傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的“五官”，是用于采集各類信息并轉(zhuǎn)換為特定信號的器件，也是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志，與通信技術(shù)、計算機技術(shù)構(gòu)成信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱。近年來，伴隨著技術(shù)的集成化趨勢，傳感器逐步走向模塊化、微型化。

由于世界各國普遍重視對傳感器投入研發(fā)，以及市場對傳感器需求的增加，近年全球傳感器市場保持穩(wěn)步增長。2017年，全球傳感器市場規(guī)模突破2000億美元，達2075億美元，增速達14.7%。

從市場分布來看，目前全球傳感器研制生產(chǎn)單位超過6500家。美國、歐洲、俄羅斯各自從事傳感器研究和生產(chǎn)廠家1000余家，日本有800余家。但GE傳感器、愛默生、西門子、博世、意法半導(dǎo)體、霍尼韋爾、ABB、日本橫河、歐姆龍、施耐德電氣、E+H等美國、日本、德國的幾家龍頭公司占據(jù)主導(dǎo)地位，共占據(jù)近70%的市場份額。

與此同時，我國的傳感器起步相對較晚，在高端傳感器方面的發(fā)展落后于歐美日韓等發(fā)達國家，伴隨著國內(nèi)信息化飛速發(fā)展，同時國家將傳感器技術(shù)列為重點突破的領(lǐng)域，我國正興起新一輪傳感器研發(fā)熱潮。目前，已形成較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈，材料、器件、系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等方面水平不斷完善，全國從事傳感器研究的相關(guān)企業(yè)接近2000家，其中上市公司近30家，自主品牌達6000多種。

傳感器技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

新技術(shù)革命的到來，使得世界正在從移動互聯(lián)網(wǎng)向萬物互聯(lián)的新時代過渡，彼時，不光人與人，人與物、物與物之間都能實現(xiàn)互聯(lián)，由此產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)將會徹底改變?nèi)藗兊纳睿踔林厮苷麄€商業(yè)社會。而這其中，以傳感器為核心的傳感技術(shù)是數(shù)據(jù)采集的入口，是物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)末梢，是所有系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)信息的唯一方式和手段，也是實現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)與核心。

目前，物聯(lián)網(wǎng)傳感器已經(jīng)滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)種植、商業(yè)服務(wù)等各個領(lǐng)域，從智慧城市到智能制造，從智慧醫(yī)療到智能家居，傳感器早已無處不在，并將隨著各個領(lǐng)域的逐漸普及，迎來更大的發(fā)展。

在工業(yè)領(lǐng)域，自動化生產(chǎn)過程中，傳感器是必不可缺的基礎(chǔ)元器件，制造商要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù)，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，保障產(chǎn)品達到最好的質(zhì)量。而且如果能進一步將傳感器技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)平臺技術(shù)結(jié)合，還可能在設(shè)備出現(xiàn)故障之前就提前發(fā)現(xiàn)問題，這即是所謂的“預(yù)測性維護”，由此，制造商可以從被動服務(wù)變成主動服務(wù)，并由此開拓以服務(wù)為中心的新商業(yè)模式。

在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，人們獲取農(nóng)田信息的方式很有限，主要是通過人工測量，不但不夠及時、精確，還會消耗大量的人力。例如，人們從很早就注意到了二氧化碳濃度、溫濕度對食用菌等溫室作物生長的影響，但基本沿用老辦法，讓工作人員每天去每個大棚里用檢測儀檢測二氧化碳濃度，然后開啟風(fēng)機，打開側(cè)窗、天窗。但是現(xiàn)在，通過使用無線傳感網(wǎng)絡(luò)可以有效快速獲取精確的作物環(huán)境和作物信息，如果能進一步將系統(tǒng)與天窗、風(fēng)機等產(chǎn)生聯(lián)動，將大大節(jié)省人力，提高效率。此外，在監(jiān)視農(nóng)作物灌溉情況、土壤空氣變化、畜禽舍環(huán)境狀況以及大面積的地表檢測等方面，傳感技術(shù)正在發(fā)揮著越來越重要的作用。

在智能穿戴領(lǐng)域，傳感器可以辨別方向，導(dǎo)航，輔助運動，通過傳感器隨時隨地測量、記錄和分析人體的活動情況，用戶可以知道跑步步數(shù)、游泳圈數(shù)、騎車距離、能量消耗和睡眠時間，甚至分析睡眠質(zhì)量等。在醫(yī)療穿戴領(lǐng)域，健康預(yù)警、病情監(jiān)控，借助傳感器技術(shù)，醫(yī)生可以提高診斷水平，家人也可以與患者進行更好的溝通。例如由血壓傳感器構(gòu)成的可穿戴醫(yī)療設(shè)備，可以對用戶身體數(shù)據(jù)進行追蹤和監(jiān)測，分析提煉出醫(yī)學(xué)診斷模型，預(yù)測和塑造用戶的健康發(fā)展?fàn)顩r，為用戶提供個體化心血管專項貼身醫(yī)療及健康管理方案，同時也幫助家人關(guān)懷親人的健康狀況。

