前言：前幾日的物聯(lián)網(wǎng)展會上，華強(qiáng)安防網(wǎng)記者采訪到專注智能家居傳感器的中安消物聯(lián)，談及整個傳感器市場這只是管中窺豹，那么現(xiàn)階段，整個傳感器市場是個啥情況呢？

　　人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息，必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官，在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動中它們的功能就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。為適應(yīng)這種情況，就需要傳感器。因此可以說，傳感器在信息領(lǐng)域是一個相對于人類五官的存在，又稱之為電五官。新技術(shù)革命的到來，世界開始進(jìn)入信息時代，在利用信息的過程中，傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段，那么現(xiàn)在的傳感器的市場到底如何?

　　產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

中國傳感器的市場近幾年一直持續(xù)增長，增長速度超過20%，傳感器應(yīng)用四大領(lǐng)域?yàn)楣I(yè)及汽車電子產(chǎn)品、通信電子產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品專用設(shè)備。

2012年中國傳感器行業(yè)發(fā)展總體規(guī)模逐漸擴(kuò)大，顯著應(yīng)用于汽車工業(yè)中包括汽車輪胎中的傳感器應(yīng)用、安全氣囊中的傳感器應(yīng)用、底盤系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用、發(fā)動機(jī)運(yùn)行管理系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用、廢氣與空氣質(zhì)量控制系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用和需求、ABS中的傳感器應(yīng)用和需求、車輛行駛安全系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用和需求、汽車防盜系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用和需求、發(fā)動機(jī)燃燒控制系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用和需求、汽車定位系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用和需求、汽車其他系統(tǒng)中的傳感器應(yīng)用和需求。

除此以外，中國傳感器在其他領(lǐng)域也有新的應(yīng)用，如工業(yè)控制領(lǐng)域、在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域、在設(shè)施農(nóng)業(yè)中、在多媒體圖像領(lǐng)域、其它有關(guān)傳感器的應(yīng)用?；仡欀袊鴤鞲衅餍袠I(yè)，雖然發(fā)展迅速，但是也存在一些不利的因素。如在產(chǎn)品技術(shù)上產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱、科技與生產(chǎn)脫節(jié)、產(chǎn)品技術(shù)水平偏低、產(chǎn)品種類欠缺、企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)能力弱。

但另一方面國家不斷制定有利傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略與政策，全年整機(jī)系統(tǒng)市場的快速發(fā)展，新興技術(shù)的不斷推動也都成為傳感網(wǎng)發(fā)展的利好因素。

市場容量

據(jù)中國產(chǎn)業(yè)調(diào)研網(wǎng)發(fā)布的中國傳感器市場現(xiàn)狀調(diào)研與發(fā)展趨勢分析報告(2016-2020年)顯示，在政府的支持下，我國的傳感器技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)取得了長足進(jìn)步。國內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)在“雙加工程”即：加快力度加快發(fā)展的方針指導(dǎo)下，建立了中國敏感元器件與傳感器生產(chǎn)基地。

目前，國內(nèi)有三大傳感器生產(chǎn)基地，分別為：安徽基地主要是建立力、光敏規(guī)模經(jīng)濟(jì);陜西基地1990年2月成立了陜西省敏感技術(shù)產(chǎn)業(yè)集團(tuán)公司，主要是建立電壓敏、熱敏、汽車電子規(guī)模經(jīng)濟(jì)為主要目標(biāo);黑龍江基地主要建立氣、濕敏規(guī)模經(jīng)濟(jì)為主要目標(biāo)。

而目前我國已有1700多家從事傳感器的生產(chǎn)和研發(fā)的企業(yè)，其中從事微系統(tǒng)研制、生產(chǎn)的有50多家。同時，傳感器越來越多地被應(yīng)用到社會發(fā)展及人類生活的各個領(lǐng)域，如工業(yè)自動化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、航天技術(shù)、軍事工程、機(jī)器人技術(shù)、資源開發(fā)、海洋探測、環(huán)境監(jiān)測、安全保衛(wèi)、醫(yī)療診斷、交通運(yùn)輸、家用電器等。

據(jù)統(tǒng)計，至2015年，我國物聯(lián)網(wǎng)整體市場規(guī)模將或達(dá)到7500億元，傳感器產(chǎn)業(yè)將從中直接受益。據(jù)預(yù)測，未來5年中國傳感器市場將穩(wěn)步快速發(fā)展，在物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模大幅增長的動力之下，2015年中國傳感器市場規(guī)模有望達(dá)到1213億元左右。

市場格局

我國傳感器的生產(chǎn)企業(yè)主要集中在長三角地區(qū)，并逐漸形成以北京、上海、南京、深圳、沈陽和西安等中心城市為主的區(qū)域空間布局。

長三角區(qū)域：以上海、無錫、南京為中心，逐漸形成包括熱敏、磁敏、圖像、稱重、光電、溫度、氣敏等較為完備的傳感器生產(chǎn)體系及產(chǎn)業(yè)配套。

