一、全球傳感器行業(yè)發(fā)展概況分析

傳感器(transducer/sensor)是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

由于世界各國普遍重視和投入開發(fā)，傳感器展十分迅速。近年來全球傳感器市場一直保持高速增長，2019年市場規(guī)模近2265億美元。2019年全球MEMS市場規(guī)模達169.6億美元，CIS市場規(guī)模近170億美元。2019年索尼繼續(xù)保持著在CMOS圖像傳感器領域的領先地位，市場份額達49.2%，三星、豪威緊隨其后。

據(jù)日本矢野研究所預測數(shù)據(jù)，車載雷達與攝像頭，預計到2030年全球市場規(guī)模都將近900億元，發(fā)展?jié)摿^大。

1、2019年全球傳感器行業(yè)市場規(guī)模達到2265億美元

全球從事研制生產(chǎn)單位已超過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。

2010-2019年期間，全球傳感器市場一直保持快速增長，隨著經(jīng)濟環(huán)境的持續(xù)好轉(zhuǎn)，市場對傳感器的需求將不斷增多，到2018年全球傳感器行業(yè)市場規(guī)模增長至2059億美元，同比增長5.3%。初步測算2019年全球傳感器行業(yè)市場規(guī)模近2265億美元，同比增長10.0%。

2、2024年全球MEMS傳感器行業(yè)市場規(guī)模將超185億美元

據(jù)Yole統(tǒng)計，2019年全球包括加速度計、陀螺儀、壓力傳感器和麥克風等應用在內(nèi)的MEMS(含傳感器、致動器、微能源等)市場規(guī)模達169.6億美元，預計2024年市場規(guī)模將達到達185.1億美元。

3、2024年全球CMOS圖像傳感器行業(yè)市場規(guī)模將達到240億美元左右

圖像傳感器分為CCD傳感器、CIS傳感器(CMOS圖像傳感器)兩大類別，CIS傳感器由于體積小、成本更低等優(yōu)勢廣泛被廣泛地應用于手機、汽車、安防、醫(yī)療等場景。

據(jù)Yole統(tǒng)計，2019年全球CIS市場規(guī)模170億美元，同比2018年的155億美元增長9.7%。在智能手機普及以及手機攝像功能提升(雙攝像頭等)的推動下，預計2024年全球CIS市場規(guī)模將達到240億美元，除了手機以外，汽車智能化的重要性也不斷上升。

4、2019年索尼繼續(xù)保持著在CMOS圖像傳感器領域的領先地位，市場份額達49.2%，三星、豪威緊隨其后

據(jù)Yole統(tǒng)計，2019年索尼繼續(xù)保持著在CMOS圖像傳感器領域的領先地位，索尼以49.2%的市占率位居第一，三星以19.8%的市占率排名第二，豪威以11.2%的市占率位列第三，前六大廠商占據(jù)90.8%的市場份額，市場集中度非常高。

5、車載雷達與攝像頭，預計到2030年全球市場規(guī)模都將近900億元，發(fā)展?jié)摿^大

據(jù)日本矢野研究所數(shù)據(jù)，車載雷達與攝像頭未來將高速發(fā)展，預計到2030年全球市場規(guī)模都將近900億元，成為最受益的細分領域，發(fā)展?jié)摿^大。

二、傳感器10大應用領域的格局

傳感器是一種應用非常廣泛的檢測裝置，應用于環(huán)境監(jiān)測、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、其他領域等。它能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

①　工業(yè)控制：工業(yè)自動化、機器人技術、檢測儀器、汽車工業(yè)、造船業(yè)等

②　電子產(chǎn)品：智能穿戴、通信電子產(chǎn)品、消費電子產(chǎn)品等

③　航空軍事：航天技術、軍事工程、空間探索等

④　家居生活：智能家居、家用電器等

⑤　交通管理：交通運輸、城市交通、智慧物流等

⑥　環(huán)境監(jiān)測：環(huán)境監(jiān)測和預報、天氣測試、水文測試、能源環(huán)保、地震測試等

⑦　醫(yī)療健康：醫(yī)療診斷、醫(yī)療大健康、健康護理等

⑧　消防安全：大型車間、倉庫管理，機場、車站、碼頭、大型工業(yè)園區(qū)的安全監(jiān)測等

⑨　農(nóng)畜牧業(yè)：農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、畜牧養(yǎng)殖等

