传感器强国全球五大传感器顶尖国家到底是谁？

发布时间：2025-02-24 09:02:31

全球五大传感器顶尖国家到底是谁？

著名杂志《福布斯》之前做过评选，其中列出改变世界和人们生活的10大科技产品，值得一提的是，传感器列排在十大科技首位。日本商业界有句话：谁支配了传感器、谁就支配了新时代。2018年美国麻省理工大学在评选全球突破性技术时，特别将“智慧传感城市” 列为十大最具代表性的技术之一，说起“智慧城市”未来十年，它将消耗掉400亿个传感器！

传感器是现代科技的前沿技术，被认为是现代信息技术的三大支柱之一，也是全球公认的最具有发展前途的高技术产业。日本把传感器技术列为十大技术之首。日本工商界人士曾经声称“支配了传感器技术就能够支配新时代”。日本对开发和利用传感器技术相当重视并列为国家重点发展6大核心技术之一。

早在2020年全球传感器的市场规模约为1606.3亿美元，智能传感器的市场规模为358.1亿美元，值得一提的是，随着全球智能化应用和传感器行业的持续发展，预计2028年将达到3457.7亿美元。

全球共有约31000种传感器。其中，中国约有22000种。在产业布局方面，美国统计报告显示，全球约有6500多家，其中中国约有1200家。根据2020年全球工业智能传感器市场按产品类型产品数量占比排在前十位的分别是压力、液位、温度、光电、编码器、接近、超声波、流量、视觉/图像、振动。其中：压力、液位智能传感器产品数量各占8.0%；温度、光电、解码器智能传感器产品数量各占7.0%；接近、超场波、流量智能传感器产品数量各占6.0%；视觉/图像、加速度智能传感器产品数量各占5.0%。

《中国传感器行业现状分析与发展前景展望报告》显示：传感器技术是一项当今世界令人瞩目的迅猛发展起来的高新技术之一，也是当代科学技术发展的一个重要标志，它与通信技术、计算机技术构成信息产业的三大支柱之一。

工信部电子元器件行业发展研究中心总工程师、中国传感器与物联网产业联盟副理事长郭源生谈及传感器的基础共性技术，他说总共有15项。尤其在基础技术产业方面，我们与美国还存在着10到15年的差距。值得一提的是，在应用科学上，中国远远领先世界，但在基础产业上，应该承认存在着很大差距。比如集成电路，最大发达国家已经到3纳米了，而我们14纳米芯片还没法完全实现量产。下面重点介绍全球顶尖的传感器强国如下：

一、美国

美国是全球传感器顶尖强国之一。赛迪顾问之前在世界传感器大会上介绍了2021年全球传感器TOP10企业排名情况，这个名单按销售额对全球主要传感器企业进行了统计，数据来自赛迪顾问产业大脑。其中，美国企业占据4席，亚洲企业仅有一家，德国企业占据第一。可见美国传感器产业的实力。

全球传感器市场主要由美国、德国、日本的几家巨头公司把控。比如美国、日本、德国及中国合计占据全球传感器市场份额的72%。

值得一提的是，美国在1987年，加州大学发明了基于表面牺牲层技术的微马达，引起国际学术界的轰动，由此MEMS进入新纪元。值得一提的是，美国是MEMS产业、技术和产品的发源地，其发展水平世界领先。尤其是上世纪60年代，斯坦福等大学就从事MEMS领域的研究开发，佐治亚理工学院和美国加利福尼亚大学洛杉矶分校等众多美国大学几乎都建立有自己的MEMS晶圆生产线。美国麻省理工学院、斯坦福大学、加利福尼亚大学伯克利分校、凯斯西储大学等还开发用于MEMS研究的设备、仪器等，支撑其技术研究。

美国拥有全球主要的MEMS传感器公司：比如德州仪器（TI）、模拟器件（ADI）、飞思卡尔、楼氏电子（Knowles）、SiTime、惠普、IMT、SiliconMicrostructures（SMI）、GEInfrastructureSensing等。大部分半导体制造公司同时具有MEMS生产加工的业务。

据智研咨询发布的《2022-2028年中国智能传感器行业市场深度分析及发展趋向分析报告》：早在2020年北美智能传感器产业占43.3%，为全球最高；欧洲智能传感器产业占29.7%，为全球第二；亚太（除日本）智能传感器产业占6.2%；日本智能传感器产业占19.8%；其他国家/地智能传感器产业占1.0%

与全世界生产的超过2万种产品品种相比，我们国内仅能生产其中的约1/3，且整体技术含量也相对较低，是急需攻坚改变的一个技术发力点。

值得一提的是，美国早在80年代就已经声称世界已进入传感器时代，比如美国早在80年代初就成立了国家技术小组（BGT），帮助政府组织和领导各大公司与国家企事业部门的传感器技术开发工作。特别是在美国国家长期安全和经济繁荣至关重要的22项技术中，曾经有6项与传感器信息处理技术直接相关。尤其在关于保护美国武器系统质量优势至关重要的对项关键技术之中，8项为无源传感器。再比如美国空军2000年举出15项有助于提高21世纪空军能力关键技术，传感器技术名列第二。

美国著名的传感器巨头霍尼威尔公司的固态传感器发展中心每年用于设备投资就达到5000万美元，其中拥有包括计算机辅助设计、单晶生长、加工、图形发生器,对步重复照像、自动涂胶和光刻、等离子刻蚀、溅射、扩散、外延、蒸镀、离子注入化学气相沉积、扫描电镜、封装和屏蔽动态测试等最先进的成套设备和生产线,而且是大约每三年左右就要更新其中大部分仪器设备，霍尼韦尔声称，如此投入才能保证其技术达到全球领先水平。

美国十分重视传感器的工艺研究。传感器原理是不保密的,而最值得保密的是工艺。因为传感器不仅仅是一般的工业产品，而且是一种完美的工艺品之佳作。特别是在研发方面，美国大约有1,300家生产和开发传感器的厂家，100多个研究院所和院校。

