現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展到2022年，傳感器的重要性越來越高，物聯(lián)網(wǎng)、元宇宙、人工智能、自動駕駛……無不離不開傳感器。

　　2022年，傳感器更伴隨著這些技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)一步改變我們的生活，同時傳感器本身也面臨新的發(fā)展需求。自傳感器誕生以來，由于它可以幫助人類將曾經(jīng)不可知、難判斷的信息變成易獲取、更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，傳感器已經(jīng)成為數(shù)字化社會最為重要的基礎(chǔ)設(shè)施。從智能手機到智能語音設(shè)備，從能源平臺到工業(yè)設(shè)備，傳感器自然而然地“化身”為人類連接機器、人類自身，以及自然環(huán)境的外延器官。

　　隨著傳感器，以及與之相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲、儲能、新材料、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備等軟硬件技術(shù)的發(fā)展，還有成本的持續(xù)下降，傳感器的應(yīng)用場景將變得越來越豐富。

　　一、全球智能傳感器市場概況及發(fā)展趨勢

　　作為數(shù)字時代的感知層，智能傳感器是集成傳感芯片、通信芯片、微處理器、軟件算法等于一體的系統(tǒng)級產(chǎn)品，緊密銜接互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能與實體經(jīng)濟，已成為支撐萬物互聯(lián)、萬事智聯(lián)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。伴隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、VR/AR 等新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展，市場應(yīng)用正呈現(xiàn)爆發(fā)式增長態(tài)勢，產(chǎn)業(yè)發(fā)展處于重要戰(zhàn)略機遇期。

　　全球智能傳感器發(fā)展呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢

　　1、亞太地區(qū)將成為 2020-2025 年全球智能傳感器消費市場份額增長最快的地區(qū)

　　近年來，受益于汽車電子、消費電子、醫(yī)療電子、光通信、工業(yè)控制、儀器儀表等市場的高速成長，智能傳感器行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)爆發(fā)式增長態(tài)勢。據(jù)賽迪顧問數(shù)據(jù)顯示，2020 年，智能傳感器市場規(guī)模達(dá)到 358.1 億美元，占總體規(guī)模的 22.3%。

　　未來幾年，隨著智能制造、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，全球?qū)χ悄軅鞲衅鳟a(chǎn)品的需求將快速增長，預(yù)計 2023 年，市場規(guī)模將達(dá) 487 億美元。

　　2020年，美洲地區(qū)(Americas)仍占據(jù)著全球最大的智能傳感器市場份額，由于擁有眾多大型智能傳感器制造工廠，美國依然是美洲地區(qū)最大的生產(chǎn)和消費國家。

　　在消費類電子產(chǎn)品、汽車和醫(yī)療保健等下游產(chǎn)業(yè)的帶動下，亞太地區(qū)(APAC)將成為 2020-2025 年全球智能傳感器市場份額增長最快的地區(qū)，具體包括中國、印度、日本、韓國和其他亞太國家。

　　2、美國、日本、德國占據(jù)全球傳感器市場七成份額

　　智能傳感器是未來十年甚至二十年傳感器產(chǎn)業(yè)的主流形態(tài)。世界主要工業(yè)強國紛紛對智能傳感器謀篇布局，歐洲、美國、日本等擁有良好的技術(shù)基礎(chǔ)，產(chǎn)業(yè)鏈上下游配套成熟，幾乎壟斷了“高、精、尖”的智能傳感器市場，中國企業(yè)競爭力較弱。

　　當(dāng)前，全球傳感器市場的主要廠商有通用電氣(GE)、愛默生(Emerson)、西門子(Siemens)、博世(Bosch)、意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)、霍尼韋爾(Honeywell)、ABB、橫河電機(Yokogawa)、歐姆龍(Omron)、施耐德電氣(Schneider)、E+H(Endress+Hauser)等，全球傳感器市場 70%份額被歐美企業(yè)把控。

　　從 2020 年全球智能傳感器產(chǎn)業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)中可知，美國智能傳感器產(chǎn)值占比最高，達(dá)到 43.3%，歐洲次之，占比 29.7%，北美、歐洲、日本占據(jù)全球傳感器市場九成以上份額，是全球智能傳感器最主要生產(chǎn)基地，而亞太地區(qū)(中國、印度等)保持較快的增長速度。

　　二、我國成為全球智能傳感器市場發(fā)展最快地區(qū)

　　中國是全球最大的消費電子產(chǎn)品生產(chǎn)、出口和消費國。

　　近年來，中國消費電子類產(chǎn)品，如智能手機、平板電腦、智能穿戴等產(chǎn)量保持穩(wěn)定增長，帶動加速傳感器、陀螺儀、硅麥克風(fēng)等智能傳感器行業(yè)需求的快速增長，中國已經(jīng)成為全球智能傳感器消費市場發(fā)展最快的地區(qū)。

　　1、大力推動智能傳感器技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展

　　我國大力支持智能傳感器技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不斷完善相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策。

　　得益于國內(nèi)應(yīng)用需求的快速發(fā)展，我國已形成涵蓋芯片設(shè)計、制造、封裝測試、軟件與算法、應(yīng)用等環(huán)節(jié)的初步智能傳感器產(chǎn)業(yè)鏈。

　　智能傳感器是實現(xiàn)“中國制造 2025”的“利器”，為保障產(chǎn)業(yè)的快速崛起，突破智能傳感器領(lǐng)域的“卡脖子”技術(shù)，2006 年起，國家相繼出臺了一系列政策，不斷加大對智能傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持，加強關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)，積極推動創(chuàng)新成果商品化、產(chǎn)業(yè)化。

　　2、智能傳感器產(chǎn)業(yè)主要聚集在沿海經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)

