傳感新品
【南京郵電大學:研發用于健康監測的植入式柔性傳感器】
柔性傳感設備在人機交互、醫療監測等方面引起了越來越廣泛的關注。與體外監測相比,體內監測能提供更準確、更可靠的生命體征信息,為病人提供更精確、更全面的護理。植入式柔性傳感器(IFSs)具有信號讀取能力強、質量輕、柔性好、與人體組織相適應等獨特優勢,在健康監測領域具有廣闊的應用前景。隨著個性化健康管理意識的增強和對持續監測人體健康信息的需求,IFSs用于臨床治療的生物醫學設備中正獲得前所未有的關注。
近日,南京郵電大學趙強教授團隊在《Advanced Healthcare Materials》雜志上發表了題為“Implantable Flexible Sensors for Health Monitoring”的綜述。該綜述概述了IFSs在生命體征監測中的應用,強調了體內應用的基本條件,主要包括傳感器的可拉伸性和無線自供電特性,并特別關注了可保持優異生物安全性(即生物相容性、生物可降解性和生物可吸收性)的傳感材料。此外,該綜述還系統地總結了IFSs在腦部監測、眼部監測和血液監測方面的應用。最后,總結并展望了IFSs在臨床上的應用。
【IFSs的特性】
隨著醫療檢測需求的不斷增加,在實際應用中對IFSs的要求也越來越苛刻。例如具有與組織兼容的機械可拉伸性,避免感染等損害的絕對生物安全性,能夠在體內連續運行的自供電和無線傳輸,以及合適的尺寸以減少植入手術造成的創傷和減輕人體疼痛。
圖1. IFSs未來發展面臨的挑戰
【IFSs的應用】
人類大腦的壓力、溫度和神經刺激都是值得監測的物理和化學數據。這些數據有利于健康管理和疾病治療,可以準確監測基本健康狀況和早期診斷許多疾病。對于侵入性顱內監測,柔性化學和電生理傳感器越來越普遍,因為與傳統傳感器相比,它們具有優異的靈活性和更好的適合組織,可以防止不必要的損害。
眼壓升高是青光眼的最大危險因素,由于青光眼的進展緩慢且無癥狀,因此早期診斷和治療非常重要,但也具有挑戰性。柔性眼內壓監測傳感器可以幫助患者監測眼壓,以確定青光眼的狀態。侵入性和非侵入性柔性傳感器是目前用于眼內壓跟蹤的兩種主要類型。
圖2. IFSs在大腦與眼部監測領域應用
IFSs血液監測的重點是監測體內各種生化成分(如葡萄糖、乳酸、多巴胺、谷氨酸等),以判斷機體是否異常。多種血液生化成分的改變可能導致糖尿病、呼吸困難、神經系統疾病等。由于IFSs能夠實現持續的血液監測,從而快速診斷病變,減輕患者的痛苦,提高生活質量。
其它監測方面還包括耳蝸、胃腔監測、尿道導管壓力監測、口腔檢測等,在這些領域,IFSs也有助于長期監測的實現。
圖3. IFSs在血液監測領域的應用
近年來,IFSs迅速發展,被用于身體的各個部位,并逐漸從獨立的組成部分演變為高度集成的器件。然而,柔性電子是一種新興、高度集成化的應用技術,從材料到器件再到應用仍處于早期發展階段。首先,材料種類選擇有限就是一個主要挑戰,既要保證器件的監測性能,也要保證器件的可拉伸性與生物安全性。不僅如此,植入式裝置的功能還必須解決長壽命的問題。如果成功解決上述問題,IFSs可以實現持續的健康監測和及時的醫療診斷,增加疾病預防和治療的希望。
傳感動態
【小小傳感器,撬動無錫200億級產業鏈】
手機能指紋解鎖,新能源車可無人駕駛,“無人農場”實現自動灌溉……這些都源于智能傳感器的存在。萬物互聯時代,傳感器已滲透至人們生產生活的方方面面。
10月20日-23日,由江蘇省人民政府主辦,江蘇省工業和信息化廳、無錫市人民政府承辦的2023世界物聯網博覽會在無錫舉行。本屆物博會首次設置了智能傳感器主題館,超100家細分領域的領軍企業、專精特新企業等參展。
