傳感器　疫情防控初顯身手　醫(yī)療領(lǐng)域大有作為

諸玲珍

編者按：傳感器作為物體的感覺器官，不僅在工業(yè)和電子設(shè)備上發(fā)揮重要作用，在醫(yī)療健康領(lǐng)域也扮演著重要角色。在新冠肺炎疫情防控過(guò)程中，傳感器的關(guān)鍵作用更是無(wú)法替代。為此，本報(bào)特約請(qǐng)傳感器領(lǐng)域有關(guān)專家、企業(yè)負(fù)責(zé)人針對(duì)傳感器在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景發(fā)表看法，以期未來(lái)在醫(yī)療設(shè)備中能見到更多國(guó)內(nèi)傳感器的身影。

中電元協(xié)敏感元器件與傳感器分會(huì)秘書長(zhǎng)郭猛：

應(yīng)聚焦各類應(yīng)用場(chǎng)景

傳感器在醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)揮的重要作用是有目共睹的，它在此次新冠肺炎疫情中發(fā)揮作用的領(lǐng)域主要有：病理檢測(cè)、人員生理參數(shù)監(jiān)測(cè)、生命維持系統(tǒng)以及環(huán)境控制等方面。

從技術(shù)角度看，除了生物傳感器成熟度較低外，國(guó)內(nèi)在其他傳感器方面已經(jīng)具備開發(fā)能力，但是大多數(shù)廠家都是集成商，不具備核心器件研發(fā)能力，少數(shù)具備能力的單位又不會(huì)同時(shí)滿足各類傳感器研發(fā)要求。因此，需要培育幾家高水平的掌握核心技術(shù)的行業(yè)內(nèi)專業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。生物傳感器需要開展前沿研究，與醫(yī)學(xué)結(jié)合跨界融合會(huì)是一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。另外，由于市場(chǎng)規(guī)模太小無(wú)法撐起GDP，作為一個(gè)初創(chuàng)公司，2到3年是不會(huì)有收益的，這導(dǎo)致有些冷門應(yīng)用、市場(chǎng)規(guī)模偏小的傳感器專業(yè)、基礎(chǔ)材料專業(yè)，沒有企業(yè)愿意潛下心來(lái)專心開展研究，如這次疫情用到的紅外測(cè)溫設(shè)備中的熱電堆紅外傳感器的基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)。

從市場(chǎng)角度看，此次的疫情充分說(shuō)明，關(guān)鍵的核心技術(shù)和生產(chǎn)能力還要靠自己。多年來(lái)，國(guó)家對(duì)傳感器等電子元器件、基礎(chǔ)材料的企業(yè)的財(cái)稅政策沒有到位，例如做基礎(chǔ)器件應(yīng)該免一部分稅，不能和一般房地產(chǎn)公司一樣采用相同的稅率，否則企業(yè)家短視行為無(wú)法避免。

國(guó)內(nèi)傳感器企業(yè)應(yīng)該從此次疫情中調(diào)整思路，重視基礎(chǔ)器件的研發(fā)和人才的培養(yǎng)，發(fā)揮集團(tuán)優(yōu)勢(shì)，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同發(fā)展，為國(guó)內(nèi)傳感器行業(yè)營(yíng)造良好的發(fā)展環(huán)境。此時(shí)此刻，國(guó)內(nèi)傳感器行業(yè)迫切需要行業(yè)組織發(fā)揮作用，聚焦各類應(yīng)用場(chǎng)景，力爭(zhēng)培育出千億元級(jí)及以上的龍頭企業(yè)。

西安中星測(cè)控有限公司總經(jīng)理谷榮祥：

跨界合作開展生物傳感器研究

在這次嚴(yán)重的新冠肺炎疫情當(dāng)中，對(duì)大多數(shù)中國(guó)人來(lái)說(shuō)，“口罩”和“紅外測(cè)溫儀”成為各種媒體中流行的“熱詞”。

大家知道，無(wú)論點(diǎn)式的還是面式的紅外測(cè)溫儀，基本由五部分組成：溫度傳感器（主要是熱電堆溫度傳感器）、集成電路處理器、光學(xué)透鏡系統(tǒng)、數(shù)字顯示系統(tǒng)及外殼。因而傳感器三個(gè)字又一次高頻度、廣覆蓋地展現(xiàn)在普通大眾面前。實(shí)際上，大量的傳感器安裝在相關(guān)的醫(yī)療設(shè)備上，被廣泛地應(yīng)用在這次搏擊新型冠狀病毒的戰(zhàn)役之中。

