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傳感器早已無(wú)處不在，它早在互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)出現(xiàn)之前就已經(jīng)存在了。它就像人的五官一樣，作為現(xiàn)代信息技術(shù)的重要組成部分，是人類獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑和手段。
隨著物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，制造業(yè)的數(shù)字化(工業(yè)4.0)，傳統(tǒng)的傳感器已經(jīng)不能滿足數(shù)字化時(shí)代的發(fā)展，它要求傳感器除了具備自檢、自測(cè)、自補(bǔ)償?shù)墓δ苤?，還需要具備高精度、高可靠性、高穩(wěn)定性、多功能化以及一定的數(shù)據(jù)處理能力等功能。
如今，在數(shù)字化的轉(zhuǎn)型下，現(xiàn)代智能傳感器在各個(gè)行業(yè)中加以應(yīng)用，譬如汽車、照相機(jī)、智能手機(jī)和支持物聯(lián)網(wǎng)工廠機(jī)器，他們也僅僅是眾多傳感器中的幾類應(yīng)用市場(chǎng)。智能傳感器的市場(chǎng)在不斷變化，其發(fā)展速度也越來(lái)越快，也存在著各方面的驅(qū)動(dòng)因素推動(dòng)增長(zhǎng)。
什么是智能傳感器？
根據(jù)Allied Market Research的解讀，傳感器就是檢測(cè)、測(cè)量或指示任何特定物理量（如光、熱、運(yùn)動(dòng)、水分、壓力或類似實(shí)體）的設(shè)備，通過(guò)將其轉(zhuǎn)換為任何其他形式，主要是電脈沖。而智能或者智能傳感器則涵蓋了技術(shù)和功能方面的內(nèi)容，這主要與傳感器的演變和歷史息息相關(guān)。
目前，國(guó)際科技界尚未對(duì)“智能傳感器”有統(tǒng)一的、確切的定義。不過(guò)，德勤認(rèn)為，智能傳感器是先進(jìn)的平臺(tái)，具有微處理器、存儲(chǔ)、診斷和連接工具等板載技術(shù)，可將傳統(tǒng)的反饋信號(hào)轉(zhuǎn)化為真正的數(shù)字洞察。
“智能傳感器”一詞最早是由美國(guó)宇航局在研發(fā)宇宙飛船過(guò)程中提出來(lái)，并于1979年形成產(chǎn)品。2009年的時(shí)候，國(guó)際頻率傳感器協(xié)會(huì)(IFSA)對(duì)來(lái)自學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的幾名人士進(jìn)行調(diào)查，以定義智能傳感器。在1980年代轉(zhuǎn)向數(shù)字信號(hào)并在1990年代加入大量新技術(shù)之后，大多數(shù)傳感器都被稱為智能傳感器。
據(jù)了解，20世紀(jì)90年代之時(shí)，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，出現(xiàn)了“無(wú)處不在的計(jì)算”的概念，特別是嵌入式計(jì)算的進(jìn)步。到了中期的時(shí)候，數(shù)字電子和無(wú)線技術(shù)在傳感器模塊中的開(kāi)發(fā)和實(shí)施更是不斷發(fā)展，因此除了傳感等之外，發(fā)送數(shù)據(jù)也變得越來(lái)越重要，到如今甚是如此。
所以說(shuō)，智能傳感器不僅僅包括基礎(chǔ)傳感器，還包括國(guó)際頻率傳感器協(xié)會(huì)調(diào)查中所稱的德勤的“傳感元件”以及相應(yīng)的特性和技術(shù)。智能傳感器是集成了傳感器、致動(dòng)器與電子電路的智能器件，或是集成了傳感元件和微處理器，并具有監(jiān)測(cè)與處理功能的器件。其最主要的特征是輸出數(shù)字信號(hào)，便于后續(xù)計(jì)算處理。
