传感器和物联网,谁成就了谁

2019/9/18 0:26:16 人评论 次浏览 分类:变送器  文章地址:http://yunrun.com.cn/tech/2712.html

传感器是物联网技术的最底层和最前沿,本文对传感器的定义、发展历程、分类、特征、产业链、市场前景做客观真实介绍,围绕传感器行业概况、传感器市场分析、传感器市场促进因素、重点企业分析、传感器行业发展前景等章节展开,通过对当前传感器行业的分析,总结传感器和物联网行业发展现状。

随着物联网信息处理和应用服务等产业的发展,物联网行业市场规模迅速扩大。物联网产业快速发展,市场前景广阔。在此背景下,传感器市场也得到进一步增长。


数据显示,2018年我国传感器市场规模近1500亿元,到2022年,我国传感器扩大应用范围,市场规模进一步扩大,预计传感器市场规模将突破2500亿元。


1、传感器定义

传感器是一种检测装置,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所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展,让物体有了触觉、嗅觉和味觉等感官,让物体慢慢变得活起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、放射线敏感元件、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。


2、传感器发展历程

①第一阶段:1950-1969年,结构型传感器
结构型传感器主要利用结构参量变化来感受和转化信号。
②第二阶段:1970-1999年,固体传感器
固体传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,是利用材料某些特性制成的
③第三阶段:2000年至今,智能传感器
智能传感器是指其对外界信息具有一定检测、自诊定、数据处理以及自适应能力,是微型计算机技术与检测技术相结合的产物。

3、传感器产业链

传感器产业链包含规划设计、器材材料、生产制造、封装测试和应用设备五个大环节,彼此环环相扣,彼此制约。

4、传感器分类

通常根据传感器基本感知能力分为热敏元件、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。
①按用途分类,传感器可分为压力敏和力敏传感器、位置传感器、液位传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、热敏传感器等。
②按原理分类,传感器可分为振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等。
③按输出信号分类,传感器可分为模拟传感器、数字传感器、数字传感器、开关传感器等。
④按制造工艺分类,传感器可分为集成传感器、薄膜传感器、厚膜传感器、陶瓷传感器等。
⑤按测量目的分类,传感器可分为物理型传感器、化学型传感器、生物型传感器等。
⑤按构成分类:传感器可分为基本型传感器、组合型传感器、应用型传感器等。
⑥按作用形式分类,传感器可分为主动型传感器和被动型传感器。

5、传感器特征

①传感器静态特性
传感器静态特性是指对静态的输入信号,传感器的输出量与输入量之间所具有的的相互关系。因为这是输入量的输出量都和时间无关,所以它们之间的关系,即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程,或以输入量作为横坐标,把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数有:线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移、分辨率、阈值。

②传感器动态特性

传感器动态特性指在输入变化时,传感器的输出特性。在实际工作中,传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用试验方法求得,并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系,往往知道了前者就能推定后者。最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种,所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。

③线性度

通常情况下,传感器的实际静态特性输出时条曲线而非直线。在实际工作中,为使仪表具有均匀刻度的读数,重用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度(非线性误差)就是这个近似程度的一个性能指标。

④灵敏度

灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值。

⑤分辨率

分辨率是指传感器可感受到的被测量的最小变化的能力。也就是说,如果输入量从某一非零值缓慢变化,当输入变化未超过某一数值时,传感器的输出不会发生变化,及传感器对此输入量的变化时分辨不出来的,只有当输入量的变化超过分辨率时,其输出才会反生变化。

6、传感器市场分析

①全球传感器市场情况
全球物联网产业的快速发展带动传感器市场进一步增长。据数据显示,2013年全球传感器行业市场规模突破百亿美元。201年全球传感器行业市场规模突破2000亿美元。在全球传感器市场中,流量传感器、压力传感器和温度传感器所占比重较大。其中流量传感器约战21%,压力传感器约占19%,温度传感器占比也在10%以上。不过,位移传感器、速度传感器、电量传感器、光纤传感器以及新兴传感器等其他合计占比也接近一半。

②我国传感器市场情况

近年来,物联网产业快速发展,市场前景广阔。在此背景下,传感器市场也得到了进一步增长。据数据显示,2018年中国传感器市场规模近1500亿元。在2019年,传感器扩大应用范围,市场规模进一步扩大,预测2019年我国穿个器市场规模近2000亿元。

③传感器生产企业区域分布情况

传感器市场前景广阔,国内企业纷纷布局其中。目前,我国传感器上市企业多达66家,主要集中在长三角区域。此外,珠三角区域、京津地区、中部地区分布相当。据统计,长三角区域传感器上市企业占比38%,有企业25家;珠三角区域占比17%,有企业11家;中部地区同样占比17%,有企业11家;京津地区占比15%,有企业10家;东北地区占比3%,有企业2家。

④传感器生产企业营业收入分布情况

国内25家传感器上市公司从事智能传感器的企业有12家,近一半企业从事智能传感器研究。从营业收入分布结构来看,超过100亿元的仅占16%,超过50亿元以上为365。此外,年营业收入20亿以下的企业占比4成。

7、传感器市场促进因素

物联网的兴起、政策利好、专利技术推动、传感器+机器人四个方面的因素促进我国传感器市场发展。
①物联网的兴起
伴随面部识别、语音命令、眼球追踪和手势控制等“感知技术”的浪潮,有物联网而带动的智能城市、智能汽车、智慧交通等一系列新兴业态应运而生,而作为这一系列新兴业态的基础,物联网的感知技术和仪器的发展显得格外的重要。