在物理傳感器方面，差壓傳感器及溫度傳感器大量應(yīng)用在負(fù)壓救護(hù)車或負(fù)壓隔離病房，磁傳感器及超聲波傳感器用于CT機(jī)或透視機(jī)，壓力傳感器及流量傳感器用于呼吸機(jī)。

在化學(xué)傳感器方面，濕度及氧氣傳感器用于隔離房空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)，很多不同的氣體傳感器用在多種醫(yī)療器械中。在生物傳感器方面，由于研發(fā)相對(duì)滯后，所以只能期待在未來(lái)的防疫當(dāng)中起到關(guān)鍵作用。

這次新型冠狀病毒疫情，對(duì)中國(guó)的傳感器產(chǎn)業(yè)是一次檢驗(yàn)，檢驗(yàn)出來(lái)我們的不足。疫情發(fā)生之前，我們更多地討論傳感器的產(chǎn)業(yè)安全，但這次疫情更多地檢驗(yàn)出了傳感器對(duì)保障中國(guó)人民生命健康的生命安全。如何進(jìn)一步加強(qiáng)和促進(jìn)中國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)：第一，必須加強(qiáng)傳感器基礎(chǔ)的技術(shù)研究和產(chǎn)品研究，尤其是和人民生命相關(guān)的傳感器方面的研究，不能再依賴國(guó)外的技術(shù)或產(chǎn)品。第二，加強(qiáng)生物傳感器的基礎(chǔ)研究及產(chǎn)品研究，醫(yī)學(xué)界、生物界、物理界、電子界以及人工智能界相互合作，使中國(guó)的生物傳感器能領(lǐng)先于全球。例如我們要努力研發(fā)出細(xì)菌、病毒傳感器，使我們能夠快速鑒別病毒的產(chǎn)生及傳播渠道。第三，在開展傳感器研究的同時(shí)，更要加強(qiáng)傳感器后續(xù)產(chǎn)品的研究。傳感器界要和醫(yī)療界結(jié)合起來(lái)，研制各種不同的醫(yī)療器械和醫(yī)療工具。第四，傳感器要和物聯(lián)網(wǎng)同步研究。各種醫(yī)療系統(tǒng)要兼顧正常時(shí)期和疫情發(fā)生時(shí)期，例如疫情發(fā)生時(shí)用在機(jī)場(chǎng)的紅外測(cè)溫系統(tǒng)，平時(shí)就應(yīng)該安裝在各大主要醫(yī)院，通過(guò)人工智能對(duì)發(fā)熱情況進(jìn)行預(yù)警;護(hù)士要給病人測(cè)體溫，安裝物聯(lián)網(wǎng)的測(cè)溫系統(tǒng)，平時(shí)可以減少護(hù)士的勞動(dòng)強(qiáng)度，疫情時(shí)可以減少護(hù)士與病人的接觸時(shí)間，降低感染概率。第五，傳感器要和智慧城市結(jié)合，預(yù)防及快速檢驗(yàn)到疫情的發(fā)生。各種環(huán)境傳感器及人工檢驗(yàn)，可以安裝在海鮮市場(chǎng)、農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)、大型醫(yī)院、大型養(yǎng)豬場(chǎng)、大型養(yǎng)雞場(chǎng)等人員密集，同時(shí)又容易產(chǎn)生細(xì)菌及病毒的場(chǎng)所，通過(guò)智慧城市的人工智能計(jì)算系統(tǒng)，把結(jié)果及時(shí)報(bào)送到政府相關(guān)部門，能夠讓有關(guān)部門對(duì)疫情進(jìn)行早期的初步甄別和預(yù)防。

鄭州煒盛電子科技有限公司常務(wù)副總經(jīng)理古瑞琴：

打造具有區(qū)域特色的傳感器產(chǎn)業(yè)基地

本次新冠肺炎疫情，對(duì)人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生了重大影響。傳感器在本次疫情防控方面發(fā)揮了重大作用，大家最為熟悉的是用于人體體溫測(cè)量的耳溫槍、額溫槍，其中用到的主要是熱電堆紅外傳感器。熱電堆紅外傳感器是由一系列熱電偶串聯(lián)組成的溫度傳感器。熱電偶兩端由兩種不同材料組成，當(dāng)一端接觸熱端、一端接觸冷端時(shí)，由于see-beck效應(yīng)在兩種不同材料之間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電勢(shì)差，電勢(shì)差的大小與兩種不同材料之間的溫度差有關(guān)。熱電堆傳感器將一系列熱電偶串聯(lián)在一起，從而提高傳感器的探測(cè)靈敏度。除了熱電堆傳感器，在疾病治療階段，用于醫(yī)療設(shè)備的紅外熱成像傳感器，可應(yīng)用于CT等醫(yī)療檢查設(shè)備。目前，紅外熱成像傳感器主要依靠進(jìn)口，它對(duì)傳感器的可靠性、分辨率要求較高。