美国的传感器研究和应用已呈现出以下三大趋势：首先是MEMS工艺量产化。美国近20多年来，硅谷以MEMS工艺技术为基础，根据不同行业和功能的需求，展开了不同封装结构的各种传感器产品创新，解决了传感器作为“工业工艺品”的制造难题。尤其是现在可以做到完全量产了；其次是智能化和网络化，即实现无线化、节点化；再次是微能量获取技术。值得一提的是，美国正在研究把光能、风能、电磁能辐射等这些微能量收集起来，给传感器长期供电。MEMS工艺能将传感器变成肉眼观察不到的电子灰尘，它可以像蒲公英一样漂浮，甚至滞留在空中，从而无限地获取能量、采集数据。

美国拥有的传感器世界级巨头：

1、通用电气（GE）： 是全球知名传感器厂商，是先进测量和基于传感器的技术解决方案的全球领导者。GE设计和生产用于测量温度、压力、液位、湿度、气体浓度和流量的精密仪器和系统，适用于最苛刻的客户应用。GE旗下汇聚多个豪华传感器品牌阵营，包括：德鲁克（Druck，世界最大压力传感器厂商之一）、General Eastern（露点湿度传感器领导者之一）、Kaye、NovaSensor、Panametrics、Telaire、Thermometrics 和 Ruska 等。

2、霍尼韦尔： 全球传感器行业巨头，霍尼韦尔传感物联事业部提供超过三万种的产品。霍尼韦尔也是全球MEMS传感器主要厂商之一。

3、德州仪器： 全球以开发、制造、销售半导体和计算机技术闻名于世，德州仪器是世界第三大半导体制造商，仅次于因特尔，三星;是蜂窝手机的第二大芯片供应商，仅次于高通；同时也是在世界范围内的第一大数字信号处理器(DSPs)和模拟半导体组件的制造商。德州仪器制造了世界上第一个商用硅晶体管。1954年，TI研发制造了第一台晶体管收音机，1958年，在TI中新研究实验室工作的JackKilby发明了集成电路。1961年，TI为美国空军制造了第一台集成电路电脑。50年代末期，TI开始研究红外线技术，随后TI涉足制造导弹和炸弹的雷达系统，导航和控制系统。世界上第一台便携式计算器由TI于1967年发明。

4、艾默生： 全球著名传感器制造商，其传感器主要应用于工业自动化领域，Rosemount™、Paine™ 和 Roxar™等系列传感器、仪器在业界享有盛名，是全球工业自动化传感器领导者之一。

美国模拟器件公司：是全球著名的一家美国的跨国半导体装置生产商，是世界上历史最悠久的半导体公司之一。美国模拟器件公司专为消费与工业产品制造ADC、DAC、MEMS与DSP芯片。该公司于1965年由RayStata与MatthewLorber所创立。　　　　　　

5、飞思卡尔： 飞思卡尔半导体是全球领先的半导体公司，专注于嵌入式处理解决方案。是美国的半导体生产厂商。飞思卡尔还是第一个将MRAM商业化的厂商。

6、Kionix： 成立于1993年，是位于美国纽约州伊萨卡的一家私有公司。公司是在最初由康奈尔大学研发的高深宽比硅微加工技术方面的先驱，今日在MEMS产品设计、工艺制程和品质控制方面享有全球声誉。公司提供的MEMS惯性传感器是业界最多元化的系列之一。

7、楼氏声学公司： 全球领先的微型声学技术供应商。楼市集团总部位于美国伊利诺伊州的艾塔斯卡(Itasca)，是世界上领先的高灵敏、微型麦克风与扬声器的制造商。

8、Akustica： 是博世集团旗下全球唯一采用互补式金属氧化物半导体(CMOS)制程制造微机电系统麦克风的设计公司。该公司于2001年成立于宾夕法尼亚州的匹兹堡，创始人为Ken Gabriel，2009年被博世集团收购。

9、SiTime公司： 北美地区增长最快的半导体公司之一。SiTime曾经拥有100项专利，对于MEMS和类比IC设计业者形成技术进入的门槛。

10、惠普公司： 世界上最大的科技企业之一，在打印及成像领域和IT服务领域都处于领先地位。是一家来自美国帕罗奥多的资讯科技公司，由威廉˙休利特及大卫˙帕卡德两位斯坦福大学毕业生于1939年所创办。　

11、美国IMT公司： 是美国最大的纯MEMS代工厂，在美国加州圣巴巴拉市拥有约30000平方英尺的100级超净室，在MEMS设计和制造领域有超过14年的经验，从市场占有率上来看IMT优势尽显。

12、SMI公司： 全球著名传感器公司。曾致力于MEMS硅压力传感芯片的研发和生产。

二、德国

德国是享誉世界的传感器制造强国，是世界传感器三大巨头国家之一。以德国为主的欧洲依然是汽车传感器的最大市场，曾经占全球汽车传感器市场份额的22.50%。CNPP品牌数据研究数据，世界传感器品牌指数排名前10名中的博世、SICK西克、西门子、英飞凌都是德国企业。也就是说德国传感器企业在全球前10知名的传感器企业中，几乎占了一半，是其他国家的一倍！

众所周知，德国的工业实力有一半以上由中小企业贡献，这些中小企业占到了总数的99%，也是众多德国隐形冠军的隐匿之处。比如常用的温度传感器一般有两种——Pt100和热电偶，Pt100是一种以铂金电阻制作的温度传感器，世界上能生产薄膜式铂电阻核心部件的企业，之前不超过五家，而这其中德国就占了两家——Heraeus贺利氏、Jumo久茂，这两家企业是全球工业温度传感器细分领域的领军企业，是隐形的冠军。比如德国Sensitec公司是全球磁阻传感器领先企业之一，其磁阻传感器能够在+27℃到-133℃的温度范围之内正常工作，远超普通磁传感器，早2004年被用于火星探测车“勇气号”和“机遇号”上面，用于感测机械臂或者轮子的位置。