在智能家居領(lǐng)域，傳感器同樣發(fā)揮著巨大的作用。比如，熱紅外傳感器可以檢測到人體的存在，當(dāng)我們在看電視的時候，離開電視機三分鐘后，傳感器檢測不到人體了，電視機就自動進入休眠狀態(tài)，再過兩分鐘要還沒有人，就可以自動關(guān)機了。同理，傳感器也可以在智能空調(diào)中起到作用，它能判斷人在屋內(nèi)的位置，并把空調(diào)的風(fēng)向轉(zhuǎn)向相應(yīng)的對象。家庭安防也離不開傳感器，在家里安裝一個超聲波傳感器后，一旦有人進來，整個超聲波波形發(fā)生改變，接受器就會及時發(fā)出警報。

目前，業(yè)內(nèi)對傳感器都有著共同的需求，即智能化、小型化、微功耗和低成本。具體來說：

智能化：在感知末端，傳感器不再僅僅是一個轉(zhuǎn)換元件，必須與MCU集成，能對采集信息進行加工和處理，按照一定的策略對信息進行采集、加工、判斷、傳輸，同時達到一定的標(biāo)準(zhǔn)，以滿足傳感器的互換性;

小型化：要求其能藏身設(shè)備當(dāng)中或不被人察覺;

微功耗：部署位置和應(yīng)用的多樣性，要求傳感器需要自帶電源或者盡可能少消耗電源，所以，微功耗是物聯(lián)網(wǎng)傳感器的必備要求;

低成本：物聯(lián)網(wǎng)的海量連接超出大眾想象，只有低成本的傳感器，才可能進行大規(guī)模的應(yīng)用和部署。

以壓力傳感器和智慧城市場景為例，像城市供排水和消防監(jiān)測應(yīng)用，可用的工業(yè)壓力傳感器價格至少在15至25美元上下，對于海量應(yīng)用來說其成本完全是不可接受的，在成本要求嚴(yán)苛的條件下，當(dāng)下只能是有限使用或作為試點工程。

各類傳感器的的出現(xiàn), 為我們帶來了全新的生活方式。而實現(xiàn)萬物互聯(lián)，都有賴各類傳感器功能性融合和創(chuàng)新來實現(xiàn)，因此，要開發(fā)出更精確，小型化，低功耗和成本的傳感器，才能滿足需求。

傳感器市場增長迅速，相關(guān)企業(yè)將率先盈利

正如移動互聯(lián)網(wǎng)市場博興推動了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)大發(fā)展一樣，物聯(lián)網(wǎng)市場的擴張也極大利好了傳感器行業(yè)。

最新研究報告顯示，全球物聯(lián)網(wǎng)傳感器市場預(yù)計將在2018年至2023年間保持33.6%的年復(fù)合增長率，整個市場收入規(guī)模將從52.8億美元猛增至224.8億美元。

業(yè)內(nèi)預(yù)測，隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，未來10年，物聯(lián)網(wǎng)傳感器市場規(guī)模將增逾300%。北美地區(qū)目前依然是物聯(lián)網(wǎng)傳感器最大市場。不過，憑借在工業(yè)生產(chǎn)、城市建設(shè)及消費級終端里的物聯(lián)網(wǎng)推廣應(yīng)用，亞太地區(qū)傳感器市場被認(rèn)為將在2018年至2023年間保持最高年復(fù)合增長率。

“不斷膨脹的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備使用量支持廠商加大投入，突破了傳感器尺寸、成本等方面瓶頸，從而大幅提升了傳感器集成度。”一位行業(yè)工程師表示，各類不斷成熟的新技術(shù)也對市場起了助推作用，例如3GPP Release 13和Release 14的引入提升了設(shè)備通信性能，而實時計算能力的引入則增強了物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)收集能力。

性能日益強大的傳感器正讓越來越多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推廣開。這其中，垂直的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場和汽車市場占物聯(lián)網(wǎng)傳感器市場最大份額。

各種傳感器的使用有效支持工廠實現(xiàn)了預(yù)見性維護、全流程質(zhì)量監(jiān)控和新功能疊加。各類無人駕駛或遠程駕駛終端也正通過對陀螺儀、加速計等傳感器的大量使用，滿足車輛定位導(dǎo)航和路徑規(guī)劃需求。

近來三大運營商和互聯(lián)網(wǎng)巨頭們，圍繞物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)爭得熱鬧。但他們距離挖到第一桶金還有一段距離。而物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上先得到盈利回報的最可能是以意法半導(dǎo)體、德州儀器、英飛凌等為代表的傳感器廠商們。

總結(jié)

傳感器在發(fā)展經(jīng)濟、推動社會進步方面扮演著舉足輕重的地位。世界各國都十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。中國的傳感器企業(yè)規(guī)模相對較小、高端技術(shù)領(lǐng)域待加強等，目前有很多亟待解決的問題，比如創(chuàng)新能力弱，關(guān)鍵技術(shù)受制于人，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理等。

全球的傳感器市場在不斷變化的創(chuàng)新之中呈現(xiàn)出快速增長的趨勢。傳感器領(lǐng)域的主要技術(shù)將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上予以延伸和提高，各國將競相加速新一代傳感器的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，競爭也將日益激烈。