近幾年，國(guó)內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)包括非接觸測(cè)溫及其他人體健康監(jiān)測(cè)用傳感器有了長(zhǎng)足發(fā)展，但面對(duì)突入其來(lái)的疫情，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈滿足突發(fā)性需求的能力仍面臨巨大挑戰(zhàn)。核心因素是整個(gè)行業(yè)高度碎片化而缺乏領(lǐng)軍企業(yè)，低水平的技術(shù)、產(chǎn)品、應(yīng)用，低效率的工藝是目前國(guó)內(nèi)整個(gè)傳感器行業(yè)的現(xiàn)狀。而這種狀況要高效、高質(zhì)量地應(yīng)對(duì)此次疫情是很難的。

以此次疫情用到最多的人體體溫監(jiān)測(cè)紅外傳感器為例，它涵蓋了多個(gè)領(lǐng)域與學(xué)科，對(duì)人才和加工設(shè)備的要求十分嚴(yán)苛。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，國(guó)內(nèi)的傳感器企業(yè)首先要耐得住寂寞，放眼未來(lái)，在核心材料、技術(shù)、工藝、裝備等方面，加大資源整合與對(duì)外合作的力度，打通產(chǎn)業(yè)鏈上下游各環(huán)節(jié)，面向市場(chǎng)應(yīng)用，堅(jiān)持創(chuàng)新。其次要開闊思路，積極為核心傳感器的政策制定、行業(yè)規(guī)劃、成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合等建言獻(xiàn)策，積極協(xié)助政府整合國(guó)內(nèi)傳感器資源，根據(jù)區(qū)域資源優(yōu)勢(shì)及細(xì)分行業(yè)優(yōu)勢(shì)，建立產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，打造具有區(qū)域特色的傳感器產(chǎn)業(yè)基地，促進(jìn)地區(qū)傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，從而進(jìn)一步帶動(dòng)整個(gè)國(guó)內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

賽迪顧問(wèn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究中心分析師趙振越：

整合資源向產(chǎn)業(yè)鏈上下游延伸

傳感器在疫情防治期間發(fā)揮的作用可以用“凸顯”兩個(gè)字概括。全國(guó)多地的醫(yī)院、車站、機(jī)場(chǎng)等人流密集的公共場(chǎng)所發(fā)熱人員篩查和監(jiān)控要用到紅外測(cè)溫儀和紅外熱成像儀，它們就像是一雙探知熱量的眼睛，能快速找出并追蹤體溫較高的人員。其核心就是紅外傳感器也叫紅外探測(cè)器。

此外，傳感器在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用也日益豐富。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可對(duì)傳統(tǒng)醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行有效優(yōu)化，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控患者狀態(tài)，醫(yī)用可穿戴設(shè)備中的多種傳感器可以收集人體血壓、血氧、體溫、心率、心電圖、呼吸等用于臨床觀察的各種體征信息，具有低負(fù)荷、可移動(dòng)操作、使用簡(jiǎn)便、支持無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)忍攸c(diǎn)。無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)可以與醫(yī)院信息系統(tǒng)相連，把每日所測(cè)得的數(shù)據(jù)錄入患者的生理參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)之中，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療，減少醫(yī)護(hù)人員用工壓力和感染風(fēng)險(xiǎn)，診療效率高。

機(jī)器人在醫(yī)院?jiǎn)栐\和醫(yī)護(hù)工作中同樣發(fā)揮了重要作用，它可實(shí)現(xiàn)醫(yī)務(wù)工作無(wú)人化。機(jī)器人集成了多種傳感器，比如人臉識(shí)別用到圖像傳感器，語(yǔ)音交互用到麥克風(fēng)，激光雷達(dá)進(jìn)行測(cè)距，運(yùn)動(dòng)傳感器進(jìn)行導(dǎo)航定位等。集成傳感器的無(wú)人機(jī)、無(wú)人車可進(jìn)行遠(yuǎn)程測(cè)溫、消毒、監(jiān)控和運(yùn)輸?shù)取?/p>

