隨著物聯(lián)網(wǎng)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(chǎn)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(dú)的測量儀器出現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,主要被用來提高生產(chǎn)效率。隨著信息物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和集成電路的發(fā)展,傳感器市場逐漸邁進(jìn)多元化階段,各國企業(yè)紛紛競相加大投入的力度,進(jìn)一步推動了傳感器的市場應(yīng)用。
經(jīng)過多年的發(fā)展,我國的傳感器產(chǎn)業(yè)已經(jīng)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(jié)構(gòu)型傳感器
這類傳感器主要利用結(jié)構(gòu)參量變化來感受和轉(zhuǎn)變信號,例如電阻應(yīng)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(zhuǎn)化電信號的。
第二階段:固體傳感器
這類傳感器是從20世紀(jì)70年代后期開始發(fā)展起來的。這種傳感器由半導(dǎo)體、電介質(zhì)、磁性材料等固體元件構(gòu)成,利用某些特性制成,例如熱電效應(yīng)、霍爾效應(yīng)、光敏效應(yīng),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(diǎn)。
第三階段:智能傳感器
進(jìn)入21世紀(jì),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(jī)技術(shù)與檢測技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,對外界信息具有一定檢測、自診斷、數(shù)據(jù)處理以及自適應(yīng)的能力。當(dāng)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(diào)節(jié)電路微計算機(jī)、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(shù)有了進(jìn)一步的提高,在傳感器一級水平實(shí)現(xiàn)智能化,使其具有多參量測量功能、聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)的高速推動下,傳感器的使用量還會不斷提高。其產(chǎn)業(yè)鏈大致可劃分為“開發(fā)-設(shè)計-制造-封裝-測試-應(yīng)用”等相關(guān)環(huán)節(jié)。
從產(chǎn)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(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等構(gòu)成的傳輸層,下游則主要是以物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中的各種應(yīng)用為主。
目前,我國在傳感器的研發(fā)設(shè)計、代工生產(chǎn)、封裝測試、應(yīng)用上已經(jīng)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(lǐng)域不可或缺的組成部分,從應(yīng)用領(lǐng)域來看,工業(yè)、汽車電子、通信電子和消費(fèi)電子是傳感器應(yīng)用的最大市場,尤其是在汽車電子領(lǐng)域和電子通訊市場領(lǐng)域,其傳感器發(fā)展比較快。
而在汽車的電子化過程中,起關(guān)鍵作用的就是傳感器技術(shù)。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(jī)的溫度、車輪的轉(zhuǎn)速等傳輸給車載計算機(jī),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(shè)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(lǐng)域,傳感器幾乎無處不在。例如,在視頻攝像機(jī)監(jiān)控領(lǐng)域中使用的CMOS圖像傳感器、智慧交通中應(yīng)用的雷達(dá)傳感器以及在汽車、無人駕駛、智慧井蓋等領(lǐng)域運(yùn)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(yùn)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(chǎn)品進(jìn)行工作,比如溫度傳感器可以根據(jù)溫度來啟動家里的空調(diào)系統(tǒng)。
隨著物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,未來機(jī)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(jīng)濟(jì)環(huán)境持續(xù)好轉(zhuǎn)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(yīng)用到社會建設(shè)和生活的各個領(lǐng)域。預(yù)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(dǎo)性的文件,有效推動了我國傳感器及物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)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(shù)來實(shí)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(zhǔn)傳感器為代表的智能傳感器企業(yè)在國內(nèi)具有較高的知名度。
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展改變了人們的生活方式,也離不開傳感器設(shè)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(jié)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(chǎn)的趨勢之下,傳感器行業(yè)也將迎來新的發(fā)展機(jī)遇。
評論