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智能傳感器未來的爆點在哪？
傳感器已經變得無處不在。它們早在互聯網出現之前就存在了，當然也早在物聯網(IoT)出現之前就存在了?，F代智能傳感器比以往任何時候都能實現更多的應用，市場也在不斷變化，也存在很多的驅動因素推動增長。
汽車、照相機、智能手機和支持物聯網工廠機器只是眾多傳感器中的幾類應用市場。
以汽車為例。在短短的幾十年里，傳感器數據計算能力已經被深入應用到汽車行業。汽修工會告訴你：不久前，他們還在機械地修補有問題的汽車。但是現在，汽車搭載的都是軟件和數字技術系統，其中大部分還有傳感器來進行數字化分析。
互聯網絡物理世界中的傳感器
隨著物聯網的出現，制造業的數字化（我們稱之為工業4.0），以及我們在經濟和社會各個領域為數字化轉型所作出的不斷努力，智能傳感器在各個行業中得以應用，傳感器市場的發展速度也越來越快。
事實上，在某種程度上，智能傳感器是物聯網“真正”的基礎。在物聯網部署的這一階段，許多人仍然以物聯網設備來定義物聯網。物聯網通常被視為一些連接物聯網設備的網絡，這些設備中就包括智能傳感器。而這些設備也可以被稱為感知設備。
因此，它們包含傳感器和通信等其它技術，這些傳感裝置能夠測量事物，并將測量的東西轉換成數據，然后以不同的方式進行應用。而應用的目的和背景（例如，使用了什么連接技術）決定了該使用哪種功能的傳感器。
傳感器和智能傳感器-名稱中有什么？
傳感器和智能傳感器的定義
傳感器和其它物聯網設備是物聯網技術堆棧的基礎層。它們捕獲我們的應用程序所需的數據，并將這些數據傳送給更上層的通信、平臺系統。正如我們在物聯網技術簡介中所解釋的，一個物聯網的“項目”可以使用多個傳感器。傳感器使用的種類和數量都取決于項目需求和項目智能化程度。以智能石油鉆機為例：它可以有數萬個傳感器。
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傳感器的本質
傳感器是變換器，就像是所謂的執行器一樣。傳感器將能量從一種形式轉換為另一種形式。對于智能傳感器而言，這意味著傳感器可以“感知”所連接設備及其使用的物理對象內部或周圍（狀態和環境）的條件。
傳感器可以檢測和測量這些參數、事件或變化，并將其傳達給更高級別的系統和其他設備，然后這些設備可以使用這些數據進行操作、分析等。
傳感器是一種通過將任何特定物理量（如光、熱、運動、水分、壓力或類似實體）轉換為任何其他形式（主要是電脈沖）來檢測、測量或指示它們的裝置（來自:美國聯合市場研究機構）。
傳感器可以“感知”和交流的參數和事件包括物理量，如光、聲音、壓力、溫度、振動、濕度、特定化學成分或氣體的存在、運動、灰塵顆粒的存在等等。
顯然，傳感器是物聯網的重要組成部分，需要非常準確，因為傳感器是最先獲取數據的地方。
當傳感器感知并發送信息時，執行器被激活并開始運作。執行器接收信號并設置其所需的運動，以便能在環境中采取行動。下圖使其更加有形，并展示了一些我們可以“感知”的東西。物聯網傳感器相對不同，它其實更多地以傳感器模組或者開發板的形式出現（通常為特定用例和應用而設計）等等。
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智能傳感器定義
在我們了解傳感器市場的一些主要演變之前，先簡單介紹一下智能傳感器。首先，什么是智能傳感器？
“智能”一詞與物聯網連用之前就已經與眾多其他術語連用過了。智能建筑、智能廢物管理、智能家居、智能燈泡、智能城市、智能街道照明、智能辦公室、智能工廠等等。當然，還有智能傳感器。
以前的術語（城市、建筑物、辦公室等）通?？梢詮钠浼夹g特征或目標的角度（例如，將公民、居民、人放在首位）來看待，而有關智能或智能傳感器的大部分文獻則涵蓋了技術和功能方面。這與傳感器的發展和歷史有關，如前所述，傳感器絕不是一個新鮮事物。
智能傳感器與傳感器的不同之處在于，智能傳感器是具有板載技術的高級平臺，如微處理器、存儲、診斷和連接工具，可將傳統反饋信號轉換為真正的數字洞察（德勤）
2009年，國際頻率傳感器協會（IFSA）對來自學術界和工業界的幾位人士進行了調查，以確定智能傳感器的定義。在20世紀80年代轉向數字信號和90年代大量新技術的加入之后，大多數傳感器都可以稱為智能傳感器。
20世紀90年代還出現了“普適計算”的概念，這被認為是物聯網發展的重要因素，尤其是隨著嵌入式計算的進步。大約在20世紀90年代中期，傳感器模塊中數字電子和無線技術的發展和應用不斷增長，在傳感等基礎上，發送數據變得越來越重要。今天，這在物聯網中是顯而易見的。事實上，在物聯網這一術語出現之前，有些人就提到了傳感器網絡。所以，你可以看到，在2009年，智能傳感器領域已經發生了很多事情。
