根據(jù)國家標準GB7665-87，傳感器的定義是“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。即傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，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。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。
傳感器作為人類從外界獲取信息的重要手段之一，在各行各業(yè)都發(fā)揮著無法取代的作用。伴隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，傳感器與無線傳感技術(shù)成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵所在，給傳感器產(chǎn)業(yè)帶來廣闊的未來前景。
市場，期待井噴
2015年，工信部電子元器件行業(yè)發(fā)展研究中心預(yù)估，全球各類敏感元件與傳感器市場將可到1770億美元。未來5年，世界傳感器領(lǐng)域復(fù)合增長率將超過10%。
很多相關(guān)研究表明亞太地區(qū)將成為最有潛力的傳感器市場。英泰諾咨詢公司指出，在全球傳感器市場，未來幾年亞太地區(qū)市場份額將持續(xù)增長，預(yù)計2016年將提高至38.1%，北美和西歐市場份額將略有下降。交通、信息通信成為市場增長最快的領(lǐng)域。其預(yù)測，2016年全球汽車傳感器規(guī)模可達419.7億歐元，占全球市場的22.8%;信息通信行業(yè)至2016年也可達421.6億歐元，占全球市場的22.9%，且有可能成為最大的單一應(yīng)用市場。
中國正逐漸成為傳感器國際競爭中的主戰(zhàn)場。據(jù)統(tǒng)計，至2015年，我國物聯(lián)網(wǎng)整體市場規(guī)模達到7500億元。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)模達到1213億元左右。據(jù)賽迪顧問預(yù)測，“十三五”期間，中國傳感器市場年均復(fù)合增長率將達到31%以上。
這意味著，誰能成功搶占中國市場，必將在傳感器市場分得那塊最大的蛋糕。于是，全球跨國巨頭紛紛加緊在中國傳感市場的布局，本土傳感器企業(yè)亦呈現(xiàn)爆發(fā)性增長。目前我國已有1700多家從事傳感器生產(chǎn)和研發(fā)的企業(yè)，但行業(yè)整體素質(zhì)參差不齊，企業(yè)規(guī)模以小型企業(yè)為主，占比近70%。同時，多數(shù)企業(yè)集中于低端產(chǎn)品的生產(chǎn)，以價格競爭為主，競爭較為激烈，而高端產(chǎn)品集中在龍頭企業(yè)及外資企業(yè)之中。
可以預(yù)見的是，在市場驅(qū)動下，傳感器行業(yè)整合勢在必行。大公司通過兼并重組，掌控技術(shù)標準和專利，在“高、精、尖”傳感器和新型傳感器市場上逐步形成壟斷地位。在大企業(yè)的競爭壓力下，中小企業(yè)則向“小而精、小而專”的方向發(fā)展，開發(fā)專有技術(shù)，產(chǎn)品定位特定細分市場。
應(yīng)用，潛力無限
當前，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。在中國市場，傳感器應(yīng)用四大領(lǐng)域為工業(yè)及汽車電子產(chǎn)品、通信電子產(chǎn)品、消費電子產(chǎn)品專用設(shè)備。
而隨著技術(shù)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(yīng)用市場發(fā)展迅速。除了工業(yè)自動化系統(tǒng)、大型重點工程配套以及汽車電子、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)用也開辟了廣闊的空間，構(gòu)成了傳感器新的市場需求和應(yīng)用增長點。
此外，形形色色的傳感器早已滲透進我們生活的方方面面，采集到的海量數(shù)據(jù)構(gòu)成了智能物聯(lián)的基礎(chǔ)。在物聯(lián)網(wǎng)時代，上億計的傳感器被嵌入到諸如移動通信終端、智能穿戴設(shè)備、汽車和工業(yè)機器等各種設(shè)備中，云服務(wù)的出現(xiàn)為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)提供存儲空間，并使實時在線處理成為可能。
