中國結構安全領域智能傳感器市場分析

吉林省水利水電勘測設計研究院，吉林長春 130021

一、智能傳感器行業概覽及市場規模

智能傳感器的基本特征是將一個敏感元件與由微處理器所提供的數據處理功能相結合，傳感器的信號被輸入到微處理器后，后者對所輸入的數據進行處理后再將信息傳送到外部的使用者。智能傳感器兼有信息檢測、信息處理、信息記憶、邏輯思維與判斷功能。具有提高信噪比、改善傳感器性能、調節輸出信號、可集成性、高測量精度五大特點，廣泛運用于消費類電子產品、汽車、醫療服務等領域。

近年來物聯網快速興起，2012年2月工信部發布的《物聯網“十二五”發展規劃》，2013年2月國務院下發的《關于推進物聯網有序健康發展的指導意見》以及2013年9月由國家發改委會同多部委印發的《物聯網發展專項行動計劃(2013-2015)》等，都已把物聯網的開發和產業化列為發展重點。物聯網與生產、生活的結合為智能傳感器的大范圍運用提供了基礎，隨著物聯網技術在中國的普及和產業升級的需要，我國智能傳感器市場容量也將持續增長。

近年來，全球智能傳感器市場一直保持快速增長，如圖1所示。2009年和2010年平均增長速度達20%以上；2011年受全球經濟下滑的影響，增速比2010年下滑5%，市場規模為513億美元。隨著全球市場的逐步復蘇，2012年全球市場規模已達到619億美元，2013年為707億美元，2014年增長至869億美元。未來，隨著經濟環境的持續好轉，市場對智能傳感器的需求將不斷增多，據高工產業研究院預測，隨著物聯網的興起，未來幾年全球智能傳感器市場將保持20%以上的增長速度，2015年市場規模將突破1100億美元，2016年突破1400億美元。

作為電子產品和汽車消費大國，2013年以來，中國智能傳感器市場以超過20%的速度增長。如圖2所示，2013年市場規模達到了368.22億元人民幣，2014年即上升至510.35億元，年增速達38%。預計2015年隨著電子產品出貨量和汽車銷量增速的下降，智能傳感器市場增速將降至26%，但隨著智慧城市、智慧工廠等物聯網項目在全國的推廣，預計智能傳感器市場規模在2015年將突破650億元，2016年超過820億元。與全球智能傳感器市場規模相比，中國市場規模偏小，未來，隨著中國經濟轉型升級以及消費在經濟增長中扮演越來越重要的角色，我國智能傳感器市場規模將保持20%以上的增速。

二、結構與環境智能傳感器市場分析

結構與環境安全監測是指對自然環境及建筑結構進行安全監測，其中結構是指大壩、堤岸、橋梁、隧道、建筑物等人工建造的結構，環境是指河流、山地、土壤等自然環境。結構與環境安全監測工程需要使用大量智能傳感器采集數據，并通過其他智能傳感設備進行分析與傳輸。智能傳感器用于監測安全性及穩定性，通過測量位移、應力、應變、裂縫、沉降等數據來分析與判斷建筑物結構或地質結構是否安全。

結構與環境智能傳感器主要用于水利、水電、交通、地質安全監測領域，這四個領域的需求份額共同構成了結構與環境智能傳感器的市場份額。水利應用方面，智能傳感設備已用于河渠、水庫、塘壩、地表水位以及地下水位等，監測數據可通過GPRS、CDMA、北斗衛星短信通信方式傳輸到監測與預警云服務平臺；水電應用方面，智能傳感設備能監測混凝土工程結構變化和位移，可對大壩安全做到實時監控；交通安全監測包括對隧道、橋梁結構變化的監測和預警；地質安全監測方面，一體化土體濕度監測站用于旱情監測或者地質災害監測中土壤或者土體濕度的自動監測，具有土壤濕度數據智能采集、長期固態存儲和遠距離傳輸等功能。

圖3為中國結構與環境智能傳感器市場規模，可以看出，市場規模保持穩定上升趨勢，從2011年的9.48億元到2013年的17.31億元，年平均增長率為25%左右。由于2014年我國水利、水電總投資額較2013年有所下降，交通領域總投資額較2013年有所上升，因此，2014年細分市場規模與2013持平，預計細分行業2016年市場規模將達到27.11億元。

