传感器是“物联网之眼”，国家政策持续扶持传感器产业。
传感器被称为“物联网之眼”。物联网系统架构主要由感知层、网络层、应用层三部分构 成，其中感知层是物联网系统的底层，由传感器连接性和收集信息的网络组成，并与网络层建 立网络连接，传感器位于物联网系统的前端。传感器是一种能够感知和测量环境中各种物理量 的装置或设备，通过将物理量转换为电信号或其他形式的信号，使得这些物理量能够被人们理 解和处理；传感器主要目的是从周围环境中收集数据，是物联网系统数据采集的源头，也被称 为“物联网之眼”。
传感器是万物感知的核心，与物联网的快速发展齐头并进。根据 IoT Analytics 的数据， 2022 年全球活跃物联网连接设备数量超过 140 亿个，同比增长 18%，传感器是万物感知的核 心，平均每个新上线的物联网设备都会连接 4 个新传感器，意味着已经部署了超过 500 亿个 连接的物联网传感器；IoT Analytics 预计 2027 年全球联网物联网设备数量将超过 290 亿个， 2022-2027 年复合增速达 16%，传感器将与物联网的快速发展齐头并进。
智能传感器在物联网等行业具有重要作用，国家政策持续推进智能传感器产业发展。传 感器作为智能装备感知外部环境信息的自主输入装置，对智能装备的应用起着技术牵引和场景 升级的作用。随着万物互联时代的到来，传感器行业正由传统型向智能型发展，智能传感器带 有微处理器，具有采集、处理、交换信息的能力，是传感器集成化与微处理器相结合的产物。 由于智能传感器在物联网等行业具有重要作用，近年来我国陆续出台多项政策，进一步明确智 能传感器产业发展方向和路径；政策规划注重促进高端传感器及关键技术和核心材料的突破， 推进智能传感器相关产业的发展。
河南省政策大力扶持智能传感器产业，建立智能传感器产业集群和生态体系。智能传感 器作为与外界环境交互的重要手段和感知信息的主要来源，已成为物联网、人工智能、5G 等 新一代信息技术和数字经济发展的核心之一，河南省将智能传感器列为全省重点打造的千亿级 产业链，近年来河南省、市政府先后出台了一系列智能传感器产业发展的行动方案、培育专案 等政策文件，加快壮大智能传感器产业，推动智能传感器产业集聚、链式、协同发展，积极打 造中国（郑州）智能传感谷，重点建设“一谷多园”，形成万物互联、绿色智能、融合发展的 智能传感器产业集群和生态体系。
结构型传感器利用结构参量变化或 由它们引起某种场的变化来反应被测量的大小和变化（如利用结构的位移或力的作用产生电阻、 电容或电感值的变化）。固体传感器利用某些材料自身的物理特性在被测量的作用下发生变化， 从而将被测量转化为电信号或其他信号输出（如用半导体、电介质、磁性材料等固体元件制作 的传感器）。智能传感器将传感器、通信芯片、微处理器、驱动程序、软件算法等有机结合， 通过高度敏感的传感器实现多功能检测，通过边缘计算实现在线数据处理，基于无线网络实现 感知测量系统的数据汇聚，其结构微型化、集成化，系统向多功能、分布式、智能化、无线网 络化方向发展。
传感器是一种检测装置，指能感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的 器件或装置，是连接物理世界和数字世界的桥梁。传感器一般包含敏感元件、转换元件和转 换电路，敏感元件是指能敏锐地感受某种物理、化学、生物的信息并将其转变为电信息的电 子元件，转换元件是能将敏感元件输出转换为适于传输和测量的电信号部分的电子元件，转换 电路将转换元件输出的电信号进行放大、滤波、调制等，转换成便于处理、控制、显示和记录 的部分。
智能传感器一般包含传感单元、计算单元和接口单元。传感器单元负责信号采集、计算 单元根据设定对输入信号进行处理，再通过网络接口与其他装置进行通信。智能传感器的实现 可以采用模块式（将传感器、信号调理电路和带总线接口的微处理器组合成一个整体）、集成 式（采用微机械加工技术和大规模集成电路工艺技术将敏感元件、信号调理电路、接口电路和 微处理器等集成在同一块芯片上）或混合式（将传感器各环节以不同的组合方式集成在数块芯 片上并封装在一个外壳中）等结构。
