传感器未来发展 分享丨传感器的未来：10年后我们将会生活在一个极端透明的世界

分享丨传感器的未来：10年后我们将会生活在一个极端透明的世界

转自 大数据文摘

作者：彼得·戴曼迪斯

2014年，在芬兰的一个传染病实验室里，卫生研究员佩特里·拉特拉（Petteri Lahtela）发现了一件奇怪的事情，他突然意识到他所研究的很多问题的条件都存在着重叠。例如，在检查一些医生认为互不相关的疾病时，比如莱姆病、心脏病、糖尿病等，他发现所有这些疾病都对睡眠有负面影响。

这就引发了一个因果关系问题。是所有这些疾病都导致了睡眠问题，还是反过来，通过改善睡眠，这些疾病就能够治好，或者至少症状能够得到缓解呢？更加重要的是，怎样才能做到更有效地治愈这些疾病？

拉特拉发现，要想解决这些难题，他需要得到相关数据，很多很多数据。在收集这些信息的过程中，他很快就意识到自己可以利用最近出现的一个技术上的转折点。2015年，在智能手机技术进步的推动下，小而强劲的电池与小而强大的传感器开始融合到一起。事实上，他意识到，由于它们体积小而功能强大，要建造一种新型的睡眠追踪器是完全可能的。

任何电子设备，如果能够测量某个物理量（如光、加速度或温度），然后将这些信息发送给网络上的其他设备，都可以被认为是一种传感器。拉特拉正在考虑的传感器是一种新型心率监测仪。跟踪睡眠的一个很好的方法是监测心率和心率的变异性。虽然市场上已经有了很多这样的追踪器，但是那些都是很有问题的“老型号”。例如，健身腕带和苹果手表，都是通过一个光学传感器测量手腕的血流量的。然而，手腕上的动脉位于皮肤表层以下很深的地方，因此无法对血流量进行完美的测量，而且人们通常不会戴着手表睡觉——这会影响它们原本设计用来测量的睡眠。

拉特拉发明的是这种智能手表的升级版，名为“乌拉戒指”（Oura ring）。这款戒指的主体是一条光滑的黑色钛带，装有3个传感器，可以跟踪和计算10个不同的身体信号，因此它是市场上最精确的睡眠追踪器。穿戴位置和采样率是它的秘密武器。由于手指上的动脉比手腕上的动脉离皮肤表层更近，乌拉戒指能够更好地了解心脏的情况。此外，苹果手表和Garamond每秒只能测量两次血流量，健身腕带最多可以测12次，而乌拉戒指则每秒可以测250次。在独立实验室进行的研究中，更好的成像质量和更高的采样率相结合，使乌拉戒指与医学级别的心率跟踪器相比准确率达到了99%，心率变异性的准确率则达到了98%。

20年前，如此精确的传感器要花费数百万美元，而且必须安置在一个相当大的房间中。而乌拉戒指的价格约为300美元，并可以直接戴在手指上，这就是指数型增长对传感器的影响。传感器发展最重要的结果是通常所称的“物联网”（Internet of Things，IoT），即将遍布全球的智能设备互连网络。为了更好地理解我们已经走了多远，有必要回顾一下这场革命的演变过程。

1989年，发明家约翰·罗姆尼（John Romkey）将一台烤面包机连接到互联网上，使之成为第一个物联网设备。10年后，社会学家内尔·格罗斯（Neil Gross）看到了这个趋势，他在《商业周刊》上发表了一个著名的预测：“在下个世纪，整个地球都会蒙上一层电子皮肤。地球将利用互联网作为支架，来支持和传播它的感觉。现在，这层皮肤正在缝合。它由数百万个嵌入式电子测量设备组成：恒温器、压力表、污染探测器、照相机、麦克风、葡萄糖传感器、心电图仪、脑电图仪等。它们将监测城市和濒危物种、大气、船只、高速公路和卡车车队，以及我们的对话、我们的身体，甚至我们的梦想。”