智能傳感器是物聯網的“中樞神經”,聚焦到無錫,經過10余年發展,這里已成為我國智能傳感器產業發展的重點區域之一。自2009年獲批建設國家傳感網創新示范區以來,無錫已走出一條需求導向引領模式創新、領域應用倒逼技術進步、生態培育促進產業集聚的獨特發展路徑。
“智能亞運”的“無錫力量”
日前,杭州第19屆亞運會閉幕,“智能亞運”是辦賽理念之一,吸引了全球目光,而這其中也蘊藏著“無錫力量”:來自無錫高新區的企業智馳華芯(無錫)傳感科技有限公司,提供的雷達水位計對水文實時監測,為亞運會龍舟比賽提供了保障。
“智馳華芯是一家專注于智慧水利、工業物聯網等領域的傳感器高科技企業?!惫径麻L、總經理胡國俊介紹,3年多前,我國引力波探測“天琴計劃”的首顆技術驗證衛星——“天琴一號”成功發射。智馳華芯聯合相關單位進行技術攻關,研制出的MEMS高精度微小氣體流量傳感器,讓“天琴一號”實現了衛星空間控制精度由原來機械式傳感器的5%提升至1%的技術飛躍。
胡國俊說,公司不斷進行技術創新,研發了風速雷達流量計、調頻連續波雷達水位計、毫米波超聲波雷達流量計等“拳頭產品”。目前,這些產品在長三角、珠三角、成渝經濟圈、長江經濟帶等區域的智慧水利和智慧城市項目中,常能“大展身手”,毫米波雷達更是歷經浙江臺風、新疆和東北的嚴寒,實現100%在線工作?!肮疽牙塾嬌暾埌l明專利、實用新型專利、集成電路版圖專利等60多項,多項專利為國內首創?!?/p>
近年來,依托物聯網和集成電路疊加優勢,無錫加快培育智能傳感器產業,技術創新成果加速涌現,創下多個“全球領先”“業內第一”。其中,在MEMS(微機電系統)芯片設計、傳感網絡節點研發等領域,已牽頭或參與制定傳感器領域國際標準8項、國家標準14項。
智馳華芯累計申請發明專利等60多項,多項專利為國內首創(受訪者供圖)
賦能千行百業新場景應用
數據顯示,2022年,無錫市擁有傳感器相關企業200余家,營收超200億元,已形成涵蓋傳感器研究、設計、制造、封測、芯片模組等全產業鏈條。依托無錫物聯網企業承接的物聯網工程,從國產大飛機C919到上海、深圳等地的地鐵,從智慧城市到智慧港口,智能傳感器已被應用于工業、農業、環保、金融、物流、健康、體育、交通、安防等各領域。
今年3月,中國科協公布2022年“科創中國”創新基地認定結果,無錫物聯網創新中心有限公司榜上有名。其總經辦主任顧先立介紹,公司是由無錫市政府主導,聯合先進芯片、傳感器、存儲器、網絡通信等物聯網產業鏈上下游多家龍頭企業與科研機構共同發起,主攻先進感知、工業互聯網、車聯網三大領域關鍵核心技術的研發。
“我們推出的智慧港口解決方案,通過在碼頭、堆場等區域部署港口神經元設備,運用高精度傳感器等技術,實現港口智慧化管理;研發的紡紗工業互聯網協同制造管理系統,解決了紡紗企業人工巡檢效率低、質量控制滯后等問題。”顧先立如數家珍。
來到無錫錫山國家現代農業產業園無人化農場,智能傳感器的應用同樣令人震撼:通過田間農情感知設備及系統,可實時獲取農情,更準確地掌控生產情況;借助導航自動駕駛及智能系統,可減少人工投入、改善作業質量;無人插秧機、無人植保飛機等隨處可見,還建設了稻麥輪作“無人化農場”信息管理平臺,融合土壤墑情檢測系統、蟲情測報系統等。
無錫錫山國家現代農業產業園無人化農場設備展示。新京報記者 李陽攝
產業“政策紅利”持續釋放
“目前,無錫市物聯網核心企業275家,其中智能傳感器鏈核心企業多達79家。”胡國俊說,智馳華芯自創立起,在公司不同發展階段,政府都及時提供了配套政策。顧先立亦深有同感,“從產業協作、金融服務,到資源對接、人才建設等,政府給予了公司很大幫助?!?/p>
