泛应用于无线终端的连接，在物联网中的传输层发挥着巨大的作用。

2.3控制应用层

超声电机是国内近几年发展起來的一种新型的直接驱动型电机，是利用压电陶瓷的逆压电效应产生的超声振动，它可将材料的微观变形通过机械共振放大和摩擦耦合转换成转子的宏观运动。由于超声电机具有功率密度大、低速大扭矩、无电磁噪声、电磁兼容性好、断电自锁等特性，而且易实现小型化和多样化，故将广泛应用于自动库房卷闸门、大棚蔬菜自动保温帘、自动感应出入门、数码相机伸缩镜头等领域。

今后，结合物联网产业的发展，将加强传感器、敏感材料及其它相关配套产品的研究和攻关，深入研究批量生产技术、测试技术和可靠性技术，加强技术创新、优化产品结构、提升企业产品的技术竞争力，使已经具备现有产业化基础的产品在不久将来成为市场的宠儿。

3　结语

电子元器件及其组件属于电子信息产业的中间产品，介于电子整机行业和原材料行业之间，其发展的快慢、所达到的技术水平和生产规模，直接影响着整个电子信息产业的发展，而且对发展信息技术，改造传统产业，提高现代化装备水平，促进科技进步都具有重要意义。

未来的10～20年，将是我国新型电子元器件技术得到全面、协调、持续发展的战略机遇期，也是我国电子元器件产业必须紧紧抓住时机，并且可以大有作为的重要发展期。因而，需要加快科研成果的转化，加快新型电子元器件特别是传感器的产业化，迅速提高国产化市场占有率，缩小与发达国家的差距。

电子元器件企业只有不断创新，才能满足整机企业日新月异的需求；必须抓住新兴产业的机遇，才是根本；必须秉承配好套、服好务的宗旨，积极发挥好元器件配套企业的优势，才能在新兴产业得到更大的发展。