諸玲玲
今年年初爆發(fā)的新冠肺炎疫情讓以紅外體溫檢測儀為代表的醫(yī)療設備成為重要的“戰(zhàn)疫”裝備,呼吸機、監(jiān)護儀、制氧機、負壓救護車等醫(yī)療產品在危重病人搶救以及抑制病毒擴散中亦發(fā)揮了重要作用。在這些儀器設備中,起關鍵感知作用的就是小小的傳感器。
傳感器是人類對世界萬物進行準確感知、制造和加工、運行的依據,是信息輸入的“窗口”,它相當于人的眼睛、鼻子、皮膚等感覺器官。它是多學科、多技術、多領域的融合體,涉及物理、化學、生物基礎學科,與材料、機械、電子、數學、計算機軟硬件、測量、半導體等緊密相關。其生產工藝也極為繁雜,被稱為“工業(yè)工藝品”。據了解,目前,全球約有2.6萬種不同類型的傳感器,呈現出多品種、小批量的特點。
傳感器已經滲透到我們生活和生產的方方面面,和人們的生活息息相關,并呈快速發(fā)展態(tài)勢。賽迪顧問發(fā)布的有關傳感器的報告顯示,隨著物聯(lián)網、5G、人工智能等技術的不斷發(fā)展和成熟,我國傳感器市場需求不斷增長,呈現出多元化的發(fā)展態(tài)勢。未來,隨著5G+物聯(lián)網在各個垂直行業(yè)的有序落地,傳感器市場的發(fā)展?jié)摿⒌玫酱蠓嵘?。預計到2021年,市場規(guī)模將達到2951.8億元,保持17.6%的快速增長。
2019年,中國傳感器市場結構中,汽車電子領域市場規(guī)模529.2億元,占比最高,達到24.2%;工業(yè)制造領域市場規(guī)模462.3億元,占比21.1%;網絡通信領域市場規(guī)模459.8億元,占比21%;消費電子市場規(guī)模322.1億元,占比14.7%。
在汽車領域,汽車傳感器已由過去單純用于發(fā)動機上,擴展到了底盤、車身和燈光電氣系統(tǒng)上,這些系統(tǒng)采用的傳感器有100多種。隨著汽車電子技術、汽車安全技術以及自動駕駛技術的發(fā)展,傳感器在汽車領域的應用將會更為廣泛。
在醫(yī)療領域,各種物理、化學、生物傳感器被設計制作成設備儀器,測量采集人體各種生理學指標。以這次新冠肺炎疫情用到的醫(yī)療設備相關的傳感器為例,在額頭或手腕上測體溫的測溫計用的是紅外傳感器;給疑似或確診患者身上帶的通常是可以連續(xù)測溫的藍牙體溫貼;醫(yī)院辦公室和病房的空氣控制系統(tǒng)(即通常說的正壓負壓)會用到高精度壓差傳感器;另外,還有感知人進出的紅外熱釋電傳感器,普遍用于門、監(jiān)控和燈的自動開關;病毒疫苗、藥品等儲藏運輸所需的設備離不開溫濕度傳感器。
在智能家居領域,可燃氣體傳感器、水浸傳感器、玻璃破碎傳感器、門窗開啟傳感器、保險柜振動傳感器是保證家庭財產安全的智能硬件,家庭空氣質量傳感器、負氧離子傳感器、水質Ph傳感器則極大地提高了家庭生活質量。
手機產量的大幅增長及手機新功能的不斷增加,為傳感器市場帶來新的機遇。用于拍照的CMOS圖像傳感器,用來切換橫屏與直屏方向的重力傳感器,用來計步、判斷手機朝向的加速度傳感器,用來解鎖、加密、支付的指紋傳感器等,將呈爆發(fā)式增長。
而人工智能領域,更是離不開傳感器的加持。據TrendForce預測,未來幾年,人臉識別領域中的3D傳感器市場規(guī)模將呈現幾何級數增長,到2020年可達到108.9億美元,到2023年市場空間有望達到180億美元。
此外,傳感器還可以被多個應用系統(tǒng)調用。比如,一個攝像頭可為交管部門提供路面交通情況,可為公安部門提供安全信息,可為市政提供環(huán)境信息,可為園林部門提供植被信息,還可為環(huán)保部門提供污染源信息。
傳感器正像陽光、空氣和水一樣,成為我們生活中必不可少的一部分,并悄然改變我們的生活,帶給人們更多更高質量的體驗。