珠三角區(qū)域：以深圳中心城市為主，由附近中小城市的外資企業(yè)組成以熱敏、磁敏、超聲波、稱重為主的傳感器產(chǎn)業(yè)體系。

東北地區(qū)：以沈陽、長春、哈爾濱為主，主要生產(chǎn)MEMS力敏傳感器、氣敏傳感器、濕敏傳感器。

京津區(qū)域：主要以高校為主，從事新型傳感器的研發(fā)，在某些領(lǐng)域填補(bǔ)國內(nèi)空白。北京已建立微米/納米國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。中部地區(qū)：以鄭州、武漢、太原為主，產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合的模式，在PTC/NTC熱敏電阻、感應(yīng)式數(shù)字液位傳感器和氣體傳感器等產(chǎn)業(yè)方面發(fā)展態(tài)勢良好。

此外，傳感器產(chǎn)業(yè)伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，在其他區(qū)域如陜西、四川和山東等地發(fā)展很快。

面臨問題

一是核心技術(shù)和基礎(chǔ)能力缺乏，創(chuàng)新能力弱。傳感器在高精度、高敏感度分析、成分分析和特殊應(yīng)用的高端方面差距巨大，中高檔傳感器產(chǎn)品幾乎100%從國外進(jìn)口，90%芯片依賴國外，國內(nèi)缺乏對新原理、新器件和新材料傳感器的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化能力。

二是共性關(guān)鍵技術(shù)尚未真正突破。設(shè)計技術(shù)、封裝技術(shù)、裝備技術(shù)等方面都存在較大差距。國內(nèi)尚無一套有自主知識產(chǎn)權(quán)的傳感器設(shè)計軟件，國產(chǎn)傳感器可靠性比國外同類產(chǎn)品低1-2個數(shù)量級，傳感器封裝尚未形成系列、標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一接口。傳感器工藝裝備研發(fā)與生產(chǎn)被國外壟斷。

三是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，品種、規(guī)格、系列不全，技術(shù)指標(biāo)不高。國內(nèi)傳感器產(chǎn)品往往形不成系列，產(chǎn)品在測量精度、溫度特性、響應(yīng)時間、穩(wěn)定性、可靠性等指標(biāo)與國外也有相當(dāng)大的差距。四是企業(yè)能力弱，從目前市場份額和市場競爭力指數(shù)來看，外資企業(yè)仍占據(jù)較大的優(yōu)勢。

我國傳感器企業(yè)95%以上屬小型企業(yè)，規(guī)模小、研發(fā)能力弱、規(guī)模效益差。針對這些問題，我國應(yīng)該如何分步去解決?如何提高綜合競爭力，并逐步參與到國際競爭中去?

前景預(yù)測

我國2015年傳感器需求量可高達(dá)32億只，市場規(guī)模可達(dá)1213億元左右，足以形成傳感器產(chǎn)業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。除了工業(yè)自動化系統(tǒng)、大型重點(diǎn)工程配套以及汽車電子化、家電類產(chǎn)品的應(yīng)用之外，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、環(huán)保檢測與治理、醫(yī)療衛(wèi)生以及食品檢測類市場領(lǐng)域里的應(yīng)用是突如其來、無法估量的。

此外，國內(nèi)水資源控制系統(tǒng)和家電類商品正處于由傳統(tǒng)技術(shù)向節(jié)能減排和技術(shù)升級的發(fā)展階段，變頻式空調(diào)和家用吸塵器、洗衣機(jī)、太陽能熱水器，特別是大型中央空調(diào)器已開始大量使用壓力控制、溫度調(diào)節(jié)等系統(tǒng)，這就為各種傳感器在家用空調(diào)、洗衣機(jī)、吸塵器、家庭供水系統(tǒng)等方面的應(yīng)用開辟了廣闊的空間，構(gòu)成了我國新的市場需求和應(yīng)用增長點(diǎn)。

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機(jī)器人傳感器

為了檢測作業(yè)對象及環(huán)境或機(jī)器人與它們的關(guān)系，在機(jī)器人上安裝了觸覺傳感器、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，大大改善了機(jī)器人工作狀況，使其能夠更充分地完成復(fù)雜的工作。由于外部傳感器為集多種學(xué)科于一身的產(chǎn)品，有些方面還在探索之中，隨著外部傳感器的進(jìn)一步完善，機(jī)器人的功能越來越強(qiáng)大，將在許多領(lǐng)域?yàn)槿祟愖龀龈筘暙I(xiàn)。

機(jī)器人傳感器分類

根據(jù)檢測對象的不同可分為內(nèi)部傳感器和外部傳感器。

a.內(nèi)部傳感器：用來檢測機(jī)器人本身狀態(tài)(如手臂間角度)的傳感器。多為檢測位置和角度的傳感器。

b.外部傳感器：用來檢測機(jī)器人所處環(huán)境(如是什么物體，離物體的距離有多遠(yuǎn)等)及狀況(如抓取的物體是否滑落)的傳感器。具體有物體識別傳感器、物體探傷傳感器、接近覺傳感器、距離傳感器、力覺傳感器，聽覺傳感器等。

