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2016中国智控传感器市场发展趋势研究

    传感器(英文名称:transducer/sensor),顾名思义,它是一种电子检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息按一定规律变换成为电信号或其他形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器的存在和发展,让机器或复杂的系统有了触觉、味觉和嗅觉等感官,让世界向智能化发展。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。目前,我们生活中最常见的传感器就是手机中的重力传感器,还有摄像机机头里的图像传感器等等。

本文所指的传感器,主要是应用在物联网方面的一些传感器,包括天气传感器(风力、风向、温度、湿度、PM2.5等),姿态传感器(旋转角度、倾覆角度),电源传感器(电流、电压等)等等,环保传感器(CODBODPH、氨氮、总磷等),报警传感器(烟感、热感、危险气体监测等),这些传感器与物联网的发展息息相关,新竹科技将这些传感器统称为智控传感器,本文旨在探讨智控传感器发展的大趋势。

2009年我国第一次提出“感知中国”战略起,物联网产业开始进入了高速发展的快车道。“十三五”期间,工信部将推动物联网规模应用,推进物联网在消费领域的应用创新,以及加快物联网与工业、能源、环保等领域的深度融合。通过将传感器嵌入装配到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、油气管道等各种工业设备中,实现物联网与工业过程的有机融合,从而大幅提高生产制造效率,改善产品质量,并降低产品成本和资源消耗,将传统工业提升到智能工业。物联网的神经末梢——传感器,在物联网发展中扮演着不可替代的重要角色。

随着我国物联网、大数据、云计算等新兴领域的持续带动,传感器在智能手机、可穿戴设备、工业自动化设备、汽车电子、环保检测与治理、医疗器械、智能家电等整机产品中的应用更为广泛,不断拉升了我国传感器产品的市场规模。传统传感器存在着一些局限性:与总线相连的传感器代价昂贵,传感器组网的开销成本巨大;在人力难以靠近的危险区域布线困难;不同类型的传感器和控制系统的软硬件之间协议不兼容。新竹科技结合自身在物联网多年的从业经验,总结智控传感器发展趋势如下:数字化、网络化、微型化、集成化。

1数字化:又可称之为电子化、智能化。就是说传统的很多传感器采用机械式或者插入式,这些传感器原理简单,但安装不便,甚者影响原有装置和系统的工作,随着集成电路和智能化技术的提高,这样的传感器将首先推出历史舞台,取而代之的是数字化、电子化的新型传感器。通过嵌入式技术,新型传感器性能会提高,价格会降低,安装使用则更方便,对被监测系统的影响也会降低甚者毫无影响。

2网络化:智控传感器目前还有很多停留在离线发展阶段,但伴随物联网IP化趋势未来一定是全面网络化,并且是符合TCP/IP协议的大规模组网。通过网络化,将解决传感器(神经末梢)与集中指挥控制中心(大脑)实时互联的问题,提升整体系统的感知能力和控制水平。这方面还有一个趋势,就是无线网络化,即很多传感器联网不便,要通过无线网络技术来进行网络互联,那么某些智控传感器可能要整合无线网络模块,以方便部署。无线模块究竟是整合zigbeewifi、蓝牙3G\4G还是无线城域网技术,要根据具体传感器的使用环境与特性分析,短时间很难有统一的标准。

无线传感器具有较高的灵活性、可靠性、安全性和方便性,并能有效降低系统总成本,发展空间巨大。新竹科技一直关注这个趋势,会随着市场的发展适时推出无线传感器产品。

3微型化:智控传感器要方便部署,体积小、功耗低、重量轻是发展方向,这就要求传感器生产企业定义产品的时候关注微型化的问题。微型化依靠的是集成电路行业的发展,而高性能锂电池与太阳能、风能等新能源的应用,与智控传感器的微型化、网络化相互促进,将极大促进传感器市场的普及和发展。

新竹科技对于传感器微型化有着近乎固执的坚持,智控传感器只有微型化才能已与部署和应用,才能真正走入各行各业。

4集成化:智控传感器的集成化,其一、指的是一专多能,一个传感器可能要测量控制多个信息量,也就是集成多种信息测控于一体;其二、指的是集成传统PLC、接口转换、网络传输于一体,甚者包含后续的解码输出,都要集成为一体,方便后端开发者和前端使用者的使用。集成化还体现在系统解决方案能力方面,即工业传感器网络产品为系统级产品,即包括现场传感器、数据转发网关和监控主机等在内的整体解决方案。

新竹科技根植于物联网行业,智控传感器产品逐步推向市场,以上四个大趋势正是我们恪守的发展方向。同时,新竹科技更注重的是室外型智控传感器的开发。目前,国内智控传感器行业发展良莠不齐,处于低端恶性竞争阶段。据我国传感器行业发展显示,我国在传感器领域一直都在依赖国外的技术,在产业化的进程中,自己的创新意识、能力和认识都不足。我国在传感器生产产业化过程中,引进国外先进技术,同时提高自己地技术,满足了国内市场地需求,形成了传感器生产产业规模。近年来,我国传感器市场一直持续增长,增长速度超过了15%,预计五年后产值将达1200亿元。2012年中国传感器应用四大领域为工业控制、汽车电子、通信电子及消费电子,其中工业和汽车电子产品占市场份额地42%左右。而传感器在医疗、环保、气象等专用电子设备中地应用也快速增长,所用传感器占市场份额地15%左右。但是从目前来看,我国传感器技术还并不成熟,国产传感器存在技术低价格高的问题,在国际价格竞争中并不占优势。

