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          2019家庭智能傳感器白皮書發布!解讀國內家庭智能傳感器現狀

          信息來源: | 發布日期: 2019-07-24 11:28:34 | 瀏覽量:59105

          摘要:

          當前,甚至今后幾十年內,影響和改變著世界經濟格局和人們生活方式的10大科技產品,傳感器列為10大科技產品之首,說明傳感器的春天已經來臨!物聯網是將各種信息傳感設備和互聯網結合起來形成的一個巨大網絡。物聯網的發展需要智能感知、識別和通訊等技術支撐,而感知的關…

          當前,甚至今后幾十年內,影響和改變著世界經濟格局和人們生活方式的10大科技產品,傳感器列為10大科技產品之首,說明傳感器的春天已經來臨!物聯網是將各種信息傳感設備和互聯網結合起來形成的一個巨大網絡。物聯網的發展需要智能感知、識別和通訊等技術支撐,而感知的關鍵就是傳感器及相關技術。智能家居控制系統是“心臟”,而傳感器是整個控制系統的“脈絡”,掌握著整個系統的“中樞神經”,傳感器技術的發展對于智能家居飛速發展的作用非同小可。


          從產業鏈來看,傳感器上游主要為各種零部件等以支撐感知層;中游是以光傳輸、通信設備、網絡設備等構成的傳輸層;下游是應用層,其中以物聯網領域中的各項應用為主,其中智能家居就是極其重要的板塊之一。


          智能家居傳感器是家居中的“眼鼻耳”,因為智能家居首先離不開對居住環境“人性化”的數據采集,也就是說把家居環境中的各種物理量、化學量、生物量轉化為可測量的電信號裝置與元件。


          智能家居領域需要使用傳感器來測量、分析與控制系統設置,家中使用的智能設備涉及位置傳感器、接近傳感器、液位傳感器、流量和速度控制、環境監測、安防感應等傳感器等技術。


          日前,為精準解讀國內目前家庭范疇內的智能傳感器應用現狀,《智能家居》雜志、數智網、智能頭條發起聯合編制《2019家庭智能傳感器白皮書》,旨在全面梳理家庭內傳感器的產業生態。


          2019家庭智能傳感器白皮書發布!解讀國內家庭智能傳感器現狀


          傳感產業的整體規模


          傳感器作為一種非常重要的器件,已經形成了一個完整的產業鏈,美國、日本、德國作為全球三大傳感器生產國,占據了近六成左右的市場份額。目前,全世界約40個國家從事傳感器的研制、生產和應用開發,研發機構6000余家,其中美、日、德等國家實力較強,產品種類繁多,創新性品種和類型仍在不斷出現,大概有2.6萬種。


          2019家庭智能傳感器白皮書發布!解讀國內家庭智能傳感器現狀


          2015年中國傳感器市場規模為995億元,同比增長15%。到了2016年,中國傳感器市場規模達到了1126億元,同比增長13.2%。截止到2017年末中國傳感器市場規模增長為約1300億元。2018年我國傳感器市場規模達到1472億元左右。預測2019年我國傳感器市場規模將達到1678億元,未來五年(2019-2023)年均復合增長率約為12.66%,并預測在2023年我國傳感器市場規模將達到2703億元。


          2019家庭智能傳感器白皮書發布!解讀國內家庭智能傳感器現狀


          以家為消費單位的用戶,最關注的就是家庭安全問題,30.0%家庭安防場景被認為是剛需場景。智能安全產品包括智能傳感器、人體傳感器、門窗傳感器、氣體泄漏傳感器、水浸傳感器等,而智能安全與傳統安全之間的最大差異在于減少對人的依賴。


          我國目前已經擁有科研成果、技術和產品的敏感元件與傳感器約有1.2萬多種,其中常規類型和品種約有7000種。


          隨著物聯網發展,傳感器產業也將迎來爆發。


          傳感器的發展歷程


          1、國內外傳感器的發展歷程及現狀


          美國早在20世紀80年代就認為世界已進入了傳感器時代,成立了國家技術小組(BTG),幫助政府組織和領導各大公司與國家企事業部門的傳感器技術開發工作,美國國家長期安全和經濟繁榮至關重要的22項技術中有6項與傳感器信息處理技術直接相關。


          日本把開發和利用傳感器技術作為國家重點發展6大核心技術之一。日本科學技術廳制定的上世紀90年代重點科研項目中有70個重點課題,其中有18項是與傳感器技術密切相關。傳感器與通信、計算機被稱為現代信息系統的三大支柱。因其技術含量高、滲透能力強,以及市場前景廣闊等特點,引起了世界各國的廣泛重視。


          我國早在 20 世紀60年代開始涉足傳感器制造業,“八五”期間,我國將傳感器技術列為國家重點科技攻關項目,建成了“傳感器技術國家重點實驗室”、“國家傳感器工程中心”等研究開發基地。