德国拥有十分众多的世界级传感器巨头，尤其是闻名遐迩的德国博世是世界上最大的传感器企业，也是世界上最大的MEMS传感器厂商。博世是一家典型的IDM厂商，博世所有 MEMS 传感器均在德国罗伊特林根 (Reutlingen)制造。

德国博世是全球多个细分传感器领域TOP1，包括汽车传感器、MEMS压力传感器、MEMS气体传感器等领域。博世的MEMS传感器涵盖惯性、环境、智能、光学、声学传感器 5 大类，是汽车制造、消费类电子、家用电器等 MEMS 制造商的一线顶尖领头羊，牢牢占据着全球汽车与消费电子两大市场。

值得一提的是，德国视军用传感器为优先发展技术，德国传感器充分发挥了老牌工业强国的固有优势，再经德国制造商依托自有品牌声誉和技术研发、质量管理方面的优势进行整合，其产品的市场竞争力获得显著提升。德国一方面更加注意原材料成本的节约；重人力资本的投入，以便使产品保持技术上的领先，进而保持较高的市场占有率！

德国拥有的传感器世界级巨头：

1、西门子： 德国拥有闻名遐迩的传感器巨头西门子。西门子成立于1847年，是全球享誉世界的电子电气工程领域的领先企业，也是全球知名传感器制造厂商，拥有超过60年的传感器研发实力，西门子传感器质量十分优良。德国西门子传感器的特点同样包括“六化”：比如微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化，它是实现自动检测和自动控制的首要环节。西门子传感器广泛应用于工业自动化、HVAC设备等许多领域。

2、WI K A公司： 是国际压力和温度仪表市场上的著名公司，年营业额近5 亿欧元。全世界大概有3亿5千万套计量仪器是由WIKA公司生产的。

3、EPCOS AG / 爱普科斯公司： 爱普科斯有60%的产品在全球市场上处于领先地位。

4、First Sensor技术公司 ：First Sensor已经成为全球压力传感技术市场的企业领袖。于1999年从德国柏林科技大学的核心研究部门分离出来的。由于雄厚的技术力量，勇于创新的精神，对客户需求的精确把握和对属下员工的高度负责，。该公司集中致力于压力传感器的研究，已能将产品的最高工作温度提高到225 °C；年生产百万片压力传感器芯片，具有10万级到万级超净车间。

5、Balluff GmbH/ 巴鲁夫公司： 德国巴鲁夫公司成立于1921年，是世界范围内首屈一指的传感器制造商。

6、Hans TurckGmbH & Co. KG / 图尔克公司： 是世界上生产接近开关类传感器、工业现场总线、本安隔离栅及工业用各种快速接插件的最大专业公司之一。

7、Pepperl+Fuchs GmbH/ 倍加福公司： 倍加福公司是全球最著名也是最大的传感器专业公司之一，产品种类全，数量大，质量可靠。公司创建于1945年，于1958年向世界推出具有革命意义的第一代电感式传感器，成功应用于化工、石油行业。

8、SICK AG / 西克公司： 全球著名的SICK公司已在全球40多个国家建立了分支机构，传感器品种较全，产品质量较好。早在2008年SICK取得了超过7亿欧元的销售收入。

9、德国德森克公司： 德森克公司成立于1986年，公司通过了ISO9001认证和引入先进的全自动ERP物流仓储管理系统。公司秉承了德国公司一贯的严谨务实作风，产品具有高品质、高可靠性特点，产品100％检测。并在研发方面投入大量资金，获得许多专利成果。U型/L型光电对射式传感器等产品现已成为传感器行业的标准产品。

10、Sensortechnics公司： 是德国十分著名的精密压力传感器生产商，现隶属于奥古斯塔技术股份公司。公司可提供从1毫巴到1000mbar压力范围的产品。

三、日本

日本是与美国、德国并称世界三大传感器强国，其传感器产品在世界传感器市场中有举足轻重的地位，尤其是在全球工业自动化、机器人等领域，日本传感器的占比更加重要。日本拥有十大发达且先进的半导体产业，根据IC Insights的数据显示，日本半导体的份额早在1990年曾高达49％。值得一提的是，在全球图像传感器领域世界首位—索尼索尼的CMOS图像传感器全球销售额曾经约占全球的五成，第二名为全球占比20%左右的三星，索尼与三星的差距如此之大，可见索尼在全球传感器行业的存在感是十分出众的。早在2018年日本在MEMS和传感器产能方面居世界领先地位。日本索尼之前计划砸下约1000亿日元在日本长崎县兴建一座使用于智能手机相机等通途的影像传感器新工厂，目标是到2025年利用新工厂将其全球份额提高到60%。

特别值得一提的是，日本企业在汽车用MEMS、机器人用MEMS领域具有全球领先地位。在十分重要的MEMS产业中，一直是美国、欧盟、日本三分天下之势且各有千秋。美国以军用促民用，具有无可比拟的MEMS技术综合实力；而日本则在汽车电子用MEMS、机器人用MEMS等方向能力十分突出；欧盟在汽车电子用MEMS、消费电子用MEMS占有重要的市场份额。

日本在MEMS领域具有与美国相当的实力。在全球前10名MEMS巨头中，日本曾经占有4席，比如早2015年全球排名前30的MEMS企业，其中包括了10家日本厂商。10家日本企业的合计销售额远远高于TOP1（美国Broadcom）和TOP2（德国Robert Bosch）

日本拥有的世界级十大主流传感器企业：

1、电装DENSO

日本电装是世界屈指可数的汽车零部件生产厂家之一，在日本排名第一。日本电装已发展到日本排名第一、世界顶级的汽车零部件供应商集团公司，在全球35个国家和地区设有198家关联公司，集团员工数达167950名（。