  基于我国与欧美等发达国家存在着一定地差距,研究技术地薄弱,我国传感器技术暂时不能完全满足国内地需求。但在国家地支持下,我国传感器企业数量和行业规模发展快速,未来发展被看好。传感器的大量需求为本土传感器产业提供了很好地发展机遇,有专家预测,未来五年国内传感器市场平均销售增长率将达31%

2016年最新的《传感器行业市场调查分析报告》显示,尽管我国传感器市场需求高,发展迅速,但是也存在着技术水平偏低、种类欠缺,研发能力差等问题。如在产品技术上产业基础薄弱、科技与生产脱节、产品技术水平偏低、产品种类欠缺、企业产品研发能力弱。

  中国制造进入转型关键期,加速积累是中国制造业获得跨越式发展地唯一路径。传感器发展前景报告认为,提升质量、打造品牌非常重要。推广智能制造,必须始终依靠创新驱动,将传感器推向高端智能化方向发展。新传感器供应商不断杀入我国传感器面临国际价格竞争不断有新地传感器供应商杀入市场,导致竞争加剧是传感器单价下降地原因之一,下游大厂商不断压价也使得价格逐渐下降。传感器单价下降不但降低了高度竞争地传感器市场增长率,也压缩了传感器供应商地利润空间。我国未来传感器产业或将遵循三大方向我国传感器如何应对国外市场地压力,挑战激烈地市场竞争?未来我国传感器产业或遵循以下三大方向:

  第一,以工业控制、汽车、通讯、环保为重点服务领域,以传感器、弹性元件、光学元件、专用电路为重点对象,发展具有自主知识产权地原创性技术和产品。

  第二,以增加品种、提高质量和经济效益为主要目标,加速产业化,使国产传感器地品种占有率达到70%-80%,高档产品达60%以上。

第三,以MEMS工艺为基础,以集成化、智能化和网络化技术为依托,加强制造工艺和新型传感器和仪表元器件地开发,使主导产品达到和接近国外同类产品地先进水平。

目前,传感器网络产品在监测市场主要应用于以下几个领域:

1、智能工业:工业环境的监测范围已经涉及到整个生态环境的各个方面,包括日常环境监测,如大气,水,电磁辐射和放射性监测等,这些环境对传感器产品的灵活性、可靠性和安全性提出了高要求。随着人们对于工业环境的关注程度越来越高,需要采集的环境数据也越来越多,对传感器网络产品的需求将逐步扩大。

2、智能电网

当前,全球能源、环境、气候变化等问题日益突出,世界各国纷纷把开发利用清洁能源作为能源发展与变革的重点。智能电网如今已经成为物联网技术的重要应用之一,也是电网发展的必然趋势。由于智能电网电网设备长期处于高电压、大电流等工作状态,同时面临雷雨等极端自然环境的威胁,对设备实施智能监控显得尤为重要。随着智能电网计划的推进,对电网设备的智能化监控需求形成了巨大的传感器网络产品市场。

3、数字化油田

经济发展与社会需求的不断扩大加速了油井数量的迅速上升,油田开发整体范围也呈扩大趋势。因此,油田生产、管理与经营的智能化将成为发展趋势,数字化油田应运而生。在油田的数字化过程中,传感器网络产品可以对油井环境和井口设备实现实时监控,将工作现场的设备状态,环境参数等重要信息传到控制中心,在必要时刻即刻发出警报并安排调度。数字化油田的数量也将逐渐增加,传感器网络产品的市场需求将呈现高速增长的态势。

4、智能港口

我国港口物流业正面临新一轮产业革命的契机,港口利用物联网技术进行改造升级的需求十分迫切,信息技术企业也在积极借助物联网技术,以其为突破口迅速向港口领域渗透。传感器将大量应用,以帮助港口进入真正的自动化、智能化时代。

智控传感器网络产品飞速增长的主要原因是随着整个物联网生态环境的成熟,工业物联网也由政府主导开始慢慢发展。中国工业感测终端的数量保持着飞速增长的态势,预计伴随着中国制造2025的推行,到2020年,中国工业感测终端将突破20亿个。数字化、网络化、微型化与集成化以及嵌入式计算方面的发展,也促成了面向苛刻工业环境的传感器网络的兴起。智控传感器的市场将呈现高速发展态势,新竹科技将顺应这一大趋势,为用户提供更多更好的智控传感器产品和解决方案。

新竹微评:智控传感器发展的春天随着物联网时代的到来已经悄然来临,但传统传感器企业如果不能顺应数字化、网络化、微型化与集成化的大趋势,则很有可能倒在春日前的寒夜里。更智能、小巧、灵敏且易用的智控传感器将成为物联网市场的宠儿,并助力物联网与各行各业的深入融合与高速发展。新竹将为此不懈努力、不断创新!