新华社上海12月2日电 题：探寻国产高端传感器的进阶之路
新华社记者杜康
迈入“万物互联”时代，首先要解决“感知”问题。传感器作为信息时代的“眼耳口鼻”，对外界信息进行收集。然而，一方面是我国传感器市场快速增长，一方面却是国产高端传感器亟待突破。从工艺提升到工程迭代，国产高端传感器的进阶之路何寻？
你的手机上有多少个传感器？仅拿拍照功能来说，图像传感器能够处理弱光，进行自动对焦、高速对焦等；运动传感器则防抖动。此外，加速度传感器可以用来计步，以及手势识别；环境光感测器帮助自动调节屏幕明暗。一款手机上面已经集成了几十块传感器。
相较最初，如今的传感器体积更小、功耗低、成本也不断下降。这与MEMS技术紧密相关，MEMS也即微小的电学机械系统。以硅片等半导体为技术载体，MEMS传感器将采集来的精敏信号，通过电路放大。上海微技术工业研究院总经理丁辉文介绍，从最“基本”物理传感，如对振动和压力的感知，到光，再到红外、声音，多传感器融合以及人工智能技术的融入将是未来的方向。
近几年我国传感器市场规模一直保持较快增长。根据前瞻产业研究院6月份发布的《中国传感器制造行业发展前景与投资预测分析报告》，2018年行业市场规模达到1472亿元，同比增长13.2%，近5年均保持两位数的增长率。
虽然我国传感器市场保持较快增长，但一直面临着“高端传感器有待突破”的问题。“我国传感器产业已经形成从研发、设计、生产到应用的完整产业体系,但总体与国际先进水平尚有差距，高端智能传感器近80%依赖进口，尤其是芯片。”丁辉文说。
不过值得一提的是，记者调查发现，在越来越多的细分领域，出现了高端国产传感器的身影。
以高精度喷墨打印头为例，傲睿科技董事长关一民介绍，除了墨水打印，傲睿在生物打印方面也有进展。将细胞溶液置于类似墨盒的装置中，传感器对流速、温度等精准控制，喷头逐个将细胞按照一定结构在培养皿上进行排列，生成类组织。这些类组织可以在药物研发中发挥作用，代替小白鼠“试药”，观察药物的毒性反应。
矽睿科技在运动传感器方面有所突破。“我们用10个参数对运动的速度、加速度、转动、高度进行描述。相关的加速度计、磁传感器、陀螺传感器、惯性传感器（IMU）芯片累计销售已经达到1亿颗。”矽睿科技首席执行官孙臻介绍。
关于国产高端传感器的发展机会，关一民介绍，目前一些省市建设的“中试线”，帮助很多创新的小传感器厂商实现从图纸到样品的落地。
高端传感器需要设计和生产工艺的紧密配合，并在应用、设计、生产过程中不断循环优化产品。但由于小传感器厂商产量低、资金有限，很多大型代工厂不愿意为小公司进行工艺优化调整，“性价比不高。即使调试成功，小公司需要代工生产的芯片数量有限，收入金额低，同时工艺调试过程中耗费的人力物力，并不低于大公司的‘大单子’。”丁辉文说。
所谓中试线，也即产品进行中间性试验的产线，对于一些创新的小传感器厂商来说，可以部分代替过去代工厂，有机会不断进行工艺优化。
上海微技术工业研究院拥有一条8英寸研发中试线。“目前线上有90多个项目在研发、中试和量产导入，大部分都是创业阶段小公司的项目。”丁辉文介绍。
此外，丁辉文认为，国产高端传感器的发展，还有赖于结合实际应用，不断进行工程上的迭代。
“在我们看来，传感器属于‘超越摩尔领域’，不再完全追求工艺线宽的持续缩微，也与材料、工艺密切相关。在很多细分领域，我们的设备和工艺线宽与国外基本在同一代，细节工艺积累差距较大。然而国内广阔的物联网市场，使得我们距离应用场景更近，有利于技术的迭代更新。”丁辉文说。