國(guó)內(nèi)傳感器企業(yè)應(yīng)該從此次疫情中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，首先，應(yīng)和上、下游企業(yè)密切配合，將系統(tǒng)解決方案針對(duì)特定場(chǎng)景和應(yīng)用的實(shí)際要求及時(shí)進(jìn)行產(chǎn)品的優(yōu)化和迭代。其次，傳感器企業(yè)應(yīng)和人工智能、5G通信等企業(yè)合作探索智能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化的感知方案，實(shí)現(xiàn)智能感知，提高感知的精度和效率。最后，傳感器企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力，一方面實(shí)現(xiàn)傳感器核心技術(shù)的自主可控和技術(shù)迭代，另一方面整合內(nèi)外部資源，向產(chǎn)業(yè)鏈上下游延伸。

蘇州諾聯(lián)芯電子科技有限公司總經(jīng)理郭安波：

研發(fā)新品要兼顧多個(gè)垂直市場(chǎng)

傳感器在此次疫情中的作用是通過(guò)醫(yī)療儀器和設(shè)備發(fā)揮出來(lái)的。下面是一些常用到的醫(yī)療設(shè)備和相對(duì)應(yīng)的傳感器：耳溫槍和額溫槍其核心元件是MEMS技術(shù)的熱電堆探測(cè)器;體溫篩查用的紅外熱像儀里面用到非制冷焦平面紅外探測(cè)器;給肺炎病人進(jìn)行吸氧治療的呼吸機(jī)，里面會(huì)用到醫(yī)用氧氣傳感器、二氧化碳傳感器，以及氣壓監(jiān)測(cè)傳感器;給病人注射用的自動(dòng)注射裝置，里面用到的輸液泵壓力傳感器和堵針監(jiān)測(cè)壓力傳感器;監(jiān)護(hù)儀夾在手指頭上的血氧飽和度傳感器，該傳感器通過(guò)一個(gè)發(fā)射管和一個(gè)接收管，測(cè)定通過(guò)組織床的光傳導(dǎo)強(qiáng)度，來(lái)計(jì)算血紅蛋白濃度及血氧飽和度;在醫(yī)療裝備和器材消毒方面，會(huì)用到高濃度的臭氧消毒，消毒過(guò)程中和消毒后的監(jiān)測(cè)要用到電化學(xué)臭氧傳感器。諸如此類，不勝枚舉。

醫(yī)療儀器設(shè)備領(lǐng)域是一個(gè)萬(wàn)億元的大市場(chǎng)，給國(guó)內(nèi)的傳感器企業(yè)帶來(lái)相當(dāng)大的機(jī)遇。因此，建議國(guó)內(nèi)傳感器企業(yè)做到以下幾點(diǎn)：第一，市場(chǎng)是第一位的，研發(fā)新產(chǎn)品的時(shí)候要兼顧多個(gè)垂直市場(chǎng)，例如醫(yī)療+工業(yè)、醫(yī)療+環(huán)保、醫(yī)療+軍工。這樣定義出來(lái)的產(chǎn)品雖然研發(fā)成本會(huì)高一些，但好處是銷量也擴(kuò)大了。第二，醫(yī)療行業(yè)見效慢，往往需要好幾年，才能將一個(gè)物料用到醫(yī)療儀器中去，要有充分的耐力和恒心。第三，要按照客戶的要求持續(xù)地改進(jìn)，國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品在研發(fā)能力上并不弱，但在質(zhì)量管控上比較欠缺。逆水行舟，不進(jìn)則退，只有持續(xù)地改進(jìn)，保持質(zhì)量的穩(wěn)定，才能形成良好的口碑。第四，傳感器行業(yè)是高科技行業(yè)，需要高級(jí)人才，因此，招聘一部分高學(xué)歷的人才是必需的。人才成長(zhǎng)需要一定的時(shí)間，即使是高學(xué)歷的人才沒有10年左右的歷練，也是設(shè)計(jì)不出好產(chǎn)品的。第五，需要有充足的資金，因?yàn)槿瞬耪衅浮⑷瞬排囵B(yǎng)、市場(chǎng)拓展、持續(xù)改進(jìn)都需要大量的資金。傳感器行業(yè)不是一個(gè)賺快錢的行業(yè)，但卻是一個(gè)可以持續(xù)獲取高利潤(rùn)的行業(yè)，因?yàn)樗泻芨叩募夹g(shù)壁壘和行業(yè)壁壘，特別是中高端的傳感器產(chǎn)品。