具體有：

明暗覺

檢測內(nèi)容：是否有光，亮度多少

應(yīng)用目的：判斷有無對象，并得到定量結(jié)果

傳感器件：光敏管、光電斷續(xù)器

色覺

檢測內(nèi)容：對象的色彩及濃度

應(yīng)用目的：利用顏色識別對象的場合

傳感器件：彩色攝像機(jī)、濾波器、彩色CCD

位置覺

檢測內(nèi)容：物體的位置、角度、距離

應(yīng)用目的：物體空間位置、判斷物體移動

傳感器件：光敏陣列、CCD等

形狀覺

檢測內(nèi)容：物體的外形

應(yīng)用目的：提取物體輪廓及固有特征，識別物體

傳感器件：光敏陣列、CCD等

接觸覺

檢測內(nèi)容：與對象是否接觸，接觸的位置

應(yīng)用目的：確定對象位置，識別對象形態(tài)，控制速度，安全保障，異常停止，尋徑

傳感器件：光電傳感器、微動開關(guān)、薄膜特點(diǎn)、壓敏高分子材料

壓覺

檢測內(nèi)容：對物體的壓力、握力、壓力分布

應(yīng)用目的：控制握力，識別握持物，測量物體彈性

傳感器件：壓電元件、導(dǎo)電橡膠、壓敏高分子材料

力覺

檢測內(nèi)容：機(jī)器人有關(guān)部件(如手指)所受外力及轉(zhuǎn)矩

應(yīng)用目的：控制手腕移動，伺服控制，正解完成作業(yè)

傳感器件：應(yīng)變片、導(dǎo)電橡膠

接近覺

檢測內(nèi)容：對象物是否接近，接近距離，對象面的傾斜

應(yīng)用目的：控制位置，尋徑，安全保障，異常停止

傳感器件：光傳感器、氣壓傳感器、超聲波傳感器、電渦流傳感器、霍爾傳感器

滑覺

檢測內(nèi)容：垂直握持面方向物體的位移，重力引起的變形

應(yīng)用目的：修正握力，防止打滑，判斷物體重量及表面狀態(tài)

傳感器件：球形接點(diǎn)式、光電旋轉(zhuǎn)傳感器、角編碼器、振動檢測器

機(jī)器人主要的傳感器

視覺：

20世紀(jì)50年代后期出現(xiàn)，發(fā)展十分迅速，是機(jī)器人中最重要的傳感器之一。

機(jī)器視覺從20世紀(jì)60年代開始首先處理積木世界，后來發(fā)展到處理室外的現(xiàn)實(shí)世界。20世紀(jì)70年代以后，實(shí)用性的視覺系統(tǒng)出現(xiàn)了。

視覺一般包括三個過程：圖像獲娶圖像處理和圖像理解。相對而言，圖像理解技術(shù)還很落后。

力覺：

機(jī)器人力傳感器就安裝部位來講，可以分為關(guān)節(jié)力傳感器、腕力傳感器和指力傳感器。

國際上對腕力傳感器的研究是從20世紀(jì)70年代開始的，主要研究單位有美國的DRAPER實(shí)驗(yàn)室、SRI研究所、IBM公司和日本的日立公司、東京大學(xué)等單位。

觸覺：

作為視覺的補(bǔ)充，觸覺能感知目標(biāo)物體的表面性能和物理特性：柔軟性、硬度、彈性、粗糙度和導(dǎo)熱性等。

觸覺研究從20世紀(jì)80年代初開始，到20世紀(jì)90年代初已取得了大量的成果。

接近覺：

研究它的目的是使機(jī)器人在移動或操作過程中獲知目標(biāo)(障礙)物的接近程度，移動機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)避障，操作機(jī)器人可避免手爪對目標(biāo)物由于接近速度過快造成的沖擊。

聽覺：

(1)特定人的語音識別系統(tǒng)

特定人語音識別方法是將事先指定的人的聲音中的每一個字音的特征矩陣存儲起來，形成一個標(biāo)準(zhǔn)模板(或叫模板)，然后再進(jìn)行匹配。它首先要記憶一個或幾個語音特征，而且被指定人講話的內(nèi)容也必須是事先規(guī)定好的有限的幾句話。特定人語音識別系統(tǒng)可以識別講話的人是否是事先指定的人，講的是哪一句話。

(2)非特定人的語音識別系統(tǒng)

非特定人的語音識別系統(tǒng)大致可以分為語言識別系統(tǒng)，單詞識別系統(tǒng)，及數(shù)字音(0~9)識別系統(tǒng)。非特定人的語音識別方法則需要對一組有代表性的人的語音進(jìn)行訓(xùn)練，找出同一詞音的共性，這種訓(xùn)練往往是開放式的，能對系統(tǒng)進(jìn)行不斷的修正。在系統(tǒng)工作時，將接收到的聲音信號用同樣的辦法求出它們的特征矩陣，再與標(biāo)準(zhǔn)模式相比較?？此c哪個模板相同或相近，從而識別該信號的含義。