2、欧姆龙： 欧姆龙（Omron）是日本的一家自动化控制及电子设备制造商，总部位于京都。欧姆龙掌握世界领先的传感与控制技术。

3、松下电器： 松下电器于1918年由享誉世界的松下幸之助在大阪创立，创业时做的是电灯灯座。1927年制作自行车用的车灯。1951年松下幸之助到美国，打开了松下电器在美国的市场，最初的产品是电视机，他与飞利浦签定了技术合作合约，将西方的技术带到日本。因此让松下电器从1950年代到1970年代有突破性的成长。

4、OKI公司： 全球范围内研究、生产和销售打印机与传真机、网络与通信、安全与识别认证、宽带与多媒体、半导体与电子元器件等产品和解决方案的国际著名企业。冲电气工业株式会社是日本最早的电子通信设备生产厂家。值得一提的是，OKI打印机是采用独特的LED成像技术打印机，此种技术区别于喷墨成像或激光成像，由于LED打印机结构简单，较之激光打印机有速度快、不易卡纸等优点，同时在打印过程中不会有臭氧产生，对空气环境不会造成空气污染，所以被业界认为是比激光打印机更新一代的打印机。

5、旭化成（AKM）： 旭化成集团在电子零部件领域，作为便携式信息终端主要零部件的电子罗盘，以独有的混合信号技术得到广泛认可的LSI，磁·电流·红外线传感器等传感设备，是电子零部件领域业务开展的中心。使用其他公司望尘莫及的高科技生产出来的产品群，在全球受到高度评价。在电子材料领域，主要提供的产品包括在各种便携式设备和电动汽车中使用的锂离子二次电池隔膜“Hipore”、用于液晶·半导体制造工艺的防尘保护膜等，通过卓越的化学技术和产品开发实力，提供善待环境和高功能的能源材料和电子材料。

6、佳能： 佳能（Canon）是一家全球著名的生产影像、光学、医疗设备、半导体工业设备和办公自动化产品的日本企业制造商，成立于1937年。

7、基恩士： 基恩士是一家享誉世界的无厂半导体公司，专注于产品规划与研发，并最终制造出产品；而是由合同厂商制造并检验产品。全球客户超过200,000家。

8、村田： 世界500强企业。村田制作所是全球领先的电子元器件制造商，主要产品有陶瓷滤波器、振荡子、振动传感器等等。其主打产品陶瓷滤波器和振荡器市场占有率为65-70%，振动传感器则占有90%的市场份额，系该领域的霸主。

9、横河电机： 横河电机在工业控制行业是全球最为专业的跨国公司之一。1975年率先研制出世界上第一套具有划时代意义的集散型控制系统(DCS系统)，对石油、化工等大型工厂的生产过程进行测量、运行监视和控制，为工业的发展和社会的进步做出了极大贡献，

10、爱普生： 精工爱普生是数码映像领域的全球领先企业。

四、瑞士

瑞士是世界公认的制造业强国。瑞士而且是全球最富的国家之一，瑞士生产的钟表、军刀、精密机床闻名遐迩。瑞士是世界上金融服务周到的国家，全球著名的旅游胜地，拥有“欧洲花园”之称。

瑞士对教育拥有高标准要求，因此瑞士一个仅有700多万人口的小国，却拥有16名诺贝尔奖金得主，不仅孕育了世界水平的金融、机械、钟表、电子和仪器等、旅游等精品行业，更重要的是在培育精品人才上也达到了全球金字塔的尖顶。瑞士尽管想小国家，但其生产的传感器却是精品。比如瑞士享誉世界的KELLER测量技术有限公司，是欧洲领先的隔离压力传感器和变送器制造商，同时也是世界著名的扩散硅压阻式压力传感器领先制造商。

再比如SNT SENSORTECHNIKAG是世界的超声波及光纤传感器生产厂商,其产品在世界同类产品中处于领先水平。经过二十多年的发展，SNT公司已在超声波传感器技术及光纤传感器技术方面取得了多项专利技术，并在上述传感器技术领域形成了独特的竞争优势。

瑞士拥有的世界级传感器巨头：

1、Metallux SA： 创建于1986年，Metallux公司是一家世界领先的厚膜技术电子设备生产厂商。公司拥有广泛的业务领域，能够满足企业及用户的特殊需求。

2、瑞士凯乐测量技术有限公司： 是世界著名的扩散硅压阻式压力传感器生产厂商。具有极强的研发能力，产品系列齐全，从低价位的工业型到满足实验室要求的高精度型。

3、E+H公司： 创建于1953年，总部位于瑞士Reinach，先后在德国、瑞士、法国、美国、日本等世界工业国成立了规模庞大的生产中心，拥有70个独立的子公司分布在全球。公司品质管理和完整的质保体系均已达到ISO9001国际标准。

4、BaumerGroup / 堡盟集团： 瑞士堡盟集团在全球声名卓著，是国际公认的传感器领先供应商，长期以来一直为工厂及过程自动化行业应用提供创新性的高质量传感器产品。拥有丰富的基于各种传感器技术的标准产品组合。

5、MEMSENS公司： 是全球著名的从事专业开发和制造压力传感器和压力变送器的瑞士公司。MEMSENS公司位于瑞士微电子技术和微机械加工技术的中心，周围有欧洲和世界有名的大专院校以及研究机构，并且与他们有着紧密联系和合作。

五、意大利

意大利是一个经济高度发达的资本主义国家，欧洲四大经济体之一，也是欧盟和北约的创始会员国，还是申根公约、八国集团和联合国等重要国际组织的成员，意大利共拥有48个联合国教科文组织世界遗产，是全球拥有世界遗产最多的国家，意大利在艺术和时尚领域也处于世界领导地位，米兰是意大利的经济及工业重心，也是世界时尚首都。意大利高技术产业主要集中在信息通信、航空航天、生物制药、可再生能源、先进技术材料、机器人与自动化及精密仪器等领域。

意大利拥有的传感器世界级巨头：

1、MICROTEL Tecnologie ElettronicheS.p.A.： Microtel建立了传感器分部，具有独立全权设计开发陶瓷压力传感器的能力。从90年代中期起，Microtel开始组建欧洲集团公司，集中精力于科技生产，在德国、法国和意大利都成立了相关分部。Microtel是国际微电子暨封装学会的成员，并参与了欧洲研究和开发计划。

