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摘要：MEMS技術在汽車電子、生物醫(yī)療、智慧家庭、工業(yè)物聯網、消費電子等領域都有著廣闊的市場前景。隨著萬物互聯時代的加快到來，MEMS傳感器將迎來新的浪潮。
一、MEMS 是什么
1、MEMS 定義
MEMS（Microelectromechanical Systems，微機電系統）指特征尺寸在微米量級的機電系統，包含微傳感器、微執(zhí)行器、微結構和微電子，具有尺寸小、功耗低、集成度高、批量化生產能力高等優(yōu)點，廣泛應用于汽車、消費電子、醫(yī)療、航空航天等領域。
圖 1：MEMS 的細分
圖 2 典型的MEMS 系統示意圖
傳感器是用于感知外界信息的器件。外界信息包括物理信息、化學信息、生物信息等。物理信息涉及力、聲、光、電、磁、溫度、濕度等，化學信息涉及酸堿性、可燃性、毒性等，生物信息涉及酶、抗體、激素、微生物等。MEMS 傳感器的分類多樣，按照傳感信息的不同，可以分為加速度傳感器、壓力傳感器、磁傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器等；按照應用功能的不同，可以分為胎壓傳感器、陀螺儀、硅麥克風等；根據是否需要電源，可以分為有源傳感器和無源傳感器。
MEMS 傳感器關鍵性能可以分為靜態(tài)性能和動態(tài)性能。靜態(tài)性能的評價指標包括分辨力、重復性、線性度、閾值、使用環(huán)境、穩(wěn)定性等。動態(tài)性能是對動態(tài)輸入的響應特性。理想的動態(tài)性能是將隨時間變化的輸入信號，通過傳感器能夠輸出相同變化規(guī)律的輸出信號，即輸出信號和輸入信號具有一致的時間函數。動態(tài)性能的評價包括頻率響應、階躍響應等。頻率響應是決定被測信號頻率范圍的指標，例如壓力傳感器的頻率響應越高，可測信號的頻率范圍就越寬。階躍響應則是對階躍函數信號的響應能力，包括延遲時間、超調量等指標。
MEMS 執(zhí)行器是在動力源的驅動下完成需要動作的微機械系統，包括微噴墨頭、MEMS 濾波器、EMS 揚聲器、MEMS 微鏡、MEMS 微射流執(zhí)行器、MEMS 投影機等。相比傳統的執(zhí)行器，MEMS執(zhí)行器具有加速快、速度大、驅動力小、干擾因素少等優(yōu)點。MEMS 執(zhí)行器的執(zhí)行方式有壓電執(zhí)行、電磁執(zhí)行、靜電執(zhí)行、熱執(zhí)行等，核心功能是將其他能量轉為機械能。MEMS 執(zhí)行器的起步早，但發(fā)展速度不及MEMS 傳感器。意法半導體公司執(zhí)行副總裁Benedetto 認為：一方面是生產能力、產業(yè)鏈發(fā)展不完善的原因；另一方面是新技術還需要真正的應用，如十年前手機攝像頭的提升重點在像素，因此用于自動對焦的MEMS 執(zhí)行器則發(fā)展較慢。
2、MEMS 應用
在汽車領域，MEMS 產品有壓力傳感器、加速度傳感器、陀螺儀、流量傳感器、麥克風、紅外夜視傳感器等，應用范圍包括汽車動力總成、汽車底盤、駕駛安全和自動化、舒適便捷相關系統等。
圖 3 汽車領域MEMS 應用
受惠于2007 年蘋果手機和任天堂Wii 游戲機的誕生，MEMS 在消費電子領域迎來噴薄式的發(fā)展。iPhone 6S 包含加速度計、電子羅盤、陀螺儀、MEMS 麥克風、接近光傳感器、環(huán)境光傳感器、指紋傳感器、壓力傳感器等。
圖 4 消費電子領域MEMS 應用
在醫(yī)療領域，MEMS 產品有診斷流感的可攜帶式芯片實驗室裝置VereFlu、可食用電子藥物、聽力輔助MEMS、DNA 納米科技、智能生命檢測感應器、偵測血液中癌細胞醫(yī)療裝置、低功耗心室顫動偵測芯片、守護天使裝置等。
圖 5 醫(yī)療領域MEMS 應用
3、MEMS 發(fā)展歷程