格罗斯的预测应验了。到2009年，连接到互联网上的设备数量已经超过地球上的总人口数量（125亿个设备，68亿人，或每人1.84个连接设备）。一年后，在智能手机发展的推动下，传感器价格开始暴跌。到2015年，连接到互联网上的设备总数达到了150亿台。由于这些设备中大多数都包含多个传感器，例如，平均每台智能手机大约有20个传感器。这也解释了为什么到2020年，人们通常所称的“我们的万亿传感器世界”将正式登场。

我们当然不会就此止步。斯坦福大学的研究人员估计，到2030年，将有5000亿台联网设备（每台设备装有数十个传感器）。而根据埃森哲咨询公司（Accenture）的研究，这里面所包含的经济价值将达到14.2万亿美元。隐藏在这些数字背后的正是格罗斯的思想：那是记录了地球上的几乎每一种感觉的“电子皮肤”。

以光学传感器为例。柯达工程师史蒂文·萨森（Steven Sasson）于1976年发明了第一台数码相机，它有烤箱那么大，可以拍摄12张黑白照片，而价格则超过了1万美元。到了今天，普通智能手机配备的摄像头在重量、成本和分辨率方面都比萨森的数码相机提高了数千倍。这些摄像头到处都是，汽车上、无人机上、手机上、卫星上，并且拥有几乎令人“毛骨悚然”的图像分辨率。卫星拍摄到的地球影像，已经精确到了半米。无人机则进一步缩小到了一厘米。无人驾驶汽车上的激光雷达传感器更是几乎可以捕捉到所有东西，它每一秒钟都要收集130万个数据点，并能够记录单个光子级别的变化。

在光学传感器上，我们看到了三重趋势：体积和成本不断下降，同时性能大幅提高。第一台商用GPS是1981年上市的，它重达24千克，价格高达119900美元。到2010年，商用GPS的价格已经下降到5美元，体积则小到可以放在你的手指上。为早期火箭导向的“惯性测量装置”就是一个很好的例子。在20世纪60年代中期，那还是一个重达23千克、价格高达2000万美元的设备。如今，你手机里的加速度计和陀螺仪也在做着同样的事情，但只需要4美元，重量还不如一粒米。

这些趋势肯定还会持续下去。我们正从微观世界向纳米世界迈进。这种进步已经导致智能服装、智能珠宝和智能眼镜等浪潮的涌起，上面讲到过的乌拉戒指就是其中一个很好的例子。很快，这些传感器就会进入人的身体。以“智能微尘”（smart dust）为例，这是一个只有灰尘微粒大小的系统，可以感知、存储和传输数据。如今，一粒“智能微尘”的大小像一粒苹果种子那么大。未来，纳米级的智能微粒将会漂浮在我们的血液中，收集数据，探索人体内部—那是科学最后的未知领域之一。

毫无疑问，我们将会学到更多，关于内部的身体，关于外部的一切。这是一个巨大的转变。从这些传感器奔涌而来的数据量有时大得简直令人难以理解。一辆自动驾驶汽车每天会产生4 TB的数据，这相当于1000部电影所包含的信息；一架商用客机则每天会产生40 TB的信息；一个智能工厂，则会产生PB级的信息。

那么，这些数据会给我们带来什么呢？很多，很多。

医生将不再需要依靠每年一次的体检来追踪患者的健康状况，因为他们现在每天24小时、每周7天都能收到大量的量化数据。

农民将随时可以知道土壤和天空中的水分含量，从而精确地进行浇灌，种植出更健康的作物，获得更大的产量，并节约大量的水资源（水的浪费，是全球变暖的一个重要因素）。

在商业领域，由于在快速变化的时代里，面对机会时的机敏和行动时的快捷是最大的优势，因此虽然了解客户的所有信息可能会带来令人担忧的隐私问题，但是它确实为组织提供了令人难以置信的灵活性，这可能是在这个加速发展的时代维持生存的唯一方法。

