應用于無人機和機器人的傳感器市場強勁增長,2015年達到3.51億美元,預計2021年將達到7.09億美元,2015~2021年的復合年增長率為12.4%。
正在來臨的機器人技術革命將覆蓋廣泛的市場
由于各種應用領域的推動,2015~2021年無人機和機器人市場的復合年增長率為9.4%,預計2021年將達到460億美元。
當前,我們見證了無人機和機器人市場的新興活力,以及對關鍵傳感器技術(如MEMS和圖像傳感器)的需求。目前已經開發(fā)成熟的市場(如手機和汽車)正被創(chuàng)新者帶入新興的無人機和機器人領域。由于新的應用出現,加強了對傳感器技術的需求,形成了良性循環(huán)。
無人機和機器人最大的兩個市場是國防和工業(yè),兩者都歸功于美國和中國的政府政策。近年來,東太平洋一側已經在進行大規(guī)模的機器人投資,西太平洋也在機器人制造方面進行類似規(guī)模的投入。在全球范圍內,美國通過機器人增強了自身的工業(yè)生產能力,而中國通過最新的機器人技術還提高了軍事能力。
經過深入研究,我們已經確定了無人機和機器人的至少十個新應用,每年將產生超過10億美元的營收。由于眾多新應用覆蓋廣泛的市場,包括消費類無人機、自動駕駛汽車、服務機器人、外骨骼、遠程監(jiān)控等,無人機和機器人市場將逐步走出軍事和工業(yè)領域。這些新應用對未來五年復合年增長率的貢獻在40%以上。
對于每個市場,多種機器人及其應用正受到眾多新興廠商的關注和探討。多種競爭技術共存——這是早期市場固有的復雜性。本報告介紹了這個復雜的生態(tài)系統,其中一些應用市場將引起機器人的“寒武紀生命大爆發(fā)(Cambrian Explosion)”。
傳感器是新興的機器人技術革命的關鍵要素
機器人是一個由執(zhí)行機構、驅動裝置、感測裝置和控制系統和復雜機械等組成的閉環(huán)裝置。當前工業(yè)革命(工業(yè)4.0)面臨的突出需求——感測裝置(傳感器),工業(yè)界希望把各種傳感器引入工業(yè)生產中,利用它獨有的數據采集等優(yōu)勢,打造高度智能化的生產模式。這給傳感器行業(yè)帶來無限發(fā)展機遇。手機和汽車已經在聲學、光學和位置傳感器方面有了成熟的應用經驗,而新的傳感器(如觸覺、微波和環(huán)境傳感器)將逐步應用于無人機和機器人。
傳感器在機器人的控制中起了非常重要的作用,正因為有了傳感器,機器人才具備了類似人類的知覺功能和反應能力。為了檢測作業(yè)對象及環(huán)境或機器人與它們的關系,在機器人上安裝了視覺傳感器、力覺傳感器、接近覺傳感器、超聲波傳感器和聽覺傳感器等,大大改善了機器人工作狀況,使其能夠更充分地完成復雜的工作。隨著傳感器技術的進一步完善,機器人的功能越來越強大,將在許多領域為人類做出更大貢獻。
光學傳感器,尤其是可見光攝像頭、激光雷達和3D攝像頭,是無人機和機器人市場爆發(fā)的主要受益者。聲學和位置傳感器也將享受無人機和機器人市場帶來的紅利——兩位數年增長率。目前,應用于無人機和機器人的傳感器市場為3.51億美元,預計到2021年將達到7.09億美元,復合年增長率為12.4%。
在我們研究中,最令人大開眼界的發(fā)現是傳感器的市場營收來自非常多樣的應用領域,包括消費、商業(yè)、運輸、醫(yī)療、安防、工業(yè)和國防等。從市場營銷角度來看,這對專注于幾個特殊利基市場的小公司特別有利。無人機和機器人市場是新興傳感技術的完美目標。
關鍵技術正在研發(fā)中,如3D攝像頭、激光雷達和超精密陀螺儀
新興廠商,如Parrot、iRobot和大疆創(chuàng)新(DJI),已經能夠從它們的技術和市場中挖掘出顯著的價值。上述公司是無人機和機器人創(chuàng)新公司的楷模,因為它們有能力從新的傳感子系統中創(chuàng)造新品、挖掘價值,如iRobot的Vision SLAM、Parrot的電子穩(wěn)定攝像頭、大疆創(chuàng)新的陀螺儀穩(wěn)定萬向支架。掌握傳感技術對于無人機和機器人公司來說,是至關重要的。
另一方面,目前正在研發(fā)中的傳感器正經歷一個困難時期,公司努力尋找關鍵的市場應用,以維持研發(fā)工作。傳感器公司通常依賴于其它市場或是希望另一方發(fā)展,如物聯網。因此,系統制造商與傳感器公司行為之間存在一定的不匹配性。在最壞的情況下,傳感器公司可能錯失整個生態(tài)系統的機遇。本報告旨在提供無人機和機器人領域新興的傳感器市場需求,以及潛在的商業(yè)機遇。
一方面,市場上有很多非常合適的技術。超聲波傳感器、接近傳感器、慣性測量單元、磁性和光學編碼器,當然,小型攝像頭模組也都可以集成于無人機和機器人。另一方面,新型傳感器正準備改變我們的世界。3D感測(3D攝像頭、聲納、雷達和激光雷達)和其它傳感技術,如多光譜、紅外成像和氣體感測等,將是機器人革命必備的要素。最后,軟件算法也不能忽視,傳感器融合算法(從慣性傳感器、圖像傳感器到3D成像和測距儀)是保證機器人正常運行的無形因素。