上個世紀80 年代開始，隨著微電子行業(yè)的快速發(fā)展，以及航空、航天、汽車等行業(yè)對小尺寸高可靠傳感的實際需求，MEMS 微機電系統和傳感器相結合形成的MEMS 傳感器行業(yè)進入了快速發(fā)展期。通常認為，MEMS 傳感器行業(yè)在2000 年以前的最主要驅動力是汽車工業(yè)。汽車領域MEMS 傳感器主要有壓力傳感器、加速計、陀螺儀和流量傳感器，應用范圍包括汽車防抱死系統ABS、車身穩(wěn)定程序ESP、電控懸掛ECS、電動手剎EPB、斜坡啟動輔助HAS、胎壓監(jiān)控EPMS、引擎防抖等。
進入21 世紀后，以手機為代表的消費電子行業(yè)飛速發(fā)展，直接帶動了MEMS 傳感器行業(yè)的發(fā)展。手機內置加速計、陀螺儀、MEMS 硅麥克風、近距離傳感器、環(huán)境光傳感器、溫濕度傳感器等，主要應用范圍包括運動/墜落檢測、速度/距離計數、電源管理、GPS 增強/盲區(qū)消除、導航數據補償等。每臺智能手機的MEMS 傳感器已超過10 個。
未來，隨著物聯網技術和行業(yè)應用的發(fā)展，聯網節(jié)點會呈現爆炸式增長的局面。MEMS 傳感器，作為物聯網四層架構（感知層、傳輸層、平臺層和應用層）中感知層的核心器件之一，需求會進一步增大，應用場景涵蓋工業(yè)物聯網、車聯網、智慧醫(yī)療、智能家居等。
4、MEMS 產業(yè)鏈
MEMS 產業(yè)鏈包括設計、制造、封裝測試和應用等環(huán)節(jié)。MEMS 產業(yè)生態(tài)包含全產業(yè)鏈IDM廠商、專注MEMS 設計的Fabless 廠商、MEMS 制造廠商、ASIC 制造廠商、封裝測試廠商等。全球頭部IDM 廠商包括博世、博通、德州儀器等企業(yè)?？紤]到MEMS 行業(yè)動輒數億元的重資產投入，與IC 行業(yè)類似，MEMS 行業(yè)的很多企業(yè)采用Fabless 商業(yè)模式，投入資金專注研發(fā)，而將制造環(huán)節(jié)交由專業(yè)的Foundry 廠商。InvenSense 公司是一家頭部Fabless 廠商，2011 年美國上市。其他Fabless 廠商還有Knowles 公司、Memsic 美新半導體、敏芯微電子等。Foundry代工廠則有臺積電、中芯國際、Global Foundries 等。封裝測試環(huán)節(jié)則有Amkor、華天科技、晶方科技等。
圖 6 MEMS 的生產流程
圖 7 MEMS 產業(yè)鏈
（1）設計
MEMS 的設計綜合了材料、結構、力學、微電子學、光學等學科，并需要考慮制造工藝、封裝工藝、測試方法、低成本、智能化等實際需求，借助計算機輔助設計軟件（如有限元分析）等輔助設計，通過復雜的試驗驗證設計方案可行性，最終滿足各項嚴苛要求。MEMS 的設計不僅僅需要科學嚴謹的工程設計經驗，還需要充滿藝術想象力的工程設計能力。
（2）制造
MEMS 制造工藝主要有：
—以美國為代表的硅基微機械加工工藝。該工藝方案分為表面微機械加工工藝和體硅微機械加工工藝。
—以德國為代表的 LIGA 工藝。LIGA 工藝是利用同步輻射X 射線光刻技術，通過電鑄成型和塑鑄成型制造高深寬比的微結構方法。該工藝的設備昂貴、周期較長，與集成電路的兼容性較差。
—表面微機械加工工藝類似于CMOS 半導體工藝，主要包含擴散摻雜、鍍膜（PVD/CVD）、光刻、刻蝕（干法刻蝕/濕法刻蝕）等過程，最后使用腐蝕液取出犧牲層材料，釋放出三維空間結構?；舅悸窞樵跀U散摻雜好的襯底上沉積犧牲層，通過光刻與刻蝕工藝形成一定的圖形，然后沉積結構材料并光刻出需要的圖形，最后使用腐蝕液將犧牲層犧牲掉，即可實現三維的微機械結構件。該工藝與CMOS 半導體工藝具有較好的兼容性。
圖 8 表面微機械加工工藝過程
體硅微機械加工工藝流程主要包括鍍膜、光刻、刻蝕、腐蝕等工藝。該工藝通常用來制造具有一定深度的三維微機械結構，主要是通過腐蝕液對襯底進行腐蝕，腐蝕深度達幾百微米，甚至穿透硅片，從而得到三維立體結構。