不過，“智能傳感器”一詞的術語解釋還是會令人困惑。IFSA調查的大多數參與者（61%）認為“智能傳感器”就是傳感器具有“智能功能”，如自我識別、自我驗證、自我測試或自適應。其他人（18%）認為它就是“傳感元件、模擬接口電路、ADC（模數轉換器）和總線接口的組合”。
少數人更傾向于它就是“只有自檢（自校準、自驗證）功能的傳感器”（6%），極少數人（1%）認為它就是一種與IEEE 1451標準兼容的傳感器。7%的受訪者認為每個答案都有一定的道理，剩下7%的受訪者則持有不同的意見。
自此之后，情況發生了很大變化，我們生活在一個數字世界中，現代傳感器系統除了包含調查中所涉及到的功能，還使用了越來越多的智能功能，并且還基于現代微電子技術和MEMS技術（稍后將詳細介紹）。
以基礎傳感器和智能傳感器作為平臺實現洞察
智能傳感器和物聯網傳感器的重要一點是，它們是實際具有硬件（傳感器元件或主要/基本傳感器本身、微處理器等）、上述通信能力和實現各種功能的軟件的平臺。所有這些領域都能進行創新發展。
如下所示，德勤在供應鏈創新的背景下對現代智能傳感器生態系統進行了說明。而且，正如您在相應的文章中所讀到的，德勤還對智能傳感器進行了定義，強調了平臺方面的各種技術以及它們提供的數字洞察的基本特征。
德勤將傳感器定義為“以可預測、一致和可測量的方式對物理過程或物質提供反饋的裝置”。另一方面，智能傳感器被定義為“具有板載技術的高級平臺，如微處理器、存儲、診斷和連接工具，可將傳統反饋信號轉換為數字洞察?！?/strong>
換句話說，智能傳感器不僅包括基本傳感器，還包括國際頻率傳感器協會調查中所稱的德勤的“傳感元件”，以及各自提到的特征和技術。
此外，隨著邊緣計算等新技術變得越來越重要，特定傳感器的功能和能力不斷增加，使所有這些技術成為可能。
傳感器類型
列出不同類型傳感器的一種方法是查看它們檢測和測量的屬性。下表來自橫河電機公司，它將每種檢測信號的常見特征進行了很好的分類。
舉例來說：機械傳感器包括壓力、振動和速度傳感器，而生物傳感器或生物傳感器具有各種屬性的傳感器，例如用于檢測葡萄糖水平的傳感器，而熱傳感器包括溫度傳感器、熱導率傳感器等。
正如你所看到的，這是一個列表，但肯定不是一個詳盡無遺的列表。
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檢測信號 |
屬性示例 |
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機械量 |
壓力、流速、振動、距離、速度、加速度、力等。 |
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熱力學量 |
溫度、熱量、熱流、熱容、導熱系數等。 |
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物理量 |
電壓、電流、電場、電荷、電阻、電容等。 |
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磁場 |
磁通量、磁場、磁矩等。 |
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輻射 |
紅外線、x射線、可見光、超聲波、聲波、無線電波等。 |
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化學量 |
pH值、離子、濃度、水分、氣體、氧氣等。 |
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生物量 |
味道、氣味、蛋白質、葡萄糖、激素、酶、微生物等。 |
從市場角度來看，一些主要類型的傳感器有觸摸傳感器、圖像傳感器、溫度傳感器、運動傳感器、位置傳感器、氣體傳感器、光線傳感器和壓力傳感器。根據研究（見下文），圖像傳感器引領市場，光傳感器是2020-2027年預測期內增長最快的細分市場。
以下基于Harbor Researc的調查并由PostScapes提供的插圖（我們在關于物聯網技術的文章中也使用了這一點）以更直觀、非全面的方式展示了示例和類別。
其他分類也是可能的。例如，對于物聯網傳感器，您可以查看支持的通信網絡、傳感器的用途（如洪水傳感器）等。
從目的的角度來看，傳感器有時可以使用不同的參數。例如，諸如接近傳感器之類的特定類型的傳感器可以基于各種特征。
此外，可以進一步詳細說明上表中帶有示例的一般分類。例如，有許多種氣體。請注意，更先進的智能傳感器通?？梢愿兄鄠€屬性。
