6月10日,在南京举办的世界半导体大会《第二届全球传感器与物联网产业创新峰会》上,赛迪顾问研究传感器首席分析师赵振越代表赛迪顾问正式发布《2021年赛迪顾问工业智能传感器白皮书》。

 

赛迪顾问研究传感器首席分析师赵振越


整个白皮书分成三个部分,首先就是传感器的界定和发展背景。第二就是根据全球的智能传感器我们进行一个统计分析,第三就是我们针对主要的产品进行一个介绍,最后是对产业提供一个展望和建议。

 

首先是传感器的界定和发展背景。提到智能传感器。什么是智能传感器,智能传感器现在目前的定义,它是具有信息采集,信息处理、信息交换,信息存储等工作的多元集成电路,并且是集传感器,通讯芯片,微处理器,驱动系统、软件算法于一体的系统形产品,就是软硬结合的系统性产品。

 

工业智能传感器主要就是在工业互联网里应用的智能传感器,那么它的结构也是参考我们智能传感器的结构,具有三个单元。传感单元,智能计算单元和介绍单元。并且与外部的系统和网络相连接。


提到发展背景,就一定要提到工业互联网。工业互联网它是制造业和互联网的一个桥梁,它既通过技术创新,促进生产力的发展,又通过模式创新,丰富了、重塑了生产关系。那么发展工业互联网也成为了全球各位争相投入的领域。

 

工业互联网的概念,最早是由美国金融公司提出来的。那么简单来讲,就是通过物联网的发展,把企业的生产设备,产品、服务,通过云计算、大数据进行分析,最终得到了最优的解决方案。那么我们这里提到了三方面的一个优化,分别是内部和外部。那从企业内部来讲,就是现场的生产过程的一个优化,其次是企业运营和服务的产品的优化,第三业绩外部通过社会化生产的资源、优化配置与协同。
那么达到四方面的一个效果,分别是强化了企业自身的生产安全,降低成本,对产品以及服务进行优化,并且优化供应链体系,最终实现创造新的商业模式,体现新的企业价值。

 

工业的发展其实离不开传感器的进步和迭代。那么一方面随着我们工业互联网、工业4.0智能制造的一个快速发展,应用需求越来越细分,而且垂直化碎片化。对于传感器提出了新的要求和挑战。另一方面快速升级的智能传感器,也正驱动着我们工业互联网终端的一个变革。所以工业传感器也正在加速的进入我们工业智能传感器的时代。


作为智能传感器不可获取的核心部件,MEMS在我们熟知的手机等消费领域,已经有了相当高的导入率和普及率。那么随着近几年消费端的市场的一个疲软,好多MEMS企业也逐渐把目光转向了工业领域。所以MEMS已经在工业互联网领域进行了一个加速的渗透。比如现在工业市场现有的一些设备,加装上我们MEMS传感器,去随着地监控设备的一个状态,它的一个安全性和稳定性,避免产生大的提供损失和安全事故等等。所以MEMS因为其低成本,微型化、低功耗等特别,适合大规模的应用部署。所以在工业领域是有比较广泛的应用。

 

智能传感器在工业互联网的产业链和生态体系当中来看,主要还是从感知上、器件、模组再到系统,并且随着感知系统内部很多模板,也都在随着我们垂直应用领域的需求,在不断地办法和演进,那么集成度也在不断地升高。数据从传感器端到云端的过程。

 

第二部分就是我们针对全球智能传感器的一个统计分析,首先我们来看一下市场和产业结构。那么全球传感器和智能传感器市场,还是保持了一个稳步的增长。2020年智能传感器市场,全球的规模已经达到了385.1亿美元,占了全球传感器总体市场的22.3%,并且符合增速是比传统的传感器要高3个百分点。

 

从全球的产业结构来看,北美地区仍然是智能传感器产值占比最高的,其次是欧洲,那欧美也成为了全球智能传感器的主要生产基地。亚太地区(中印)的增速还是非常快的。

 

我们看到全球工业互联网的规模更是相当庞大,正在逼近万亿美元,这也有力地带动我们工业智能传感器快速的成长。那我们也统计了全球30多家企业,从他们的产品、应用领域以及全球布局进行分析,从企业分布来看,从产品的分布来看,前十名主要统计了压力、液位、温度、光电、编码器等等是占比比较高的。从企业来看,美国的企业主要产品类型主要集中在编码器、加速度、温度和超声波。日韩企业主要集中在图像、视觉图像、编码器和接近传感器。欧洲企业主要集中在流量、接近和超声波传感器,中国主要集中在压力、温度以及加速度传感器的产品上。

 

从产品的应用领域来看,生命科学与健康,机械加工制造与汽车领域是应用比较高的,并且从企业分布来看,美国的产品主要集中在生命科学与健康,日韩主要集中在汽车、半导体和电子,欧洲主要集中在机械加工制造,国内主要集中在传统的工业、石油天然气、航空航天等领域。应该说国外的企业主要集中在高附加值的领域会多一些。

 

从全球的企业办事处分布来看,亚太仍然是全球企业的一个重点布局对象,我们看到企业的分支机构在中国的分布数量已经占到了亚太的90%以上,显然中国是亚太一个非常核心的市场,并且从全球来看,北美主要集中美国、墨西哥、加拿大,欧洲是德国、法国、英国。南美可能是以巴西为主。

 

从国内的情况来看,华东可能仍然是全球智能传感器分布比较多的地区,占了43%。那从重点的城市来看,上海、北京、深圳、广州、苏州和成都占了前六名。

 

第三部分是智能传感器主要的产品介绍,我们也统计介绍了十几种主流的工业智能传感器产品,对它的特点及相关情况进行介绍,这里由于时间关系我就不一一介绍了,大家可以结合白皮书的内容去看。

 

最后我们提出工业智能传感器的发展展望和建议。展望首先是随着新基建的推进,工业互联网的应用场景逐渐向广度和深度去拓展,那工业智能传感器也将在工业互联网领域得到广泛的应用,并且具有巨大的市场机遇。

 

第二点,工业互联网的高质量发展要求,推动工业智能传感器的技术创新,随着工业互联网快速发展,工业智能传感器更新迭代速度在不断加快,并且推动智能传感器制造、设计、开发以及优化迭代等各个环节的技术创新。

 

第三点,工业智能传感器正向着工业智能感知系统加速演进,也就是数据跨越了从边缘设备到云服务的鸿沟,将可信的数据安全地存入云端,在云端通过人工智能、大数据的技术进一步分析形成可用的解决方案。

 

第四点,工业智能传感器的安全性和可靠性等级会逐步提高。随着智能传感器的普及和大规模应用,安全问题也是尤为重要。所以提高提升旧设备的安全可靠性等级,提高新设备的准入门槛将有效保障数据的安全可靠性。

 

最后是四点建议:

1、首先是企业要立足全球的视野找准定位、把握机遇、实现自身价值;
2、对于政府和产业载体应基于工业互联网应用市场的需求充分强化市场应用对产业链的需求牵引作用,促进产业合作,整合产业链上下游;
3、提升系统解决方案能力,扩大产业化应用。对于企业和投资机构来说需要把握新兴的领域带来新的增量市场,并且从应用技术、解决方案等层面提升我们的竞争力;

4、最后是注重开发智能传感器的新原理、新技术和新材料,尤其是不断增加智能传感器的功能种类,促使工作模式更加智能,实现多领域、复杂环境的应用,从而提升整体的智能化水平。

 

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