記者了解到,2009年,國務院批復無錫成立全國唯一的國家傳感網創新示范區。工信部和江蘇省政府即牽頭成立了國家傳感網創新示范區部際建設協調領導小組,對示范區建設高位謀劃、統籌協調。江蘇省建立以無錫為核心,南京、蘇州為兩翼的物聯網“一體兩翼”產業布局,在政策支持、產業集聚、應用推廣等方面全力支持。在工信部出臺的示范區發展規劃綱要指引下,無錫市還每三年制定行動計劃、每年制定年度工作任務,并由市領導“掛帥”聯系產業鏈,推進各項重點工作。今年4月,新的三年行動計劃也正式印發。
中國物聯網研究發展中心。新京報記者 李陽攝
一大波“政策紅利”釋放下,在無錫高新區、濱湖區、梁溪區,目前已形成中國傳感網國際創新園、山水城科教產業園等一批以智能傳感器為主導產業的特色園區。首個國家級物聯網檢測中心“國家物聯網感知裝備產業計量測試中心”獲批建設;無錫市智能傳感器產業知識產權聯盟正式成立;建設中的先進感知研發中心,將致力于打造具有國際國內影響力的先進感知產業基地,為深海、深空、深地和高溫、高壓、高精度傳感器的產品開發、打樣和試制提供平臺支撐。
10月19日,2023世界物聯網博覽會第二次新聞發布會召開,相關負責人表示,國家傳感網創新示范區建設已進入第14年,無錫將以打造世界級先進制造業集群和具有國際競爭力的數字產業集群為目標,以更高站位、更高水平推進示范區建設。
【傳感器企業兆易創新榮獲“金輯獎2023中國汽車新供應鏈百強”】
業界領先的半導體器件供應商兆易創新GigaDevice(股票代碼 603986)宣布,在由蓋世汽車主辦的2023第五屆“金輯獎”頒獎盛典中,憑借旗下車規級GD25/55 SPI NOR Flash和GD5F SPI NAND Flash系列產品榮獲“金輯獎2023中國汽車新供應鏈百強”獎項。
“金輯獎”由蓋世發起,旨在“發現好公司·推廣好技術·成就汽車人”, 2023第五屆金輯獎圍繞著“中國汽車新供應鏈百強”這個主題進行展開,重點聚焦在智能駕駛、智能座艙、軟件、芯片、人工智能、動力總成電氣化、智能底盤、車身及內外飾、低碳新材、熱管理領域,進行優秀企業發掘和先進技術解決方案的評選,向行業內外展示和報道這些優秀的創新科技企業和行業領軍人物,共同推動行業的發展和進步。本屆金輯獎歷時近200天,約100萬人參與投票評選,最終由專家評委會商定出評選結果。
隨著汽車智能化的加速推進,行業對于高性能、高可靠性的芯片需求不斷增長,這為汽車半導體帶來廣闊空間的同時,也使行業面臨層層挑戰。一方面,汽車芯片的結構性短缺嚴重制約著行業創新,在此背景下,企業需要對供應鏈進行重新審視和調整來滿足供應挑戰;另一方面,車規級芯片對質量、可靠性、使用壽命等方面的高要求與嚴標準導致其開發和生產的難度大幅增加。針對這一情形,企業需要加強質量管理、提高芯片的可靠性和安全性,并加大研發投入以應對技術挑戰。
打響車規級芯片“升級戰”,兆易創新以技術實力突破挑戰
面對汽車供應中的多重挑戰,兆易創新創建了完善的汽車芯片管理體系。在質量監控方面,兆易創新遵循嚴格的質量標準,將零缺陷質量管控的理念貫穿至每一個環節,以提高產品的安全性與可靠性;在供應方面,兆易創新具有多元化的供應鏈管理體系,與眾多晶圓廠、封測廠建立了長期合作伙伴關系,能靈活地滿足客戶需求。并且,兆易創新也已通過ISO26262:2018汽車功能安全最高等級ASIL D流程認證,進一步驗證了高標準的車規級芯片研發實力,以及為頂級的汽車廠商所需的功能安全目標與要求提供匹配的產品和服務能力。
