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幸福眼智能家居负责人尹圭受邀深圳传感技术论坛

作者:来源:访问:2376时间:2020-04-15

12月10日,幸福眼科技深圳有限公司法人代表兼CEO受邀参加涂鸦智能的“安防新生.传感先行”传感技术论坛,本界论坛在深圳万豪酒店举办,主要围绕我国传感器行业的发展痛点、硬件产品以及场景应用等方面进行分析,届时诚邀各行业合作伙伴前来参加。





导语




随着物联网信息和集成电路的不断发展,传感器成为了现代信息产业的重要支柱。在世界各国普遍的重视和投入开发下,全球的传感器市场在不断变化创新中呈现出了快速增长的趋势。目前,全球传感器约有2.6万余种,从事传感器研制和生产的企业约有6500家。我国的传感器市场发展虽快,但和美国、欧洲、日本等发达国家相比,在核心技术上还存在有较大的差距,传感器的技术、功能、应用领域等都是将来国内企业需要重点关注的。




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一、传感器行业的基本发展概况及分析




传感器最开始是作为单独的测量仪器出现在工业生产领域,主要被用来提高生产效率。随着信息物联网技术和集成电路的发展,传感器市场逐渐迈进多元化阶段,各国企业纷纷竞相加大投入的力度,进一步推动了传感器的市场应用。





经过多年的发展,我国的传感器产业已经由传统型向微型化、智能化、数字化、多功能化的新型传感器发展,其发展史大体可分为以下三个阶段





第一阶段:结构型传感器


这类传感器主要利用结构参量变化来感受和转变信号,例如电阻应变式传感器,它通过金属材料来发生弹性形变时电阻的变化来转化电信号的。


第二阶段:固体传感器


这类传感器是从20世纪70年代后期开始发展起来的。这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,利用某些特性制成,例如热电效应、霍尔效应、光敏效应,它们分别被制成热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。这类传感器具有成本低、可靠性高、性能好以及接口灵活等特点。


第三阶段:智能传感器


进入21世纪,我国的制造传感器行业开始由传统型向智能型方向发展,这类传感器是微型计算机技术与检测技术相结合的产物,对外界信息具有一定检测、自诊断、数据处理以及自适应的能力。当时的智能化测量主要是以微处理器为核心,把传感器信号调节电路微计算机、存贮器及接口集成到一块芯片上,使传感器具有一定的人工智能。




到90年代,智能化的测量技术有了进一步的提高,在传感器一级水平实现智能化,使其具有多参量测量功能、联网通信等功能。

全球的传感器市场几乎每年都在以快速的增长趋势发展,在物联网的高速推动下,传感器的使用量还会不断提高。其产业链大致可划分为“开发-设计-制造-封装-测试-应用”等相关环节。

从产业链上来看,传感器的上游主要是为各种零部件等以支撑感知层,中游是以光传输、通讯设备、网络设备等构成的传输层,下游则主要是以物联网领域中的各种应用为主。

目前,我国在传感器的研发设计、代工生产、封装测试、应用上已经形成了完整的链条。



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二、国内外传感器行业的发展现状对比


在发展的过程中,美国、日本、德国等几家龙头公司成为了传感器市场的主导,进而也改变了人们的生活。全球从事传感器制造的企业大概有6500家,而美国、欧洲、日本就约有1000家,俄罗斯约有800家。





国外传感器产品技术的发展方向是应用微机械和微电子相结合的MEMS工艺(类似于集成电路的生产工艺和加工过程)、新材料、高精度补偿技术和高可靠性设计技术,使传感器产品逐渐朝着智能化、微型化、可移动化和多样化方向发展。

从国外传感器的产业化技术成熟角度来看,其发展的趋势及侧重点包括


(1)国外传感器重视基础技术、基础工艺的构建和共性关键技术的研究,保证基础技术与基础工艺处于世界领先的地位。

(2)重视制造工艺技术与装备研究的应用,特别是智能化的工艺设备确保了工艺装备的先进性。

(3)重视新产品和自主知识产权产品的开发,增强核心竞争力。

(4)重视传感器的可靠性设计、控制与管理,有效地提升产品生产成品率。

(5)重视市场竞争,加强市场的调研与分析,快速响应市场。


因此,国外传感器的产品种类多样,规格齐全,集成化和模块化结构性也更强,不管是从外形结构还是产品品质上来看,产业化规模技术水平都比国内要高。

与全球生产的超过2万种产品的品种相比,国内的生产占比仅为三分之一,整体技术含量相对比较低,就目前的现状而言,国产传感器依然面临着严峻的挑战。

其实,我国早在20世纪60年代就开始涉足传感器制造业了,近年来国内的传感器产业也得到了快速的增长,应用模式日趋成熟。

据统计,我国的传感器生产和研发的企业已有1700多家,但由于企业创新技术能力差、产业档次不高、没有掌握好核心技术、前期多半依赖进口,很多企业只是单纯的引进国外元件来进行加工,产品同质化严重,这些都成为了阻碍我国传感器得以发展的因素。


