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中國智能傳感器產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀:我國智能傳感器進入快速發(fā)展期

  • 黃婷 2024年1月30日 來源:互聯(lián)網(wǎng) 503 27
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智能傳感器(intelligent sensor)是具有信息處理功能的傳感器。智能傳感器帶有微處理機,具有采集、處理、交換信息的能力,是傳感器集成化與微處理機相結(jié)合的產(chǎn)物。與一般傳感器相比,智能傳感器具有以下三個優(yōu)點:通過軟件技術(shù)可實現(xiàn)高精度的信息采集,而且成本低;

智能傳感器(intelligent sensor)是具有信息處理功能的傳感器。智能傳感器帶有微處理機,具有采集、處理、交換信息的能力,是傳感器集成化與微處理機相結(jié)合的產(chǎn)物。與一般傳感器相比,智能傳感器具有以下三個優(yōu)點:通過軟件技術(shù)可實現(xiàn)高精度的信息采集,而且成本低;具有一定的編程自動化能力;功能多樣化。

一個良好的‘智能傳感器’是由微處理器驅(qū)動的傳感器與儀表套裝,并且具有通信與板載診斷等功能。

智能傳感器能將檢測到的各種物理量儲存起來,并按照指令處理這些數(shù)據(jù),從而創(chuàng)造出新數(shù)據(jù)。智能傳感器之間能進行信息交流,并能自我決定應(yīng)該傳送的數(shù)據(jù),舍棄異常數(shù)據(jù),完成分析和統(tǒng)計計算等。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2024-2029年中國智能傳感器行業(yè)發(fā)展前景及深度調(diào)研分析報告》分析:

智能傳感器系統(tǒng)是一門現(xiàn)代綜合技術(shù),是當(dāng)今世界正在迅速發(fā)展的高科技新技術(shù),但還沒有形成規(guī)范化的定義。早期,人們簡單、 機械地強調(diào)在工藝上將傳感器與微處理器兩者緊密結(jié)合, 認為“傳感器的敏感元件及其信號調(diào)理電路與微處理器集成在一塊芯片上就是智能傳感器”。

電子自動化產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展與進步促使傳感器技術(shù)、特別是集成智能傳感器技術(shù)日趨活躍發(fā)展,隨著半導(dǎo)體技術(shù)的迅猛發(fā)展,國外一些著名的公司和高等院校正在大力開展有關(guān)集成智能傳感器的研制,國內(nèi)一些著名的高校和研究所以及公司也積極跟進,集成智能傳感器技術(shù)取得了令人矚目的發(fā)展。國產(chǎn)智能傳感器逐漸在智能傳感器領(lǐng)域邁開步伐,運用軍工產(chǎn)品的生產(chǎn)線和工藝,精度高,穩(wěn)定性好,成本低,采用高性能微控制器(MCU),同時具備數(shù)字和模擬兩種輸出方式,同時針對用戶的特定需求(如組網(wǎng)式測量,自定義通訊協(xié)議),均可在原產(chǎn)品基礎(chǔ)上進行二次開發(fā),周期極短,為用戶節(jié)省時間,提高效率。已廣泛應(yīng)用于航空、航天、石油、化工、礦山、機械、大壩、地質(zhì)、水文等行業(yè)中測量各種氣體和流體的壓力、壓差、流量和流體的高度和重量。

傳感器產(chǎn)業(yè)鏈上游為材料供應(yīng)商,包括陶瓷材料、半導(dǎo)體、金屬材料等,代表企業(yè)有風(fēng)華高科、江豐電子和紫金礦業(yè)等;中游為傳感器制造商,代表企業(yè)有蘇奧傳感、飛思卡爾等;下游為汽車主機廠,代表企業(yè)有蔚來、一汽和廣汽等。

傳感器的智能化發(fā)展趨勢深刻影響著產(chǎn)業(yè)鏈下游市場的發(fā)展,華東光電集成器件副總工程師張勝兵介紹,智能傳感器是一種檢測裝置,它感受到外界被測量的信息,并且將這種信息轉(zhuǎn)化成為可以被電路或者被處理的電信號或者其他形式的輸出,如果說機械延伸了人類的體力,計算機延伸了人類的智力,那無處不在的傳感器就大大延伸了人類的感知力。

智能傳感器被譽為人工智能的五官,有著傳統(tǒng)傳感器所不具備的功能,可以實現(xiàn)自補償和計算,自校準(zhǔn)、自診斷、自檢查,信息的存儲和傳輸,還可以實現(xiàn)不同的物理量和化學(xué)量之間的復(fù)合敏感,對采集到的信息進行處理,給出判斷和處理決策,而且傳感器與相應(yīng)的電路都集成到同一芯片上,減小體積,提高性能。