2、DatalogicS.p.A： Datalogic自动化部门是全球工业领域内自动识别系统的主要生产企业之一，为客户提供更全面的自动化解决方案，包括工业传感器，工业安全防护，自动条码扫描系统，机器视觉系统，RFID技术方案等。其著名的TLu、TL80、TL10、S60-W、S50-W等色标志传感器系列产品，在世界的色标志传感器市场中占据领导地位。

3、GefranS.p.A： Gefran集团总部设在意大利，在全球设有6个制造工厂。在熔体压力传感器的生产和应用方面有明显的优势。

2030年，世界三大传感器强国之一日本押注这9大领域

日本是世界上公认的三大传感器强国之一，拥有众多历史悠久、技术底蕴深厚的传感器企业。

本文来自日本下一代传感器协会（次世代センサ協議会，JASST），该协会成立于1989年，旨在以“传播和发展传感器技术”为⽬标，在⽇本开展传感器和执⾏器的研究和开发，主要⾯向⾼校、科研院所、⽣产⼚家等专业人员，村田、旭化成、欧姆龙、罗姆、横河电机、富士电机等等众多知名日本传感器企业均是其会员单位，是日本影响力较大的传感器行业协会。

2018年协会成立30周年之际，发布了《传感技术的普及与未来-智能社会X传感器 2030》（センシング技術の普及とこれからの社会——スマート社会 × センサ 2030）），报告主要指出了未来10年（2020-2030），传感技术发展和应用最迅猛的9大领域，并从系统开发的⻆度介绍了应注意的传感技术（及其外围技术）。

相信2022年这3年来世界传感技术的发展，已经部分验证了这份报告的远瞻性。这些领域，也是许多日本传感器企业进行技术开发、布局的领域， 我们来看看吧。

如需《传感技术的普及与未来-智能社会 X 传感器 2030》原文（日文，PDF） ，可在传感器专家网搜索文档关键词找到对应资料下载。

传感器专家网 （sensorexpert.com.cn）专注于传感器技术领域，致力于对全球前沿市场动态、技术趋势与产品选型进行专业垂直的服务，是国内领先的传感器产品查询与媒体信息服务平台。基于传感器产品与技术，对广大电子制造从业者与传感器制造者提供精准的匹配与对接。

未来的传感技术将与对应“大脑”的AI和云，以及对应“神经系统”的物联网和5G协同融合 ，全新的基础设施将被不断地创造出来。从2020年到2030年，“先进传感系统”将解决各个领域的技术问题和加快社会创新。

作为支撑智能社会的“幕后”，传感技术的重要性会越来越高。

幸运的是，全世界都在积极讨论⼈⼯智能、物联⽹、社会 5.0 等，传感技术定位为基础技术，其作⽤备受期待。

1、能源 X 传感器 2030

在资源匮乏的日本，提升能源自给率成为紧迫的课题。然而，传感器是摆脱化石燃料，向节能、可再生能源转换不可缺少的关键器件之一。

汽⻋用的化⽯燃料将在未来逐步淘汰，取⽽代之的是电动汽⻋的崛起。

2030年日本国内电动汽车（EV）或插电式混合动力汽车（PHV）将占日本新车销量的20%至30%。在电机、逆变器、电池等与电动汽车驱动相关的部分，使用了大量的传感器，通过传感器监视电能的流动，确保了系统的安全性和可靠性。

从节能的观点来看，“零能源住宅（ZEH）”的引入也在推进。

零能源住宅，由绝热性能高的建材，太阳能发电面板，能源调节器，高效率的住宅家电，家庭能源管理系统HEMS（Home Energy Management System）等组合实现。

日本政府设定了到2030年，国内新建住宅的能源消费量总和为零的目标。

另外，在住宅节能方面，家用的固定型燃料电池（能源农场）也起着重要的作用。在日本国内，到2030年，将有约1成家庭，大概530万台家用固定燃料电池被使用。

关于日本的可再生能源，因有FIT制度（固定价格收购制度）的支持，发电量逐渐增加。可再生能源，除了太阳光发电以外，（陆上）风力发电和生物能源，地热发电，以及使用海洋能源的波浪发电等，日本设定了到2030年，可再生能源占总电力供给22~24%的目标。

2、健康•长寿 X 传感器 2030

根据日本内阁政府的白皮书数据显示，2025年日本高龄化率（65岁以上人口的比例）达到30.0%，预计2030年日本男性的平均寿命为82.39岁，女性为88.72岁。

在人均寿命100岁的社会，既要延长健康寿命，又要控制医疗、护理费，减轻护理者的负担。为此，平时的健康监测和疾病的早期发现很重要，在这样的需求下，持续监测生命信息的“生命感知”将被更广泛利用 。

2020年，全⾯聚合和管理信息的“个⼈健康数据平台”（Personal Health Record，PHR）启用。个人在医院的临床数据、药房配药数据、护理数据，都可以⼀次性查看。最终，个⼈的所有重要信息也将被整合到 PHR 中。

同时，从健康管理的角度出发，通过科学方法测量员工心理压力的心理健康检查正在企业间普及。压力根据传感器检测到的唾液淀粉酶、呼出气中的氨浓度、心跳紊乱等进行量化。 这提高了人们对“心理健康”的认识，促进了精神疾病的预防。

在护理场所，使用监控传感器和监控摄像机的护理将成为主流。它测量床上的重量负荷、起床频率、活动量、睡眠时间、心率、呼吸等，并在检测到异常（心律失常、呼吸暂停、下床跌倒等）时通知护理人员。