孙臻介绍，随着供应链安全受到重视，一些下游厂商，如手机品牌开始向国内寻求产品替代，有助于国内高端传感器市场的发展。此外，定制化传感器正在成为趋势，选择国内传感器也更灵活。
墨仓式打印颠覆了打印设备一直以来的高成本，自从爱普生在2011年面向中国市场推出以来，获得了爆炸式的增长，年复合平均增长率接近20%。这种疯狂在波澜不惊的打印设备领域已经多年未见。而且在过去四年，墨仓式打印也是爱普生一家专有。但是现在不同，兄弟也推出了墨仓式打印产品，我们特意找到了爱普生、兄弟两款顶级墨仓式一体机：爱普生的L565与兄弟的T800W，来一场巅峰对决。
墨仓式打印疯狂崛起
墨仓式打印设备是爱普生最早用的名字。在民间并非这个称呼，而是“连供”，是连续供墨的简称。中国的用户为了寻求更低的打印成本可谓挖空了心思。在连供出现之前，大家研究的重点都是如何往墨盒里面灌注模式，即给墨盒“打针”，以重复利用节约成本。后来连供的出现彻底颠覆了既有的模式。但是问题也很多，甚至需要对设备本身进行一定的改造，丧失保修甚至设备报废也是时有发生的事情。
当时ZOL评测过初代墨仓式打印机L101，当时的设计墨仓挂在左边，现在都是在右边
爱普生捕捉到了打印成本的这个用户痛点，用户喜欢低打印成本的打印机，那么低打印成本的打印机一定是热销的。于是爱普生在中国等国家推出了墨仓式打印产品，用原厂的、有保修和技术保障的墨仓式产品，彻底颠覆喷墨打印市场的打印成本。在过去，喷墨打印一张成本都在几毛钱，如果打印照片通常要一元以上，但是墨仓式打印的出现，让成本从几毛钱变成了人人用的起的几分钱！
爱普生L-3XX的主力机型经常卖断货，这是很罕见的现象
墨仓式打印上市之后市场表现非常疯狂。爱普生的墨仓式打印产品，在市场上经常卖断货，经销商甚至加价提货，这种疯狂已经多年未见。这也让爱普生的市场占有率不断的提升。兄弟也看到了这一市场机会，在今年推出了全新的墨仓式打印产品系列，希望籍此来提升自身的市场份额。那么为什么是爱普生和兄弟呢？
为何是爱普生和兄弟？
墨仓式的好，大家都看的到。但是为何面对家庭和小企业用户的大市场，只有爱普生和兄弟推出墨仓式打印产品呢？这要从技术说起。
当年的爱普生研发人员已经成长为今天的爱普生社长
从最开始的连供到今天的墨仓式，都是爱普生为主导。这里的奥秘就是，爱普生采用的是微压电打印头，这是爱普生完全自主开发出来的打印技术，而当年的开发者碓井稔，已经是今天爱普生整个企业的社长。
微压电打印原理：压电材料的形变挤出墨水
微压电技术的好处在于，在打印的过程中，是压电材料的变化造成打印头微小存墨空间在体积上的变化，这个过程，一来不发热，二来是可控的，也就是对于喷出去的墨水微小墨滴的体积与飞行路径，都可控，而这正是喷墨打印高质量的保障。
不同的脉冲信号发送给打印头，每次挤出的墨水量也不同
关键在于，压电材料是极度成熟的技术，所以微压电的打印头特别耐久。这也是微压电打印成为人们连供改造主流的核心原因。相比热发泡技术对气压的敏感，微压电一般来说对这种问题要好得多。而这也是爱普生和兄弟推出墨仓式打印的基础。
正面pk：家用or商用？
说实话我们PK的两款产品：爱普生的L565以及兄弟的T800W，都是各自A4幅面4色墨仓式打印的顶级产品，但是它们的定位可以说是比较模糊的，也就是说既可以家用，也能商用。因为他们的价格不便宜，需要对于打印有较大投入的家庭更为合适，或者说SOHO用户。