而且，这一切仍然在进一步加速。在10年之内，我们将会生活在一个几乎所有可以测量的东西都会被持续测量的世界里。那将是一个极端透明的世界。从太空的边缘到海洋的底部，再到你身体的内部，我们的电子皮肤正在形成一个无限可用信息的感觉中枢。不管你喜不喜欢，我们已经生活在了一个“超意识”的星球上。

本文节选自《未来呼啸而来》一书。

中国传感器行业现状及未来发展趋势研究报告（智研咨询重磅发布）

为方便行业人士或投资者更进一步了解传感器行业现状与前景，智研咨询 特推出《2024-2030年中国传感器行业发展模式分析及未来前景规划报告》 （以下简称《报告》）。报告对中国传感器市场做出全面梳理和深入分析，是智研咨询多年连续追踪、实地走访、调研和分析成果的呈现。

为确保传感器行业数据精准性以及内容的可参考价值，智研咨询研究团队通过上市公司年报、厂家调研、经销商座谈、专家验证等多渠道开展数据采集工作，并对数据进行多维度分析，以求深度剖析行业各个领域，使从业者能够从多种维度、多个侧面综合了解2023年传感器行业的发展态势，以及创新前沿热点，进而赋能传感器从业者抢跑转型赛道。

传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，从而实现自动检测和自动控制。传感器通常由敏感元件和转换元件组成，其中敏感元件负责获取外界信息，转换元件则将这些信息转换成适于传输和测量的电信号。传感器的种类繁多，按输入物理量可分为位移传感器、压力传感器、速度传感器、温度传感器、气体传感器等；按工作原理可分为电阻式、电感式、电容式等；按输出信号的性质可分为模拟式传感器和数字式传感器。

传感器技术与通信技术、计算机技术并称现代信息产业的三大支柱，是当代科学技术发展的重要标志之一，是国民经济的基础性、战略性产业，历来得到国家产业政策的大力支持。近年来，我国物联网产业的快速发展，传感器作为我国“强基工程”的核心关键部件之一，是实现工业4.0转型升级、提升各类设备智能性和可靠性的主要组成部分，我国传感器的市场规模及应用场景也得到进一步增长。随着“十四五”期间发展5G、物联网的战略地位逐渐明确，传感器作为数据采集的唯一功能器件，市场规模逐步扩大。数据显示，2022年我国传感器行业市场规模为3145.2亿元，同比增长5.7%。其中压力传感器市场占比最高，约为17.8%，其次为流量传感器和图像传感器，市场占比分别为10.3%和10.2%。

近年来，受益于我国制造业的蓬勃发展，我国压力传感器市场高速增长，但由于压力传感器国产品牌起步较晚、关键核心技术掌握在西方少数发达国家手中，技术水平和产业规模与发达国家相比，仍有一定的差距。从竞争格局来看，国际知名品牌占据了整体市场的主要份额，而国内众多小企业的产品品种较少、低端产品较多、竞争激烈。随着国际经济形势变化，技术市场、资源市场近十年内逐步向中国转移，国内一批规模较大、技术水平较高、生产规模较大的企业，通过差异化经营和强化自主研发、引进国际领先技术等战略的实施，市场份额逐年提升，已初步具备了与国外品牌竞争的实力。

数字化和智能化。随着上下游产业的不断发展，传统传感器的反应速度慢、感测精度差等问题逐渐暴露出来，市场对传感器的需求也逐渐向自动化、智能化的方向转型。与传统传感器相比最大的硬件区别为智能传感器内置了微处理器，让传感器从输出单一且不稳定的模拟信号，升级为经过微处理器后的数字信号，甚至具有执行控制功能，极大程度提高了传感器的测量精度、可靠性及稳定性。拥有微处理器后的传感器能够运用较为复杂的计算与储存能力，使得传感器具备自动诊断、自动补偿、数据存储、双向通讯、逻辑判断等人工智能功能。随着不同种传感器的进一步集成，需要处理的数据在不断增加，因此开发具有高算力的智能传感器，将促进传感器领域应用的拓展。