此外，还有一种将老年人体能下降形象化并导致跌倒事故预防的运动。

老年人的身体能力是通过测量下肢的肌肉力量和肌肉质量来量化的。 如果跌倒事故减少，卧床老人的数量就会减少，照顾者的负担也会减轻。

此外，将通过压力传感器、肌电传感器和吞咽（吞咽食物）声音的分析来测量老年人的吞咽能力，以防止误吸事故。

在临床医学领域，监测患者生命信息并将其用于治疗和护理的方法也将得到广泛应用，这将使用大量附着在人体上的可穿戴传感器和融入人体的传感器。

例如，为了解病理，我们定期测量脑电波、心率、心电图、体温、血压、血糖水平等。人工智能系统通过分析在医疗信息服务器中的测量数据，为主治医师提供重要决策信息。

3、安全保障 X 传感器 2030

为了防止灾害和事故的发生，减少损失，在交通等城市生命线社会基础设施中安装了各种传感器。

未来 10 年，IoT（物联网）将在社会基础设施方面取得进步，所使用的传感器数量将呈爆炸式增长。 （关于城市生命线相关内容，请参看《为传感器装上鸿蒙系统，华为盯上了这块万亿级“肥肉”》）

首先，将开发检测主要桥梁、隧道和斜坡（建设道路和住宅用地开发形成的人工斜坡）异常和测量损坏程度的技术。

传感器和摄像头用于监控需要警惕的位置，生成的测量数据和捕获的图像存储在云端。基于人工智能的分析技术的引入将推动预测性维护，延长社会基础设施的使用寿命，并降低维修成本。

关于交通基础设施，我们将过渡到在道路、车辆和行人之间传递信息的协作型 ITS（智能交通系统）。

例如，在能见度较差的十字路口安装侧路传感器，以检测汽车、摩托车和行人的接近。该信息通过使用车辆到基础设施 (V2I) 通信的道路传感器传达给车辆驾驶员，以防止正面碰撞。

此外，还有一种方法是让接近的车辆通过车辆对车辆（V2V）通信直接传输有关本车位置和速度的信息，以防止碰撞。

此外，行人和车辆携带的移动设备之间的互动也将开始。通过车辆对行人 (V2P) 通信，接收有关车辆接近行人的位置和速度的信息，移动终端会警告行人碰撞危险。

在日本，2020年开始提供5G（第5代移动通信系统）服务，2020年以后，这种5G技术将用于协同ITS。

为了减少交通事故，将使用传感器和摄像头对驾驶员进行监控。分析驾驶员眨眼、面部表情、体表温度等，并检测驾驶员困倦、疲劳、突然身体状况不佳和注意力不集中的系统将得到普及。

此外，还将提高传感器网络监测地震、火山爆发、海啸、洪水和山体滑坡等自然灾害的能力。

传感器节点的数量和传感器可获取的数据类型将增加，从而提高预测灾害位置和损失的准确性。 这将为居民提供适当的疏散指导和救援。

用于监测自然灾害的传感器和摄像机不一定安装在人们可以接近的地方。具有自主飞行能力的无人机（无人驾驶飞行器），将用于深山、峡谷、偏远海岛等人类难以进入的区域进行预警、监视，以及传感器的增设和维护。

除了应对灾害和事故，从预防犯罪（安全）的角度，传感器和相机的监控技术也将快速发展。

随着基于人工智能的图像识别技术的引入，安装在车站、机场和街道上的安全摄像头将得到加强。将可以实时识别多人的面部表情，更容易识别可疑人员和走失儿童，并追踪特定目标。

4、机器人 X 传感器 2030

现在，许多工业机器人和自动导引车在工厂运行，但在未来十年，“机器人”将作为消费和商业设备出现。

比如专注于与人交流的社交机器人（通讯机器人、服务机器人）、帮助做家务的家电机器人等将会流行起来。

这些机器人配备了用于障碍物检测和人/物体识别的传感器和摄像头。根据从传感器和摄像头获得的信息，我们创建了一个周围区域的地图，并将其作为确定下一步行动的基础。

在社交机器人方面，出现了人形、动物模型等多种形态的产品。 云端AI用于模拟情绪表达、性格、学习（成长）等。

此类机器人在旅游景点和娱乐设施的导引工作，老年人福利设施的护理支持，以及为外国游客提供多语言接待和客户服务等多种应用中被社会认可，将是不可或缺的存在。

扫地机器人是帮助家务劳动的家电机器人代表。 机器人真空吸尘器将具有增强的传感能力，并将能够正确规划复杂的清洁路线，例如躲避地板上的电源线。

此外，机器人还可以根据地板的状况和污垢类型，选择最佳的清洁和洗涤方法。随着这样的功能提升，扫地机器人的家庭普及率将逐步提升。

无人机（小型无人驾驶飞行器）将越来越多地用作使生活更方便的机器人。

2020年前后，无人机将开始在山区、偏远岛屿等无人区投递包裹。从 2025 年到 2030 年，包括城市在内的人口稠密地区的行李递送将全面展开。 无人机还将用于紧急响应，例如在发生灾难时运送货物。

此外，无人机的应用领域非常广泛，包括测量和地图数据采集、树木和农作物生长情况的调查以及高处和危险区域的维护和检查。

基于语音输入搜索信息、播放音乐视频、控制智能家电的AI音箱和AI显示器也将逐渐普及。尽管这些设备没有移动部件，但可以将它们视为代表家中人员操作计算机和电子设备的“代理”型机器人。