传感器有超过 2 万种规格，智能传感器按照被测量可分为物理量智能传感器、化学量智 能传感器、生物量智能传感器三大类。物理量传感器的工作原理通常基于物理效应，如光电 效应、压电效应、磁致伸缩现象、热电效应、霍尔效应等，被测物理量可简单归纳为力、热、 声、光、电、磁六大类；化学量传感器能够感知环境中特定化学成分的存在和浓度，并将这些化学信息转换成可测量的电信号，主要包括气体传感器、湿度传感器、离子传感器等；生物量 传感器结合了生物敏感元件（如抗体、酶、核酸、细胞等）和信号转换器来检测目标物质的存 在和数量，包括生化量传感器和生理量传感器。
智能传感器产业链主要包括上游设计、原材料、装备，中游传感器制造和封装测试，以 及下游应用。智能传感器的上游为产品设计，以及生产制造中需要使用的原材料和设备，其 中原材料包括半导体材料、陶瓷材料、金属材料以及有机材料等；中游生产制造各种类型的传 感器，包括压力传感器、加速度传感器、温湿度传感器、图像传感器、光电传感器等；下游应 用于消费电子、工业控制、汽车电子、医疗电子等领域。我国智能传感器产业链已基本成型， 各环节均有重点企业布局。
中国传感器市场空间广阔，成长速度快于全球市场。近年来，全球传感器市场一直保持 稳健增长，根据赛迪顾问的数据， 2022 年全球传感器市场规模约为 1841 亿美元，全球智能传感器市场规模约为 433 亿美元。随着国家政策支持及物联网的兴起，近年来中国传感器技 术水平和市场规模迅速提升，根据赛迪顾问的数据， 2022 年中国传感器市场规模约为 3097 亿元，中国智能传感器市场规模约为 1090 亿元，中国增速高于全球增速水平。
美日欧企业主导全球传感器市场。目前全球传感器市场的主要厂商有通用电气、爱默生、 西门子、博世、意法半导体、霍尼韦尔、ABB、横河电机、欧姆龙、施耐德电气等，全球传感 器市场主要被美日欧企业占据。由于美国、欧洲、日本等拥有良好的技术基础，产业链上下游 配套成熟，几乎垄断了“高、精、尖”的智能传感器市场，中国企业竞争力相对较弱。根据赛 迪顾问的数据，2020 年全球智能传感器市场美国占比达到 43.3%，欧洲占比 29.7%，日本占 比 19.8%，美国、欧洲、日本占据全球传感器市场九成以上份额，是全球智能传感器最主要 生产基地，而亚太地区（中国、印度等）保持较快的增长速度。
国内高端传感器产品严重依赖进口，国内传感器产业链在设计、制造、产业化、应用技 术等方面存在一定差距。爱默生、西门子、博世、意法半导体、霍尼韦尔等海外公司占据中 国传感器市场超过 60%的份额，特别是高端产品严重依赖于进口。目前国内智能传感器企业 主要集中在封装、测试、模组、集成、应用等环节，具备芯片设计生产能力的厂家较少，高端 智能传感器芯片、敏感元件等仍高度依赖进口，国内传感器在测量精度、温度特性、响应时间、 稳定性、可靠性等指标上与国外先进产品相比还有差距。总体来看，国内传感器产业链在设计 技术、制造技术、产业化技术、应用技术等方面与国际先进水平存在一定的差距。
国内传感器企业加速追赶国际先进企业，未来发展空间广阔。根据中国（无锡）物联网 研究院的数据，截至 2023 年 11 月，全国共有智能传感器相关公司 1.7 万余家。国内智能传 感器产业主要聚集在华东、中南、华北地区，以北京、天津为核心的华北地区，主要从事前沿 的新型智能传感器的开发，如北京大学已建立微米/纳米加工技术国家级重点实验室，主要研 发 ULSI 新器件及集成技术、SOC、MEMS 技术；以上海、无锡、南京为代表的华东地区拥 有国内最大规模的传感器产业集群，形成了包括热敏、磁敏、图像、称重、光电、温度、气敏 等较为完备的传感器生产体系及产业配套，是硬件传感器、软件开发及系统集成企业的主要聚 集地和应用推广地，是 MEMS 产业研发设计和制造中心；以深圳、广州等城市为主的珠三角 地区，构建了由众多外资企业组成的，以热敏、磁敏、超声波、称重为主的传感器产业体系； 以郑州、武汉、太原为核心的中部地区，通过产学研紧密结合的模式，在 PTC/NTC 热敏电阻、 感应式数字液位传感器和气体传感器等行业细分领域发展态势较好。 国内传感器企业汉威科 技、四方光电、柯力传感、苏奥传感、高德红外、大立科技、高华科技及芯动联科等在细分领 域持续提升产品竞争力，正在加速追赶国际先进企业，未来有广阔的发展空间。
中国传感器下游市场以汽车电子、工业制造、网络通信、消费电子和医疗电子为主。传 感器是实现工业转型升级的重要组成部分，在物联网、人工智能、医疗健康等各方面都有广泛 应用。从下游应用市场结构来看，根据赛迪顾问的数据，2020 年汽车电子是国内最大的市场，占比为 24%；其次为工业制造和网络通信领域，各占比为 21%；消费电子和医疗电子分别占 比 15%、7%。
