傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。傳感器的特點包括:微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網絡化。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。傳感器的存在和發展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來。
傳感器產業現狀分析
在現代工業生產尤其是自動化生產過程中,要用各種傳感器來監視和控制生產過程中的各個參數,使設備工作在正常狀態或最佳狀態,并使產品達到最好的質量。因此可以說,沒有眾多的優良的傳感器,現代化生產也就失去了基礎。
傳感器早已滲透到諸如工業生產、宇宙開發、海洋探測、環境保護、資源調查、醫學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領域。可以毫不夸張地說,從茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各種復雜的工程系統,幾乎每一個現代化項目,都離不開各種各樣的傳感器。
近年來,流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器在我國的市場規模最大,分別占到整個傳感器市場的21%、19%和14%;壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、水平傳感器已表現出成熟市場的特征。預計未來傳感器市場的主要增長將來自于無線傳感器、微系統傳感器、生物傳感器等新興傳感器。傳感器已進入人們的日常工作和家庭生活中,并已在國民經濟各部門以及國防建設中得到廣泛應用,為中國現代化建設作出了應有的貢獻。
據中研普華產業院研究報告《2024-2029年傳感器行業市場深度分析及發展規劃咨詢研究報告》分析:
智能傳感器(intelligent sensor)是具有信息處理功能的傳感器。智能傳感器帶有微處理機,具有采集、處理、交換信息的能力,是傳感器集成化與微處理機相結合的產物。與一般傳感器相比,智能傳感器具有以下三個優點:通過軟件技術可實現高精度的信息采集,而且成本低;具有一定的編程自動化能力;功能多樣化。一個良好的‘智能傳感器’是由微處理器驅動的傳感器與儀表套裝,并且具有通信與板載診斷等功能。
智能傳感器能將檢測到的各種物理量儲存起來,并按照指令處理這些數據,從而創造出新數據。智能傳感器之間能進行信息交流,并能自我決定應該傳送的數據,舍棄異常數據,完成分析和統計計算等。
智能傳感器系統是一門現代綜合技術,是當今世界正在迅速發展的高科技新技術,但還沒有形成規范化的定義。早期,人們簡單、 機械地強調在工藝上將傳感器與微處理器兩者緊密結合, 認為“傳感器的敏感元件及其信號調理電路與微處理器集成在一塊芯片上就是智能傳感器”。
智能傳感器已廣泛應用于航天、航空、國防、科技和工農業生產等各個領域中。例如,它在機器人領域中有著廣闊應用前景,智能傳感器使機器人具有類人的五官和大腦功能,可感知各種現象,完成各種動作。
在工業生產中,利用傳統的傳感器無法對某些產品質量指標(例如,黏度、硬度、表面光潔度、成分、顏色及味道等)進行快速直接測量并在線控制。而利用智能傳感器可直接測量與產品質量指標有函數關系的生產過程中的某些量(如溫度、壓力、流量等),利用神經網絡或專家系統技術建立的數學模型進行計算,可推斷出產品的質量。
在醫學領域中,糖尿病患者需要隨時掌握血糖水平,以便調整飲食和注射胰島素,防止其它并發癥。通常測血糖時必須刺破手指采血,再將血樣放到葡萄糖試紙上,最后把試紙放到電子血糖計上進行測量。這是一種既麻煩又痛苦的方法。而“葡萄糖手表”,其外觀像普通手表一樣,戴上它就能實現無疼、無血、連續的血糖測試。“葡萄糖手表”上有一塊涂著試劑的墊子,當墊子與皮膚接觸時,葡萄糖分子就被吸附到墊子上,并與試劑發生電化學反應,產生電流。傳感器測量該電流,經處理器計算出與該電流對應的血糖濃度,并以數字量顯示。
我國智能傳感器市場分析
從20世紀50年代開始,傳感器技術歷經三代發展,由結構型傳感器到固體型傳感器,再到智能型傳感器發展階段,目前已在各個行業全面滲透。2022年全球智能傳感器市場規模達到432.9億美元,2019-2022年的年均復合增長率為10.59%。預測,2023年全球智能傳感器市場規模將達到489.3億美元,2024年將達541.1億美元。
智能傳感器是實現工業轉型升級的重要組成部分,在物聯網、人工智能、醫療健康等各方面都有廣泛應用。從應用市場占比來看,汽車電子行業仍是收入占比最大的行業市場,2022年占比約為24.1%;其次為工業制造和消費電子領域,市場占比分別達到22.0%和19.6%;網絡通信和醫療電子分別占比17.6%、9.7%。
從我國智能傳感器行業代表性企業產品應用領域來看,目前,智能傳感器在汽車、工業監測、民用建筑、消費電子、智能物聯網等領域的市場需求潛力較大。智能傳感器下游行業廣泛,其行業發展速度主要受國家產業政策及國民經濟總體發展狀況的影響。隨著工業、汽車、醫療、物聯網等行業的持續推進,將進一步刺激智能傳感器行業的需求。
我國智能傳感器細分品類眾多,可按照檢測對象、工作原理、測量方式、作用形式、輸出信號等方式進行分類。從產品結構來看,2022年壓力傳感器占比最高的,市場份額達到18.6%;圖像傳感器、位置傳感器分列二、三位,分別占比13%和10.1%;射頻傳感器和氣體傳感器占比較少,分別為4.6%和1.8%。
中國智能傳感器市場規模從2015年的106億美元上升至2019年的137億美元,我國智能傳感器產業生態逐漸趨于完備,設計制造,封測等重點環節均有骨干企業布局。2020年,中國智能傳感器行業市場規模在148億美元左右。2021年市場規模達到160億美元。
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