圖 9 體硅微機械加工工藝過程
LIGA（LIthographie 制版術、Gavanoformung 電鑄、Abformung 塑鑄）工藝由德國卡爾斯魯厄原子核研究所研發(fā)而成，通過深層同步輻射X 射線光刻技術，能夠制造出高深寬比的三維結構，尺寸精度達亞微米級。但是該工藝技術的成本較高，生產周期較長。
圖 10 LIGA 工藝和準LIGA 工藝的流程圖
（3）封裝
MEMS 封裝技術的發(fā)展相對落后于設計技術和制造技術。MEMS 封裝不僅僅需要滿足傳統IC封裝的四大功能（機械支撐、環(huán)境保護、電連接、散熱），還需要考慮信號界面（如光、電、溫度、濕度等輸入信號）、立體結構（如非平面、腔體、懸梁、薄膜、密封等）、外殼材料（須適應產品的各類應用環(huán)境）、特殊芯片鈍化（須適應微機電系統的內部環(huán)境）、特殊可靠性要求等因素。MEMS 封裝可以分為芯片級封裝、器件級封裝和系統級封裝。
圖 11 MEMS 封裝的三個級別
芯片級封裝是對傳感單元、執(zhí)行單元等進行單獨封裝，主要目標是保護核心元器件。器件
級封裝將傳感單元、執(zhí)行單元和其他核心元器件進行封裝，核心難點是接口。系統級封裝則將傳感單元、執(zhí)行單元、核心元器件、主要信號處理電路等統一進行封裝，能夠顯著降低產品尺寸，核心問題是接口、電磁屏蔽等關鍵問題。
圖 12 壓力傳感器的芯片級封裝（金屬殼和塑料殼）
本研究簡要介紹幾種關鍵的封裝技術：倒裝片封裝、晶圓級封裝WLP、3D 封裝和系統級封裝SIP。
倒裝片封裝是將芯片的正面朝下，直接與封裝基板進行鍵合，該工藝方案具有小尺寸、連接路徑變短等優(yōu)點。從幾何結構層面來看，倒裝片封裝將芯片向下組裝，為光信號提供了直線通路，適用于光學MEMS 的封裝。
圖 13 倒裝片封裝示意圖
晶圓級封裝WLP（Wafer Level Package）是將裝片、電連接、封裝、測試等過程均在晶圓加工過程中完成，最后再劃片。劃片后的單元芯片就是已經完成封裝后的產品了。WLP 工藝生產的芯片尺寸與裸芯尺寸幾乎相等，連接路徑變短，散熱效果更佳，是非常良好的封裝工藝。
圖 14 晶圓級封裝WLP
3D 封裝是在垂直方向堆疊多個芯片的封裝技術，起源于快閃存儲器（NOR/NAND）和SDRAM的堆疊封裝，主流形式包括封裝體堆疊POP（Package on Package）和硅穿孔TSV（Through Silicon Via）。其中，硅穿孔TSV 技術的連接路徑長度短，具有減小信號損失、降低時間延遲、降低功耗等優(yōu)點。
系統級封裝SIP（System in Package），與系統級芯片SOC（System On Chip）類似，是MEMS 封裝的發(fā)展趨勢。SIP 是將2 種以上不同功能的電子組件進行封裝，能夠提供多種功能。例如，SIP 技術能夠將MEMS、邏輯電路、存儲器、電源等集成在一個封裝系統內。系統級封裝SIP 可以認為是可拓展摩爾定律發(fā)展的重要組成內容之一。
圖 15 SIP 結構示意圖
（4）測試
MEMS 測試是MEMS 制造過程的至關重要環(huán)節(jié)，由于目前MEMS 成品率較低，缺乏標準化的測試標準，測試復雜性和測試成本均高于IC 產品。MEMS 測試包括晶圓測試和成品測試。測試內容包括電學測試和非電學測試，涉及了聲學激勵、光學激勵、磁學激勵、化學激勵、生物激勵等不同的激勵信號。
圖 16 MEMS 測試
二、行業(yè)特點：壁壘高，需求大，降本增效和推出新產品是突破點
1、產品多樣化，生產工藝非標，封測是產業(yè)價值鏈重要環(huán)節(jié)