2006年，惠普提出了野心勃勃的“地球中樞神經(jīng)系統(tǒng)”項目，計劃在全球安裝十億個甚至更多的傳感器，并利用這些靈敏的“聽診器”監(jiān)測地球的健康狀況，采取更切實有效的行動，以期避免各種災(zāi)害的發(fā)生。
由中國國家話劇院、新華網(wǎng)融媒體未來研究院、荷蘭國家數(shù)學(xué)與計算機中心聯(lián)手打造的國內(nèi)第一次劇場傳感實驗——《戰(zhàn)馬》“襲”心，于2015年11月18日在上海進行首次實驗。研究組從該劇中招募30名志愿者，通過高科技的生物傳感技術(shù)全程觀測并記錄他們觀看演出時的體感反映，從而更深入了解人類的情感。
毫無疑問，搭乘物聯(lián)網(wǎng)的東風，傳感器的應(yīng)用發(fā)展正在以超乎我們想象的速度飛速發(fā)展，不斷刷新我們的認知。
技術(shù)，亟待突破
對于傳感器技術(shù)的未來發(fā)展，很多觀點都是不謀而合的。集成化、多功能化、智能化、小型化是被業(yè)界普遍認可的傳感器四大未來發(fā)展趨勢。
隨著集成化技術(shù)的發(fā)展，各類混合集成和單片集成式壓力傳感器相繼出現(xiàn)。集成化壓力傳感器有壓阻式、電容式等類型，其中壓阻式集成化傳感器發(fā)展快、應(yīng)用廣。
傳感器的多功能化也是其發(fā)展方向之一。把多個功能不同的傳感元件集成在一起，除可同時進行多種參數(shù)的測量外，還可對這些參數(shù)的測量結(jié)果進行綜合處理和評價，可反映出被測系統(tǒng)的整體狀態(tài)。
傳感器與微處理器相結(jié)合，使之不僅具有檢測功能，還具有信息處理、邏輯判斷、自診斷、以及“思維”等人工智能，稱之為傳感器的智能化。借助于半導(dǎo)體集成化技術(shù)把傳感器部分與信號預(yù)處理電路、輸入輸出接口、微處理器等制作在同一塊芯片上，即成為大規(guī)模集成智能傳感器?？梢哉f智能傳感器是傳感器技術(shù)與大規(guī)模集成電路技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它的實現(xiàn)將取決于傳感技術(shù)與半導(dǎo)體集成化工藝水平的提高與發(fā)展。這類傳感器具有多功能、高性能、體積小、適宜大批量生產(chǎn)和使用方便等優(yōu)點，可以肯定地說，是傳感器重要的方向之一。
隨著集成微電子機械加工技術(shù)的日趨成熟，MEMS傳感器將半導(dǎo)體加工工藝引入傳感器的生產(chǎn)制造，實現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)，并為傳感器微型化發(fā)展提供了重要的技術(shù)支撐。
此外，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，對傳統(tǒng)傳感技術(shù)又提出了新的要求，產(chǎn)品正逐漸向無線數(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。
對傳感器的創(chuàng)新發(fā)展，另一不可忽視的趨勢是新材料技術(shù)的突破加快了多種新型傳感器的涌現(xiàn)。新型敏感材料是傳感器的技術(shù)基礎(chǔ)，材料技術(shù)研發(fā)是提升性能、降低成本和技術(shù)升級的重要手段。如《2014-2018年中國傳感器制造行業(yè)發(fā)展前景與投資預(yù)測分析報告》指出，光纖傳感器具有抗電磁干擾、輕巧、靈敏度高等優(yōu)勢，可以將信息傳感與信號傳輸合二為一，便于構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)，易于實現(xiàn)遠距離監(jiān)控和多點實時監(jiān)測。在政策推動和規(guī)模效應(yīng)的作用下，光纖傳感器的市場空間越來越廣闊。
隨著“全面感知”、萬物互聯(lián)的智能時代到來，傳感器的應(yīng)用需求正呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。然而，目前中國傳感器產(chǎn)業(yè)也面臨用戶需求多樣化、對器件性能要求越來越高、市場化程度不足、產(chǎn)業(yè)鏈不完善等挑戰(zhàn)。對于傳感器企業(yè)來說，了解終端應(yīng)用需求，結(jié)合硬件、軟件、工藝等產(chǎn)業(yè)鏈上下游進行協(xié)同創(chuàng)新，以技術(shù)突破搶占市場先機，縮短產(chǎn)品上市時間，加速產(chǎn)業(yè)化進程是在未來市場競爭中的致勝之道。
