目前,全球的傳感器市場在不斷變化創(chuàng)新之中呈現(xiàn)出快速增長的趨勢,新技術的發(fā)展將重新定義未來的傳感器市場。相關媒體預估,2015年中國物聯(lián)網整體市場規(guī)模將達到7500億元,中國傳感器投資策略市場規(guī)模有望達到1200億元以上。
傳感器成基礎
物聯(lián)網的產業(yè)供應鏈包括傳感器和芯片供應商、應用設備提供商、網絡運營及服務提供商、軟件與應用開發(fā)商和系統(tǒng)集成商。作為“金字塔”的塔座,傳感器將會是整個鏈條需求總量最大和最基礎的環(huán)節(jié)。傳感器是物聯(lián)網技術的支撐、應用的支撐和未來泛在網的支撐,傳感器感知了物體的信息,RFID賦予它電子編碼,傳感網到物聯(lián)網的演變是信息技術發(fā)展的階段表征。
作為物聯(lián)網最主要的技術基礎之一,物聯(lián)網對傳感器提出了一些新的要求。在產品方面,傳感器的要求是體積小、成本低、重量輕、功耗低;在技術方面,需要材料科學、機械設計與加工工藝、檢測技術、光學技術、電子電路設計、可靠性工程等技術支撐;在傳感器指標方面,對測量范圍、精確度、分辨率、靈敏度等有嚴格的要求。
應用是帶動物聯(lián)網發(fā)展的“隱形的翅膀”。傳感器、RFID、GPS、視頻識別、紅外、激光、掃描等技術都可以成為物聯(lián)網的信息采集技術。物流業(yè)是物聯(lián)網很早就實實在在落地的行業(yè)之一,很多物流系統(tǒng)和網絡都采用了最新的傳感器、RFID等高新技術。目前在物流業(yè)應用較多的感知手段主要是RFID和GPS技術,今后隨著物聯(lián)網技術的發(fā)展,傳感器、藍牙、RFID等多種技術也將逐步集成應用于現(xiàn)代物流領域。
據(jù)了解,全國已有上千家企業(yè)從事傳感器的研制、生產和應用,其中從事MEMS研制生產的已有50多家。我國已建立了“傳感技術國家重點實驗室”、“微米/納米國家重點實驗室”等研究開發(fā)基地,MEMS、MOEMS等研究項目列入了國家高新技術發(fā)展重點。目前傳感器行業(yè)正在執(zhí)行“十一五”計劃,MEMS等5項新型傳感器已列入研究開發(fā)的重點。
標準期待完善
如今得標準者得天下。而物聯(lián)網的標準體系非常復雜,涉及很多基礎標準,如傳感器網絡技術標準、RFID標準、云計算標準、信息安全標準等以及一些應用標準。
在國際傳感器及無線傳感網絡標準化方面,已出臺了包括IEEE1451.5智能傳感器接口標準、IEEE802.11無線局域網標準等在內的標準體系。我國在構建傳感器標準體系方面也在加快推進,在傳感器標準方面國家已成立相關標準化組織全國信息技術標準化技術委員會傳感器網絡標準工作組,相關標準制定工作正穩(wěn)步開展。目前已制定的傳感器國家標準包括傳感器圖用圖形符號、壓力傳感器性能試驗方法、傳感器通用術語、傳感器命名法及代碼等。新立6項國家標準,包括總則、術語、通信和信息交互、接口、安全、標識;新立2項行業(yè)標準,包括機場傳感器網絡防入侵系統(tǒng)技術要求、面向大型建筑節(jié)能監(jiān)控的傳感器網絡系統(tǒng)技術要求。標準是從技術到產業(yè)應用的必由之路。物聯(lián)網是建立在信息設備和信息數(shù)據(jù)標準技術之上的高度標準化網絡,我們需要強調基礎標準和應用標準的雙重標準化。
新技術將成新動力
由信息采集層和網絡層構成的信息感知體系是物聯(lián)網應用推進的主要領域,而在其中起到關鍵推動作用的是無線傳感器網絡(WSN)。作為物聯(lián)網現(xiàn)階段發(fā)展核心的無線傳感器網絡,具有成本低、范圍大、靈活等特點,市場蓬勃發(fā)展。市場調研機構HarborResearch預測,無線傳感設備的出貨量在2010年將達到2億個。但同時,無線傳感器網絡也面臨著延長節(jié)點工作時間、增加通信距離、小型化、標準化等技術挑戰(zhàn)和尋找應用場景等市場挑戰(zhàn)。
MOEMS可使傳感技術有著更快的轉換和傳輸速率,使得光網可快速加入以光傳輸為主導的物聯(lián)網,光網會在未來10年內普遍地加入到物聯(lián)網中。在加入物聯(lián)網的過程中還需要克服幾個主要問題:一是光信息的處理技術,二是光信息的快速轉換技術,三是微型光信息的快速和反復擦除技術及芯片技術。目前國內外在MOEMS研發(fā)方面取得了一些新的進展,表現(xiàn)在光通信中的各種開關實現(xiàn)了光信號的通路轉換以及在多種傳感器中實現(xiàn)了光作為檢測和轉換的多種應用。
微納米技術是未來微傳感器的核心技術之一,而微傳感器是物聯(lián)網中應用最多的一種傳感器。如果微納米等新技術快速融合到傳感器技術之中,這不僅將為傳感器產品發(fā)展帶來新材料、新工藝、新技術,還可給傳感器在設計方面帶來新的突破。這也將成為物聯(lián)網發(fā)展的新動力。
目前,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,新技術的發(fā)展將重新定義未來的傳感器市場。我國傳感器廠商在傳統(tǒng)傳感器市場已“城門失守”,在MEMS、MOEMS等新技術領域,還需加強修煉,以在新一輪的競爭中能夠成功上位。
隨著中國制造業(yè)的逐漸強大以及汽車行業(yè)的迅速崛起,傳感器在這兩個行業(yè)中的市場規(guī)模已經超過100億元。同時,在技術創(chuàng)新、自主研發(fā)、成果轉化和競爭能力等方面有了長足進展。近年來,傳感器制造發(fā)展規(guī)劃成為家用電器獲得信息的主要來源,對家電產品的智能化水平有著至關重要的作用。“十二五”期間,在“發(fā)展高科技,實現(xiàn)產業(yè)化”、“大力加強傳感器制造項目可行性報告的開發(fā)和在國民經濟中的普遍應用”等一系列政策導向和支持下,在蓬勃發(fā)展的中國電子信息產業(yè)市場的推動下,傳感器已形成了一定的產業(yè)基礎,我國機械工業(yè)逐步“由大到強”。
傳感器已進入人們的日常工作和家庭生活中,并已在國民經濟各部門以及國防建設中得到廣泛應用,為中國現(xiàn)代化建設作出了應有的貢獻。據(jù)前瞻產業(yè)研究院的《2015-2020年中國傳感器制造行業(yè)發(fā)展前景與投資預測分析報告》顯示,工業(yè)總產值、工業(yè)增加值、主營業(yè)務收入年均增長速度保持在12%左右,出口創(chuàng)匯年均增長15%左右。經濟效益逐步提高,利潤增長爭取略高于產銷增速,總資產貢獻率達到15%左右、主營業(yè)務收入利潤率達到7.5%左右,工業(yè)增加值率達到28%左右。
其中,2011年中國傳感器制造業(yè)規(guī)模以上企業(yè)(年銷售收入2000萬元以上)實現(xiàn)銷售收入494.63億元。預計2015年,中國物聯(lián)網整體市場規(guī)模將達到7500億元,中國傳感器投資策略市場規(guī)模有望達到1200億元以上。