⑩　其他領域：復雜機械監(jiān)控、實驗室監(jiān)測等

2015-2020年中國傳感器應用領域市場占比變化圖表

資料來源：伙伴產(chǎn)業(yè)研究院(PAISI)整理

2017年中國傳感器各應用領域市場占比

資料來源：伙伴產(chǎn)業(yè)研究院(PAISI)整理

可以看出在2017年成為各應用領域市場占比的轉(zhuǎn)折點。2017年之前，工業(yè)控制、電子產(chǎn)品、航空航天應用占比均得到快速增，特別是工業(yè)控制、電子產(chǎn)品尤為突出。

但是2018年后，隨著智能家居、人工智能、智能醫(yī)療、航空航天、交通管理等蓬勃發(fā)展，工業(yè)控制、電子產(chǎn)品占比逐漸減少，預計到2020年，傳感器在工業(yè)控制和電子產(chǎn)品領域應用占比分別為22.4%，8.8%。

隨著技術研發(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)、移動互聯(lián)網(wǎng)和高端裝備制造快速發(fā)展的推動下，傳感器的典型應用市場發(fā)展迅速。

1 在工業(yè)控制中的應用

工業(yè)控制應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)機械、專用設備以及自動化生產(chǎn)設備等等的各種測量工藝變量(如溫度、液位、壓力、流量等)、測量電子特性(電流、電壓等)和物理量(運動、速度、負載以及強度)的以及傳統(tǒng)的接近/定位傳感器發(fā)展迅速。

同時，智能傳感器通過將人機連接，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的限制，并將改變世界的運行方式。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在生產(chǎn)現(xiàn)場復興。它促進了更明智的決策，提高了運營效率，提高了產(chǎn)量，提高了工程效率并極大地提高了業(yè)務績效。

2 在電子產(chǎn)品中的應用

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

此外，應用于集團電話和無繩電話的超聲波傳感器、用于磁存儲介質(zhì)的磁場傳感器等都將出現(xiàn)強勢增長。

在可穿戴式應用領域方面，傳感器是必不可少的元器件。

比如健身追蹤器和智能手表正逐漸成為一種日常生活方式設備，可幫助我們跟蹤自己的活躍程度以及基本的健康參數(shù)。事實上，為了幫助人們衡量活動水平和心臟健康，戴在手腕上的那些微型設備中有很多技術。

任何典型的健身手環(huán)或智能手表都內(nèi)置約16個傳感器。根據(jù)價格的不同，有些商品的數(shù)量可能會有所增加。這些傳感器與其他硬件組件（如電池，麥克風，顯示器，揚聲器等）以及功能強大的高端軟件一起構成健身追蹤器或智能手表。

如今可穿戴設備的應用領域正從外置的手表、眼鏡、鞋子等向更廣闊的領域擴展，如電子肌膚等。

3 在環(huán)境監(jiān)測的應用

在環(huán)境監(jiān)測和預報方面，無線傳感器網(wǎng)絡可用于監(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、大面積的地表監(jiān)測等，可用于行星探測、氣象和地理研究、洪水監(jiān)測等。基于無線傳感器網(wǎng)絡，可以通過數(shù)種傳感器來監(jiān)測降雨量、河水水位和土壤水分，并依此預測山洪爆發(fā)描述生態(tài)多樣性，從而進行動物棲息地生態(tài)監(jiān)測。還可以通過跟蹤鳥類、小型動物和昆蟲進行種群復雜度的研究等。

隨著人類對環(huán)境質(zhì)量的重視和關注， 在實際的環(huán)境檢測過程中， 人們往往需要既可以方便攜帶， 又能夠?qū)崿F(xiàn)多種待測物持續(xù)動態(tài)監(jiān)測的分析設備和儀器。借助新型的傳感器技術， 能夠滿足上述需求。