除此之外，不同類型的傳感器通常也按行業或細分市場的功能進行分類。
很明顯，工業4.0或工業物聯網傳感器和傳感技術市場與智能手機和平板電腦、生物醫學傳感器或我們在汽車中使用的所有傳感器（包括主動和被動傳感器、“簡單”（基本）傳感器以及更先進的智能傳感器平臺）等消費品市場大不相同。
智能傳感器的重要垂直市場和細分市場包括汽車、消費電子、工業、基礎設施（包括建筑和AEC整體）和醫療保健。
不斷變化的智能傳感器市場
是時候來看看傳感器市場的演變了。顯然，傳感器和智能傳感器的能力在各個層面上不斷發展，包括使用過的材料。當然，歸根結底，最重要的是你能用物聯網和智能傳感器做些什么。
再來看看物聯網的本質：重點在于在正確的時間收集正確的數據，以最佳和最簡單的方式為正確的目的獲得正確的見解。DIKW模型確實也在傳感器和物聯網的發展中發揮了作用。
根據德勤的數據，全球智能傳感器市場正以每年19%的速度增長。
為了在需求不斷變化、競爭激烈的更復雜技術環境中實現智能傳感器的目標，市場上的研發力度仍然很高。傳感器繼續變得更小、更智能、更強大和更便宜（見下文）。
沒有智能傳感器，就不會有所謂的第四次工業革命。也就不會有智能建筑，不會有智能城市應用，不會有智能醫療設備。這個清單是無窮無盡的。
汽車行業仍然是傳感器的一個重要市場。其實，大部分現代汽車技術很多都是基于傳感器技術。消費品也是必不可少的。智能手機攝像頭傳感器的發展只是其快速發展的一個例子。
當然，在一些工業市場，被用于良好的網絡物理融合工業轉型項目的傳感器數量也是巨大的。
受新冠疫情嚴重影響的地區我們也能期望其出現增長。例如智能辦公室的發展，工作和醫療應用以及我們重新思考環境構建各領域的未來。
智能傳感器市場的真正增長尚未開始。5G即將到來，人們所希望的智能家居應用，物聯網的部署仍然有限，工業4.0正在緩慢發展，而且由于疫情，在需要尖端傳感器技術的領域有更多的投資，更不用說一些其它因素了。
更重要的是，傳感器的價格下降了，而它們的質量卻一直在變得更好。這與芯片價格的下跌密切相關。在這方面，汽車行業也發揮了重要作用。
由于各種原因，現在芯片短缺，但我們看到越來越多的公司開始自己生產芯片。這一趨勢在疫情之前就開始了，并因為疫情得到了加強。這一趨勢很有趣，因為我們看到更多的電子產品和傳感器用于特定的應用。
較低的價格也對傳感器的性能產生了影響。傳感器制造商想盡可能獲得最大利潤。因此，它們不僅從價格上入手，更多的是在傳感器平臺上整合更多功能上進行競爭。而這反過來又導致應用可能性增加，部分公司也會基于此展開一些項目應用。
最后，該行業的研發投資仍然很高，而且由于我們重復的次數不夠多，我們一直在努力突破傳感器技術的界限。德勤的文章提供了智能傳感器市場的其他發展。
2021-2027年全球傳感器和智能傳感器市場
根據最近的Allied Market Research報告，到2027年（從2020年起），全球智能傳感器市場將以18.6%的復合年增長率（CAGR）增長，即1436.5億美元。
在報告的公告中?（2021年2月23日），該研究公司表示，為了建設智能城市，在物聯網的背景下，汽車行業需求的增長推動了市場增長。
在整個預測期內，可穿戴設備和創新應用在生物醫藥行業中的日益普及將帶來短期機遇。
阻礙市場增長的因素之一是，在設備中的集成智能傳感器會縮短這些設備的使用壽命。
2019年，汽車行業是全球智能傳感器最大的應用市場，約占整個市場的四分之一。在2020-2027年的預測期內，汽車智能傳感器市場預計將以21.7%的復合年增長率增長。
在疫情最嚴重的時期，一些行業不得不停止運營，這導致了汽車、消費電子和工業市場對智能傳感器的需求大幅下降。
此外，正如世界各地的情況和前面提到的那樣，智能傳感器行業的生產和供應鏈受到了破壞。
其他一些調查結果：
2019年已經占據最大份額的圖像傳感器市場（約占全球智能傳感器市場的五分之一）在工業領域的高度采用率將在2026年占據主導地位。
然而，根據聯合市場研究，預測期內增長最大的是光傳感器細分市場。主要原因是對智能燈和智能開關的需求不斷增加。
從垂直行業的角度來看，汽車行業不僅繼續保持市場份額的領先地位；在整個預測期內，其復合年增長率也將達到最高水平（21.7%）。電動汽車的日益普及是一個因素，而自動駕駛汽車的出現則是另一個重要市場。
2022年，全球傳感器市場的復合年增長率（CAGR）將達到11.3%。一個很關鍵驅動因素還是物聯網。
傳感器市場增長的市場驅動因素
物聯網和工業物聯網的日益普及
消費電子產品的進步
傳感器和傳感器技術本身的進步
智能手機中各種傳感器的使用越來越多
自動化行業的強勁需求（工業4.0）
汽車工業的增長