傳感器（transducer／sensor）是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通管理、醫(yī)療健康、農(nóng)畜牧業(yè)、消防安全、生產(chǎn)制造、航空航天、電子產(chǎn)品、其他領(lǐng)域等。接下了解一下國(guó)產(chǎn)傳感器市場(chǎng)怪現(xiàn)及應(yīng)用領(lǐng)域格局。

傳感器本是萬物的五官，是眼睛是耳朵，是各種觸覺。如此重要，卻無人重視。那是為何？原因有六。

1、傳感器容量不小，而國(guó)內(nèi)頭部玩家卻很小

2019年中國(guó)傳感器市場(chǎng)達(dá)到2200億元，估計(jì)有1700多家企業(yè)，但產(chǎn)值超過1個(gè)億的屈指可數(shù)，如南京諾威、寶雞麥克、南京高華等。歌爾、瑞聲靠著蘋果手機(jī)強(qiáng)大的出貨量，已經(jīng)在聲學(xué)傳感器領(lǐng)域占住地盤。但其他領(lǐng)域，如手機(jī)、汽車、工控、可穿戴、物聯(lián)網(wǎng)等，基本上都是國(guó)外品牌的市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)企業(yè)，基本都是土豆俱樂部。

2、傳感器種類繁多，但這個(gè)市場(chǎng)很隱蔽

國(guó)外成型產(chǎn)品及在研種類共計(jì)近5萬種，我國(guó)有6000多種。但傳感器市場(chǎng)很少為人所知。其實(shí)這幾年風(fēng)生水起的智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能要落到實(shí)處，都離不開小小的傳感器。手機(jī)、汽車更是傳感器的大戶。在這些方面，博世、瑞薩、英飛凌等占據(jù)主動(dòng)。

3、民品怕斷供，軍工不怕斷

軍工方面并不擔(dān)心，因?yàn)檐娪脗鞲衅饕呀?jīng)高度自主化，主要由于其采購(gòu)可以不計(jì)成本。而如果到民用市場(chǎng)來競(jìng)爭(zhēng)，那是既要拼規(guī)模，也要有性價(jià)比。如果功耗小一點(diǎn)，成本小一點(diǎn)，那就贏者通吃。因此民用市場(chǎng)的突破還是很艱難，也無法從軍工市場(chǎng)獲得支撐。兩條隧道，各通一邊，沒有打通。其次國(guó)外掐脖子的方法也很隱蔽。日本橫河跟重慶川儀，有一個(gè)合資公司，生產(chǎn)橫河川儀的儀表。日本橫河提供的諧振式壓力傳感器，這是最高精度的壓力傳感器。國(guó)內(nèi)攻關(guān)一直未能攻克。橫河川儀，就處于一種“通知性漲價(jià)、賞賜性供給”的狀態(tài)，如果日本橫河只提供1萬只芯片與傳感器，那么橫河川儀只能做1萬套設(shè)備。

4、中國(guó)成本優(yōu)勢(shì)還沒有國(guó)外明顯

中國(guó)目前生產(chǎn)大部分都是低端傳感器。而我國(guó)中高端傳感器進(jìn)口占比達(dá)80％，傳感器芯片進(jìn)口更是達(dá)90％。中國(guó)生產(chǎn)成本也很高，收入才幾千萬，如何舍得投入幾千萬的生產(chǎn)線？現(xiàn)在很多傳感器廠家，還都是單干，手工裝配很多。因?yàn)榱可喜蝗ィ?個(gè)月也只有5000只。根本沒有規(guī)模效益。而博世、歐姆龍等早就把工廠設(shè)立在中國(guó)，成本優(yōu)勢(shì)同樣巨大。而美德日又對(duì)中國(guó)傳感器市場(chǎng)虎視眈眈，對(duì)市場(chǎng)份額看得很緊。中國(guó)一有進(jìn)步，就會(huì)被國(guó)外品牌降價(jià)擠壓。2010年日本歐姆龍一個(gè)光電接近開關(guān)要400元，而現(xiàn)在隨著中國(guó)品牌的逐漸崛起，現(xiàn)在只需要60元。靈活降價(jià)，堅(jiān)決保衛(wèi)市場(chǎng)份額，是國(guó)外廠商常見的營(yíng)銷手段。這種方法，一直將國(guó)產(chǎn)品牌壓制在面黃肌瘦線附近，很難翻身。

5、市場(chǎng)巨大，但融資最難

本來智能制造、人工智能大熱，傳感器終于應(yīng)該迎來咸魚翻身。但是，木有。這個(gè)市場(chǎng)是投資人不待見的企業(yè)。國(guó)外也是如此，在工業(yè)控制領(lǐng)域的施克光電傳感器，是德國(guó)唯一一家上市的傳感器公司。很多家族企業(yè)都是幾百萬、上千萬歐元維持很久。國(guó)內(nèi)由于認(rèn)識(shí)不深，投資一直處于冷淡期。