爱普生L565与兄弟T800W都配置有ADF功能，这一功能商用较多
而说他们是商用机器的原因在于，这两款机器都配有ADF功能，这是一个典型的商用功能，用于文档的连续扫描,并且这个功能组件也是这两款产品相对很贵的价格的构成重要因素，因为普通的一体机都是普通的塑料盖板，而没有ADF，但是作为顶级产品这就是产品应有的调性。
爱普生L565与兄弟T800W的传真电话线接口
另外一个能说明他们带有商用意味的是传真功能。这两款产品都有电话线的RJ-11接口，而家庭用传真的机会也不多。当然，就笔者本人的感受来说，这种传真功能基本也就是意思意思，聊胜于无，电话机还要单独配置。当然配置听筒就会变得更贵。
爱普生L565还配置了一个网络接口
在连接方式上，兄弟采用了无线连接，所以在型号里面有个“w”，而爱普生L565配置有无线打印的同时还配置了有线网络接口，商用的味道更浓一些。但是我们依旧认为，这两款产品与入门的激光打印产品一样，是“越界”产品，家用、商用都可以。
正面PK：墨仓设计
墨仓式打印的比较自然要讨论墨仓的设计。我们先来看最开始的连供系统，都有哪些组件。连供系统还是挺麻烦的，这不仅仅是把墨盒、管道、墨水仓连接到一起的问题，还要涉及到破解墨盒上的计数芯片，要定期的清零。
爱普生的思路：横置灌墨、竖起放置
爱普生的原厂墨仓式打印，在产品理念上和这种改造的“连供”其实颇为类似。但是用了更好的材料和一些人性化的设计。比如墨水管道，就用的高分子材料，要比几十块一组的连供耐用得多。而在墨仓的设计上，爱普生的墨仓做了几点改进：墨仓整体采用外挂设计，这样与主机的连接更牢靠；墨仓的设计采用了横置灌墨、纵置放置的方式，尽量避免了用户日常的误碰。
兄弟的墨仓是一体的，集成在打印机内部
兄弟的墨仓则完全与机器本身融为一体，只是由于体积的原因，导致放置墨仓的部位突出于本体，显得有点不那么协调。兄弟的加墨方式是，打开墨仓面板，取下墨仓盖子，呈45度角灌注进去，兄弟的说法是这样的灌注方式不脏手，事实上这个设计也的确有效。但是这样的设计一旦墨仓或是管道出现了问题，用户自己排查、解决故障的可能性变得非常低，只能去找售后解决。
兄弟的加墨方式有45度角，这是不脏手的来历
爱普生的加墨方式如果能改进注墨口的形状，会极大的改善脏手的几率
两个品牌的墨水瓶都非常硬，加墨的时候挤捏需要非常用力才行
需要指出的是，无论爱普生还是兄弟，两者的墨水瓶本身的材质都非常硬，笔者本人往外挤墨水都感觉需要很用力才行，这种使用体验很差，因为完全无法通过手感来判断挤出去多少、还剩下多少。这是希望未来厂商能解决的问题。
正面PK：无线连接都好用吗？
无线连接是否好用才是无线功能存在的意义。现阶段连接无线打印机有两种工作方式：其一，让打印机自己，加入到无线局域里面；其二，用无线设备直接建立与打印机的连接，这种方式被称之为WiFi Direct，也叫WiFi直连，个人认为这种方式更方便。
快速启动墨仓式L565无线直连功能
爱普生的L565可以实现快速的WiFi直连功能，这对于用手机来打印非常方便。而兄弟的T800W没有WiFi直连功能，这还需要在下一代产品当中增加，直连对于移动打印来说太重要了。
PC通过路由器连接无线打印机的体验，还需要系统级别的改进
但是在PC上使用无线打印，还需要用户用安装网络打印机的方式来使用，这个使用体验在今天看来其实很差，与设立WiFi连接的便利性根本目的不符，只是连接的方式由物理连接变成无线，不过似乎也没有什么好办法来改善这一体验。这需要微软或是苹果提供系统级别的解决办法。如果家庭用，还是奉劝各位用USB连接，这样连接更方便设置更简单。