MEMS 產品具有多樣化的特征。MEMS 的應用范圍覆蓋汽車、消費電子、醫(yī)療、航空航天、電信等多領域；感知信號包括物理信號、化學信號、生物信號等；應用環(huán)境涉及溫度、濕度、壓強、震動、酸堿性等復雜環(huán)境，因此產品紛繁多樣。即使同一類產品，也會由于采用不同的設計路徑、制造工藝、封裝工藝等，從而呈現不同的價值。目前，MEMS 市場以慣性傳感器、微流量傳感器、壓力傳感器、光學傳感器、噴墨頭、射頻、麥克風、紅外傳感器、振動傳感器等為主。2016 年，慣性傳感器和微流量傳感器占比均為24%，壓力傳感器占比13%，光學傳感器和噴墨頭占比10%。
圖 17 2016 年全球MEMS 市場中各類產品的市場規(guī)模占比
MEMS 生產工藝尚未實現標準化。MEMS 行業(yè)遵循一類產品、一種工藝的規(guī)律，雖然MEMS產業(yè)鏈與傳統IC 行業(yè)非常相似，但由于不同的MEMS 產品通常都需要采用不同的制造工藝和封裝工藝，因此并未實現IC 行業(yè)的高度標準化特征。事實上，正是由于MEMS 行業(yè)尚未實現標準化，導致生產線規(guī)模效應不足，影響了企業(yè)研發(fā)新產品的動力。
封測環(huán)節(jié)在MEMS 價值鏈中占有重要地位。由于MEMS 包含傳感器、執(zhí)行器、ASIC 等復雜子部件，需要考慮尺寸、交互接口、機械應力、特殊環(huán)境要求等因素，無論是封裝工藝的選擇，還是封裝過程，均比傳統IC 封裝更加復雜。在后摩爾定律時代，先進封裝技術被認為是延續(xù)摩爾定律生命的關鍵，不斷提高封裝技術來促進MEMS 的集成度是核心價值的體現。MEMS 生產過程的測試難度非常大。MEMS 測試的信號通常十分微弱，如納米級的位移、nV 級的電壓，因此對測試設備提出了極高的要求。同時，由于測試信號種類的多樣性，以及尚未形成標準化的測試環(huán)節(jié)，既增加了測試復雜性，又提高了測試成本。封裝和測試的成本在生產成本的35-70%之間。以博世Bosch 的BMC050 三軸加速度計為例，MEMS 成本為0.059 美元，占總成本13%；ASIC 成本為0.224 美元，占總成本48%；封裝和測試的成本為0.165 美元，占總成本35%。一些其他研究在統計時，封測成本占比高達60~70%。
圖 18 博世Bosch 的BMC050 三軸加速度計成本分解
圖 19 其他研究成果中的封測成本占比數據
2、進入壁壘高，研發(fā)和商業(yè)化周期長
MEMS 綜合了材料、結構、力學、微電子學、光學等學科，并需要考慮制造工藝、封裝工藝、測試方法、低成本、智能化等實際需求，對企業(yè)的研發(fā)能力和學習曲線都提出了極高的要求。
在全球頭部MEMS 企業(yè)中，通常也呈現每家企業(yè)專注1-2 個子行業(yè)的現象，這與不同MEMS 的技術能力要求息息相關。MEMS 的研發(fā)和商業(yè)化周期長。加速計的研發(fā)周期長達9 年，商業(yè)化周期長達8 年，之后，耗時8 年逐步降低成本。麥克風的研發(fā)周期為6 年，商業(yè)化周期為6 年；振蕩器的研發(fā)周期為5 年，商業(yè)化周期為6 年。整體而言，MEMS 的研發(fā)和商業(yè)化周期正在逐漸縮短，一方面與MEMS制造商不斷提升的研發(fā)能力相關，另一方面也與市場對 MEMS 需求與日俱增相關。
圖 20 MEMS 的研發(fā)周期和商業(yè)化周期
3、全球市場規(guī)模穩(wěn)步增長，汽車、消費電子和醫(yī)療是核心驅動力，行業(yè)龍頭地位穩(wěn)定
全球MEMS 市場規(guī)模穩(wěn)步增長，2017 年約130 億美元，2022 年約250 億美元，CAGR 達14%。事實上，該增速已經遠超傳統半導體行業(yè)個位數的增長。從2012 到2019 年，消費電子、汽車電子、醫(yī)療電子三大領域約占全球MEMS 市場規(guī)模的85%。
圖 21 全球MEMS 市場規(guī)模預測
圖 22 MEMS 的主要應用領域