这些AI助手设备，利用云端AI进行语音识别、自然语言识别、机器翻译等。

未来，随着深度学习技术的发展，对句子所表示的“意义”的理解将会提高。我们还可以通过关联句子和图像来识别和搜索。

此外，随着可连接和控制的家电和传感器种类的增加，人工智能辅助设备将在智能家居的构建和运营中发挥核心作用。

5、UI（人机交互） X 传感器 2030

随着高精度传感器和相机变得越来越便宜和越来越商品化，用于向计算机发出指令和从计算机获取信息的人机交互 (UI) 技术将会发生变化。

目前主流是通过显示屏交换指令和信息的图形UI，当然支持语音交互的设备数量也在增加。

除了这些之外，未来还会有越来越多的设备使用手势、触觉和人类思维本身作为人机交互的操作。

对于使用手势作为输入方式的 UI，我们使用可以获取目标对象的距离信息以及图像的传感器，例如 TOF（飞行时间）类型的深度图像相机或双镜头立体相机。

这些传感器读取人体四肢和指尖的动作，推测用户的意图，切换设备的操作模式、处理内容、显示画面等。

这种手势识别技术已经应用于游戏机、智能手机、HMD（头戴式显示器）和车载信息设备。

2020年至2025年，还将引入社交机器人、AI辅助设备、智能手表、电子标牌（数字标牌）等。

随着 HMD 和可穿戴终端的普及，从计算机获取信息的技术正在出现新的发展。AR（增强现实）技术将通常人类看不见的事物和信息叠加显示在真实视野中，将扩大应用领域。

AR目前正在游戏机和智能手机中投入实际应用，但未来它将用于制造/维护、建筑、物流和医疗保健等工业应用。

通过皮肤的触觉传达信息和意图的触觉反馈（haptics）技术 正在逐渐被引入。

触觉反馈使用传感器读取手的位置和运动，并精细控制执行器产生的振动和气压变化，以及电刺激的强度、频率和持续时间，以实现逼真的触觉感受。

触觉反馈用于游戏机、VR（虚拟现实）设备和智能手机 ，但 2020 年左右，它还将被引入到车载信息设备、家用电器和街道信息终端（kiosk 终端）。

此外，现今技术已经尝试记录和再现触觉。 用指尖触摸物体，用压电元件传感器检测皮肤上产生的振动。传感器的输出信号被调制到人类可以感知的频率，并被传感器放大器记录下来。如果您根据这些数据操作换能器，您可以将触觉传达给第三方。

传感器和相机的商品化，将促进测量大脑活动的设备的小型化和成本降低，这为技术应用铺平了道路。

例如读取大脑中的生物信号，并将其连接到计算机和机器人的脑机接口（BMI），定量分析消费者心理的神经营销学。

2030年，大脑活动测量的应用领域将急剧扩大。

6、自动驾驶 X 传感器 2030

为了避免交通事故的发生，减少事故造成的损失，如今的汽车配备了各种驾驶辅助功能 （碰撞制动、车道偏离警告、定速巡航和跟车距离控制等）。

未来，这些功能将继续得到增强 。例如，夜间和恶劣天气下的行人检测（夜视）功能以前仅限于豪华车，现在正在大众市场汽车中安装。

汽车的自动驾驶技术是将上述的驾驶辅助功能与实时进行识别、判断、运算的AI技术相结合来实现的。

例如，基于传感器的信息，它配备了实时创建和更新车辆周围环境的 3D 地图的功能，以及代替驾驶员确定适当的行动方案和行驶路线的功能。

由于法律问题和社会接受度问题，全自动无人驾驶成为现实还需要一段时间。然而，驾驶员管控下的自动驾驶和有限控制的无人驾驶正处于实际应用的边缘。

2020年，在高速公路上，在“驾驶员可以监控安全驾驶，可以随时进行驾驶操作”的条件下，实现包括加减速、变道在内的自动驾驶。到2020年，国道和地方主要道路也可以只直线行驶（不能右转或左转），2025年左右可以识别信号灯，在十字路口右转或左转。

自动驾驶技术有助于缓解物流和快递上门行业的劳动力短缺问题。 2018年1月，货物运输卡车无人驾驶编队实验在新东名高速公路上开始。2020年左右完成技术评估，2022年前后开始在东京-大阪间的服务。

在无人驾驶的编队行驶中，司机坐在领头的车辆中，卡车由人驾驶。利用毫米波雷达、LiDAR（激光雷达）和车对车（V2V）通信，实现前车和后车的电子连接，后车利用自动驾驶技术实现无人驾驶。

自动驾驶技术也将为人烟稀少的地区和山区提供一种新的交通方式，这些地区的固定路线公交车正在被淘汰，公交车的运行数量正在减少。

社区公交车和社区出租车将成为自动驾驶车辆 ，响应智能手机的呼叫，在诊所、政府办公室、住宅区、火车站、路边站等之间移动。示范区已经启动示范运行，2025年前后将在全国范围内提供无人驾驶交通服务。

此外，将在 2020 年开始在郊区购物中心、主题公园、酒店和大型停车场实现车辆进出自动化的自动代客泊车服务。

驾驶员下车后，车辆在确认周围安全的情况下，按照控制中心的引导自动低速行驶，并停在指定位置。

7、智能工厂 X 传感器 2030

通过网络连接工厂内的传感器和设备，进行数据收集和分析，实现生产设备高效运行的“工业物联网”（Industrial IoT） 概念，提出以来已经过去了五年多。

未来，传感器、设备和服务器之间交换信息的接口标准化将取得进展， 2020 年，日本将有 50 个生产系统超越工厂和公司的界限，被共享和使用。

到2025-2030年左右，大部分企业将完成工业物联网的导入。 设备的运行状态和环境传感器、摄像头采集到的数据通过网络存储在服务器上，随时进行分析。

可视化数据和从中获得的信息，将用于全公司的资源共享、生产过程改进、追溯管理等。工厂内外、企业内外的数据链接成本将降低，更容易为制造业构建供应链。

此外，为工业物联网数据分析引入人工智能技术的运动正在变得活跃。

例如，在机床等制造设备中安装了多个振动传感器，并对其进行持续监控。通过人工智能分析获得的振动波形数据，检测故障和缺陷的迹象，并预测制造设备的寿命。

设备的预测性维护成为可能，与传统维护相比，工作效率更高（发生故障前进行维修，在指定使用寿命内更换零件等）。

此外，AI技术还将引入到外观检测、锤击检测等自动化检测设备。 使用机器学习不断更新故障模型，将使更多类型的制造问题，能够比以往任何时候都更有效地被检测到。例如，可以灵活应对多品种、多批量生产中检验对象和检验项目的频繁变化。

可穿戴 AR（增强现实）终端将用于支持工作，并在制造、维护和仓库工作等现场引入重要传感信息，工作程序、工作手册以及管理人员和指导员的指示，可以叠加在工人的视野中。

