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智能制造大環(huán)境下，傳感器的增量市場在哪？
據(jù)了解，2017年傳感器市場規(guī)模超過2000億美元，預計2018年這一規(guī)模將達到2500億美元左右。
始于1950年的傳感器經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展，在技術、應用等方面日趨成熟。隨著智能制造的發(fā)展，傳感器的未來則更加明朗。
目前業(yè)內(nèi)普遍認為，未來，集成度更高、更加智能化、體積更小是傳感器發(fā)展的必然趨勢，這也就意味著其將滿足更多行業(yè)、領域和場景的應用要求，安裝也更為方便。
同時，為適應智能制造的發(fā)展，智能化也更加成為傳感器發(fā)展的重要方向。而所謂的智能化，也就是傳統(tǒng)傳感器的“感知”能力被重新定義，并賦予“分析”和“發(fā)出指令”的能力。事實上，這一變化也正在進行。
目前，傳感器正在經(jīng)歷單一材料到復合材料、簡單結構到系統(tǒng)結構的過程，而原有的物理量感應功能也在進行智能化轉化。本文將圍繞微電子機械系統(tǒng)(MEMS)麥克風、CMOS圖像傳感器和電容式指紋識傳感器三類進行介紹。
微電子機械系統(tǒng)（MEMS）麥克風
從傳感器的發(fā)展路徑來看，隸屬于聲感器大家庭的MEMS麥克風正逐漸取代傳統(tǒng)的ECM麥克風和超聲波傳感器。
根據(jù)Yole development的預測，未來三年，MEMS麥克風的復合年均增長率(CAGR)預計達到11%的增長。在應用行業(yè)方面，IHS數(shù)據(jù)顯示，MEMS傳感器的增長主要在汽車電子領域。而這種增長正是與汽車電子的正向、快速發(fā)展有關。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，未來五年間，汽車電子市場規(guī)模將持續(xù)增長，至2023年，這一規(guī)模將超過3500億美元。
此外，MEMS麥克風本身所具有的優(yōu)勢也在各行業(yè)同步智能化的步伐中逐漸凸顯。如在人工智能交互方面，ECM麥克風等傳統(tǒng)傳感器工作相對繁瑣，并不是應用在需要采用數(shù)組架構的智能語音助理應用中的佳選擇。其次，在智能交互中，傳統(tǒng)單個麥克風也逐漸被多個麥克風陣列所替代，這也促使MEMS麥克風使用量大幅度上升。
作為一款集成化程度較高的傳感器產(chǎn)品，MEMS麥克風制造的難點主要集中在將各類異構微機械、微電子元件、微能源封裝在一個微系統(tǒng)中，而其制造技術與IC晶圓制造類相類似但不需要先進制程。
目前來看，為了適應新的儲存、計算和通信功能，縮小至納米級的內(nèi)部元件、并集成更多晶體管和儲存器，即封裝方式和新材料引入自然成為MEMS麥克風未來發(fā)展的趨勢。
CMOS圖像傳感器（CIS）
圖像傳感器是一種將光學圖像轉換成電子信號的電子設備，主要應用到電荷耦合器件(CCD)和互補金屬氧化物半導體(CIS)兩種技術，其中CCD是線性傳感器，其輸出與接收到的光子數(shù)量直接相關，而CIS是一種較新的并行讀出技術。目前，CIS的制造成本遠低于CCD傳感器，這也意味著，CIS今后大有發(fā)展。
IC insight數(shù)據(jù)顯示，2017年CIS市場規(guī)模超過120億美元，同比上一年增長近20%。而在這一市場規(guī)模和增量中，智能手機的應用占比較高。據(jù)IC insight統(tǒng)計，2012年-2017年，手機領域的應用在CIS整個市場規(guī)模中的占比保持年均12%的增速。未來，隨著汽車智能化的發(fā)展，CIS在汽車領域也將有更大的市場去開拓。
目前，CIS的主流技術為背照式技術(BSI)和堆棧背照式技術。此外，多層堆疊BSI和混合堆疊BSI也成為未來的發(fā)展趨勢。工控小編認為，無論是多層堆疊還是混合堆疊，均是對原有單一的傳統(tǒng)傳感器的升級，方向是更高集成化和更小體積，而終達到的目標是能夠適用于更多場景，也是“殊途同歸”了。
指紋傳感器
說到指紋識別，就繞不開智能手機。作為智能手機領域劃時代的符號，蘋果手機自2013年9月帶有指紋解鎖功能的iPhone 5s，指紋傳感器自此在手機領域打開市場。據(jù)IHS統(tǒng)計，指紋傳感器市場從2013年幾乎為零的市場規(guī)模至2016年已發(fā)展到25.5億美元，其中88%的產(chǎn)品為滿足手機應用。毫不夸張的講：手機引入指紋解鎖技術拉動了整個指紋傳感器市場的飛速發(fā)展。
指紋傳感器在技術上包括電容式、光學式、熱感式和超聲波傳感扥四類，其中電容式指紋傳感器屬于傳統(tǒng)技術，目前市面上所普遍使用的正是該技術。而隨著手機工藝的發(fā)展和技術的革新，屏下光學和超聲波式指紋傳感器市場逐漸擴大。
未來，傳統(tǒng)的電容式指紋傳感器市場規(guī)模將有所下降，而代表了手機解鎖技新技術的屏下指紋技術將會成為主要增長動力。據(jù)IHS預計，至2023年，指紋傳感器市場規(guī)模將超過55億美元，CAGR約6%。除了手機之外，安防、醫(yī)療和工業(yè)等領域也是指紋傳感器較為可觀的市場。
制造業(yè)的智能化發(fā)展，是一場跨行業(yè)的技術變革，這包括工業(yè)生產(chǎn)、汽車制造、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、消費電子等諸多領域。而隨著萬物互聯(lián)的概念的逐步落地，時代對智能傳感技術同樣提出了更多新的要求。
(原標題：智能制造大環(huán)境下，傳感器的增量市場在哪？)
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