          傳感器產業快速成長的同時,我國傳感器科技發展水平特別是關鍵核心技術創新能力,同國際先進水平相比還有很大的差距?,F階段我國市場主要應用傳感器的核心部件絕大部分仍要依賴于進口,主流市場產品依賴國外配套的情況尤為突出。未來,傳感器則將圍繞工藝技術和應用兩大方向進行突破。


          當前,傳感器以用途分類,可分為力敏傳感器、熱敏傳感器、濕敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、加速度傳感器、生物傳感器等。而國內傳感器技術發展與創新的重點在材料、結構和性能改進的三個方向是:敏感材料從液態向半固態、固態方向發展;結構向小型化、集成化、模塊化、智能化方向發展;性能向檢測量程寬、檢測精度高、抗干擾能力強、性能穩定、壽命長久方向發展。


          物聯網對傳感技術提出新要求。而隨著物聯網技術的發展,對傳統傳感技術又提出了新的要求,產品正逐漸向微機電系統(MEMS)技術、無線數據傳輸技術、紅外技術、新材料技術、納米技術、陶瓷技術、薄膜技術、光纖技術、激光技術、復合傳感器技術、多學科交叉融合的方向發展。


          2、國內傳感器產業的發展趨勢


          MEMS等研究項目列入了國家高新技術發展重點。目前,傳感器產業已被國內外公認為具有發展前途的高技術產業,它以技術含量高、經濟效益好、滲透力強、市場前景廣等特點為世人所矚目。我們國家工業現代化進程和電子信息產業20%以上速度高速增長,帶動傳感器市場快速上升。


          未來5年,我國傳感器產業年均復合增長率將達30%,遠高于全球平均水平。但目前生產傳感器產值過億元的儀器儀表企業僅占企業總數的13%,全國不足200家,產品種類齊全的專業廠家不足3%。


          3、國家利好政策


          近年來,政府不斷提高對傳感器產業的重視,并出臺了一系列政策推進其發展,出臺了《國家集成電路產業發展推進綱要》、《中國制造2025》、《關于積極推進“物聯網+”行動的指導意見》等國家戰略,推動了物聯網及傳感器的發展。


          我國從上世紀80年代末開始將傳感器技術列為國家重點科技攻關項目,先后建成了“傳感器技術國家重點實驗室”“國家傳感器工程中心”等研究開發基地。


          在國家政策的支持下,近30年來逐步形成了從基礎研究到應用研究再到示范應用和產業化的較為完整的創新鏈、產業鏈,由仿制、引進逐步走向自主設計、創新發展階段,基本掌握了中低端傳感器研發技術,并向高端領域拓展。隨著工業現代化進程加快和電子信息業的高速發展,帶動了我國傳感器產業快速成長。


          2019家庭智能傳感器白皮書發布!解讀國內家庭智能傳感器現狀


          國內家庭傳感器的發展情況


          技術發展趨勢:家庭傳感器技術的三個時代:


          第一代是結構型傳感器,它利用結構參量變化來感受和轉化信號。例如:電阻應變式傳感器,利用金屬材料發生彈性形變時電阻的變化轉化電信號。


          第二代傳感器是70年代開始發展起來的固體傳感器,由半導體、電介質、磁性材料等固體元件構成,是利用材料某些特性制成的。如:利用熱電效應、霍爾效應、光敏效應, 分別制成熱電偶傳感器、霍爾傳感器、光敏傳感器等。


          70年代后期,隨著集成技術、分子合成技術、微電子技術及計算機技術的發展,出現集成傳感器。集成傳感器包括兩種類型:傳感器本身的集成化和傳感器與后續電路的集成化。這類傳感器主要具有成本低、可靠性高、性能好、接口靈活等特點。集成傳感器發展非常迅速,現已占傳感器市場的2/ 3左右,正向著低價格、多功能和系列化方向發展。


          第三代傳感器是80年代發展起來的智能傳感器。 所謂智能傳感器是指其對外界信息具有一定檢測、自診斷、數據處理以及自適應能力,是微型計算機技術與檢測技術相結合的產物。


          80年代智能化測量主要以微處理器為核心,把傳感器信號調節電路、微計算機、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。90年代智能化測量技術有了進一步的提高,在傳感器一級水平實現智能化,使其具有自診斷功能、記憶功能、多參量測量功能以及聯網通信功能等。


          2019家庭智能傳感器白皮書發布!解讀國內家庭智能傳感器現狀


          國內家庭傳感器廠商區域分布熱力圖


          國內家庭傳感器早期大量出貨主要是安防類傳感器,目前演化成主流兩大板塊:環境類的家庭傳感類和安防類的家庭傳感器。目前國內已初步形成了長三角、珠三角、環渤海以及中西部地區四大區域集聚發展的產業空間格局,產業地域分布特征明顯。

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