物聯網的五官：傳感器發展面面觀

2020-09-04

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物聯網發展到現在，連接已經不再是瓶頸了，數據才是核心。

而傳感器作為數據採集的入口，也成為物聯網的心臟，是物聯網的關鍵技術之一。

傳感器是一種利用物理學、化學、生物學特性來感知外界環境的監測裝置，通過感應材料檢測到外部信息，按照一定的規律轉換成模擬或者數位訊號並輸出。

通常會由感應元件、轉換元件、轉換電路和輔助電源等模塊組成。

傳感器可以按照多種方式分類。

按照感應效應（工作原理）可以分為光電式傳感器、壓電式傳感器、電感式傳感器等。

按照用途可分為能耗傳感器、速度傳感器、運動傳感器等。

按照製作工藝，可分為集成式、薄膜傳感器、陶瓷傳感器等。

按照輸出信號可分為模擬傳感器、數字傳感器、開關傳感器等。

傳感器外部信息的感知者和翻譯者，構成了物聯網業務應用的最底層，是物聯網獲取信息的核心和基礎。

因此，物聯網應用規模和市場的擴張帶動了物聯網產業鏈上游的傳感器的發展。

據idc的數據顯示，未來5年，全球的物聯網連接數將達到300億的規模，並且中國受到國家政策和人口福利的影響將會成為未來物聯網增長最快的一個國家。

由此而拉動的傳感器市場在中國也呈現比較樂觀的景象。

據BBC Research的信息顯示，未來6年，傳感器的市場將達到1900億美元，複合增長率11%，中國市場將達到1700億元，占全球市場超過15%。

傳感器的產業鏈包括了晶片設計、製造、封裝測試以及整體方案和系統應用。

設計是傳感器的核心環節，完成產品需求設計、敏感材料選取、製作工藝評估等；製造和封裝測試環節是產業鏈的中游環節，負責生產和製造傳感器器件、器件性能和功能相關的測試。

整體方案和系統應用是產業鏈的下游環節，負責製造終端電子產品，並投放市場使用。

在整個產業鏈結構中，傳感器的晶片設計是核心，市場份額主要集中在美、德、日的巨頭企業中，代表性企業有Bosch 、avago、knowles等。

製造環節目前存在兩種模式，一種是傳統的傳感器廠家有自身的加工工藝，另一種是專門的傳感器加工代工廠。

由於傳感器製造環節，設備投入成本高、單晶片的利潤率低，因而，小型的加工廠存活難度高。

所以，越來越多的晶片設計商開始轉而投向代工模式，並且代工廠產值也逐漸向Silex Microsystems、 Teledyne DALSA、台積電等大型企業聚攏。

同時，在製造環節，台灣和中國大陸市場占比比較高，典型的企業有台積電、中芯國際等。

封裝測試需要重點關注傳感器產品的集成度、尺寸、能耗等，也是屬於准入門檻較高的一個環節。

從傳感器的產業鏈結構來看，傳感器上游環節技術門檻高、先期投入大、單片利潤率低，因而需要通過加大出貨量，才能獲得可觀的收入。

為此，整個傳感器產業鏈結構相對來講，比較穩定，各環節分工明確。

但是，對於產業鏈下游，隨著傳感器功能的集成度、智能處理能力的提高，傳統的傳感器廠商開始進軍方案和應用領域，開始推出一些終端產品，如DENSO為汽車電子系統製造傳感器，並與日本車企合作，推出導航儀，hp推出印表機，knowles推出耳機產品等。

在傳感器的市場占比上，無論是在地域，還是企業分布上都呈現了壟斷的趨勢。

產業鏈產值向德、美、日聚攏，三個國家占據全球60%的份額；在企業分布上，全球十大企業占據了總產值的50%以上，並且前十大企業中，產值分布不均，最高份額的Bosch是最低份額的panasonic的3倍多，企業領先優勢非常明顯。

對於中國來講，目前中國的從業企業數高居全球第二位，但是產值遠低於日本。

所以，從這種角度上來講，中國企業的產值比較低。

這個原因可以歸結於中國企業的技術水平不夠先進。

這一點可以從目前國內傳感器的專利分布看的出來。

在2014年中國傳感器專利的分布來看，中國有超過16%的來自於高校，超過20%來自國外，而這20%是轉換為產品的核心技術儲備。

所以，總的來說產業產值向美日德的少數企業聚攏，壟斷趨勢已顯；中國企業產值低，核心技術儲備弱。

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2020-09-26

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