(图片来自前瞻产业研究院)


再对比国内外的传感器增长率来看,全球的增长率都在呈现上升的趋势,而国内增长率在2015年时出现了短暂性的下缓后,因受到“中国制造2025”战略的影响和传感器应用领域的转移,在2016年又得到了迅速地回升。

目前,国内在传感器行业已经形成了以哥尔声学、大华股份、航天电子、华天科技、紫光股份等在内的龙头企业。



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三、我国传感器制造的市场规模和企业的布局


传感器是高端工业制造领域不可或缺的组成部分,从应用领域来看,工业、汽车电子、通信电子和消费电子是传感器应用的最大市场,尤其是在汽车电子领域和电子通讯市场领域,其传感器发展比较快。

而在汽车的电子化过程中,起关键作用的就是传感器技术。车辆全身几乎都布满了传感器,它可以将车不同部位的工作现状,例如发动机的温度、车轮的转速等传输给车载计算机,在一定程度上提高了汽车的安全性和舒适性。

从传感器种类来看,部分传感器市场如压力传感器、温度传感器、流量传感器等已表现出了较为成熟的市场特征,分别占比为19%、14%21%


在今年第二十一届高交会上,就分别设了传感技术及物联网应用展及相关论坛会议, 慧传科技、海伯森科技等企业聚焦传感器技术和应用,为参展商们提供了温度传感器、压力传感器、气体传感器、流量传感器、光电传感器及运动传感器等各种类型的传感器产品和应用场景。

今年在高交会上展示的传感器


传统的监控、门禁、报警等安防设备离不开各种传感器的存在,在智能照明、智能家居、智慧城市、智能交通、智慧医疗、汽车电子等领域,传感器几乎无处不在。例如,在视频摄像机监控领域中使用的CMOS图像传感器、智慧交通中应用的雷达传感器以及在汽车、无人驾驶、智慧井盖等领域运用的倾角传感器等。

其中,在智能家居场景中,就有大量的传感器存在,包括运动传感器、声光传感器、陀螺仪传感器、温度传感器以及热传感器,这些传感器可以激发不同的智能家居产品进行工作,比如温度传感器可以根据温度来启动家里的空调系统。

随着物联网和机器人技术的发展,未来机器人、生物识别、RFID传感器将成为安防传感器市场的重要推力。

传感器的市场有多大,摆在企业面前的局面就有“多难”。

为了追赶上国外企业的脚步,我国在传感器布局领域上分别形成了不同区域的企业集成群。大部分企业主要集中在长三角地区,并形成以北京、上海、南京、深圳等中心城市为主的区域空间布局。

其中,主要的传感器企业有一大部分占比是分布在长三角地区,逐渐形成了包括热敏、图像、称重、光电、温度以及气敏等较为完备的传感器生产体系及产业配套。其次是珠三角、京津地区、中部地区以及东北地区等。

随着物联网的大热趋势以及国民生活水平的提升,也带动了传感器在其他区域如陕西、四川、山东等地区的发展,市场规模在不断扩大。



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四、传感器行业未来的发展趋势和方向


未来,在经济环境持续好转的大背景下,传感器市场的需求量会不断增多,传感器将越来越多地被应用到社会建设和生活的各个领域。据高工产业研究院预测,未来几年全球传感器市场将保持20%以上的增长速度。

自2014年以来,国家就先后出台了一系列具有战略性、指导性的文件,有效推动了我国传感器及物联网产业向着创新化、融合化、集群化以及智能化的方向快速发展。智能传感器具备一定的通信功能,并且拥有采集、处理、交换信息的能力,可通过软件技术来实现高精度的信息采集。

智能化传感器相对于普通的传感器优势是毋庸置疑的,因此,传感器的智能化是一大发展趋势。目前,重庆在智能传感器领域具有较好的发展基础,以川仪、中移物联网为代表的智能传感器企业在国内具有较高的知名度。

物联网的发展改变了人们的生活方式,也离不开传感器设备的存在,传感器也将朝着可移动化、微型化、集成化以及多样化的方向发展。

在此环境下,本土企业一方面要面临传感器产业链薄弱、技术条件跟不上等挑战,但有望加大技术投资,攫取更多的市场份额,并在产业资源整合上做出行动,增强国内传感器产业竞争力。


结语


市场竞争在不断加剧,传感器也更加深入融合到我们的日常生活中,在全球智慧生活、智能生产的趋势之下,传感器行业也将迎来新的发展机遇。只要把握住,我国依然能紧跟上发达国家的势头,为我国新的传感器市场争夺到有利的位置,促进产业的健康发展。


12月10日,幸福眼智能家居云南区负责人(幸福眼科技深圳有限公司法人代表兼CTO)受邀参加涂鸦智能的“安防新生.传感先行”传感技术论坛,本界论坛在深圳万豪酒店举办,主要围绕我国传感器行业的发展痛点、硬件产品以及场景应用等方面进行分析,届时诚邀各行业合作伙伴前来参加。

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