赛赫信息SAW技术革新传统传感器，无线无源传感器挺进物联网
2016-01-05 10:59:46   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

微访谈：赛赫信息CEO张淳

采访背景：上海赛赫信息科技有限公司（以下简称：赛赫信息）是一家专注于视频、温度、压力与电流监控技术的产品研发、生产、销售与服务的高科技公司。赛赫信息的主要产品包括视频监控系统、温度传感器、压力传感器，以及电力监测系统等，广泛应用于各种物联网领域，如智能电网、工业物联网、人工智能、安防与智能交通管理等。赛赫信息掌握声表面波（SAW, Surface Acoustic Wave）传感器的核心技术，拥有极具竞争力的发明专利、核心工艺及特色产品，正在拓展广阔的蓝海市场。为此，麦姆斯咨询采访了赛赫信息CEO张淳先生，带领大家一起倾听SAW技术的“传奇故事”。

麦姆斯咨询：您能否先介绍下SAW技术的发展情况？

张淳：SAW是沿物体表面传播的一种弹性波。SAW是英国物理学家瑞利在19世纪80年代研究地震波的过程中偶尔发现的一种能量集中于地表面传播的声波。1965年，美国的怀特和沃尔特默发表题为“一种新型声表面波声——电转化器”的论文，取得了SAW技术的关键性突破，能在压电材料表面激励声表面波的金属叉指换能器 IDT的发明，大大加速了SAW技术的发展，使这门年轻的学科逐步发展成为一门新兴的、声学和电子学相结合的边缘学科。

SAW具有较低的传播速度和较短的波长，大概是相应电磁波的10^-5倍，因此在同一频段上，SAW器件的尺寸比相应电磁波器件的尺寸小得多，这样就可以大幅度减小器件的体积和重量，有利于电子器件的超小型化。

利用SAW器件研制、开发新一代传感器始于20世纪80年代，起初人们在研究SAW电子器件时发现，外界因素（如温度、压力、磁场、电场、某种气体等）对SAW传播特性会造成影响，进而研究了这些影响与外界因素的关系。根据这些函数关系，设计了各种所需结构，用于测量各种化学的、物理的被测参数。

声表面波器件所具有的不同于电磁波和体波的特殊性质使SAW器件在许多领域得到了广泛的应用，目前已经研制成功或正在研制的SAW器件主要包括：滤波器、延迟线、振荡器、混频器、放大器、卷积器、相关器、编码器、声光调制器、声光偏转器、声光开关、超声马达、射频标签和传感器等。特别是其作为一种快速、超小型的频率控制、选择和信号处理器件，对电子和通信系统的发展起着极为重要的作用。目前，SAW器件正在朝着GHz频段到10GHz频段的超高频化发展。

麦姆斯咨询：相比传统传感器，基于SAW技术的无源传感器有哪些优势？

张淳：SAW传感器以声表面波，即沿表面或界面传播的各种模式的波作为媒介来感知温度、压力、湿度、化学气体、液相的变化，这种技术与比半导体和光纤传感器相比具备多方面的优势，结合MEMS和IC工艺，能够适应高精度、高灵敏度、小型化/便携式、多功能集成化/低成本、智能化与无线传感网络的发展趋势。

（1）高精度、高灵敏度。由于SAW能量集中在介质表面，对外界物理参量的扰动非常灵敏，因而SAW传感器具有很高的灵敏度，频率测量精度很高，有效检测范围线性好，抗干扰能力强，适合于远距离传输。

（2）数字化频率信号易于传输、处理、与计算机接口。

（3）制作与集成电路技术兼容，易集成化、智能化，重复性和可靠性好，适于批量生产。

（4）体积小、重量轻、功耗低，可获得良好的热性能和机械性能。

（5）SAW 传感器中的敏感器件本身是无源的，也不需要像一般的无线IC卡那样，它利用天线耦合得到所需电源，是一种真正的无源传感器。

SAW传感器对于现存的传统传感器是一个理念和技术上的革命创新，在是物联网传感技术发展的必然趋势，从长期使用看，降低了客户的平均成本，提高了安全性与使用效率，具有较难替代的特性。

麦姆斯咨询：据了解，赛赫信息是世界上仅有的两家拥有自主知识产权并实现SAW温度、压力传感器产品化的公司之一。您能否简单介绍下公司核心成员、专利和技术情况？

张淳：赛赫信息有9名核心成员，都持有国际化的博士、硕士或MBA学位，及拥有丰富的国内外著名企业的技术开发经验。其中创始人有十多年德国留学、工作的经验，曾任IBM德国研究院工程师，麦肯锡、德国大陆汽车中国区工业品部门总经理，熟悉国外一流的传感器技术水平。

赛赫信息是世界上仅有的两家拥有自主知识产权并实现SAW温度、压力传感器产品化的公司之一，核心专利主要涉及无线遥测技术、无线温度湿度传感器及其系统。另外，赛赫信息的胎压传感器技术专利已经申请，还在保护期并等待授权中。

赛赫信息的技术水平非常先进和全面，包括：

（1）传感器理论建模、算法分析、补偿系数、设计原理。这部分是基于电磁学、热力学模型和有限元分析法的建模设计，是一个软件系统，可以定义出性能优良的传感器材料，是赛赫信息的核心技术之一。

（2）温度传感系统的理论模型、读出电路设计、校准方程设计。赛赫信息自主发明的温度传感器理论模型是一条曲线方程，曲线弧度上有多个校准系数，每个需要分别进行配置，与美国相关技术相比，校准时误差小，温度测量更精准。

