物聯(lián)網(wǎng)是將各種信息傳感設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要智能感知、識(shí)別和通訊等技術(shù)支撐，而感知的關(guān)鍵就是傳感器及相關(guān)技術(shù)。

智能家居控制系統(tǒng)是“心臟”，而傳感器是整個(gè)控制系統(tǒng)的“脈絡(luò)”，掌握著整個(gè)系統(tǒng)的“中樞神經(jīng)”，傳感器技術(shù)的發(fā)展對(duì)于智能家居飛速發(fā)展的作用非同小可。

從產(chǎn)業(yè)鏈來看，傳感器上游主要為各種零部件等以支撐感知層；中游是以光傳輸、通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等構(gòu)成的傳輸層；下游是應(yīng)用層，其中以物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中的各項(xiàng)應(yīng)用為主，其中智能家居就是極其重要的板塊之一。

智能家居傳感器是家居中的“眼鼻耳”，因?yàn)橹悄芗揖邮紫入x不開對(duì)居住環(huán)境“人性化”的數(shù)據(jù)采集，也就是說把家居環(huán)境中的各種物理量、化學(xué)量、生物量轉(zhuǎn)化為可測量的電信號(hào)裝置與元件。

智能家居領(lǐng)域需要使用傳感器來測量、分析與控制系統(tǒng)設(shè)置，家中使用的智能設(shè)備涉及位置傳感器、接近傳感器、液位傳感器、流量和速度控制、環(huán)境監(jiān)測、安防感應(yīng)等傳感器等技術(shù)。 

傳感產(chǎn)業(yè)的整體規(guī)模

傳感器作為一種非常重要的器件，已經(jīng)形成了一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈，美國、日本、德國作為全球三大傳感器生產(chǎn)國，占據(jù)了近六成左右的市場份額。目前，全世界約40個(gè)國家從事傳感器的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用開發(fā)，研發(fā)機(jī)構(gòu)6000余家，其中美、日、德等國家實(shí)力較強(qiáng)，產(chǎn)品種類繁多，創(chuàng)新性品種和類型仍在不斷出現(xiàn)，大概有2.6萬種。

2015年中國傳感器市場規(guī)模為995億元，同比增長15%。到了2016年，中國傳感器市場規(guī)模達(dá)到了1126億元，同比增長13.2%。截止到2017年末中國傳感器市場規(guī)模增長為約1300億元。2018年我國傳感器市場規(guī)模達(dá)到1472億元左右。預(yù)測2019-2023年均復(fù)合增長率約為12.66%，并預(yù)測在2023年我國傳感器市場規(guī)模將達(dá)到2703億元。

以家為消費(fèi)單位的用戶，最關(guān)注的就是家庭安全問題，30.0%家庭安防場景被認(rèn)為是剛需場景。智能安全產(chǎn)品包括智能傳感器、人體傳感器、門窗傳感器、氣體泄漏傳感器、水浸傳感器等，而智能安全與傳統(tǒng)安全之間的最大差異在于減少對(duì)人的依賴。

我國目前已經(jīng)擁有科研成果、技術(shù)和產(chǎn)品的敏感元件與傳感器約有1.2萬多種，其中常規(guī)類型和品種約有7000種。

隨著物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，傳感器產(chǎn)業(yè)也將迎來爆發(fā)。

傳感器的發(fā)展歷程

1、國內(nèi)外傳感器的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀

美國早在20世紀(jì)80年代就認(rèn)為世界已進(jìn)入了傳感器時(shí)代，成立了國家技術(shù)小組（BTG），幫助政府組織和領(lǐng)導(dǎo)各大公司與國家企事業(yè)部門的傳感器技術(shù)開發(fā)工作，美國國家長期安全和經(jīng)濟(jì)繁榮至關(guān)重要的22項(xiàng)技術(shù)中有6項(xiàng)與傳感器信息處理技術(shù)直接相關(guān)。

日本把開發(fā)和利用傳感器技術(shù)作為國家重點(diǎn)發(fā)展6大核心技術(shù)之一。日本科學(xué)技術(shù)廳制定的上世紀(jì)90年代重點(diǎn)科研項(xiàng)目中有70個(gè)重點(diǎn)課題，其中有18項(xiàng)是與傳感器技術(shù)密切相關(guān)。傳感器與通信、計(jì)算機(jī)被稱為現(xiàn)代信息系統(tǒng)的三大支柱。因其技術(shù)含量高、滲透能力強(qiáng)，以及市場前景廣闊等特點(diǎn)，引起了世界各國的廣泛重視。

我國早在 20 世紀(jì)60年代開始涉足傳感器制造業(yè)，“八五”期間，我國將傳感器技術(shù)列為國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，建成了“傳感器技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”、“國家傳感器工程中心”等研究開發(fā)基地。

傳感器產(chǎn)業(yè)快速成長的同時(shí)，我國傳感器科技發(fā)展水平特別是關(guān)鍵核心技術(shù)創(chuàng)新能力，同國際先進(jìn)水平相比還有很大的差距。現(xiàn)階段我國市場主要應(yīng)用傳感器的核心部件絕大部分仍要依賴于進(jìn)口，主流市場產(chǎn)品依賴國外配套的情況尤為突出。

未來，傳感器則將圍繞工藝技術(shù)和應(yīng)用兩大方向進(jìn)行突破。

當(dāng)前，傳感器以用途分類，可分為力敏傳感器、熱敏傳感器、濕敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、加速度傳感器、生物傳感器等。而國內(nèi)傳感器技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新的重點(diǎn)在材料、結(jié)構(gòu)和性能改進(jìn)的三個(gè)方向是：