随着物联网、移动花联网等新兴产业的快速发展,传感器产业也迎来了巨大发展契机。信息化和智能化推进为传感器产业带来巨大市场,在智能农业、智能电网、健康医疗、智能穿戴等领域,传感器都有着广阔的应用空间。在此背景下,传感器市场也得到了进一步增长。


②国家政策利好

◆2015年5月-中国制造2025
中国制造2025年推动我国传感器及物联网产业向着融合化、创新化、生态化、集群化方向加快发展。
◆2015年5月-“十三五”国家科技创新规划
提出重点加强新型传感器的研发,加强工业传感器制造基础共性技术研究,提升制造基础能力;在先进制造技术专栏中,提出开发MEMS(微机电系统)传感器的研发,提高自主研发能力,开展工业传感器核心器件、智能仪表、传感器集成应用等技术攻关,加强工业传感器技术在智能制造体系建设中的应用,提升工业传感器产业技术创新能力;在海洋资源开发利用技术专栏中,提出发展近海环境质量监测传感器和仪表系统。
◆2017年5月-智能传感器产业三年行动指南
部署了4大任务:一是补齐设计、制造关键环节短板,推动智能传感器向中高端升级;二是面向消费电子、汽车电子、工业控制、健康医疗等重点行业领域,开展智能传感器应用示范;叁拾建设智能传感器创新中心,进一步完善技术研发、标准、知识产权、检测及公共服务能力,助力产业创新发展;四是合理规划布局,进一步完善产业链,促进产业集聚发展。
◆ 2017年12月-促进新一代人工智能产业发展三年行动计划
提出着重率先突破智能传感器等核心技术,到2020年,压电传感器、磁传感器、红外传感器、气体传感器等的性能显著提高,信噪比达到70dB、声学过载点达到135dB的声学传感器实现量产,绝对精度100Pa以内、噪音水平0.6Pa以内的压力传感器实现商用,弱磁场分辨率达到1ptT的磁传感器实现量产。在模拟仿真、设计、MEMS工艺、封装及个性化测试技术达到国际先进水平,具备在移动式可穿戴、互联网、汽车电子等重点领域的系统方案设计能力。

③专利技术推动

近年来,国外从事传感器技术研发的机构和投入都不断增加,传感器技术也取得突飞猛进的发展。随着先进传感器、新型传感器、低成本、高性能传感器的不断研发成功,传感器应用的成本将不断降低,应用效果将不断提升,从而拉动传感器产业的持续发展。

物联网、消费电子、智能管理等应用的发展,使我国传感器市场快速成长起来。作为物联网服务实现的载体,传感器在物联网领域的地位至关重要,无论是智能电网、智能医疗、智能交通,还是智能家居、智能监控、智能楼宇等各大物联网应用系统中,传感器都发挥着举足轻重的作用。


近年来,传感器在应用端需求的推动下,新技术、新产品发展很快。如MEMS传感器、磁阻传感器、热敏传感器等领域都出现了许多新的技术进展。


④传感器+机器人

作为信息技术基础之一的传感器,如今已经进入到了生产和生活中,不管是从机器人到无人驾驶,实施从智能手机到智能家居,抑或是正在建设的智慧城市,都能瞧见传感器的身影。

其中,传感器在机器人产业中的应用受到了以美国和日本为主的大部分国家的关注,在这些先进国家的带动作用下,全球掀起了一股“智能传感器”发展的热潮,当前我国也身出其中并积极应对。


机器人与传感器的结合,可以说具有十分美妙的化学反应。传感器之于机器人就像各种感知器官之于人类,传感器为机器人提供了视

力、触、嗅、味等五种感知能力,让其拥有灵活的身姿、灵敏的智能以及全自动化的操作。同时,传感器还能从内部检测机器人的工作状态,保证机器人作用的稳定性与灵敏性,从外部探测机器人的工作环境和对象状态,保障人机关系的安全性。

8、传感器行业发展前景
①传感器往绿色、节能、高效化发展
随着技术的不断发展和经济水平的日益提高,绿色环保已成为国人热衷倡导的生活方式。为了更好顺应能源绿色发展的趋势,未来将投入更多的力量,提升绿色、节能、高效的属性,通过其高精度测量手段,实现产业链互动,最终促进社会的绿色发展。

②智能化、便携化发展
随着智能制造、智能城市等智能化兴起和物联网的快速发展,将带动传感器市场的发展,传感器正朝着尺寸小、更智能且成本更低的方向发展。

③消费电子带动运动传感器发展
消费电子应用对运行传感器市场贡献最大,将推动传感器市场以比整体市场更快的速度增长,运动传感器是另一款在当前众多应用中具有巨大潜在机遇的传感器。运动传感器的主要应用包括消费电子、游戏和娱乐产品、汽车、健康医疗以及工业领域。

相关阅读
压力传感器、压力换能器和压力变送器有什么区别
智能传感器行业发展痛点及传感器行业发展趋势分析

上一篇:严寒地域如何做好压力变送器保温伴热

下一篇:没有了

共有访客发表了评论 网友评论

  客户姓名:
邮箱或QQ:
验证码: 看不清楚?