國(guó)內(nèi)傳感器企業(yè)普遍規(guī)模小、資金有限，當(dāng)前疫情給中小企業(yè)帶來(lái)的已經(jīng)不是困惑了，而是生死存亡的危機(jī)。中小企業(yè)的資金儲(chǔ)備量不足，我們就按資金儲(chǔ)備最為充足的企業(yè)來(lái)說(shuō)，以資金儲(chǔ)備時(shí)間15個(gè)月來(lái)計(jì)算，如果全國(guó)所有的中小企業(yè)資金儲(chǔ)備量是平均分布的，那么在3個(gè)月內(nèi)“彈盡糧絕”的企業(yè)就會(huì)占到20%，其絕對(duì)數(shù)字是非常龐大的。中小企業(yè)現(xiàn)在急需的不僅僅是控制住疫情、盡早開工，還需要金融、財(cái)稅、工商、勞動(dòng)法務(wù)部門的對(duì)策，讓這20%的企業(yè)能夠挺過(guò)去。

北京久好電子科技有限公司董事長(zhǎng)劉衛(wèi)東：

期待出現(xiàn)能檢測(cè)空氣中病毒的新型傳感器

傳感器，顧名思義就是把要感知的各種變化量通過(guò)特定電子儀器來(lái)轉(zhuǎn)變?yōu)楹竺嫦到y(tǒng)所需的、可以被電子處理的數(shù)據(jù)，如溫度的變化、壓力的變化、濕度的變化，等等。

面對(duì)突如其來(lái)的疫情，傳感器在早期監(jiān)測(cè)疫情變化、民眾自我防范與監(jiān)測(cè)、控制疫情擴(kuò)散等方面起到巨大的作用。北京久好電子的產(chǎn)品中，能用于疫情控制相關(guān)的傳感器有：體溫傳感器、壓力傳感器、溫濕度傳感器等。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在大家每天都使用的、在腦門上嘀一聲來(lái)測(cè)體溫的測(cè)溫計(jì)，用的是紅外傳感器;給疑似或確診患者身上帶的通常是可以連續(xù)測(cè)溫的藍(lán)牙體溫貼;用于醫(yī)院辦公室和病房的空氣控制系統(tǒng)，通常說(shuō)的正壓負(fù)壓，就會(huì)用到高精度壓差傳感器;另外還有感知人進(jìn)出的紅外熱釋電傳感器，普遍用于門自動(dòng)開關(guān)、監(jiān)控自動(dòng)開關(guān)、燈的自動(dòng)開關(guān)等;甚至病毒疫苗、藥品等儲(chǔ)藏運(yùn)輸所需的設(shè)備也離不開溫濕度傳感器。

目前來(lái)看，此次疫情大大影響了國(guó)內(nèi)相當(dāng)多傳感器企業(yè)的發(fā)展，一段時(shí)間內(nèi)，幾乎所有的工廠都無(wú)法正常開工。原本中國(guó)的傳感器企業(yè)數(shù)量就很少，規(guī)模均不大，技術(shù)上仍有諸多難關(guān)需要克服，大家都還處于剛剛發(fā)展的起步階段，現(xiàn)在遇到了這次從天而降的疫情打擊，幾乎一夜之間大部分傳感器企業(yè)都把原先定好的2020年發(fā)展目標(biāo)調(diào)整為2020年企業(yè)能渡過(guò)這次難關(guān)、生存下來(lái)。同時(shí)，那些以出口為主的傳感器企業(yè)、以湖北客戶為主的企業(yè)等，更是遭遇了巨大的打擊，疫情變化足以決定這些企業(yè)的生死存亡。

在中國(guó)傳感器企業(yè)遭受一段時(shí)間無(wú)法正常開工的打擊的同時(shí)，用于抗擊疫情的有關(guān)連續(xù)監(jiān)測(cè)體溫、機(jī)器人護(hù)理和心理看護(hù)等的傳感器產(chǎn)品，迎來(lái)深入發(fā)展的機(jī)會(huì)。另外，因?yàn)楸敬我咔椋藗兤诖軝z測(cè)空氣中病毒的新型傳感器的出現(xiàn)，希望能及時(shí)預(yù)警各種風(fēng)險(xiǎn)，除了給出PM2.5值的多少以外，還能監(jiān)測(cè)出感冒病毒、冠狀病毒等。與此同時(shí)，對(duì)于已有的測(cè)溫傳感器市場(chǎng)，在測(cè)溫計(jì)大量使用的現(xiàn)在，能夠獲得以往幾十倍的使用反饋，擴(kuò)大的使用群體能為企業(yè)改良產(chǎn)品性能起到很大作用，進(jìn)一步推動(dòng)企業(yè)研發(fā)出更好的傳感器產(chǎn)品。