6、質(zhì)本高貴，奈何落地為草民

傳感器是感知的第一道防線，是智能的源頭。然而這個(gè)行業(yè)一直得不到重視。上世紀(jì)80年代初，國(guó)家科委主持的課題研究中，信息技術(shù)包括哪些技術(shù)？“傳感器技術(shù)”引起了巨大的分歧。但最后因?yàn)轶w量太小，傳感器被割掉了。這一晃，四十年都過去了，情況幾乎沒有變化。連個(gè)像樣的傳感器政策都沒有。

雖然傳感器市場(chǎng)很少為人所知。但是這幾年風(fēng)生水起的智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能要落到實(shí)處，都離不開小小的傳感器。特別是隨著技術(shù)研發(fā)的持續(xù)深入，成本的下降，性能和可靠性的提升，在物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和高端裝備制造快速發(fā)展的推動(dòng)下，傳感器的典型應(yīng)用市場(chǎng)發(fā)展迅速如下圖：

1、在工業(yè)控制中的應(yīng)用

工業(yè)控制應(yīng)用的傳感器較為廣泛，如使用于汽車制造、產(chǎn)品工藝控制、工業(yè)機(jī)械、專用設(shè)備以及自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備等等的各種測(cè)量工藝變量（如溫度、液位、壓力、流量等）、測(cè)量電子特性（電流、電壓等）和物理量（運(yùn)動(dòng)、速度、負(fù)載以及強(qiáng)度）的以及傳統(tǒng)的接近／定位傳感器發(fā)展迅速。同時(shí)，智能傳感器通過將人機(jī)連接，并結(jié)合軟件和大數(shù)據(jù)分析，可以突破物理和材料科學(xué)的限制，并將改變世界的運(yùn)行方式。在工業(yè)4．0的愿景中，通過端到端傳感器解決方案和服務(wù)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)興。它促進(jìn)了更明智的決策，提高了運(yùn)營(yíng)效率，提高了產(chǎn)量，提高了工程效率并極大地提高了業(yè)務(wù)績(jī)效。

2 、在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用

傳感器在電子產(chǎn)品中應(yīng)用多見于智能穿戴、3C 電子，手機(jī)在應(yīng)用領(lǐng)域占比最大。手機(jī)產(chǎn)量的大幅增長(zhǎng)及手機(jī)新功能的不斷增加給傳感器市場(chǎng)帶來機(jī)遇與挑戰(zhàn)，彩屏手機(jī)和攝像手機(jī)市場(chǎng)份額不斷上升增加了傳感器在該領(lǐng)域的應(yīng)用比例。

3、在環(huán)境監(jiān)測(cè)的應(yīng)用

隨著人類對(duì)環(huán)境質(zhì)量的重視和關(guān)注， 在實(shí)際的環(huán)境檢測(cè)過程中， 人們往往需要既可以方便攜帶， 又能夠?qū)崿F(xiàn)多種待測(cè)物持續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的分析設(shè)備和儀器。借助新型的傳感器技術(shù)，可用于監(jiān)視農(nóng)作物灌溉情況、土壤空氣情況、家畜和家禽的環(huán)境和遷移狀況、無線土壤生態(tài)學(xué)、大面積的地表監(jiān)測(cè)等，可用于行星探測(cè)、氣象和地理研究、洪水監(jiān)測(cè)等。基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，可以通過數(shù)種傳感器來監(jiān)測(cè)降雨量、河水水位和土壤水分，并依此預(yù)測(cè)山洪爆發(fā)描述生態(tài)多樣性，從而進(jìn)行動(dòng)物棲息地生態(tài)監(jiān)測(cè)。

4 、在交通管理中的應(yīng)用

在交通管理中利用安裝在道路兩側(cè)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)路面狀況、積水狀況以及公路的噪音、粉塵、氣體等參數(shù)，達(dá)到道路保護(hù)、環(huán)境保護(hù)和行人健康保護(hù)的目的。智能交通系統(tǒng)（ ITS ）是在傳統(tǒng)的交通體系的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型交通系統(tǒng)，它將信息、通信、控制和計(jì)算機(jī)技術(shù)以及其他現(xiàn)代通信技術(shù)綜合應(yīng)用于交通領(lǐng)域，并將“人－車－路－環(huán)境”有機(jī)地結(jié)合在一起。在現(xiàn)有的交通設(shè)施中增加一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將能夠從根本上緩解困擾現(xiàn)代交通的安全、通暢、節(jié)能和環(huán)保等問題，同時(shí)還可以提高交通工作效率。

5 、在醫(yī)療健康中的應(yīng)用

國(guó)內(nèi)外眾多醫(yī)療研究機(jī)構(gòu)，包括國(guó)際著名的醫(yī)療行業(yè)巨頭在傳感器技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域方面已取得重要進(jìn)展。如美國(guó)佐治亞理工學(xué)院正在開發(fā)具備壓力傳感器和無線通信電路等的體內(nèi)嵌入式傳感器，該器件由導(dǎo)電金屬和絕緣薄膜構(gòu)成，能夠根據(jù)構(gòu)成的共振電路的頻率變化檢測(cè)出壓力的變化，發(fā)揮完作用之后就會(huì)溶解于體液中。近年來，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在醫(yī)療系統(tǒng)和健康護(hù)理方面已有很多應(yīng)用，例如，監(jiān)測(cè)人體的各種生理數(shù)據(jù)，跟蹤和監(jiān)控醫(yī)院中醫(yī)生和患者的行動(dòng)，以及醫(yī)院的藥物管理等。