比如，在進行大氣監(jiān)測的過程中，氮化物，硫化物等都是嚴重影響人們生產(chǎn)生活的污染物。

在氮氧化物中SO2，是酸雨以及酸霧形成的主要原因，而且傳統(tǒng)的方法雖然可以測出SO2的含量，但是方法復雜而且不夠準確。最近研究學者發(fā)現(xiàn)特定傳感器能夠?qū)喠蛩猁}進行氧化，在進行氧化的過程中會消耗一部分的氧氣，這就會使電極溶解氧下降從而生成電流效應。利用傳感器可以有效的得到亞硫酸鹽的含量值，不但速度快而且可靠度高。

而針對氮化物，可用氮氧化物傳感器來監(jiān)測。氮氧化物傳感器的原理就是利用氧電極生成一種特定的消耗亞硝酸鹽的細菌，通過計算溶解氧濃度的變化來計算出氮氧化物的含量。因為生成的細菌是以硝酸鹽作為能源，而且只是以這種硝酸鹽作為能源，因此，在實際的應用過程中具有唯一性不會因為其他物質(zhì)的干擾而受到影響。國外一些研究學者利用膜的原理進行了更加深入的研究，從而間接的測出了空氣中含量非常低的NO2的濃度。

4 在交通管理中的應用

在交通管理中利用安裝在道路兩側(cè)的無線傳感網(wǎng)絡系統(tǒng)，可以實時監(jiān)測路面狀況、積水狀況以及公路的噪音、粉塵、氣體等參數(shù)，達到道路保護、環(huán)境保護和行人健康保護的目的。

智能交通系統(tǒng)( ITS )是在傳統(tǒng)的交通體系的基礎上發(fā)展起來的新型交通系統(tǒng)，它將信息、通信、控制和計算機技術以及其他現(xiàn)代通信技術綜合應用于交通領域，并將“人-車-路-環(huán)境”有機地結(jié)合在一起。在現(xiàn)有的交通設施中增加一種無線傳感器網(wǎng)絡技術，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，同時還可以提高交通工作效率。

5 在醫(yī)療健康中的應用

國內(nèi)外眾多醫(yī)療研究機構，包括國際著名的醫(yī)療行業(yè)巨頭在傳感器技術應用于醫(yī)療領域方面已取得重要進展。

如美國佐治亞理工學院正在開發(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，該器件由導電金屬和絕緣薄膜構成，能夠根據(jù)構成的共振電路的頻率變化檢測出壓力的變化，發(fā)揮完作用之后就會溶解于體液中。

近年來，無線傳感器網(wǎng)絡在醫(yī)療系統(tǒng)和健康護理方面已有很多應用，例如，監(jiān)測人體的各種生理數(shù)據(jù)，跟蹤和監(jiān)控醫(yī)院中醫(yī)生和患者的行動，以及醫(yī)院的藥物管理等。

6 在家居生活中的應用

無線傳感器網(wǎng)絡的逐漸普及，促進了信息家電、網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展，家庭網(wǎng)絡的主要設備已由單一機向多種家電設備擴展，基于無線傳感器網(wǎng)絡的智能家居網(wǎng)絡控制節(jié)點為家庭內(nèi)、外部網(wǎng)絡的連接及內(nèi)部網(wǎng)絡之間信息家電和設備的連接提供了一個基礎平臺。

在家電中嵌入傳感器結(jié)點，通過無線網(wǎng)絡與互聯(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。利用遠程監(jiān)控系統(tǒng)可實現(xiàn)對家電的遠程遙控，也可以通過圖像傳感設備隨時監(jiān)控家庭安全情況。利用傳感器網(wǎng)絡可以建立智能幼兒園，監(jiān)測兒童的早期教育環(huán)境，以及跟蹤兒童的活動軌跡。

7 在農(nóng)畜牧業(yè)中的應用

農(nóng)業(yè)是無線傳感器網(wǎng)路使用的另一個重要領域。

如“西北優(yōu)勢農(nóng)作物生產(chǎn)精準管理系統(tǒng)”實施以來，主要針對西部地區(qū)優(yōu)勢農(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)境特點開展專項技術研究、系統(tǒng)集成與典型應用示范，成功將無線傳感器網(wǎng)絡技術成功應用于精細農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。這個實時采集作物生長環(huán)境的傳感網(wǎng)先進技術應用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，為發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提供了新的技術支撐。