1、水利安全監測領域市場規模

水利投資建設中需要配套安全監測設備，水利投資的規模決定了配套的安全監測設備在水利領域的市場規模。

圖4所示為中國水利安全監測用智能傳感器市場規模，由于水利安全監測市場服務于每年新建的水利工程，因此，該細分市場規模與我國水利投資存在很強的正相關關系。

由于我國水利投資基本來自于中央財政和地方財政，因此，政府財政狀況和我國宏觀經濟政策將決定細分市場的規模。根據水利部發布的《2014年全國水利發展統計公報》，2014 年全社會共落實水利建設投資計劃4345.1億元，較上年增加9.0% 。其中中央政府投資1806.5億元，較上年增加2.49%；地方政府投資2033.5億元，較上年增加17.8%。全年水利建設完成投資4083.1億元，較上年增加325.5億元，增加8.7%。隨著近年政府制定的減稅和收緊政府開支的計劃，我國水利投資增速將放緩，但總投資規模呈上升趨勢。未來，根據宏觀政策和政府投資力度判斷，水利建設投資將處于平穩狀態，不會呈現爆發式增長。

2、水電安全監測領域市場規模

水電安全監測市場主要包括電力行業的水電建設以及水利行業的重點水利工程建設，如水庫大壩樞紐建設、水庫大壩除險加固工程以及調水工程建設。受益于這兩行業近二十年的繁榮發展，水電安全監測市場幾乎從零起步發展至今。

水力發電作為目前世界上技術最成熟、可大規模開發利用的可再生能源，不僅提供了大量的清潔電力，更以防洪、供水、灌溉、航運等多種綜合效益為中國經濟的發展做出了巨大貢獻，在水利、能源、電力事業中都占有重要地位。我國河流眾多，徑流豐沛、落差巨大，蘊藏著非常豐富的水能資源。據統計，中國河流水能資源蘊藏量6.76億千瓦，年可發電量5.92萬億千瓦時，在世界各國中均居第一位。我國水電站投資額連續多年保持穩定。

我國水電安全監測用智能傳感器市場規模取決于水電投資規模和新建項目數量，根據中國電力企業聯合會統計資料，截止2015年6月，我國水電裝機容量為30,689萬千瓦時，目前水電機組裝機容量已能夠滿足我國水電能源需求，未來可開發的水電資源也集中于我國西南的云南、四川、西藏等地。

從圖5可以看出，我國水電監測用智能傳感器市場規模在2012年達到3.96億元，而后逐漸下降，2015年為2.70億元。由于未來兩年水電項目投資額不會快速增長，預計2016年水電監測用智能傳感器市場將達到3.12億元。

3、交通安全監測領域市場規模

交通安全監測包括橋梁、隧道、鐵路、公路、城市軌道等的安全監測，隨著我國近年來大力投資道路交通事業，我國公路里程、鐵路里程和城市軌道建設有了極大地跨越，相應的橋梁和隧道工程也逐年增多。在國家基礎設備投入逐年增加的背景下，交通安全監測市場規模也隨之增加。以我國每年在鐵路、公路、港口、城市軌道交通方面的投資額為依據，根據總投資的一定比例推算相關安全監測用智能傳感器市場規模。

圖 6 中國交通安全監測用智能傳感器市場規模，經測算，2014年市場規模為11.04億元，2015年較2014年增長38%，達到15.25億元，2016年預計將超過19億元。

4、地質安全監測領域市場規模

地質安全監測包括建立地質災害預警系統和地質災害監測系統，主要的需求方是各地的國土部門和相關的研究院。我國地質安全監測市場較小，在統計全國安全監測合同金額的基礎上計算出地質安全監測用智能傳感器的市場規模。

圖 7為根據歷年的合同金額進行統計的我國地質安全監測用智能傳感器市場規模，其中， 2014年在0.6～1億元之間，2015年相關合同金額已達到0.80億元，由于該細分市場不具備大規模增長的基礎，預計2016年市場規模將達到0.92億元。

三、智能傳感器行業前景展望

智能傳感器具有精確測量、模擬運算、遙感定位、遠程控制的功能，在物聯網興起和電子產品升級的時代背景下，智能傳感器必將逐步取代機械傳感器。高工產業研究院的統計數據顯示，2014年全球智能傳感器市場規模增速為20%左右，而相應的2014 年全球半導體產業的增速只有9.9%、集成電路的增速只有10.10%、分立器件的增速只有10.8%，智能傳感器的增速明顯領先于后三者。預計2016年，全球智能傳感器增速將達到25%左右，再創新高。