（3）传感器芯片生产方法研究，包括单层及多层MEMS结构堆叠实现，关键参数调试等量产工艺。微纳米芯片设计也是赛赫信息的核心技术，自主开发。目前国内芯片厂商大部分是数字芯片，少数做数模混合芯片，而赛赫信息研发的是模拟芯片，精确度极高，技术前沿。

（4）传感器封装测试方法的实现并优化。

赛赫信息具有强大的科技创新能力和自主知识产权，可以预见其未来将在我国高端传感器的细分领域开创一片新天地。

麦姆斯咨询：目前，赛赫信息的SAW传感器产品有哪几类？应用领域有哪些？未来是否有新产品开发计划？

张淳：赛赫信息的核心产品为基于SAW技术的相关传感器。目前，温湿度传感器已经投产，温湿度传感器主要应用领域是智能电网、有色冶金和煤矿等领域，试投产的压力传感器主要应用领域是汽车胎压监测系统。其它产品、技术仍处于研发阶段，包括无线无源气体传感器、无线无源力矩传感器、高频无线无源BAW体滤波器等。预计2018年开始，公司主要的储备产品都能上市，并准备进入量产阶段。

赛赫信息的SAW温度传感器

麦姆斯咨询：相比采用红外探测器、光纤传感器等其它原理的温度感测方法，赛赫信息基于SAW温度传感器的无线无源温度感测方法的优势有哪些？能否列举一些典型客户案例？

张淳：赛赫信息的无源无线温度感测与光纤传感器测温比较：光纤温度传感器采用光导纤维传输温度信号，光导纤维具有优异的绝缘性能，能够隔离开关柜内的高压，因此光纤温度传感器能够直接安装到开关柜内的高压触点上，准确测量高压触点的运行温度，实现开关柜触点运行温度的在线监测。然而，用于隔离高压的光纤表面可能受到污染，将导致光纤沿面放电。这使得光纤测温系统用于室外开关设备的测温应用受到限制。无源无线温度感测系统采用电磁波传输信号，传感器直接安装在高压设备上，温度测量准确，可以解决电气绝缘问题，无源无线温度感测系统的特点是不受气候环境的影响，可以测量室外开关和母线接点的温度。

赛赫信息的无源无线温度感测与红外探测器测温比较：红外探测器测温为非接触式测温，易受环境及周围的电磁场干扰，另外开关柜内的空间非常狭小，无法安装红外测温探头（因为探头必须与被测物体保持一定的安全距离，并需要正对被测物体的表面），而无源无线温度感测系统却不受开关柜体结构的限制。

就测温方法而言，赛赫信息的无线无源传感器和现存测温方法的对比情况如下表所示：

客户案例：2015年，我们与安徽某电力公司签订了无线无源温度监控系统采购合同，共381个监测点，为安徽省政府示范项目。

麦姆斯咨询：为了进一步扩大产能，赛赫信息计划筹建微纳器件加工中心，请您介绍下该中的情况，包括加工工艺、检测手段、产能情况等。该中心是否也对外提供服务？

张淳：微纳器件加工中心提供通用的高精度平面电路光刻工艺和品质检测控制平台。该平台是一个兼容MEMS的通用研发-生产平台。其中，加工工艺主要包括：划片、抛光、镀膜、甩胶、光刻、刻蚀等环节。检测手段主要包括扫描电子显微镜、微米台阶仪、高倍光学显微镜、高频探针台、高频网络分析仪等。该中心能满足每年10至15轮的产品流片验证，每年50K成熟产品的加工，目前暂时不对外提供服务。

赛赫信息的MEMS通用研发-生产平台

麦姆斯咨询：面对国内外同行竞争（如Vectron International、中科微声、中讯四方等），赛赫信息有哪些优势？

张淳：目前，市场上无线无源测温领域专利已经被赛赫信息和英国的Transense公司所主导，其它公司无法绕开这两个公司的专利墙。纵观全球，仅有美国楼氏电子下属子公司Vectron拥有产品化能力，与赛赫信息在市场上竞争。其它国内竞争对手如北京中讯四方、江苏声立、中科微声等几家公司，产品均距赛赫信息有3~4年的差距。

麦姆斯咨询：2015年赛赫信息公司营收是多少？预计2016年公司营收增长情况如何？

张淳：目前，赛赫信息主营业务收入来自工业监控系统的销售收入，已经建立了稳定的工业客户群体，在交通相机方面也拥有了几家固定的大客户，为2015年主要收入来源。另一块迅速增长并将成为主营业务的是无线无源温湿度及压力系统的销售，目前正在全国范围内招收代理，通过代理商的渠道迅速占领市场。2015年销售额在1000万左右，预计2016年将增长到2500万。

麦姆斯咨询：随着公司业务的快速发展，赛赫信息是否有融资或上市计划？

张淳：我们最近正在进行A轮融资，资金主要用于实验室投资、人员投入、产品备货等。预计2018年准备Pre-IPO第二轮融资，引进生产线进行大规模量产，2019年左右创业板或战兴板上市。

麦姆斯咨询：赛赫信息今后五年的目标是什么？更长远目标是什么？

张淳：未来五年，赛赫信息一方面建设微纳器件加工中心，保证产能需求；另一方面完成压力传感器、扭矩传感器、化学传感器、高频FBAR体滤波器等新产品开发。此外，我们还积极参与传感器国家标准制定，将无线无源温度采集作为中高压开关控制柜标准配置。更长远的目标是致力于成为中国高端传感器领域的领先者和主导者。

目前，赛赫信息正在寻找优质代理商，共同开拓广阔的高端传感器市场！

联系方式：王懿，WangYi@MEMSConsulting.com