远程站点的管理人员和指导员可以与工人共享视野 ，因此即使发生意外情况，他们也可以迅速下达准确的指令。

此外，还可以监测工人的位置和运动以及重要信息（心率、体温等），远程检测坠落事故、进入危险区域、身体状况不佳等事故。

基于传感器的数据收集和分析，也将在对生产工人培训技能方面发挥重要作用。

通过比较熟练工人和实习生的动作和姿势，手的角度和动作，以及注视点的轨迹，将阐明两者之间的（操作）行为差异。它可以更容易地传达难以用语言或手册解释的技术诀窍（隐性知识），从而提高生产质量和工作效率。

8、智慧农业 X 传感器 2030

农民老龄化和劳动力短缺已成为农业工作现场的严重问题。基于传感和数据分析的农业（精准农业），以及机器人技术的使用可以缓解这个问题。传感器的使用对于智能农业至关重要。

在基于传感和数据分析的农场管理中，田间环境和作物生长状况的信息通过传感器和摄像头不断获取，并将工作历史记录在数据库中。

播种到收获的时间表，以及灌溉和施肥率等决策是基于数据分析，而不是仅仅依靠多年的经验。

2020年，农业协同数据平台服务全面上线，在农业ITC系统对接、数据标准化、公共机构掌握的农业、地图、气象等信息公开方面取得进展。

此外，为呼吁“食品安全”，农作物生产信息将在云端公布。消费者和食品行业将能够随时查阅购买和采购的农产品的生产历史，对个体生产者的信任将被社会认可为农产品的附加值之一。

至于机器人技术的使用，自动驾驶拖拉机已经商业化并被引入田间。 许多拖拉机都会配备自动转向和自动驾驶功能。例如，一名操作员同时操作多台拖拉机，进行耕地、碎土、整平、施肥、播种等。

除此之外，还将开始引入各种机器人农业机械。

水稻播种机利用传感器测量水田的土壤深度（被耕作机软化的土壤表层深度）和土壤肥力，并根据测量结果自动调整施肥量。

除草机器人活跃在田地周边的坡（垄）上。锄草机器人通过传感器检测倾斜角度，并根据倾斜角度控制左右履带的转动速度。结果，即使在陡峭的斜坡上，它也沿着等高线的方向直线行驶。

动力辅助服支持装卸和运输收获物等繁重工作。传感器检测工人的姿势和施加在手臂和腰部的力，电机驱动将工人的负荷减轻约一半。

9、海洋开发 X 传感器 2030

日本是世界领先的海洋国家之一，拥有广阔的专属经济区 (EEZ)。但是，造船、航运、渔业等传统海洋产业处境艰难，海洋资源利用还不能说取得了充分的进展。传感和海洋测量方面的技术创新对于突破这一障碍至关重要。

在海洋资源利用方面，甲烷水合物和海底热液矿床的商业利用将在2025年左右开始。

与此同时，海洋地形测量和化学成分测量的技术开发取得进展。 例如，我们使用多波束回声测深仪（回声测深仪）、侧扫声纳（海面探测声纳）和海底剖面仪（海底地层分析仪）来测量海底的地形和地层。

随着此类设备性能的进步，将有可能高效地执行海域调查、样本采集和分析等任务。

此外，还将开始努力将传感和人工智能技术应用于海水养殖和海产品管理 ，海产品是日本人重要的海洋资源。

将养殖场环境状况、鱼的生长状况、养殖生产历史数据转化为数据，实现鱼的投喂自动化。

可以远程确定位于远离港口的水域的水产养殖场的状况，无需派船出海查看情况。病害、赤潮等异常情况可快速处理。

水产养殖用传感器进行水质检测、水环境观测、气象观测、水下相机观测鱼类。海水养殖场的供电主要由光伏板提供，环境传感器和能耗传感器用于有效利用电力。

水下无人机（AUV）将在未来的海洋资源勘探、鱼类探测和海水养殖场监测等方面发挥积极作用。

水下无人机配备了各种传感器 ，例如用于定位和导航的惯性传感器、用于避免碰撞的声纳、水下高度计、地面速度计和水下观察相机。

海底无人机减轻了工作人员的负担，降低了海洋调查和观测工作的成本。

此外，我们还在开发将自动驾驶中，使用的传感技术应用到船舶上的自动驾驶船舶。

自主船舶自动或遥控执行瞭望、船舶操纵、避碰（检测其他船舶）、起飞和降落等。这将防止因人为因素造成的海上事故，缓解船员短缺问题。此外，我们将使用传感和人工智能技术推进机器设备的异常检测和预测性维护。

到2023年前后，国际就自主船舶装备和运行相关标准达成国际协议 ，并在此基础上制定国内标准。

到 2025 年左右，自主船舶的商业化将开始。 将生产大约 250 艘利用新数据传输技术提高运营效率的先进船舶。

结语

能源、健康、安全保障、机器人、人机交互（UI）、自动驾驶、智能工厂、智慧农业、海洋开发 这九个方面，是日本下一代传感器协会认为未来10年（2020-2030），发展空间最大的9大领域。这9大领域，也是目前许多日本传感器企业进行传感技术开发和布局最多的领域。

其中，能源被排在了第一位。日本作为一个资源贫乏的海岛国家，资源问题一直如梦魇般困扰着日本人。

本报告发布于2018年10月，是日本下一代传感器协会成立30周年特别报告。事实上，现在传感器在文中提到的许多领域已经广泛使用，譬如扫地机器人、无人机、智能交通、城市生命线等等。

但在2018年，中国传感器产业似乎还难以听到这些声音。我国传感器应用技术落后日本、美国、德国等先进水平20~30年，远大于传感技术的落后水平。

中国对传感器产业的发展和重视，仍需加强！

如需《传感技术的普及与未来-智能社会 X 传感器 2030》原文（日文，PDF） ，可在传感器专家网搜索文档关键词找到对应资料下载。

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