工业互联网的第一道门：智能传感器应如何发展?

智能传感器是指具有信息收集、信息处理、信息交换、信息存储等功能的多元件集成电路。它是一种集传感器、通信芯片、微处理器、驱动程序和软件算法于一体的系统产品。随着工业互联网、工业4.0和智能制造的快速发展，工业传感器正在加速进入工业传感器4.0或工业智能传感器时代。

传感器在工业互联网中起着关键作用

围绕优化工业现场生产流程、优化企业运营和产品、优化社会生产资源配置和协调三个应用场景，工业互联网将加强安全、降低成本、优化产品和服务、优化供应链、创造新模式和新价值四个方面的有效性。

工业互联网的关键在于数据信息的收集，前端用于收集数据，为工业互联网的整个生态建设提供基本数据支持的传感器是工业互联网的神经末梢。同时，随着工业互联网、工业4.0和智能制造的快速发展，应用需求越来越垂直、碎片化、前端采集、智能传感器初始数据升级迭代快，推动工业互联网终端智能变革，工业传感器4.0或工业智能传感器时代即将到来。

传感器在现代工厂中起着多种作用。除了为过程控制提供数据外，它还广泛应用于质量评估、资产跟踪、工人安全保障等领域。传感器收集的数据可用于从供应管理到全球生产资源协调的各种用途。为了满足上述使用目的，各种类型的传感器正在不断改进和优化。最常见的传感器类型包括照明、温度、运动、位置、存在、视觉、力、流量、化学成分等。

几乎每个过程或环境条件都有适合的传感器类型。智能传感器集成了信号调节、MEMS技术和固件，以满足工业设计工程师易于使用、低成本、多样化的感知需求，大大减轻了设计工程师的开发负担，具有优化和降低工业运营成本的巨大潜力。

2020年，智能传感器市场规模达到358.1亿美元

在汽车、工业自动化、医疗、环保、消费等领域智能化、数字化市场需求的不断推动下，2020年全球传感器市场规模保持稳步增长。2020年，智能传感器市场规模达到358.1亿美元，占总规模的22.3%。美国智能传感器产值最高，达到43.3%，其次是欧洲，占29.7%。欧美已成为全球智能传感器的主要生产基地，占70%以上。

2020年全球智能传感器产值占比

未来，各国企业数字化转型普遍加快。相比之下，发达国家具有坚实的工业经济基础、强大的技术基础和强大的创新能力。美国、欧洲和亚太地区是工业互联网发展的重点领域。其中，美国企业具有明显的优势。GE、微软、罗克韦尔、亚马逊等巨头积极布局，各类初创企业注重前沿创新，有望帮助美国保持行业领先地位。西门子、博世、ABB、SAP等欧洲工业巨头也凭借其在制造业的基本优势迅速发展。工业互联网的蓬勃发展给智能传感器带来了巨大的发展机遇。

赛迪顾问通过统计来自世界不同国家和地区的20多家工业智能传感器企业，以及各企业的关键产品和应用领域，分析了全球市场情况。从各企业产品类型的统计结果来看，压力、液位、温度、光电、编码器、接近、超声波、流量、视觉/图像和振动分别名前十。从企业分布的角度来看，美国企业的产品类型主要集中在编码器、振动、温度、超声波传感器、日本和韩国企业的产品类型主要集中在视觉/图像、编码器和接近传感器、欧洲企业的产品类型主要集中在流量、接近、超声波传感器、中国企业主要集中在压力、温度和加速度传感器上。

从各企业产品应用领域的统计结果来看，生命科学与健康、机械加工制造、汽车、半导体与电子、工业自动化、交通物流、能源电力、食品、石油天然气、航空航天等十大领域分别排名前十。从企业分布的角度来看，美国企业主要集中在生命科学与健康，日本和韩国企业主要集中在汽车、半导体和电子，欧洲企业主要集中在机械加工制造，而中国主要集中在石油天然气、工业自动化和航空航天领域。

从企业全球办事处的区域分布来看，主要集中在亚太地区，可见各企业对亚太市场的重视，其中中中国企业分支机构占亚太地区的90%以上。从国家分布来看，亚太地区主要集中在中国(51%)、日本、印度、北美主要集中在美国(50%)和墨西哥，南美主要是巴西，欧洲主要是德国(23%)、法国、英国和西班牙。从国内角度来看，华东企业主要集中在上海、苏州等地，中南企业主要集中在深圳、广州、北京、天津、成都、重庆。从城市分布来看，上海、北京、深圳占据前三名，分别占10%、8%和7%。

推动工业智能传感器发展的四个方面

工业互联网等新基础设施的建设给传感器行业带来了巨大的市场机遇。工业互联网的建设将对传感器行业产生全面、深刻和革命性的影响。同时，智能传感器将为工业物联网的运行提供所需的关键信息和测量数据，其市场机遇不言而喻。随着工业互联网应用场景的逐步扩展到广度和深度，将出现更多的功能和设计细节，智能传感器将广泛应用于工业自动化领域。

2018-2023年全球传感器及智能传感器市场规模(单位:亿美元)

工业智能传感器的技术创新将促进工业互联网的高质量发展。随着新型、低成本、微功耗、高性能工业智能传感器的不断推出，传感器应用的成本将不断降低。一方面提高工业互联网底层设备的感知能力，另一方面实现感知技术的大规模部署，促进智能传感器制造、设计开发、优化迭代产业链的深度整合，促进智能传感器产业生态的快速增长，更好地促进工业互联网产业的高质量发展。

工业智能传感器将加速向工业智能感知系统的发展。工业智能传感器是工业控制的基础，将工业智能传感器转化为工业物联网系统是一个巨大的挑战。随着工业互联网时代的到来，工业智能传感器正在加速包含软硬件的智能感知系统的发展，跨越从边缘设备到云服务的差距，通过人工智能和大数据技术在云中安全存储数据，形成可用的解决方案。

工业智能传感器的安全性和可靠性水平将逐步提高。许多工业和企业智能设备有大量的安全漏洞，随着智能传感器在工业领域的逐步普及，为了确保工业互联网数据安全可靠，越来越多的工业场景对智能感知设备数据安全可靠性提出了更高的要求，即提高旧设备的安全可靠水平，提高新设备的准入门槛。

工业智能传感器的未来发展需要从四个方面来关注。一是根据全球视野找到正确的定位，抓住机遇，实现自身的价值。工业互联网发展的不同阶段对智能传感器有不同的要求。智能传感器和传感器系统工业企业需要有全球视野。他们不仅要看到工业互联网给智能传感器产业发展带来的蓝海，还要挖掘有效的市场，实现最终的产值和利润。

二是加强产业链上下游合作，改善产业生态。根据工业互联网应用的市场需求，积极提高产业支持能力，鼓励建设产业集聚园区和公共创新平台，加快新设计、新技术引进，缩短产品转型周期。加强市场应用对行业需求的牵引作用，鼓励应用制造商参与智能传感器的研发和制造，整合上下游产业链，形成产业合作。

三是提高系统整体解决方案能力，扩大产业化应用。要把握新兴应用领域带来的新市场空间，从应用技术、解决方案等方面提升竞争力，以应用需求为牵引力，整合产品软硬件、安全工具、网络、存储和系统集成，给出整体系统解决方案，推动技术进步，促进产业发展。

第四，注重智能传感器新原理、新技术、新材料的开发。注重研究集成、无线能量、软件算法更新等技术，不断增加智能传感器的功能类型，使工作模式更加智能，实现多领域复杂环境的应用，扩大数据采集，实现不同领域之间的数据共享，提高智能水平。