瞭望·瞭望访谈 | 做强智能传感产业——专访中国工程院院士屠海令

　　“十五五”时期，智能传感器发展的着力点是：给机器人做“感官神经”、给汽车做“车规眼耳”、给工厂做“多模态神经末梢”，把智能传感器从“能测数的小零件”升级为“懂协同、会思考、耐用的系统级单元”

　　文 |《瞭望》新闻周刊记者 扈永顺

　　传感器是现代科技设备和机器的感觉器官，能够感知外界的环境变化。当前AI的加速应用正从材料、算法、架构等维度打破传统传感器的性能边界，推动传统硬件从能感知向会“思考”跨越式升级，智能传感器成为AI时代的感知单元。

　　在中国工程院院士、智能传感功能材料全国重点实验室学术委员会副主任屠海令看来，智能传感器是连接物理世界与数字世界的核心桥梁，未来会有大量的智能传感器将物质世界互联成为一个智能世界。智能传感器的发展水平已成为维护国家安全、提升国家科技实力和产业竞争力的重要标志。

　　随着AI的加速应用以及新一代信息技术与智能制造工程项目不断落地，我国智能传感器市场迎来快速增长爆发期。

　　屠海令说，“十五五”时期，要以战略性新兴产业、国家重大工程、生命健康保障等需求为牵引，进一步解决传感技术开发及应用的碎片化问题；突破传感领域关键核心技术，提升我国重大装备中高端传感器的自主化率；形成若干新兴领域应用的具有引领性和原创性的传感新技术体系。

　　智能传感器仍面临“卡脖子”困境

　　《瞭望》：如何评价我国智能传感器产业的发展现状？

　　屠海令：智能传感器是指集成了微处理器或微控制器以及通信接口的传感器系统。它不仅能感知外界信息，还能在本地对信息进行初步的处理、分析和判断，是当前自动驾驶、人形机器人等前沿领域爆发式发展的核心基石。

　　我国已经形成较为完备的智能传感技术研发体系，涌现出一批具备国际影响力的产业园区与集群，形成龙头引领、专精特新支撑、区域集群协同的格局，在政策、资本、产业生态多重驱动下，正加速向世界级企业梯队迈进。

　　《瞭望》：我国智能传感产业发展面临哪些短板？

　　屠海令：AI发展不仅为传感技术的迭代升级注入了强劲动力，也给其技术突破与应用落地带来更为严苛的考验。我国智能传感领域在高端器件、核心算法、集成技术等方面仍面临“卡脖子”困境，在重大装备、极端环境探测、医疗、化学分析、特种环境监测等特殊传感器方面仍有明显短板。

　　究其原因，传统单一学科的创新模式难以解决智能传感研发中的综合性难题：材料学科难以兼顾敏感材料的性能与微型化集成需求；电子学科难以同时突破信号处理的精度与低功耗瓶颈；AI学科难以实现算法与传感硬件的深度适配；生物医学学科难以解决传感器件的生物相容性与精准检测需求。

　　AI加速智能传感产业发展

　　《瞭望》：AI快速发展为智能传感器产业带来哪些机遇？

　　屠海令：AI快速发展，特别是向能看懂并操作物理世界的“物理AI”演进，正在为智能传感器产业带来前所未有的机遇。

　　一方面，AI驱动传感技术实现从被动监测到主动认知的跨越式发展。通过推动传感器与AI算法深度融合，优化信息融合技术，可以将传感器采集的多维度数据进行整合，实现“感知—决策—行动”的无缝衔接。

　　例如DAS（分布式声学传感）技术可利用数千公里光缆，通过感知外部振动、声波或应变引起的光纤微小形变，将物理世界的振动信号转化为数字数据。该方法能对铁路、公路及输油气管道等进行预测性维护，提前发现结构隐患。然而，传统DAS系统虽能采集海量振动数据，但受限于信噪比和复杂模式识别能力，仅依靠人工解读和简单阈值判断难以精准识别复杂事件与潜在风险。AI驱动DAS技术可提高对微弱信号的特征提取与事件识别能力，加快传感技术实现从被动监测到主动认知的跨越式发展。

　　另一方面，智能传感器是AI实现采集数据、感知环境的核心载体，AI时代催生出人机交互等新兴应用场景，要求传感器具备感知多样化、高灵敏性、高选择性以及高稳定性等特性，推动传感器向多元感知、精准识别和存算一体的智能化方向发展。

　　例如AI与医疗健康、智能交通、智慧城市等领域的融合，催生了新型传感需求，医疗领域需要可穿戴、无创传感设备实现健康实时监测，交通领域需要激光雷达等传感设备支撑自动驾驶的环境感知，城市治理领域需要全域传感网络实现安全防控与智能调度，这些新应用对传感技术向全域感知、精准采集升级提出迫切需求。

　　《瞭望》：如何利用AI加快智能传感技术发展？

　　屠海令：当前，基于AI的智能传感技术的发展进入了一个重要历史时期，将有更多新材料、新技术、新工艺、新软件应用于智能传感技术，需要精准抢抓机遇、破解发展瓶颈，加快智能传感材料与器件发展。