豐富多樣的傳感器
為滿足不同領(lǐng)域、不同場(chǎng)景下的應(yīng)用需求，傳感器的類別非常多樣化。下表是橫河電機(jī)公司列出對(duì)每種檢測(cè)信號(hào)常見(jiàn)的共同特性進(jìn)行的分類。例如，機(jī)械傳感器包括壓力、振動(dòng)和速度(速度)傳感器等；熱傳感器包括溫度傳感器、熱導(dǎo)率傳感器等。
從市場(chǎng)角度來(lái)看，主要類型的傳感器包括了觸摸傳感器、圖像傳感器、溫度傳感器、運(yùn)動(dòng)傳感器、位置傳感器、氣體傳感器、光傳感器和壓力傳感器。其中，根據(jù)研究，圖像傳感器引領(lǐng)市場(chǎng)，而光傳感器是2020-2027年預(yù)測(cè)期內(nèi)增長(zhǎng)最快的細(xì)分市場(chǎng)。
從目的角度來(lái)看，傳感器有時(shí)可以使用不同的參數(shù)。例如，特定類型的傳感器(例如接近傳感器)可以基于各種特征。而更先進(jìn)的智能傳感器通?？梢酝瑫r(shí)感知多個(gè)屬性。
不過(guò)，值得注意的一點(diǎn)是，不同類型的傳感器經(jīng)常按照行業(yè)或者細(xì)分市場(chǎng)的功能進(jìn)行分類。而智能傳感器的重要垂直行業(yè)和細(xì)分市場(chǎng)包括汽車、消費(fèi)電子、工業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施(包括建筑和整體AEC)和醫(yī)療保健。
不斷變化的智能傳感器市場(chǎng)
伴隨著人工智能技術(shù)不斷地發(fā)展和成熟，智能傳感器成為了智能系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)的核心部件，是一切數(shù)據(jù)采集的入口以及智能感知外界的前端，其重要性在日益凸顯。
根據(jù)德勤的數(shù)據(jù)，全球智能傳感器市場(chǎng)每年以19%的速度增長(zhǎng)。
為了能在不斷變化的需求以及更為復(fù)雜激烈競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)智能傳感器的目標(biāo)，市場(chǎng)對(duì)其研發(fā)工作的熱情甚是高漲，傳感器也在朝著更小、更智能、更強(qiáng)大、更便宜的趨勢(shì)發(fā)展。
據(jù)了解，汽車行業(yè)仍是傳感器的重要市場(chǎng)；類似智能手機(jī)中相機(jī)傳感器的消費(fèi)品行業(yè)也得到了快速發(fā)展；而在工業(yè)市場(chǎng)中，被用于良好的網(wǎng)絡(luò)物理融合工業(yè)轉(zhuǎn)型項(xiàng)目的傳感器數(shù)量也相當(dāng)大。甚至受新冠疫情大流行影響，智能辦公、智能醫(yī)療、建筑環(huán)境等所有領(lǐng)域都是智能傳感器龐大的發(fā)展空間。
不過(guò)，智能傳感器市場(chǎng)的真正增長(zhǎng)尚未開(kāi)始。5G即將到來(lái)，人們所希望的智能家居應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)的部署仍然有限，而工業(yè)4.0正在緩慢發(fā)展，又加上疫情的因素，一些需要尖端傳感器技術(shù)的領(lǐng)域需要有更多的投資。
更重要的一點(diǎn)是，傳感器的質(zhì)量在變好，而它的價(jià)格卻一直在下降，這與芯片的下跌密切相關(guān)。由于芯片短缺，越來(lái)越多的公司選擇了自主生產(chǎn)芯片，從價(jià)格上入手，更多的是通過(guò)在傳感器平臺(tái)中整合更多功能上競(jìng)爭(zhēng)，以此來(lái)獲取更大的利益。
總而言之，傳感器的需求在不斷增長(zhǎng)，其市場(chǎng)也在不斷成長(zhǎng)，而推動(dòng)傳感器市場(chǎng)成長(zhǎng)的要素主要為：
物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的日益普及；