6、在家居生活中的應(yīng)用

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的逐漸普及，促進(jìn)了信息家電、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，家庭網(wǎng)絡(luò)的主要設(shè)備已由單一機(jī)向多種家電設(shè)備擴(kuò)展，基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能家居網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點(diǎn)為家庭內(nèi)、外部網(wǎng)絡(luò)的連接及內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)之間信息家電和設(shè)備的連接提供了一個(gè)基礎(chǔ)平臺(tái)。在家電中嵌入傳感器結(jié)點(diǎn)，通過無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)連接在一起，將為人們提供更加舒適、方便和更人性化的智能家居環(huán)境。利用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)家電的遠(yuǎn)程遙控，也可以通過圖像傳感設(shè)備隨時(shí)監(jiān)控家庭安全情況。利用傳感器網(wǎng)絡(luò)可以建立智能幼兒園，監(jiān)測(cè)兒童的早期教育環(huán)境，以及跟蹤兒童的活動(dòng)軌跡。

7 、在農(nóng)畜牧業(yè)中的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)是無線傳感器網(wǎng)路使用的另一個(gè)重要領(lǐng)域。如“西北優(yōu)勢(shì)農(nóng)作物生產(chǎn)精準(zhǔn)管理系統(tǒng)”實(shí)施以來，主要針對(duì)西部地區(qū)優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品蘋果、獼猴桃、丹參和甜瓜、番茄等主要農(nóng)作物，以及西部干旱少雨的生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)開展專項(xiàng)技術(shù)研究、系統(tǒng)集成與典型應(yīng)用示范，成功將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成功應(yīng)用于精細(xì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。這個(gè)實(shí)時(shí)采集作物生長(zhǎng)環(huán)境的傳感網(wǎng)先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，為發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提供了新的技術(shù)支撐。

8、在消防安全中的應(yīng)用

由于建筑物不斷進(jìn)行修補(bǔ)，可能會(huì)存在一些安全隱患。雖然地殼偶爾的小震動(dòng)可能不會(huì)帶來看得見的損壞，但是也許會(huì)在支柱上產(chǎn)生潛在的裂縫，這個(gè)裂縫可能會(huì)在下一次地震中導(dǎo)致建筑物倒塌。用傳統(tǒng)方法檢查往往需要將大樓關(guān)閉數(shù)月，而安裝傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能建筑可以告訴管理部門它們的狀態(tài)信息，并自動(dòng)按照優(yōu)先級(jí)進(jìn)行一系列自我修復(fù)工作。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，安全生產(chǎn)的概念已經(jīng)深入人心，人們對(duì)安全生產(chǎn)的要求也越來越高。在事故多發(fā)的建筑行業(yè)，如何保證施工人員的人身安全，以及工地的建筑材料、設(shè)備等財(cái)產(chǎn)的保全是施工單位關(guān)心的頭等大事。

9、航空領(lǐng)域中的應(yīng)用

在航空領(lǐng)域，對(duì)安裝組件的安全性和可靠性要求極高。這尤其適用于在不同地方使用的傳感器。例如，火箭在起飛時(shí)，由于起飛速度非常高（超過4馬赫或3000 mph），空氣會(huì)在火箭表面和箭身上產(chǎn)生巨大的壓力和作用力，形成極其苛刻的環(huán)境。因此需要壓力傳感器來監(jiān)控這些作用力，以確保它們保持在箭身的設(shè)計(jì)限制范圍內(nèi)。起飛時(shí)，壓力傳感器會(huì)暴露于從火箭表面流過的空氣中，從而測(cè)出數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)還用于指導(dǎo)未來的箭身設(shè)計(jì)，以使其更可靠、緊固和安全。此外，如果出現(xiàn)什么錯(cuò)誤，壓力傳感器的數(shù)據(jù)還將成為極其重要的分析工具。再比如，在飛機(jī)裝配中，傳感器可確保非接觸式鉚釘孔測(cè)量，還有可用于測(cè)量飛機(jī)任務(wù)的起落架，機(jī)翼組件，機(jī)身和發(fā)動(dòng)機(jī)的位移和位置傳感器，可以提供可靠精準(zhǔn)的確定測(cè)量值。

10、在其他領(lǐng)域／特殊領(lǐng)域中的應(yīng)用

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前信息領(lǐng)域中研究的熱點(diǎn)之一，可用于特殊環(huán)境實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集、處理和發(fā)送；無線溫濕度傳感器網(wǎng)絡(luò)以PIC單片機(jī)為核心，利用集成濕度傳感器和數(shù)字溫度傳感器設(shè)計(jì)出溫濕度傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件電路，并通過無線收發(fā)模塊與控制中心通信，使之系統(tǒng)傳感器節(jié)點(diǎn)的功耗低，數(shù)據(jù)通信可靠，穩(wěn)定性好，通信效率高，可廣泛應(yīng)用于環(huán)境檢測(cè)。

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