　　发展基于AI+的智能传感新材料设计及制备技术。围绕电磁波、生化、力、磁等重要传感材料，通过与AI技术的结合构建传感材料数据库及传感新材料开发专业模型，构建智能传感新材料快速研发及迭代应用的新范式。例如针对具身智能机器人的发展需求，研发具备自修复、生物相容性等仿生特性的灵敏力学传感、多元柔性感知及新型弹性体驱动材料，结合AI算法驱动型感知技术，制备多种形式的传感器件，实现在协作机器人、服务机器人等领域的典型应用。

　　在AI+行动中充分发挥传感器的作用。传感器的精准感知、实时反馈能力，是打通AI+场景落地“最后一公里”的关键。搭建场景化适配平台，推动传感器企业与AI企业、科研机构合作，促进技术成果转化，形成“传感器+AI+场景”的完整产业生态。

飞雷神队、天骁队、天骄队、惊鸿动力队、风火闪电队的人形机器人（从左至右）在北京国家速滑馆“冰丝带”举行的第二届世界人形机器人运动会田径 100 米决赛中（2026 年 8 月 26 日摄） 许雅楠摄 / 本刊

　　“十五五”智能传感器发展的着力点

　　《瞭望》：“十五五”时期需要着力发展哪些智能传感领域？

　　屠海令：“十五五”时期，智能传感器发展的着力点是：给机器人做“感官神经”、给汽车做“车规眼耳”、给工厂做“多模态神经末梢”，把智能传感器从“能测数的小零件”升级为“懂协同、会思考、耐用的系统级单元”。

　　具体来看，“十五五”时期，具身智能机器人将呈现井喷式发展，一个具身智能机器人至少需要几百个不同类型的传感器件。需要加速突破高精度姿态与运动传感器技术，支撑机器人的平衡控制与灵活运动；发展高灵敏度力反馈传感器，聚焦六维力传感器、触觉传感器的研发，实现机器人手部抓取时的力度感知与接触反馈，同时支撑机器人行走时的地面反作用力感知，保证行走稳定性；优化环境感知传感器，集成微型化视觉传感器、语音传感器、距离传感器，实现对周边环境的图像识别、语音交互、障碍物规避；推动多传感器集成一体化，实现传感器数据的实时协同融合，提升具身智能的决策响应速度。

　　在智能网联汽车领域，应加速突破激光雷达的小型化、低成本化技术，优化毫米波雷达的抗干扰能力与探测精度，提升超声波雷达在低速泊车场景的精准度，构建多传感器融合感知体系；发展车规级高可靠性技术，突破传感器在高低温、振动、电磁干扰等极端车载环境下的稳定性技术，满足车规级寿命与安全性标准，推动车载传感器与路侧雷达、摄像头等网联感知设备的数据协同，开发传感器和边缘计算模组，降低云端通信压力与响应延迟。加强底层人工智能系统安全性控制，防止“视觉攻击”，保障自动驾驶汽车安全行驶。

　　在智能制造领域，发展多模态融合感知技术，突破可同时采集温度、压力、振动、电流等多参数的集成式传感器，实现工业设备运行状态全景监测，替代传统单一参数传感器，适配石油钻井、钢铁冶炼、化工生产等复杂场景，重点突破光纤传感、量子磁传感核心技术；推动传感器集成边缘计算芯片，实现与工业互联网平台、生产执行系统、数字孪生系统的实时数据交互，构建“感知—决策—行动”闭环；开发经济型工业传感器，推动传感器在中小企业数字化转型过程中的规模化应用。

　　《瞭望》：你对智能传感产业发展还有哪些建议？

　　屠海令：传感领域科创企业的持续发展离不开技术、人才、机制等各类资源的高效集聚。

　　建议设置前沿研发项目，加强智能传感前沿交叉领域部署；建立学科间合作平台，促进多学科融合发展。智能传感技术涵盖AI、电子信息、材料科学、生物医学、机械工程、光子学等多个学科领域。材料制备、器件设计与研发难度极大，算法软件设计过程复杂，因此建立多学科深度交叉融合的智能传感研发体系，打破学科壁垒、整合创新资源，推动传感技术与材料、微电子、精密加工等学科深度融合，才能精准破解技术难题，实现关键核心技术的自主可控。

　　检测、专利、标准等生产性服务业作为智能传感创新链与产业链的关键纽带，其发展水平决定产业核心竞争力与全球分工地位。建议强化智能传感材料与器件相关的生产性服务业发展，将检测、专利、标准服务置于智能传感产业发展的重要位置，通过完善创新生态链破解创新成果产业化梗阻。

　　集中力量攻克高端传感领域关键共性技术，建设一批开放共享的研发平台，充分发挥国家战略科技力量作用，开展跨学科产学研用协同创新；攻关智能传感器可靠性设计与试验、模拟仿真、信号处理、无线通信、EDA（电子设计自动化）工具、软件算法等；开发新型传感材料，推进设计与制造工艺的深度结合，突破现有技术与知识产权壁垒，占领未来技术制高点。■