微型化低能耗。在传感器下游科技领域中，大多行业以微型化为主要发展方向，产品微型化有利于提升产品适应性，降低产品的重量和大小，同时也压缩了成本。传统传感器受体积限制逐渐难以满足便携设备、可穿戴设备等下游行业不断升级的消费需求。从生产加工的角度来看，传感器的体积决定了原材料的利用率，微型化代表材料成本的下降；从性能上看，微型化的能耗可做到大幅降低；从产品角度，传感器的缩小可以释放更多空间，满足下游设备的升级需求同时提高终端用户体验。以微型化传感器代表MEMS器件为例，其体积仅为之前的17%，而成本则是过去的十分之一，因此微型化是未来传感器发展的必然趋势之一。

《2024-2030年中国传感器行业发展模式分析及未来前景规划报告》 是智研咨询重要成果，是智研咨询引领行业变革、寄情行业、践行使命的有力体现，更是传感器领域从业者把脉行业不可或缺的重要工具。智研咨询已经形成一套完整、立体的智库体系，多年来服务政府、企业、金融机构等，提供科技、咨询、教育、生态、资本等服务。

数据说明：

1：本报告核心数据更新至2023年12月，以中国大陆地区数据为主，少量涉及全球及相关地区数据；预测区间涵盖2024-2030年，数据内容涉及传感器市场规模、需求量等。

2：除一手调研信息和数据外，国家统计局、中国海关、行业协会、上市公司公开报告（招股说明书、转让说明书、年报、问询报告等）等权威数据源亦共同构成本报告的数据来源。一手资料来源于研究团队对行业内重点企业访谈获取的一手信息数据，主要采访对象有企业高管、行业专家、技术负责人、下游客户、分销商、代理商、经销商以及上游原料供应商等；二手资料来源主要包括全球范围相关行业新闻、公司年报、非盈利性组织、行业协会、政府机构及第三方数据库等。