此次獲獎的車規級GD25/55 SPI NOR Flash和GD5F SPI NAND Flash具有豐富的產品選擇,如2Mb~4Gb全容量覆蓋、高達400MB/s的數據吞吐率、保障安全的RPMC功能、提升可靠性的ECC算法和CRC校驗、延長產品壽命的10萬次擦寫和20年數據保持能力、適應空間受限的緊湊型封裝等,可以滿足智能駕艙、智能網聯、鋰電池、電機驅動、充電樁等多種應用領域的需求。GD25/55 SPI NOR Flash和GD5F SPI NAND Flash全系列車規級存儲產品已累計出貨1億顆,得到了充分的驗證并深受客戶認可。
持續研發、深耕市場,全面助推汽車產業高質量發展
兆易創新自2015年開始進入汽車行業,并圍繞著“存儲和控制”兩大領域深耕布局。除了本次獲獎的存儲產品外,旗下GD32A503系列微控制器符合車規級標準和設計理念,并且擁有主流型配置和優異特性、以及配套的產品級軟件,可為客戶提供一站式Turnkey解決方案,被廣泛應用于車身控制、車用照明、智能座艙、輔助駕駛及電機電源等多種場景的開發與設計。未來,公司還將繼續發力車規芯片,以先進的技術與產品賦能汽車市場。
【《智能家電傳感器產業應用藍皮書》正式發布】
10月21日, 2023中國先進感知產業高峰論壇在無錫高新區舉辦。該峰會以“芯感相聯 智啟未來”為主題,共同呼吁廣大業界精英加強政產學研協同合作,加速智能傳感器產業發展。
會上,國家高端智能化家用電器創新中心傳感器應用研究院院長溫良恭、專家劉雷博士、中國(無錫)物聯網研究院聯合發布了《智能家電傳感器產業應用藍皮書》。
《智能家電傳感器產業應用藍皮書》由國家高端智能化家用電器創新中心聯合海爾智家、中國科學院微電子研究所、中國家用電器研究院、國家智能傳感器創新中心、中國(無錫)物聯網研究院等25家優秀科研單位和企業共同編制。該藍皮書分析了智能家電傳感器的技術特點,梳理智能家電傳感器產業應用現狀,并結合未來發展方向,預測了新一代智能家電傳感器的技術應用。同時,藍皮書提出智能家電傳感器的行業特點和當前面臨的困難,呼吁智能家電傳感器產業加強技術優勢信息共享,促進產業鏈上下游企業和科研機構之間協作發展,共同推動智能家電傳感器技術創新和標準制定,為智能家電行業快速發展奠定更加良好的基礎,共創智慧家庭新生態。
促進上下游協作,推動智能家電傳感器標準化
隨著家電的不斷發展,智能家電傳感器作為家電的重要組成部分,在感知和監測家庭環境和成員健康,實現實時感知、智能決策與自動控制方面,起到了越來越重要的作用,使家庭生活更加安全、健康、舒適和節能。
傳感器作為實時感知環境與人員信息的關鍵器件,為智能家電提供了精確的數據信息輸入。隨著傳感器技術的不斷創新和突破,傳感器的精度、靈敏度和穩定性得到了大幅的提高,成本也得到了不斷的降低。國創中心希望通過《智能家電傳感器產業應用藍皮書》的發布,利用產業優勢,將更多的行業中優秀的傳感器產品應用到智能家電中去,在應用過程中共同制定相關標準,統一各家的接口和協議,做到傳感器產品的模塊化、標準化,共同推動智能家電傳感器產業鏈的良性發展。
多傳感器數據融合,實現智慧家庭場景升級
多傳感器數據融合是指通過多個傳感器對同一目標所采集的數據進行融合處理,削弱傳感器間存在的冗余數據信息,利用各個傳感器在時間或空間上信息的互補性,降低單一傳感器在采集過程中誤差,提高系統決策的準確性。
《智能家電傳感器產業應用藍皮書》對傳感器進行了專業的分類,并對各種傳感器的原理進行了詳細介紹。通過將多種傳感器的數據進行融合,可以更好為智能家電控制系統提供可靠的數據支持,使我們的智慧家庭系統可以更好的為用戶提供個性化的家庭管理建議和決策。