　　當(dāng)前，隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造、人工智能等戰(zhàn)略的實施，各級政府加速推進(jìn)智慧城市建設(shè)、智能制造、智慧醫(yī)療發(fā)展，將為智能傳感器市場及企業(yè)帶來重大發(fā)展機遇，向創(chuàng)新化、智能化、規(guī)?；较蚩焖龠~進(jìn)。

　　全國智能傳感器企業(yè)主要集聚于華東地區(qū)，企業(yè)數(shù)量最多。此外，華北、中南等地區(qū)也有大量優(yōu)秀企業(yè)聚集。

　　隨著全球智能傳感器及下游應(yīng)用行業(yè)快速發(fā)展，全國多地在智能傳感器領(lǐng)域加快產(chǎn)業(yè)布局，謀劃建設(shè)智能傳感器產(chǎn)業(yè)基地，力爭打造中國智能傳感器產(chǎn)業(yè)新高地。

　　三、傳感器的4大發(fā)展方向

　　傳感器的發(fā)展遵循四個方向。

　　1. 微型化

　　微型化是未來傳感器發(fā)展的必然趨勢之一。傳感器本質(zhì)屬于半導(dǎo)體，遵循摩爾定律，在這之上，伴隨超越摩爾的多樣化發(fā)展路線。從生產(chǎn)及加工的角度上看，傳感器尺寸決定了原材料的使用率，傳感器微型化代表了生產(chǎn)成本的下降;從性能上看，微型傳感器的能耗得到大幅降低;從產(chǎn)品角度看，傳感器的縮小可以釋放更多空間，間接提升產(chǎn)品最終的用戶體驗。

　　根據(jù)Yole Développement 的研究，MEMS 典型器件中，加速度計的封裝管腳從 2009 年的 3×5 mm2 縮小至 2018 年的 1.6×1.6 mm2，面積僅相當(dāng)于之前的17%，而成本則是過去的十分之一。

　　2. 柔性化

　　傳感器柔性化的目的主要有三種：便攜、仿生、融合。便攜性主要基于柔性電子方向的發(fā)展。目的是改變電子器件剛性結(jié)構(gòu)，使得產(chǎn)品設(shè)計上能夠有所突破，在外形上可以折疊卷曲，更加便于攜帶、使用。

　　仿生方向是通過柔性傳感器來模擬人體皮膚，為機器人的感知進(jìn)行賦能。生物融合則是針對人體來開展的傳感器研究。柔性材料可以更加貼合人體器官，在不被人體察覺的狀態(tài)下，對身體生物變量進(jìn)行監(jiān)測。

　　目前大家能夠接觸到的傳感器柔性化例子除了各種“智能鞋墊、枕頭、床墊”之外，就數(shù)折疊屏手機最具代表性了。未來手機可能會越來越“軟”，像紙一樣折起來放在口袋，或者像隱形眼鏡一樣，戴在眼中。

　　3. 無源無線化

　　電源及電線的存在對于傳感器的應(yīng)用環(huán)境限制很大。許多工業(yè)及醫(yī)療場景中復(fù)雜的機械及人體結(jié)構(gòu)無法滿足傳感器電源及線路的排布。主流思想主要是解決無源這個問題。

　　畢竟無源問題解決了，無線通訊只需要搭載WiFi或者藍(lán)牙模塊就行了(前提是電量能支持)。另外利用生物電、摩擦電等方式收集能量供于傳感器的發(fā)展線路也已存在，只是均停留在實驗室階段。

　　4. 傳感融合化

　　傳感器融合在產(chǎn)業(yè)中的主要表現(xiàn)為：按照數(shù)據(jù)采集方式及傳感器技術(shù)結(jié)構(gòu)，將同類別的傳感器進(jìn)行硬件集成，并通過特定算法進(jìn)行數(shù)據(jù)校正及優(yōu)化，降低串?dāng)_。不同傳感器之間協(xié)同工作，性能互補，為用戶提供更豐富功能，賦予消費電子行業(yè)更大商業(yè)價值。

　　可穿戴設(shè)備是消費電子市場中迭代非常明顯的一類產(chǎn)品。從外觀到功能的進(jìn)化就可以清晰的看到傳感器融合的軌跡。不同種類的傳感器逐步增加、融合、協(xié)同工作使得電子設(shè)備的功能更豐富，更符合消費者需求。

　　另一個明顯案例就是汽車電子中的視覺雷達(dá)融合。目前，大多數(shù)路面上行駛車輛內(nèi)的ADAS功能都是獨立工作的，這意味著相應(yīng)傳感器彼此之間幾乎不交換信息。

　　然而，面對復(fù)雜環(huán)境僅僅依靠單一傳感器是不夠的。我們需要將不同種類的傳感信息融合在一起，來彌補各傳感器自身的缺點及不足。雷達(dá)視覺融合就是個傳感融合的典型例子。

　　可見光譜范圍內(nèi)工作的攝像頭在濃霧、下雨、強光或弱光情況下會失真。而雷達(dá)缺少成像傳感器所具有的高分辨率。兩者的結(jié)合則可在復(fù)雜環(huán)境下輸出更可靠的數(shù)據(jù)。

　　四、潛在市場

　　近年來，在物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)迅速發(fā)展的背景下，智能傳感器行業(yè)市場需求將繼續(xù)保持快速增長態(tài)勢，由最早的工業(yè)、軍用航空走向普通民用和消費市場，已在太空衛(wèi)星、運載火箭、航空航天設(shè)備、飛機、各種車輛、生特醫(yī)學(xué)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

　　未來，隨著技術(shù)創(chuàng)新不斷推進(jìn)，還會涌現(xiàn)出一系列新的應(yīng)用場景，市場增長潛力巨大。

　　文章來源：藍(lán)炎資本、傳感器專家網(wǎng)，重慶市物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)會