敏感材料從液態(tài)向半固態(tài)、固態(tài)方向發(fā)展；

結(jié)構(gòu)向小型化、集成化、模塊化、智能化方向發(fā)展；

性能向檢測量程寬、檢測精度高、抗干擾能力強(qiáng)、性能穩(wěn)定、壽命長久方向發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)對(duì)傳感技術(shù)提出新要求。而隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)傳統(tǒng)傳感技術(shù)又提出了新的要求，產(chǎn)品正逐漸向微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)、無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、紅外技術(shù)、新材料技術(shù)、納米技術(shù)、陶瓷技術(shù)、薄膜技術(shù)、光纖技術(shù)、激光技術(shù)、復(fù)合傳感器技術(shù)、多學(xué)科交叉融合的方向發(fā)展。

2、國內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢

MEMS等研究項(xiàng)目列入了國家高新技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)。目前，傳感器產(chǎn)業(yè)已被國內(nèi)外公認(rèn)為具有發(fā)展前途的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，它以技術(shù)含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、滲透力強(qiáng)、市場前景廣等特點(diǎn)為世人所矚目。我們國家工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程和電子信息產(chǎn)業(yè)20％以上速度高速增長，帶動(dòng)傳感器市場快速上升。

未來5年，我國傳感器產(chǎn)業(yè)年均復(fù)合增長率將達(dá)30%，遠(yuǎn)高于全球平均水平。但目前生產(chǎn)傳感器產(chǎn)值過億元的儀器儀表企業(yè)僅占企業(yè)總數(shù)的13%，全國不足200家，產(chǎn)品種類齊全的專業(yè)廠家不足3%。

3、國家利好政策

近年來，政府不斷提高對(duì)傳感器產(chǎn)業(yè)的重視，并出臺(tái)了一系列政策推進(jìn)其發(fā)展，出臺(tái)了《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》、《中國制造2025》、《關(guān)于積極推進(jìn)“物聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見》等國家戰(zhàn)略，推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)及傳感器的發(fā)展。

我國從上世紀(jì)80年代末開始將傳感器技術(shù)列為國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，先后建成了“傳感器技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”“國家傳感器工程中心”等研究開發(fā)基地。

在國家政策的支持下，近30年來逐步形成了從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研究再到示范應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化的較為完整的創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈，由仿制、引進(jìn)逐步走向自主設(shè)計(jì)、創(chuàng)新發(fā)展階段，基本掌握了中低端傳感器研發(fā)技術(shù)，并向高端領(lǐng)域拓展。隨著工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程加快和電子信息業(yè)的高速發(fā)展，帶動(dòng)了我國傳感器產(chǎn)業(yè)快速成長。

國內(nèi)家庭傳感器的發(fā)展情況

技術(shù)發(fā)展趨勢：家庭傳感器技術(shù)的三個(gè)時(shí)代：

第一代是結(jié)構(gòu)型傳感器，它利用結(jié)構(gòu)參量變化來感受和轉(zhuǎn)化信號(hào)。例如：電阻應(yīng)變式傳感器，利用金屬材料發(fā)生彈性形變時(shí)電阻的變化轉(zhuǎn)化電信號(hào)。

第二代傳感器是70年代開始發(fā)展起來的固體傳感器，由半導(dǎo)體、電介質(zhì)、磁性材料等固體元件構(gòu)成，是利用材料某些特性制成的。如：利用熱電效應(yīng)、霍爾效應(yīng)、光敏效應(yīng)，分別制成熱電偶傳感器、霍爾傳感器、光敏傳感器等。

70年代后期，隨著集成技術(shù)、分子合成技術(shù)、微電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)集成傳感器。集成傳感器包括兩種類型：傳感器本身的集成化和傳感器與后續(xù)電路的集成化。這類傳感器主要具有成本低、可靠性高、性能好、接口靈活等特點(diǎn)。集成傳感器發(fā)展非常迅速，現(xiàn)已占傳感器市場的2/ 3左右，正向著低價(jià)格、多功能和系列化方向發(fā)展。

第三代傳感器是80年代發(fā)展起來的智能傳感器。所謂智能傳感器是指其對(duì)外界信息具有一定檢測、自診斷、數(shù)據(jù)處理以及自適應(yīng)能力，是微型計(jì)算機(jī)技術(shù)與檢測技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。

80年代智能化測量主要以微處理器為核心，把傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)電路、微計(jì)算機(jī)、存貯器及接口集成到一塊芯片上，使傳感器具有一定的人工智能。90年代智能化測量技術(shù)有了進(jìn)一步的提高，在傳感器一級(jí)水平實(shí)現(xiàn)智能化，使其具有自診斷功能、記憶功能、多參量測量功能以及聯(lián)網(wǎng)通信功能等。

國內(nèi)家庭傳感器早期大量出貨主要是安防類傳感器，目前演化成主流兩大板塊：環(huán)境類的家庭傳感類和安防類的家庭傳感器。

目前國內(nèi)已初步形成了長三角、珠三角、環(huán)渤海以及中西部地區(qū)四大區(qū)域集聚發(fā)展的產(chǎn)業(yè)空間格局，產(chǎn)業(yè)地域分布特征明顯。

來源：《2019家庭智能傳感器白皮書》
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