2017 年，全球排名前五的MEMS 廠商分別是博通、博世、意法半導體、德州儀器和Qorvo，營收分別為14.11 億美元、12.75 億美元、7.57 億美元、6.72 億美元和6.26 億美元。入圍前30 強的營收門檻值是7100 萬美元。大陸企業(yè)僅有歌爾聲學（GOER TEC）和瑞聲科技（AAC）入圍30 強。比較2017 年、2016 年和2015 年的30 強，MEMS 行業(yè)的頭部企業(yè)基本穩(wěn)定。其中，博通公司和Qorvo 公司近年來的MEMS 營收增幅明顯，主要得益于通信射頻RF MEMS 的需求快速增加。
圖23 2017 年全球MEMS 行業(yè)30 強和射頻模組RF MEMS 的市場預測
表 1 全球頭部MEMS 廠商的主要情況
4、MEMS 降價明顯，降本增效、推出新產品是企業(yè)提高毛利率的鑰匙
MEMS 應用于汽車、消費電子和醫(yī)療行業(yè)，下游客戶為大型OEM 廠商，并且半導體行業(yè)產品通常采用代理商銷售（代理商收集終端客戶的需求進行集中采購），因此客戶集中度十分高，導致MEMS 廠商的價格談判能力較弱。尤其是消費電子客戶，要求非標準化的MEMS 價格按照標準化的通用元器件進行銷售，進一步壓縮了MEMS 廠商的利潤空間。
圖 24 MEMS 平均價格的變化曲線
由于MEMS 的制造和封裝具有傳統IC 的特點，因此CMOS 工藝是MEMS 行業(yè)降低成本的重要途徑之一。以圖像傳感器為例，基于CMOS 工藝制造的CMOS 圖像傳感器，成本低于傳統CCD圖像傳感器，成為消費電子攝像模組的首選。中國MEMSIC 美新半導體采用標準CMOS 集成電路工藝單芯片集成MEMS 和ASIC 電路，在晶圓級結合MEMS 結構和CMOS 標準化工藝，可使用現成的設備與可兼容與CMOS 制程的制造流程，制造出尺寸小、重量輕、低成本、可批量生產的傳感器。當然，MEMS 制造的標準化工作仍需要行業(yè)不斷的努力，從而進一步降低成本。
推出新產品也是提高產品毛利率的一把鑰匙。以MEMSIC 美新半導體為例，2017 年上半年的數據顯示，消費類磁傳感器的新產品毛利率為38.2%，老產品僅10.7%；消費類加速度計新產品毛利率53.42%，老產品僅14.29%；汽車類MEMS 的新產品毛利率為23.59%，老產品僅1.37%。上述數據顯示，推出新產品能夠顯著提高產品的毛利率。
圖 25 MEMS 平均價格的變化曲線
5、我國 MEMS 產業(yè)鏈完整，能力較薄弱，但發(fā)展前景樂觀
我國基本形成了完整的MEMS 產業(yè)鏈，設計廠商有MEMSIC 半導體、硅睿科技、敏芯微電子等；代工廠商有中芯國際、華虹宏力、CSMC、ASMC、耐威科技等；封裝測試廠商有長電科技、華天科技、通富微電、晶方科技等。
圖 26 我國MEMS 產業(yè)鏈
中國擁有全球最大的汽車市場和消費電子市場，醫(yī)療行業(yè)也正蓬勃發(fā)展，但是中高端MEMS的自主化率仍較低。在2017 年全球MEMS 行業(yè)30 強中，大陸企業(yè)僅有歌爾聲學（GOER TEC，排名11 位）和瑞聲科技（AAC，排名23 位）。
我認為我國MEMS 行業(yè)的發(fā)展前景樂觀，主要原因有：
——我國正處于半導體行業(yè)發(fā)展大浪潮中，大量資本注入半導體行業(yè)，一方面推動了相關
硬件設施的迅速發(fā)展，同時吸引了高端行業(yè)人才加盟本土公司。MEMS 作為半導體行業(yè)的重要分支，能夠順勢而上。
——MEMS 行業(yè)細分繁多，贏家無法通吃全部細分行業(yè)，具有長尾效應。尤其是物聯網、醫(yī)療等行業(yè)能夠催生出大量的MEMS 新應用。例如，瑞聲科技成功切入了MEMS 麥克風細分市場和Haptics 市場，成為了我國MEMS 行業(yè)的標桿性企業(yè)。