3：报告核心数据基于公司严格的数据采集、筛选、加工、分析体系以及自主测算模型，确保统计数据的准确可靠。

4：本报告所采用的数据均来自合规渠道，分析逻辑基于智研团队的专业理解，清晰准确地反映了分析师的研究观点。

报告目录框架：

第一章 传感器行业概述

第一节 传感器概述

一、传感器的定义

二、传感器制造工艺

第二节 传感器的分类

一、按传感器工作原理分类

二、按传感器制造工艺分类

第三节 传感器相关特性

一、传感器静态特性

二、传感器动态特性

三、传感器的线性度

四、传感器的灵敏度

五、传感器的分辨力

第二章 传感器技术发展分析

第一节 世界传感器技术发展分析

一、世界传感器技术研究现状

二、全球传感器技术发展态势

三、2023年国际传感器技术发展动向

第二节 中国传感器技术发展分析

一、我国传感器技术发展分析

二、传感器行业激光技术分析

三、中国传感器技术水平分析

第三节 传感器新技术发展分析

一、引入新技术发展新功能

二、利用新材料发展新产品

三、紧跟用户需求更易操作

第三章 国内外传感器行业发展综述

第一节 国际传感器行业发展分析

一、全球传感器生产中心

二、2023年国际传感器行业态势

三、世界发达国家传感器发展分析

第二节 国内传感器行业发展分析

一、我国传感器行业发展历程

二、中外传感器市场存在的差距

三、2023年我国传感器项目建设情况

第三节 我国传感器技术及产业特点

一、传感器产业发展特点

二、传感器产业发展存在的问题

第四章 我国传感器行业市场分析

第一节 我国传感器市场分析

一、2023年我国传感器市场分析

二、“十三五”期间传感器市场规模

第二节 “十三五”期间我国传感器市场需求分析

一、“十三五”期间汽车传感器市场需求

二、“十三五”期间消费电子传感器需求

三、2023年惯性传感器市场需求

第五章 传感器行业上游产业分析

第一节 电子信息产业运行分析

一、2023年电子信息产业基本情况

二、2023年电子信息产业运行特点

三、“十四五”期间电子信息产业规划

第二节 2023年电子元器件行业运行分析

一、2023年电子元器件行业基本情况

二、2023年电子元器件行业运行特点

三、“十四五”期间电子元器件产业规划

第六章 传感器在工业生产中的应用分析

第一节 工业经济运行分析

一、2023年我国规模以上工业运行情况

二、2023年我国经济总体运行情况

第二节 传感器在工业生产中的应用分析

一、传感器在工业应用中市场前景

二、工业传感器市场多极化趋势分析

第七章 传感器在汽车行业的应用分析

第一节 汽车行业运行分析

一、2023年我国汽车产量、销售情况分析

二、“十四五”期间汽车工业发展规划解读

第二节 传感器在汽车行业的应用分析

一、汽车传感器的应用

二、汽车传感器的市场前景

三、安全需求带动传感器市场空间

第三节 汽车细分领域传感器市场分析

一、改装车传感器市场分析

二、载重车传感器市场分析

三、汽车压力传感器分析

第八章 传感器在物联网中的应用分析

第一节 物联网行业发展分析

一、2023年我国物联网发展现状分析

二、“十四五”期间物联网行业发展规划

三、我国物联网市场容量分析

第二节 传感器在物联网中的应用分析

一、传感器在物联网领域的应用

二、“十四五”期间物联网传感器市场前景

第九章 传感器在其他行业应用分析

第一节 传感器在轨道交通中的应用分析

一、“十四五”期间我国轨道交通发展规划

二、传感器在轨道交通领域的应用

三、铁路建设带来巨大的传感器市场

第二节 传感器在风电行业的应用分析

一、传感器技术在风电行业应用

二、2019-2023年我国风电产业发展分析

第三节 传感器在其他领域的应用分析

一、光电传感器在机场物流行业的典型应用

二、无线传感器网络技术在现代精细农业应用

三、微悬臂梁传感器及其在生化领域的应用

第十章 传感器行业竞争分析

第一节 传感器市场竞争分析

一、传感器产业集中度分析

二、我国传感器市场竞争分析

第二节 我国传感器市场风险

一、传感器市场存在问题分析

二、风险的处理

第十一章 传感器行业重点企业分析

第一节 森霸传感科技股份有限公司

一、公司概况

二、公司经营现状

三、公司财务分析

第二节 汉威科技集团股份有限公司

一、公司概况

二、公司经营现状

三、公司财务分析

第三节 中航电测仪器股份有限公司

一、公司概况

二、公司经营现状

三、公司财务分析

第四节 航天时代电子技术股份有限公司

一、公司概况

二、公司经营现状

三、公司财务分析

第五节 华工科技产业股份有限公司

一、公司概况

二、公司经营现状

三、公司财务分析

第六节 歌尔股份有限公司

一、公司概况

二、公司经营现状

三、公司财务分析

第七节 霍尼韦尔

一、公司概况

