隨著物聯(lián)網信息和集成電路的不斷發(fā)展,傳感器成為了現(xiàn)代信息產業(yè)的重要支柱。在世界各國普遍的重視和投入開發(fā)下,全球的傳感器市場在不斷變化創(chuàng)新中呈現(xiàn)出了快速增長的趨勢。
一、傳感器行業(yè)的基本發(fā)展概況及分析
傳感器最開始是作為單獨的測量儀器出現(xiàn)在工業(yè)生產領域,主要被用來提高生產效率。隨著信息物聯(lián)網技術和集成電路的發(fā)展,傳感器市場逐漸邁進多元化階段,各國企業(yè)紛紛競相加大投入的力度,進一步推動了傳感器的市場應用。
經過多年的發(fā)展,我國的傳感器產業(yè)已經由傳統(tǒng)型向微型化、智能化、數(shù)字化、多功能化的新型傳感器發(fā)展,其發(fā)展史大體可分為以下三個階段:
第一階段:結構型傳感器
這類傳感器主要利用結構參量變化來感受和轉變信號,例如電阻應變式傳感器,它通過金屬材料來發(fā)生彈性形變時電阻的變化來轉化電信號的。
第二階段:固體傳感器
這類傳感器是從20世紀70年代后期開始發(fā)展起來的。這種傳感器由半導體、電介質、磁性材料等固體元件構成,利用某些特性制成,例如熱電效應、霍爾效應、光敏效應,它們分別被制成熱電偶傳感器、霍爾傳感器、光敏傳感器等。這類傳感器具有成本低、可靠性高、性能好以及接口靈活等特點。
第三階段:智能傳感器
進入21世紀,我國的制造傳感器行業(yè)開始由傳統(tǒng)型向智能型方向發(fā)展,這類傳感器是微型計算機技術與檢測技術相結合的產物,對外界信息具有一定檢測、自診斷、數(shù)據處理以及自適應的能力。當時的智能化測量主要是以微處理器為核心,把傳感器信號調節(jié)電路微計算機、存貯器及接口集成到一塊芯片上,使傳感器具有一定的人工智能。
到90年代,智能化的測量技術有了進一步的提高,在傳感器一級水平實現(xiàn)智能化,使其具有多參量測量功能、聯(lián)網通信等功能。
全球的傳感器市場幾乎每年都在以快速的增長趨勢發(fā)展,在物聯(lián)網的高速推動下,傳感器的使用量還會不斷提高。其產業(yè)鏈大致可劃分為“開發(fā)-設計-制造-封裝-測試-應用”等相關環(huán)節(jié)。
從產業(yè)鏈上來看,傳感器的上游主要是為各種零部件等以支撐感知層,中游是以光傳輸、通訊設備、網絡設備等構成的傳輸層,下游則主要是以物聯(lián)網領域中的各種應用為主。
目前,我國在傳感器的研發(fā)設計、代工生產、封裝測試、應用上已經形成了完整的鏈條。
二、我國傳感器制造的市場規(guī)模和企業(yè)的布局
傳感器是高端工業(yè)制造領域不可或缺的組成部分,從應用領域來看,工業(yè)、汽車電子、通信電子和消費電子是傳感器應用的最大市場,尤其是在汽車電子領域和電子通訊市場領域,其傳感器發(fā)展比較快。
而在汽車的電子化過程中,起關鍵作用的就是傳感器技術。車輛全身幾乎都布滿了傳感器,它可以將車不同部位的工作現(xiàn)狀,例如發(fā)動機的溫度、車輪的轉速等傳輸給車載計算機,在一定程度上提高了汽車的安全性和舒適性。
從傳感器種類來看,部分傳感器市場如壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器等已表現(xiàn)出了較為成熟的市場特征,分別占比為19%、14%和21%。
傳統(tǒng)的監(jiān)控、門禁、報警等安防設備離不開各種傳感器的存在,在智能照明、智能家居、智慧城市、智能交通、智慧醫(yī)療、汽車電子等領域,傳感器幾乎無處不在。例如,在視頻攝像機監(jiān)控領域中使用的CMOS圖像傳感器、智慧交通中應用的雷達傳感器以及在汽車、無人駕駛、智慧井蓋等領域運用的傾角傳感器等。
其中,在智能家居場景中,就有大量的傳感器存在,包括運動傳感器、聲光傳感器、陀螺儀傳感器、溫度傳感器以及熱傳感器,這些傳感器可以激發(fā)不同的智能家居產品進行工作,比如溫度傳感器可以根據溫度來啟動家里的空調系統(tǒng)。
隨著物聯(lián)網和機器人技術的發(fā)展,未來機器人、生物識別、RFID傳感器將成為傳感器市場的重要推力。
三、傳感器行業(yè)未來的發(fā)展趨勢和方向
未來,在經濟環(huán)境持續(xù)好轉的大背景下,傳感器市場的需求量會不斷增多,傳感器將越來越多地被應用到社會建設和生活的各個領域。預測,未來幾年全球傳感器市場將保持20%以上的增長速度。
自2014年以來,國家就先后出臺了一系列具有戰(zhàn)略性、指導性的文件,有效推動了我國傳感器及物聯(lián)網產業(yè)向著創(chuàng)新化、融合化、集群化以及智能化的方向快速發(fā)展。智能傳感器具備一定的通信功能,并且擁有采集、處理、交換信息的能力,可通過軟件技術來實現(xiàn)高精度的信息采集。
智能化傳感器相對于普通的傳感器優(yōu)勢是毋庸置疑的,因此,傳感器的智能化是一大發(fā)展趨勢。目前,以F&C嘉準傳感器為代表的智能傳感器企業(yè)在國內具有較高的知名度。
物聯(lián)網的發(fā)展改變了人們的生活方式,也離不開傳感器設備的存在,傳感器也將朝著可移動化、微型化、集成化以及多樣化的方向發(fā)展。
結語
市場競爭在不斷加劇,傳感器也更加深入融合到我們的日常生活中,在全球智慧生活、智能生產的趨勢之下,傳感器行業(yè)也將迎來新的發(fā)展機遇。
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