8 在消防安全中的應用

由于建筑物不斷進行修補，可能會存在一些安全隱患。雖然地殼偶爾的小震動可能不會帶來看得見的損壞，但是也許會在支柱上產(chǎn)生潛在的裂縫，這個裂縫可能會在下一次地震中導致建筑物倒塌。用傳統(tǒng)方法檢查往往需要將大樓關閉數(shù)月，而安裝傳感器網(wǎng)絡的智能建筑可以告訴管理部門它們的狀態(tài)信息，并自動按照優(yōu)先級進行一系列自我修復工作。

隨著社會的不斷進步，安全生產(chǎn)的概念已經(jīng)深入人心，人們對安全生產(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、設備等財產(chǎn)的保全是施工單位關心的頭等大事。

9 航空領域中的應用

在航空領域，對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，由于起飛速度非常高（超過4馬赫或3000 mph），空氣會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計限制范圍內(nèi)。起飛時，壓力傳感器會暴露于從火箭表面流過的空氣中，從而測出數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)還用于指導未來的箭身設計，以使其更可靠、緊固和安全。此外，如果出現(xiàn)什么錯誤，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，在飛機裝配中，傳感器可確保非接觸式鉚釘孔測量，還有可用于測量飛機任務的起落架，機翼組件，機身和發(fā)動機的位移和位置傳感器，可以提供可靠精準的確定測量值。

10 在其他領域/特殊領域中的應用

無線傳感器網(wǎng)絡是當前信息領域中研究的熱點之一，可用于特殊環(huán)境實現(xiàn)信號的采集、處理和發(fā)送；無線溫濕度傳感器網(wǎng)絡以PIC單片機為核心，利用集成濕度傳感器和數(shù)字溫度傳感器設計出溫濕度傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的硬件電路，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，可廣泛應用于環(huán)境檢測。

來源：本文綜合伙伴產(chǎn)業(yè)研究院(PAISI)、前瞻產(chǎn)業(yè)研究院報道。

關于【物聯(lián)網(wǎng)新職業(yè)能力提升工程計劃】

計劃目標：

“新基建 新職業(yè)”：打造100+新型物聯(lián)網(wǎng)實訓基地，培訓100萬+物聯(lián)網(wǎng)新型人才。

一是，打造100家新型物聯(lián)網(wǎng)實訓基地。通過對行業(yè)企業(yè)實地走訪與考察，并對企業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)實訓設施、設備、環(huán)境、實訓隊伍、實訓資源、管理機制等方面的工作進行評估，對達標的企業(yè)授予“中關村物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟實訓基地”的稱號。

二是，開展物聯(lián)網(wǎng)新職業(yè)調(diào)查。通過開展線上調(diào)查與行業(yè)企業(yè)的實地調(diào)研，結(jié)合相關可查資料，在數(shù)據(jù)分析的基礎上形成物聯(lián)網(wǎng)新職業(yè)人才畫像，發(fā)掘物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中在細分領域的新職業(yè)。中關村物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟將與企業(yè)共同開發(fā)新職業(yè)的職業(yè)能力標準，同時產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟為其職業(yè)能力標準提供從團標到村標再到國標的升級通道。

三是，建立證書評價體系。依據(jù)國家職業(yè)資格證書制度內(nèi)容框架，運用標準參照型職業(yè)能力評價技術，開發(fā)線下教材與職業(yè)能力提升資源包，通過實施完整的評價過程，做大做強物聯(lián)網(wǎng)從業(yè)人員職業(yè)能力評價證書，實現(xiàn)與國家人才政策和職業(yè)能力提升計劃政策的接軌。

四是，建立新職業(yè)發(fā)布機制。隨著社會經(jīng)濟技術的快速發(fā)展，行業(yè)內(nèi)的新崗位和新職業(yè)將不斷出現(xiàn)，建立新崗位、新職業(yè)的發(fā)現(xiàn)和發(fā)布機制，促進行業(yè)新興人才和復合性人才的培養(yǎng)和成長，推動行業(yè)內(nèi)新職業(yè)的規(guī)范化發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)實訓基地建設相關事宜，請聯(lián)系垂詢中關村物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。