國內外傳感器技術現狀以及發展方向

一、傳感技術的現狀

傳感器技術是發展迅速的高新技術之一，也是當代科技進步的重要標志。與計算機技術和數字控制技術相比，國內外傳感器技術的進步相對落后，限制了傳感控制系統的推廣和應用。

傳感器技術的研究和發展始于20世紀60年代的中國。經過多年的積累，傳感器的研究、設計、制造、可靠性提高等方面都取得了很大的進步。初步形成了傳感器研究、開發、生產和應用的體系，在相關領域取得了一批研究成果。但是，一般來說，它不能適應經濟和科技的快速發展，許多傳感器、信號處理和識別系統仍然依賴進口。我國傳感器技術產品的市場競爭優勢尚未形成，產品的改進和創新緩慢，市場轉化率相對較低。

世界發達國家都非常重視傳感器技術的發展，都把傳感器技術列為國家發展的關鍵技術之一。2000年，美國空軍選擇了15項有助于提高21世紀空軍能力的關鍵技術，傳感器技術位居第二。早在20世紀80年代，美國就成立了國家技術團隊，幫助政府組織企業發展傳感器技術。在日本，傳感器技術、計算機、通信、激光半導體、超導和人工智能被列為六大核心技術。日本科學技術部90年代制定的重點科研項目的70個重點課題中，有18個與傳感器技術密切相關。德國將軍用傳感器作為優先技術，英法等國逐年加大對傳感器開發的投入。正是由于傳感器在世界范圍內的普遍重視和發展，傳感器才取得了飛速的進步。近十年來，其產量和市場需求的年增長率在10%以上。

二、國內外傳感器技術的發展趨勢

國內外傳感器技術的發展趨勢表現在以下幾個方面：

(1)注重傳感器技術的系統性和傳感器、數據處理、識別技術的協同進步。

(2)突出創新。新型傳感器和傳感技術體系的研發，涉及新理論、新材料、新工藝等諸多方面，如生物傳感技術、光學傳感技術、微機電技術等。

注重傳感器和傳感技術的硬件系統和部件的小型化，提高可靠性、傳感精度、加工速度和生產率，降低成本，節約資源和能源。在小型化的過程中，引起全世界關注的成功技術是納米技術。

實現軟硬件一體化，設計多功能高精度復合傳感器。重要的是包括傳感器陣列的集成和多功能多傳感器復合傳感器的設計(如汽車油耗、酒精檢測和發動機性能的復合傳感器)；傳感系統硬件集成(如信息處理與傳感器集成、傳感器與處理單元和識別單元集成等。);軟硬件集成、數據集成和數據融合等。

(3)研究開發特殊環境(高溫、高壓、寒冷、水下、高腐蝕、輻射等)下的傳感器和傳感技術系統。)，如航空、航天、軍事、高精度工業和測試設備中使用的傳感技術和產品。

(4)廣泛應用于一般工業用途、農業和服務業的傳感器技術系統，重點解決可靠性、可用性和大幅降低成本的問題。 

(5)將傳感信號處理與人工智能等技術有機結合，面向應用需求，開發高可靠性、自適應、抗干擾的智能傳感技術系統。

三、傳感器技術的未來前景

傳感器是一個跨學科的高科技領域。隨著物理、生物科學、信息

(1)功能更加全面，朝著小型化方向發展。目前，傳感器研究的重要內容之一是可以替代生物視覺、聽覺、觸覺等感覺器官的生物傳感器，即仿生傳感器。隨著微加工和納米技術的發展，生物傳感器將會小型化，各種便攜式生物傳感器將會出現。

(2)智能化程度更高，操作更簡單。價格更便宜，使用壽命更長。傳感器和計算機技術緊密結合，自動收集和處理數據。芯片技術將越來越多地進入傳感器領域，實現檢測系統的集成化和集成化。

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未來五年關于傳感器技術的需求市場在哪里？

我們來分析一下未來五年傳感器的需求市場。我們已經看到許多市場的需求不斷增長，包括：工業IIoT、智能工廠自動化以及機器人和機器人，包括用于預測維護和電機驅動的傳感器。

環境系統，包括空氣質量、暖通的空調和智能垂直農業。家庭醫學、醫用可穿戴設備和遠程手術。與智能城市、智能家居和物聯網相連的樓宇設備，包括樓宇安全監控系統。

綠色能源，包括風能和太陽能的遠程運行、維護和儲能。電動車和自動駕駛，包括激光雷達和電池管理系統。

1.什么是IIoT？

IIoT是工業物聯網，它將各種具有傳感和監控能力的采集和控制傳感器或控制器，以及移動通信和智能分析等技術融入工業生產過程的各個方面，從而大大提高制造效率，提高產品質量，降低產品成本和資源消耗，最終將傳統產業提升到智能化的新階段。從應用形式上看，工業物聯網應用具有實時性、自動化、嵌入式(軟件)、安全性、信息互操作性等特點。

2.工業傳感器與IIoT的關系

如果沒有傳感器測量壓力、位置、溫度等重要生產參數，工業物聯網(IIoT)就起不到任何作用。因此，可以理解為，在IIoT和消費類物聯網應用不斷增長的情況下，傳感器市場正在起飛。傳感器技術的不斷創新將擴大物聯網的擴展能力。

汽車行業(自駕汽車創造巨大需求)和醫療應用領域(健康監測和醫療診斷是關鍵)的傳感器較多，但遠遠少于工業領域的大需求，占傳感器市場的三分之一以上。

3.工業傳感器在傳感器終端市場的比重

IIoT將刺激對傳感器的巨大需求。據報道，未來10年工業數據預計將翻一番。鑒于工業參與企業的專業知識，IIoT技術應該獲得更高的利潤增長機會。

作為一個成熟的終端市場，工業應用更注重高端而不是批量生產。惡劣環境下使用的傳感器需要滿足高可靠性、高精度和小型化的要求。隨著機器對機器(M2M)通信變得越來越復雜，傳感器正在幫助實現預測性維護、資產監控和數據分析，以提高生產效率。

指出大型工業自動化公司并不是競爭IIoT市場的唯一實體。傳感器和執行器供應商長期服務于工業自動化和監控市場，一直處于IIoT市場的前沿。隨著越來越多的計算和價值轉移到IIoT的邊緣，這樣的關鍵傳感器和執行器公司對實現智能工廠變得越來越重要。這對傳感器制造商來說無疑是個好消息。

4.專業工業傳感器制造商

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