——經過多年的發(fā)展，我國已經奠定了完整的MEMS 產業(yè)鏈基礎，并培養(yǎng)了一批具有一定技術實力的MEMS 企業(yè)。MEMS 企業(yè)的競爭力不僅體現在技術實力，也體現在渠道和生態(tài)建設能力。國內MEMS 企業(yè)揚長避短，能夠獲得發(fā)展空間。
圖 27 我國主要MEMS 企業(yè)
三、未來發(fā)展：小尺寸、集成化是技術趨勢，物聯網是應用藍海
1、 小尺寸、集成化是產品發(fā)展趨勢
摩爾定律是集成電路行業(yè)發(fā)展的黃金規(guī)律，小尺寸化能夠提高性能、降低功耗、降低成本。隨著微納技術的持續(xù)發(fā)展，未來微機電系統MEMS 將有可能向納米尺寸發(fā)展。以MEMS加速度計為例，2009 年其管腳尺寸為3*5mm2，2014 年管腳尺寸為1.6*1.6mm2，尺寸降幅達86%。
圖 28 MEMS 尺寸變化趨勢
集成化主要體現在封裝技術的持續(xù)提升。一方面，通過先進封裝技術將不同的MEMS 功能進行融合。例如，9 軸慣性測量單元將加速度計、陀螺儀、地磁計進行融合；環(huán)境傳感器將氣體/微利、壓力、溫度/濕度、麥克風進行融合；光學傳感器將可見光傳感、接近光傳感、三維視覺傳感、多頻譜傳感進行融合。另一方面，使用先進的封裝技術將傳感單元、執(zhí)行單元、微電源、ASIC、MCU 進行集成，進一步提升MEMS 產品價值。本研究中列出的倒裝片封裝、晶圓級封裝WLP、3D 封裝、系統級封裝SIP 等封裝技術均是MEMS 實現高度集成化的重要方向。
圖 29 MEMS 尺寸變化趨勢
圖 30 MEMS 多功能融合
2、微執(zhí)行器將迎來發(fā)展浪潮
MEMS 執(zhí)行器在微尺度下完成需要動作，比傳統執(zhí)行器的控制精度更優(yōu)、能耗更低，應用場景十分廣闊。意法半導體公司開發(fā)的自動對焦執(zhí)行器，比音圈電機功耗更低、速度更快；意法半導體與Debiotec 合作開發(fā)的Nanopump 胰島素輸送泵，以更加簡單易用的方式提升糖尿病患者的生活質量；MEMS Drive 公司開發(fā)了全球首款應用于智能手機光學防抖的MEMS 光學圖像防抖穩(wěn)定器OIS 等。在目前的全球MEMS 市場中，增長最為迅速的是射頻模組MEMS 執(zhí)行器，包括MEMS 濾波器、MEMS 諧振器、MEMS 開關等。3D 掃描、沉浸式游戲動作控制、面部識別、MEMS揚聲器、超極本投影等諸多應用場景成為MEMS 執(zhí)行器的發(fā)展趨勢。
3、物聯網是 MEMS 應用的藍海
物聯網已進入跨界融合、繼承創(chuàng)新和規(guī)?；l(fā)展新階段，將為經濟社會發(fā)展注入新活力，培育新動能。物聯網在交通、物流、環(huán)保、醫(yī)療、安防、電力等領域的應用逐漸得到規(guī)?；炞C，拉開了相關行業(yè)的智能化、精細化、網絡化變革大幕。在萬物互聯的世界里，MEMS 是萬物信息的關鍵獲取節(jié)點，通過掌握MEMS 節(jié)點獲取萬物信息，對布局物聯網行業(yè)的企業(yè)至關重要。
一方面，5G、車聯網、智慧醫(yī)療、智能家居、可穿戴設備、智慧城市等物聯網領域的發(fā)展能夠拉動壓力傳感器、加速計、磁力計、陀螺儀、MEMS 麥克風、MEMS 濾波器、MEMS 開關等現有產品的需求；另一方面，受到物聯網對小尺寸、低功耗、集成化、智能化MEMS 的海量需求，MEMS 新產品將不斷踴躍，進一步賦能物聯網生態(tài)圈，形成良性循環(huán)。
圖 31 2014-2024 年全球聯網節(jié)點的數量
未來智能實驗室是人工智能學家與科學院相關機構聯合成立的人工智能，互聯網和腦科學交叉研究機構。
未來智能實驗室的主要工作包括：建立AI智能系統智商評測體系，開展世界人工智能智商評測；開展互聯網（城市）云腦研究計劃，構建互聯網（城市）云腦技術和企業(yè)圖譜，為提升企業(yè)，行業(yè)與城市的智能水平服務。