正面PK：产品工业设计
工业设计是产品重要的一环，我们来看看这两款产品工业设计都有我们眼中的不足与优势。
爱普生L565余兄弟T800W的液晶屏都是黑白屏且都不大
我们认为，二者都只提供了很小的点阵式黑白液晶屏幕，这无法带来多好的使用体验，要知道这两款产品的价格都接近2000元，而事实上1000元左右，就已经有企业提供3寸左右的触摸式液晶屏了。我们认为，点阵式的液晶屏和上下左右OK的菜单，在过去可以说方便，但是在今天触摸屏成本极低的前提下，这两款产品没配置触摸屏还是很遗憾的。
爱普生L565采用顶部进纸，L型进纸通道
兄弟T800W的纸盒，采用U型进纸
这两款产品的最大不同是进纸方式。爱普生的进纸依旧采用打印机背部进纸的传统，纸张从上到下推出；而兄弟则是采用了底部的纸盒，纸张需要向上U型翻转。兄弟的进步意义在于整个纸盒变成了一个独立的可拆卸单元，用户装纸更方便些，防止了褶皱，且纸盒的容量更大。爱普生的背部进纸优势在于很厚的照片纸也可以顺利进入，但是容量更小一点。这两种进纸方式在我个人看来，不存在哪个更优的问题，好比一个方程的两个解，各有利弊，目前我们也看不到一个方案同时解决进纸容量、不易卡厚纸的进纸设计方式。
兄弟T800W吧线缆引入机器内部，线缆外部更
前几年兄弟的非墨仓式一体机获得了设计上的奖项，入上图，黑白配，机器整体感非常强，这款产品我们在测试的时候，发现其连接USB的方式非常有趣，并非直接插在机器后面或是侧面，而是要把线缆引入机器内部，在T800W上这种风格也得到了传承，让整体看起来更清爽一些，少了线缆“乱糟糟”的感觉。但是这样缩短了线缆的有效长度，不过现在线缆都比较长，一般不会产生什么问题。
总的来说，我们并未在价格不菲的两款产品上，看到应该对得起它们价格的硬件配置，而这也是墨仓式打印设备的问题，即企业几乎很难从廉价的墨仓耗材上产生利润，所以机器要很贵，这个问题我们会在后面讨论。
正面PK：打印速度与质量
由于不是页宽式的工作方式，这两款产品在打印整个A4可打印幅面都是图文的文档时，显得速度不快。两者的速度对比如下图。
红色为爱普生L565的速度，蓝色为兄弟T800W
就表上反应的速度来看，二者的打印速度都不快，可谓差强人意，如果对比千元左右的激光一体机普遍20ppm左右的性能指标，更是要慢不少。这也是喷墨打印很难回避的问题，所以这两款产品都不太适合连续的、大作业量的输出，适合它们的是单次输出的量不大的工作。
爱普生L565打印的原告与复印稿
兄弟T800W彩色图文原稿与复印稿对比
在现在的技术条件下，这两款产品完成文稿的高质量打印都不是问题。至于照片打印，两者都能打印出细腻的照片，但是由于都是4色的产品，所以在颜色的过度上还是比6色的机器差一点，而这两款产品的定位也不是照片输出。
墨仓就是未来？
墨仓式打印真的省钱吗？这个问题可能会吓人一跳。但是这就是个实打实的问题。如果打印的量大显然是墨仓打印划算。但是问题是量如果不大呢？比如很多家庭买了打印机但是很少打印，这里我们认为您购买墨仓式打印机就不划算。
普通的一体机墨仓化之后，打印企业要从机器销售商获得利润
现在的情况是，墨仓式打印设备本身价格不菲，比如我们测试的两款产品，他们的硬件配置来说，如果不是墨仓式的，可能价格也就几百元，但是墨仓式之后，价格变成了一千多元。从这个意义上说，消费者要打印几千张，才能回收成本，对于学生或是小公司来说，这个打印量倒是不成问题，解锁“低成本”这个成就只需要一点耐心而已。