《智能家電傳感器產業應用藍皮書》中也有一些關于多種傳感器數據融合的應用場景描述,如全屋空氣控制系統和智慧照明系統等,旨在為全屋智能的方案商提供一些思考。智慧家庭系統使用多種傳感器來獲取家庭環境數據和用戶行為信息,未來的發展趨勢也會朝著單品智能向全屋智能發展。通過多傳感器數據融合技術,能夠實現對家居各個方面的感知、控制和優化,提高用戶的生活質量和舒適度。隨著更多的基于多傳感器融合技術解決方案的應用,智慧家庭場景得到了不斷的升級,讓用戶更好地體驗到智能家電賦予生活的美好。
此次《智能家電傳感器產業應用藍皮書》的發布,將進一步引導相關產業和用戶更深入地了解智能家電傳感器的技術、產業現狀和未來發展趨勢,推動傳感器在家庭場景中智能應用,助力智能家電行業快速發展。
【半導體需求開始反彈?韓國10月早期出口數據一年來首次回暖】
韓國在全球供應鏈和科技領域的關鍵地位,使其出口數據有全球經濟“煤礦中的金絲雀”之稱,被視為反映國際貿易繁榮程度的重要參考之一。
而根據韓國海關總署周一公布的數據,10月前20天,韓國日均發貨量同比增長8.6%,自去年9月以來首次增長。這對監控全球商業健康的投資者和政策制定者們來說,無疑代表著外部需求復蘇的跡象。
當然,這對韓國來說也是一個令人鼓舞的消息。韓國嚴重依賴于外部貿易帶來的出口增長,在經歷了一年的萎靡后,出口改善的前景代表著韓國自身生產的回暖。
韓國政府也希望在年底前能看到全月出口恢復同比增長,如果十月份早期數據的提振延續下去,這將為韓國帶來強勁的經濟增長。
芯片反彈
貿易報告顯示,10月前20天,韓國總體出口額同比增長4.6%,而進口增長0.6%。
其中作為韓國最大的出口市場,韓國對中國的出口下降6.1%,但這是去年夏天以來的最小降幅。與此同時,韓國對美國的出口增長了12.7%,對日本的出口增長了20%,對新加坡的出口增長了37.5%。
分產品類別來看,韓國石油產品出口增長14.5%,乘用車出口增長了24.7%,船舶出口增長63%,無線通信設備出口增長6.1%。其中,韓國的石油產品出境情況可以反應全球工業投入的發展。
而作為韓國最大搖錢樹的半導體銷量在10月早期也出現反彈跡象,尤其是NAND閃存。10月前20天韓國半導體銷售額為52億美元,比去年同期下降了6.4%,但大幅低于9月14.4%的降幅。
韓國元大證券經濟學家Jeong Wonil表示,芯片價格的反彈帶動了出口的反彈,但明年市場可能看到高增長、高利率和高通脹結合在一起的奇怪景象。
韓國央行也在周一的一份報告中強調了半導體需求的復蘇,指出上個月DRAM存儲芯片價格自一年半以來首次上漲,并預計明年市場樂觀情緒將繼續增強。
【工信部:推動通用人工智能與物聯網技術創新與融合發展】
10月20日至23日,2023世界物聯網博覽會在江蘇省無錫市舉行。在通用人工智能開啟智能物聯網新時代論壇上,工信部科技司副司長任愛光表示,工信部將搶抓新一輪科技革命和產業變革的機遇,穩妥推動通用人工智能與物聯網技術創新與融合發展。
一是持續加強政策引導,會同相關部門加快研究制定通用人工智能賦能方面的相關政策,進一步明確產業發展的目標和重要任務,引導各界集聚資源,形成發展合力。
二是加快技術集成創新,充分釋放通用人工智能的創新動能,重點突破軟硬件協同等方面的關鍵技術,推動人工智能與物聯網的融合應用。
三是拓展應用場景,充分發揮我國超大市場規模和豐富的場景優勢,圍繞著工業、醫療、教育、智慧城市等領域,不斷挖掘實踐的場景,形成需求牽引供給,供給創造需求的高水平發展局面。
四是完善生態體系,加強產業協作,打通科技成果轉化鏈條,推動創新鏈、產業鏈、資金鏈、人才鏈融合,培育一批龍頭和專精特新中小企業,構建大中小企業融通發展的產業生態。
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