二、公司经营现状

三、公司财务分析

第八节 恩智浦半导体

一、公司概况

二、公司经营现状

三、公司财务分析

第九节 宁波柯力传感科技股份有限公司

一、公司概况

二、公司经营现状

三、公司财务分析

第十节 意法半导体

一、公司概况

二、公司经营现状

三、公司财务分析

第十一节 德州仪器

一、公司概况

二、公司经营现状

三、公司财务分析

第十二章 全球传感器行业趋势预测

第一节 国外传感器技术发展趋势分析

一、全球传感技术发展趋势

二、2024-2030年全球传感器市场发展趋势

三、全球传感器行业发展难题

第二节 我国传感器发展趋势分析

一、我国传感器技术发展趋势分析

二、我国传感器产业发展新动向

第三节 2024-2030年国内传感器市场预测

一、2024-2030年传感器的总需求量预测

二、2024-2030年传感器市场产品结构预测

三、2024-2030年汽车传感器市场规模预测

第十三章 传感器行业发展环境分析

第一节 宏观经济环境分析

第二节 宏观政策调控方向

第三节 传感器行业产业政策

一、传感器行业的标准制定

二、传感器产业化发展方向

第十四章 传感器行业投资分析

第一节 传感器行业投资前景分析

一、传感器行业投资前景分析

二、传感器市场的商业发展机遇

第二节 传感器行业投资风险分析

一、传感器产业面临的机遇与挑战

二、应对策略分析

图表目录：部分

图表1：全球著名传感器厂商及产品应用领域

图表2：全球传感器发展历程

图表3：2019-2023年全球传感器市场规模

图表4：2019-2023年欧美传感器市场规模走势图

图表5：2019-2023年日本传感器产值规模

图表6：国内传感器行业发展历程

图表7：国内传感器企业的主要布局区域

图表8：2019-2023年中国传感器行业市场规模情况

图表9：2019-2023年中国传感器行业细分市场规模情况

图表10：2019-2023年中国传感器行业细分产品市场规模情况

图表11：2019-2023年中国汽车传感器市场需求规模

图表12：2019-2023年中国消费电子传感器销售规模情况

图表13：2019-2023年中国MEMS 惯性传感器市场规模

更多图表见正文……

智研咨询 作为中国产业咨询领域领导品牌，以“用信息驱动产业发展，为企业投资决策赋能”为品牌理念。公司融合定量分析与定性分析方法，用自主研发算法，结合行业交叉大数据，通过多元化分析，挖掘定量数据背后根因，剖析定性内容背后逻辑，客观真实地阐述行业现状，审慎地预测行业未来发展趋势，为客户提供专业的行业分析、市场研究、数据洞察、战略咨询及相关解决方案，助力客户提升认知水平、盈利能力和综合竞争力。主要服务包含精品行研报告、专项定制、月度专题、可研报告、商业计划书、产业规划 等。提供周报/月报/季报/年报 等定期报告和定制数据，内容涵盖政策监测、企业动态、行业数据、产品价格变化、投融资概览、市场机遇及风险分析等。

相关问答

随着物联网的高速发展,人们对于传感器技术的需求不断提高,希望实现更多更快速、有效、精准的测量要求。举个例子,以前的人们并不注重度量技术,更在意能否节...

1、传感器技术应用的安全性将得到改善,其对事物的安全监测将更敏锐,因为不安全的情况将很容易预测。2、自主传感器技术将成为可能,它带有集成电源且可长距离...

[回答]传感器未来将会向集成化、多功能化、智能化等方向发展。随着集成化技术的发展,像压阻式和电容式传感器就是属于集成化压力传感器。多功能化发展是将...

看看我们自身的传感器,就能找到未来传感器的发展方向。我们身上有视觉传感器(眼睛)、听觉传感器、嗅觉传感器、温度传感器、压力传感器、痛觉传感器等等,他...

智能传感器发展主要分为三个阶段,即数字化阶段、智能化补偿和校准阶段、智能化应用和网络阶段。达到第三阶段的传感器,拥有信号的检测和处理、逻辑判断、双向...

中国传感器行业市场潜力大政策形势好近年来随着中国制造业不断升级,智能制造快速发展,在工业领域的应用快速推进,带动了传感器行业市场快速发展,国...中国传感...

传感器是能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。传感器的种类很多,按照不同的功能,不同的适用...

[最佳回答]上海勤酬电子秤一、光纤压力传感器这是一类研究成果较多的传感器,但投入实际领域的并不是太多。它的工作原理是利用敏感元件受压力作用时的形变与...

(1)敏感元件(传感元件又称变换器)(2)信号调节与转换电路(把传感元件输出的电信号转换成为便于显示、记录、处理和控制的有用电信号的电路)(3)信号放大器(4)电...

物联网是一项快速发展的技术,旨在将所有设备连接到现有的互联网基础设施。物联网是当下发展的热门行业,是新基建的核心和推动引擎,这些设备已连接到互联网并配...