墨水瓶让彩色打印变成了几分钱一张，这种几十倍的成本面前，不妥协的小企业恐怕不存在
墨仓式的优势在哪儿？我们认为，核心的核心是低成本彩色打印。彩色激光打印的成本太过昂贵了，每张都要一元钱以上，这是困扰厂商和用户的双重痼疾，然而却没有什么好办法。从企业的角度讲，它们卖碳粉的利润率要比国产代用耗材低得多。墨仓式的出现解决了这些问题。尤其是我们评测的两款产品，应付小微企业的日常打印完全没问题，但是喷墨打印本身的问题是故障率要高于激光打印，比如堵头，本身打印文档的速度也不快。但在几十倍的成本面前，选择妥协的是绝大多数：省钱才是硬道理。
我们期待的是这样的产品能够墨仓化，且价格合理
在省钱的基础之上，我们希望能够有更便捷的打印体验，而这才是墨仓式打印需要提升的地方，并且空间还很大，比如我们之前所说配上液晶屏。现实点看，恐怕经济在高速发展个一二十年，我们的收入哪怕再翻上几番，恐怕绝大多数人也没法在理念上接受每毫升价格堪比香水的打印机墨水。
我们对比的两款产品，距离我们心目中理想的墨仓式一体机还有点距离，但是它们已经是目前能买到的最好的产品，功能全面丰富，打印成本低廉。至于具体选哪个这种问题，我们认为哪个都可以，对于消费者来说都是好选择，不存在哪个有压倒性的优势。
惠普和佳能的墨仓打印机在哪儿？
墨仓式打印从爱普生2011年差不多这个时候首发以来，制造了市场上的奇迹，年均增长率接近20%，甚至有卖断货的情况。而这也充分说明，目前国内打印消费者的经济状况并不能说多么乐观，还是图便宜的多，但是这些人已经被曾经昂贵的耗材成本“教育”过了。笔者的朋友收入不算低，工作二十多年月入数万元，也曾打电话抱怨“怎么那么点儿的墨盒就要100多？太坑人了！”。这就是目前的现状。
惠普还在销售的“超级惠省”，虽然黑白打印比较便宜，但也并非墨仓式设计
这四年以来，我们看到佳能和惠普并未跟进墨仓式打印的浪潮，只是推出了“超大容量”或是“惠省”、“超级惠省”这种比普通墨盒大、单页成本低不少的产品。而佳能甚至反其道行之，推出过超小的墨盒，因为佳能认为，有些用户，一年就打印个三五十页顶多了，所以超小的墨盒对他们来说更实用。但是，消费者是用脚投票的。墨仓式打印出现以来，爱普生的市场份额在逐步上升，佳能惠普的第一第二位置随时可能不保，这才是他们最大的危机。
页宽式打印已经证明热发泡打印技术也可以高寿命，这其实是墨仓式的变种
有的人从技术层面来解释惠普与佳能反应迟缓的问题。惠普与佳能都是热发泡打印技术，喷头的寿命要比微压电的短很多。但是笔者认为这根本不是问题，买墨仓耗材的时候配套一个打印头即可解决，保障每套耗材里面的打印头寿命和耗材的几千页寿命差不多即可。考虑到惠普的页宽打印不可更换打印头，可以说起码惠普与佳能是有寿命很长的热发泡打印技术储备的，只是愿意不愿意做的问题。
大幅面打印机就是“墨仓式”，所以不是技术决定，而是惠普、佳能的市场策略
另外一方面，惠普与佳能都有大幅面打印机，这其实就是大号的墨仓式打印机……缩小到A4的维度对于这些打印领域的大厂根本不是问题，还是那句话，只看它们的意愿。就笔者个人的判断，应该在明年底之前，这两家企业都会推出墨仓式的产品，因为这关系到市场份额，如果丢了中国市场的第一第二……这种危机感是它们推出墨仓式产品的动力。
为何我们希望惠普和佳能也出墨仓式打印？因为这样市场才能充分竞争，对消费者是有利的。