- 工業(yè)無線傳感器網絡產品發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
- 來源:賽斯維傳感器網 發(fā)表于 2015/12/17
如今,現(xiàn)代化工業(yè)生產向著大型、快速、高效、低耗和環(huán)保的方向發(fā)展。隨著信息技術的發(fā)展,生產的智能化和業(yè)務流程的智能化是整體智能化的前提,企業(yè)紛紛開始實施生產線的改造以及IT設備的升級改造來實現(xiàn)企業(yè)內部的互聯(lián)網化,最終實現(xiàn)新一代信息技術與制造業(yè)深度融合,形成新的生產方式、產業(yè)形態(tài)和商業(yè)模式。無線傳感器因為其靈活、安全、可靠、便捷以及低成本將在未來企業(yè)智能化生產中發(fā)揮特殊的作用。
工業(yè)無線傳感器網絡產品為系統(tǒng)級產品,即包括現(xiàn)場無線傳感器、數據轉發(fā)網關和監(jiān)控主機等在內的整體解決方案。因具有成本低、范圍大、布設靈活、移動支持等特點,工業(yè)無線傳感器網絡產品在力學參數檢測、工業(yè)監(jiān)控、智能電力、礦山安全、醫(yī)療健康、環(huán)境監(jiān)測等行業(yè)的應用一直廣受重視;與此同時,工業(yè)無線傳感器網絡產品也面臨著延長節(jié)點工作時間、增加通信距離、小型化、標準化等技術挑戰(zhàn)和尋找應用場景等市場挑戰(zhàn)。
隨著工業(yè)無線傳感器網絡技術的不斷成熟,以及市場需求的不斷提升,工業(yè)無線傳感器網絡產品對傳統(tǒng)工業(yè)傳感器替代效果不斷提升。2014年,我國工業(yè)無線傳感器網絡產品在工業(yè)傳感器市場中的占比約為4.3%,規(guī)模達到6.2億元。到2019年,我國工業(yè)無線傳感器網絡產品在工業(yè)傳感器市場中的占比將達到為10.0%,市場規(guī)模預計達到24.2億元,年復合增長率高達27.1%,市場前景廣闊。
從有線網絡到無線網絡的變化將加速無線傳感器網絡的成長,透過無線傳感器網絡可接觸到比有線網路更廣泛、更彈性化以及可擴展的多元應用。隨著近幾年無線傳感器網絡技術的飛速發(fā)展,越來越多的無線傳感器網絡產品開始投入使用。目前無線傳感器網絡產品主要用于檢測和監(jiān)測兩部分市場。
無線傳感器網絡產品在檢測市場主要應用于國防研究、高校、專業(yè)科研及檢測機構和大型裝備制造幾個領域。在這幾個檢測領域中,無線傳感器網絡產品相對于有線產品具有成本低,靈活性高和應用情景廣等顯著特點,無線替代有線已呈現(xiàn)未來的發(fā)展趨勢。國防產品需要進行大量的試驗和測試以確保產品的精確性和穩(wěn)定性,因此對測試國防產品的傳感器提出了高可靠性的要求。近幾年,國家開始實施越來越多的國防重大工程,并致力于自主可控,再加上更換頻率高,對檢測傳感器的需求正在逐步擴大;如今,我國已經具有一定規(guī)模的高校數量和較為完整的人才培養(yǎng)體系,但與國外相比,教學設備還存在差距。同樣,我國的科研院也存在著實驗設備相對落后的問題。
未來隨著我國教育產業(yè)的發(fā)展,相關教學設備和實驗設備的采購需求會快速擴大,檢測傳感器的市場前景較為廣闊;我國正在加大檢測行業(yè)的發(fā)展力度,基礎設施建設如公路、鐵路和橋梁等工程的檢測需求在持續(xù)增長,使得專業(yè)的科研和檢測機構對檢測傳感器的需求增加;隨著智能制造的發(fā)展,我國對高端大型裝備的需求也越來越多。測試裝置可以有效的減少產品研發(fā)周期,提高產品質量,減低產品成本。檢測傳感器已經慢慢成為大型裝備制造企業(yè)在產品研發(fā)過程中測試產品穩(wěn)定性需求,因此檢測傳感器在大型裝備制造領域的市場規(guī)模將呈現(xiàn)上升態(tài)勢。
傳感器在工業(yè)自動化領域極為重要,扮演著為物理世界和控制系統(tǒng)提供信息連接的重要角色。在工業(yè)過程控制中,計算機技術已經相對成熟,需要采集的信息正在不斷增加,生產過程要求大量的各類傳感器,如壓力傳感器、熱敏傳感器、光敏傳感器、氣體傳感器、濕敏傳感器和磁敏傳感器等,把大量非電量的物化參數轉化成電信號控制信息,以滿足各個工業(yè)過程中的自動化和智能化的發(fā)展需求。如今,使用數量較多的有壓力、位移、加速度、角速度、溫度、濕度和氣體傳感器。
中國傳感器產業(yè)整體素質參差不齊,高端產品自給率不足。2014年,我國從事傳感器研制、生產和應用的企事業(yè)單位共2000多家,從事微系統(tǒng)研制、生產的企業(yè)有50多家,產品種類共計6000多種,年總產量40多億只,市場銷售額接近1000億元。其中,2014年傳感器在工業(yè)領域的應用規(guī)模達到143.1億元,約占傳感器市場規(guī)模的15%。
未來幾年,信息技術在工業(yè)領域的全面應用將會促進工業(yè)傳感器市場規(guī)模的迅速增長!爸袊圃2025”的提出會促進企業(yè)全面智能化改造,加快產品更新?lián)Q代,提高產品技術含量,逐漸縮短國內與國際先進水平的差距,在生產設備、工業(yè)環(huán)境和流程管理等部分中融入傳感器、微處理器、PLC和數字通信接口等現(xiàn)代信息技術,提高產品的數字化、智能化和網絡化的程度,進而提高產品的技術含量和附加價值,最終實現(xiàn)我國制造企業(yè)競爭力的提高以及整體工業(yè)水平的提高。由此可見,傳感器在工業(yè)領域將會有廣闊的應用前景。
然而,傳統(tǒng)的傳感器在工業(yè)領域依舊存在著一些局限性:與總線相連的傳感器代價昂貴,傳感器組網的開銷成本巨大;在人力難以靠近的危險區(qū)域布線困難;不同類型的傳感器和控制系統(tǒng)的軟硬件之間協(xié)議不兼容。
在此背景下,隨著無線傳感器網絡技術的發(fā)展與成熟,無線傳感器網絡產品開始憑借自身獨特的優(yōu)勢,開始逐步替代傳統(tǒng)有線傳感器產品,并滲入到工業(yè)領域的各個環(huán)節(jié),成為市場上的新興熱點。無線傳感器與傳統(tǒng)有線傳感器相比存在,其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1、無線傳感器具有較高的靈活性,適用于有移動需求但不方便布線的情況,如起重機、移動裝瓶設備、交通行業(yè)、自動引導車輛系統(tǒng)和單軌輸送機等。
2、無線傳感器具有較高的可靠性。無線傳感器可以避免運動帶來的損傷,如長拖鏈所帶來的導線彎折、旋轉運動導致電纜線的扭曲折斷等。同時,排除了有線網絡中由連接器引起的故障因素。
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