中國智能傳感器進入快速發(fā)展期

當(dāng)前,各類傳感器都處在進一步提升性能、降低成本,向數(shù)字化、智能化、小型化微型化、綠色低碳、可穿戴等方向進化,呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展態(tài)勢。其中,智能傳感器、柔性傳感器、新原理傳感器的研發(fā)具有代表性意義,有望塑造新的工作生活方式。

發(fā)展智能傳感器是重要趨勢。借助智能傳感技術(shù),人們設(shè)計制造出具備獲取、存儲、分析信息功能的各種傳感單元及微系統(tǒng),實現(xiàn)低成本、高精度信息采集。智能傳感器廣泛應(yīng)用在機器人、無人駕駛、智能制造、運動定量監(jiān)測等方面,還可用于開發(fā)無創(chuàng)或微創(chuàng)健康監(jiān)測器件等。近年來流行的動態(tài)血糖儀是個很好的例子。糖尿病患者將柔性傳感器無痛置入身體,傳感器每5分鐘測一次血糖值,并傳送到手機應(yīng)用中?;颊呖梢杂^察血糖曲線變化,及時通過飲食和運動等方法調(diào)節(jié)血糖,有的患者甚至由此告別了藥物和胰島素治療。此外,人們還在研發(fā)可降解電子器件,讓智能傳感器更好助力低碳環(huán)保生活。

發(fā)展柔性傳感器是另一趨勢。許多應(yīng)用場景要求傳感器制備在柔性基質(zhì)材料上,并具有透明、柔韌、延展、可自由彎曲甚至折疊、便于攜帶、可穿戴等特點。目前制備柔性傳感器的常用傳感材料有碳基材料(炭黑、碳納米管和石墨烯等)、金屬納米材料(金屬納米線、金屬納米顆粒等)、高分子聚合物和蛋白纖維等。例如一種具有可拉伸、抗撕裂和自我修復(fù)能力的交聯(lián)超分子聚合物薄膜電極材料,可用于制造下一代可穿戴和植入式柔性電子器件。將集成多功能的柔性傳感器與柔性印制電路結(jié)合,可以制成“智能帶”,把它穿戴在身體的不同部位,可實時監(jiān)測與分析生理信息,幫助人們特別是感官退化的群體了解自身健康狀況。

由于中國智能傳感器相關(guān)研究起步較晚,且研發(fā)技術(shù)相比海外企業(yè)有待提高,目前全球智能傳感器產(chǎn)出主要集中在美國、德國和日本,國內(nèi)中高端智能傳感器約90%以上仍依賴于進口。

近年來,國家相關(guān)部委相繼推出了一系列專項政策,助力智能傳感器產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)、創(chuàng)新與拓展。據(jù)中國信通院數(shù)據(jù),2021年,中國智能傳感器市場規(guī)模約為1113.4億元,2017-2021年CAGR達8.14%。預(yù)計到2023年,市場規(guī)模將有望達1308.3億元,產(chǎn)業(yè)已進入快速發(fā)展期。

智能傳感器行業(yè)研究報告中的智能傳感器行業(yè)數(shù)據(jù)分析以權(quán)威的國家統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),采用宏觀和微觀相結(jié)合的分析方式,利用科學(xué)的統(tǒng)計分析方法,在描述行業(yè)概貌的同時,對智能傳感器行業(yè)進行細化分析,重點企業(yè)狀況等。報告中主要運用圖表及表格方式,直觀地闡明了行業(yè)的經(jīng)濟類型構(gòu)成、規(guī)模構(gòu)成、經(jīng)營效益比較、供需狀況等,是企業(yè)了解智能傳感器行業(yè)市場狀況必不可少的助手。在形式上,報告以豐富的數(shù)據(jù)和圖表為主,突出文章的可讀性和可視性,避免套話和空話。報告附加了與行業(yè)相關(guān)的數(shù)據(jù)、政策法規(guī)目錄、主要企業(yè)信息及行業(yè)的大事記等,為投資者和業(yè)界人士提供了一幅生動的行業(yè)全景圖。

如果想要了解更多中國智能傳感器行業(yè)詳情分析,可以點擊查看中研普華研究報告《2024-2029年中國智能傳感器行業(yè)發(fā)展前景及深度調(diào)研分析報告》。

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