人工智能开启传感器未来新篇章

人工智能开启传感器未来新篇章

随着科技的飞速发展,人工智能AI)已经渗透到我们生活的方方面面,从智能家居到自动驾驶,从医疗诊断到金融分析,AI的应用场景日益广泛。而智能传感器作为AI技术的重要组成部分,为AI的发展提供了强有力的支持。本报告旨在深入分析智能传感器在AI行业的发展现状、应用场景以及未来趋势。

 

智能传感器,或称为"intelligent sensor",是具备与外部系统双向通信能力的先进传感器,能够发送测量数据、状态信息以及接收外部命令。这类传感器内部集成了信息处理装置,以实现高级的数据处理和通信功能。它们不仅仅是简单的数据采集单元,而是具备一定智能处理能力的系统级产品。

 

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智能传感器的核心由集成传感芯片、通信芯片、微处理器和软件算法组成,构成了数字时代重要的感知层。它们的出现紧密地将互联网、大数据、人工智能技术与实体经济联系在一起,为实现万物互联提供了重要的技术支撑。这种紧密的联结为智能传感器赋予了在现代信息产业中扮演核心角色的可能,使其成为新技术革命和信息社会发展的重要技术基础。

 

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产业链结构

 

智能传感器上游主要包括各类传感器制造所需原材料的供应,常规材料包括半导体材料、陶瓷材料、金属材料以及有机化工材料等;

 

中游主要是各类传感器的制造和封装等,从传感器种类来看,具体包括压力传感器、图像传感器、光传感器以及温度和湿度传感器的生产制造;

 

在下游应用市场,传感器广泛的应用于通讯电子、消费电子、工业、汽车电子、智慧农业、环境监测、安全保卫、医疗诊断、交通运输、智能家居、机器人技术等众多领域。

 

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智能传感器行业发展现状

 

近年来,我国大力支持智能传感器技术及产业,陆续推出智能传感器专项政策支持,助力智能传感器产业进入快速发展期。数据显示,2018-2022年中国智能传感器市场规模从883.17亿元增长至1210.8亿元,年均复合增长率达8.2%。中商产业研究院预测,2023年中国智能传感器行业市场规模将达1308.3亿元。

 

智能传感器的产品品类主要包括MEMS传感器、CIS图像传感器、雷达传感器、射频传感器、指纹传感器等,从产品占比情况来看,MEMS传感器和CIS传感器的占比较大,两者分别占比29.7%26.5%,合计占比56.2%

 

数据显示,2018-2020年我国智能传感器专利申请数量增长趋势较快,由241项增至490项。最新数据显示,2022年我国智能传感器相关专利申请数量为382项,同比下降14%

 

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智能传感器政策环境

 

近年来,不同阶段的政策对于整个传感器行业的发展方向侧重点不同。十二五 期间,开始鼓励开发高精度传感器,为适应网络化和集成化需求。这个阶段汽车制造、工业机器人等高端装备追求更高维度的力矩传感器,目的为提升压力检测精度和提升设备环境感知能力。十三五 期间消费电子蓬勃发展,智能化的需求让力矩传感器在内的产品可靠性不断提升。十四五 期间政策鼓励人工智能、高端芯片等领域快速发展,相应的传感器技术需要跟随下游应用场景而不断协同发展。

 

国家出台一系列政策支持引导我国力矩传感器行业发展。2022 年《关于推动轻工业高质量发展的指导意见》中提出,加快关键技术突破。例如自行车变速器、中置电机力矩传感器……无线力与称重传感器,动态质量测量技术等,力矩传感器相关技术在轻工业领域应用得到政策上的支持。2021 年《十四五 机器人产业发展规划》中提出研制三维视觉传感器、六维力传感器和关节力矩传感器等力觉传感器、大视场单线和多线激光雷达、智能听觉传感器以及高精度编码器等产品,满足机器人智能化发展需求。

 

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各地政策在传感器方面发布的政策较多。尽管针对力矩传感器的具体政策条文,但是力矩传感器在高端装备等领域应用更加广泛,因此各地政策主要鼓励企业加强新型传感技术研发,高端、智能传感器技术的突破。《黑龙江省 十四五 数字经济发展规划》中提出推进光学传感器、惯性传感器、压电传感器、电感传感器等功能集成与规模应用,实现智能传感器一体化生产。《广西工业和信息化高质量发展 十四五 规划》中提出发展光学传感器、惯性传感器、汽车压力传感器、激光雷达、气体传感器、图像传感器和生物传感器等智能传感器。

 

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智能传感器行业发展前景

 

国家产业政策高度重视:随着我国制造业的快速发展升级,催生了巨大的智能传感器应用市场。但是,由于国内传感器生产企业起步较晚,厂商规模小,品牌和技术还与世界先进水平,存在一定差距,导致应用于高端制造业的智能传感器市场主要依赖于美国、日本、德国等国际厂商。近年来,国家相关部门发布一系列产业政策,不断加大对传感器产业发展的支持,智能传感器行业同样也受政策利好,行业前景广阔。

 

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技术升级带动下游应用领域需求喷发:随着国家产业结构调整、高端制造业发展以及智能制造和工业物联网的推广,传感器在工业领域的应用呈现出新的技术发展特点。同时,得益于微电子元器件和芯片工艺技术进步,以前需要复杂系统和高成本的解决方案,现在可以用较为经济的方式实现,以白光共焦为例,其测量系统本身就是一台完整的微型光谱分析仪,而现在可以很方便地用集成化的方案实现模块化封装,逐渐可负担的解决方案成本使得下游应用领域需求出现喷发。

 

应用场景多元化为行业带来更广阔的市场空间:智能传感器目前已经广泛运用于消费电子、汽车、工业、医疗、通信等各个领域,随着人工智能和物联网技术的发展,应用场景将更加多元。传感器是人工智能重要的底层硬件之一,传感器收集的数据越丰富和精准,人工智能的功能才会越完善。随着联网节点的不断增长,对智能传感器数量和智能化程度的要求也不断提升。未来,智能家居、工业互联网、车联网、智能城市等新产业领域都将为智能传感器行业带来更广阔的市场空间。

 

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智能传感器作为人工智能技术的重要组成部分,在AI行业的发展中发挥着越来越重要的作用。未来,随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展,智能传感器将在AI行业中发挥更加重要的作用,推动AI技术的不断发展和创新。同时,我们也需要关注智能传感器在安全性和隐私保护等方面的挑战和问题,并积极探索和研究相应的解决方案和技术。

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