工业物联网推动工业传感器市场发展
2017-5-15 来源：转载 作者：-
回顾去年，中国乃至全球工业领域最热门的话题是“工业4.0”、《中国制造2025》。在2013年4月，德国政府汉诺威工业博览会上正式提出“工业4.0”战略，其目的是为了提高德国工业的竞争力，在新一轮工业革命中占领先机。作为以智能制造为主导的第四次工业革命，“工业4.0”战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统——信息物理系统相结合的手段，将制造业向智能化转型。
2015年，作为中国政府实施制造强国战略第一个十年的行动纲领《中国制造2025》正式发布。在《中国制造2025》战略提到要实现的五大工程中，“智能”是核心关键词。尤其是在“智能制造工程”部分明确提到“紧密围绕重点制造领域关键环节，开展新一代信息技术与制造装备融合的集成创新和工程应用。建立智能制造标准体系和信息安全保障系统，搭建智能制造网络系统平台。”
“工业4.0”和《中国制造2025》最终实现的目标都是智能化，而实现智能化的一个重要支撑就是以信息通讯系统与物理信息系统相结合的智能制造网络——这就是工业物联网。
工业物联网发展势头强劲
作为“万物互联时代”新一代信息技术的重要组成部分，物联网被称之为互联网大脑的感觉神经系统。作为制造业智能化的核心部分，工业物联网也同样被称之为智能制造的神经系统。
工业物联网是工业系统与互联网，以及高级计算、分析、传感技术的高度融合，也是工业生产加工过程与物联网技术的高度融合。它将制造业生产、监控、企业管理、供应链以及客户反馈等信息系统融为一体，通过数据中心对不同渠道的数据进行智能处理，从而提高生产效率，产品质量和用户满意度。
作为全面贯穿和获取企业各个环节数据，并做出智能处理的神经网络，工业物联网具有全面感知、互联传输、智能处理及自组织和自维护的特点。即利用RFID、传感器、二维码等技术即时获取产品从生产、销售、市场等各个阶段的信息数据，通过专用网络和互联网相连的方式实现设备和网络的数据交互，利用云计算、模糊识别、神经网络等智能计算对数据进行分析并处理。同时，一个功能完善的工业物联网系统通过全方位互相连通，实现了自组织和自维护的功能。
全球生产厂家正通过工业物联网（Industrial Internet of Things，IIoT），即贯穿整条生产价值链的实时信息流的获取来优化生产流程和效率。在工业物联网的帮助下，企业可以跟踪其工厂、附属工厂、外包商、供应商甚至远程工厂的所有运行情况。根据产业调研公司赛迪顾问数据，至2020年，中国工业物联网规模将突破4500亿元，在整体物联网产业中的占比将达到25%，市场空间巨大。
工业物联网推动工业传感器市场发展
工业物联网是全球工业传感器市场的主要驱动力。实现智能制造的关键是海量信息的采集，这对数据采集末端的传感器应用无疑将带来大量的机会和挑战。工业物联网依靠连接的传感器来收集可靠准确的数据，从而监控工艺控制的各个方面。根据市场研究公司MarketsandMarkets的调研数据，2015年全球工业传感器市场规模为322.6亿美元，至2020年有望达到521.7亿美元，未来五年的复合年增长率（CAGR）为10.09%。
工业用传感器能够测量或感知特定物体的状态和变化，并转化为可传输、可处理、可存储的电子信号或其他形式信息，是实现工业物联网中工业过程自动检测和自动控制的首要环节。
在工业自动控制系统中，传感器处于系统前端，其作用相当于系统“感受器官”，能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，是自动控制系统达到高水平的保证。
在新的产业经济环境下，工业领域的结构演变和调整正成为新的经济增长动力，特别是在德国提出“工业4.0”的概念之后，“智能工业”与“智能生产”正成为带动产业转型升级的重要推动力，而信息技术与传感技术，则是工业智能化的重要支点。可以预见，未来作为现代信息技术的重要支柱之一的工业传感器技术，已成为工业领域在高新技术发展方面争夺的一个制高点。
未来几年，信息技术与传感技术在工业领域的全面应用将会促进工业传感器市场规模的迅速增长。《中国制造2025》的提出促进企业全面智能化改造，加快产品更新换代，提高产品技术含量，逐渐缩短国内与国际先进水平的差距，在生产设备、工业环境和流程管理等部分中融入传感器、微处理器、PLC和数字通信接口等现代信息技术，提高产品的数字化、智能化和网络化的程度，进而提高产品的技术含量和附加价值，最终实现我国制造企业竞争力以及整体工业水平的提高。由此可见，传感器在工业领域将会有广阔的应用前景。
据调查显示，2015年中国工业传感器市场规模达到160.7亿元人民币。随着智能工业的进一步实现，工业传感器的应用将逐步加大，预计至2020年，全国工业传感器的市场规模将达到308亿元人民币。这预示着工业传感器行业迎来发展的春天。与此同时，巨大的市场规模催生我国工业传感器厂家数量不断增长。
压力传感器是目前发展最为迅速的工业传感器
工业级传感器相对于普通传感器来说，需要更强大的稳定性和更高的灵敏度，因为很多工业级传感器需要在更恶劣环境下运行，比如生产车间相比普通环境，工业噪声会大很多，比如电力、铁路沿线的监测，需要在恶劣的自然条件下进行监测。在工业过程控制中，需要采集的信息正在不断增加，生产过程要求大量的各类传感器，如压力传感器、热敏传感器、光敏传感器、气体传感器、湿敏传感器和磁敏传感器等，把大量非电量的物化参数转化成电信号控制信息，以满足各个工业过程中的自动化和智能化的发展需求。如今，使用数量较多的有压力、位移、加速度、角速度、温度、湿度和气体传感器。
在工业传感器中，压力传感器是目前发展最为迅速、需求最多的一类传感器，广泛应用于各种工业自控环境、水利水电、铁路交通、智能建筑、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。据调查，2015年我国压力传感器行业销量约1.9亿只，销售市场规模约194亿元，占比传感器规模995亿元比重的19.5%。基于微机电系统（MEMS）和纳机电系统（NEMS）的技术一直以来广受大众欢迎，采用量大增，促进了压力传感器市场的增长。微机电系统（MEMS）技术为压力传感器提供了可扩展、性能可靠、灵敏度高且成本可控的解决方案，在工业自动化行业有着大量的应用机会。相比传统的压力传感器，MEMS压力传感器拥有尺寸微型化、生产成本更低、灵敏度更高等优点。
当工业传感器应用在不同的工业领域时，客户对其能耐受的温度、湿度、酸碱度也有不同的个性化要求，功耗和尺寸也会有着严格的限制。国内工业传感器的设计研发与应用水平虽在逐步提高，仍存在不少问题，例如核心技术尚未真正突破，设计、制造、封装等工艺技术与国外存在较大差距，研发与创新能力较弱等。近年来，国内工业传感器企业通过努力发展，取得一定进展，填补了相关领域的空白，但在工艺、测试校准、产业化推进等方面还有待加强。
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