消費(fèi)電子產(chǎn)品的進(jìn)步；
傳感器和傳感器技術(shù)本身的進(jìn)步；
智能手機(jī)中各種傳感器的使用越來(lái)越多；
自動(dòng)化行業(yè)(工業(yè)4.0)的強(qiáng)勁需求；
汽車行業(yè)的增長(zhǎng)；
對(duì)穿戴式設(shè)備的需求增加。
2021年~2027年：
全球傳感器和智能傳感器市場(chǎng)
根據(jù)最近的Allied Market Research報(bào)告，到2027年(從2020年起)，全球智能傳感器市場(chǎng)將以18.6%的復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR）增長(zhǎng)，即1436.5億美元。
在報(bào)告的公告中，該研究公司指出，為了建設(shè)智能城市，在物聯(lián)網(wǎng)背景下，汽車行業(yè)需求的增加推動(dòng)了市場(chǎng)的增長(zhǎng)。而在整個(gè)預(yù)測(cè)器內(nèi)可穿戴設(shè)備和創(chuàng)新應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)行業(yè)中的日益普及將會(huì)帶來(lái)短期機(jī)遇。
不過(guò)，抑制市場(chǎng)增長(zhǎng)的因素之一，就是設(shè)備中的集成智能傳感器縮短了這些設(shè)備的使用壽命。而且在疫情最嚴(yán)重的時(shí)期，一些行業(yè)不得不停止運(yùn)營(yíng)，這導(dǎo)致了汽車、消費(fèi)電子和工業(yè)市場(chǎng)對(duì)智能傳感器的需求大幅下降，致使智能傳感器行業(yè)的生產(chǎn)和供應(yīng)鏈被打亂。
其他的一些調(diào)查結(jié)果：
在2019年已經(jīng)占據(jù)最大份額的圖像傳感器市場(chǎng)(約占全球智能傳感器市場(chǎng)的五分之一)得到工業(yè)領(lǐng)域的高度采用有望在2026年占據(jù)主導(dǎo)地位。
根據(jù)聯(lián)合市場(chǎng)研究，預(yù)測(cè)期內(nèi)增長(zhǎng)最高的是光傳感器細(xì)分市場(chǎng)，主要得益于智能燈和智能開(kāi)關(guān)的需求不斷增加。
從垂直行業(yè)的角度來(lái)看，汽車行業(yè)不僅繼續(xù)保持市場(chǎng)份額的領(lǐng)先地位，而且在整個(gè)預(yù)測(cè)期內(nèi)，其復(fù)合年增長(zhǎng)率也將達(dá)到最高水平(21.7%)。這主要是因?yàn)殡妱?dòng)汽車的日益普及，以及自動(dòng)駕駛汽車的出現(xiàn)成為了另一個(gè)重要市場(chǎng)。
根據(jù)這項(xiàng)研究，全球傳感器市場(chǎng)的復(fù)合年增長(zhǎng)率(CAGR)到2022年將達(dá)到11.3%，而一個(gè)很關(guān)鍵的驅(qū)動(dòng)因素就是物聯(lián)網(wǎng)。
不過(guò)，從傳感器類型角度看，圖像傳感器將見(jiàn)證最高的市場(chǎng)增長(zhǎng)。從技術(shù)角度看，微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)在2015年占據(jù)了45%的市場(chǎng)份額，納米機(jī)電系統(tǒng)(NEMS)在預(yù)測(cè)期內(nèi)，有望成為增長(zhǎng)最快的產(chǎn)品，但MEMS技術(shù)仍將保持領(lǐng)先地位。
Allied Market Research預(yù)計(jì)，隨著數(shù)字健康變得越來(lái)越重要，醫(yī)療保健行業(yè)將在2022年之前保持快速增長(zhǎng)，復(fù)合年增長(zhǎng)率為12.6%。在疫情影響之下，情況可能更是如此。
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