無線傳感器主要應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢

　　工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品為系統(tǒng)級產(chǎn)品，即包括現(xiàn)場無線傳感器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)關(guān)和監(jiān)控主機(jī)等在內(nèi)的整體解決方案。因具有成本低、范圍大、布設(shè)靈活、移動支持等特點(diǎn)，工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品在力學(xué)參數(shù)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(yīng)用一直廣受重視;與此同時，工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品也面臨著延長節(jié)點(diǎn)工作時間、增加通信距離、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等技術(shù)挑戰(zhàn)和尋找應(yīng)用場景等市場挑戰(zhàn)。
 

　　隨著工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)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(wǎng)絡(luò)產(chǎn)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(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品在工業(yè)傳感器市場中的占比約為4.3%，規(guī)模達(dá)到6.2億元。到2019年，我國工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品在工業(yè)傳感器市場中的占比將達(dá)到為10.0%，市場規(guī)模預(yù)計達(dá)到24.2億元，年復(fù)合增長率高達(dá)27.1%，市場前景廣闊。
 

　　從有線網(wǎng)絡(luò)到無線網(wǎng)絡(luò)的變化將加速無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的成長，透過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可接觸到比有線網(wǎng)路更廣泛、更彈性化以及可擴(kuò)展的多元應(yīng)用。隨著近幾年無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，越來越多的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品開始投入使用。目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品主要用于檢測和監(jiān)測兩部分市場。
 

　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品在檢測市場主要應(yīng)用于國防研究、高校、專業(yè)科研及檢測機(jī)構(gòu)和大型裝備制造幾個領(lǐng)域。在這幾個檢測領(lǐng)域中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品相對于有線產(chǎn)品具有成本低，靈活性高和應(yīng)用情景廣等顯著特點(diǎn)，無線替代有線已呈現(xiàn)未來的發(fā)展趨勢。
 

　　國防產(chǎn)品需要進(jìn)行大量的試驗(yàn)和測試以確保產(chǎn)品的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，因此對測試國防產(chǎn)品的傳感器提出了高可靠性的要求。近幾年，國家開始實(shí)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(kuò)大；如今，我國已經(jīng)具有一定規(guī)模的高校數(shù)量和較為完整的人才培養(yǎng)體系，但與國外相比，教學(xué)設(shè)備還存在差距。
 

　　同樣，我國的科研院也存在著實(shí)驗(yàn)設(shè)備相對落后的問題。未來隨著我國教育產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，相關(guān)教學(xué)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的采購需求會快速擴(kuò)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(chǔ)設(shè)施建設(shè)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(jī)構(gòu)對檢測傳感器的需求增加；隨著智能制造的發(fā)展，我國對大型裝備的需求也越來越多。測試裝置可以有效的減少產(chǎn)品研發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，減低產(chǎn)品成本。檢測傳感器已經(jīng)慢慢成為大型裝備制造企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)過程中測試產(chǎn)品穩(wěn)定性需求，因此檢測傳感器在大型裝備制造領(lǐng)域的市場規(guī)模將呈現(xiàn)上升態(tài)勢。
 

　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品在監(jiān)測市場主要應(yīng)用于以下幾個領(lǐng)域：
 

　　1、工業(yè)環(huán)境監(jiān)測
 

　　工業(yè)環(huán)境的監(jiān)測范圍已經(jīng)涉及到整個生態(tài)環(huán)境的各個方面，包括日常環(huán)境監(jiān)測，如大氣，水，電磁輻射和放射性監(jiān)測等；同時還存在一些特殊的區(qū)域環(huán)境監(jiān)測，如沙漠、高山和存在放射源等區(qū)域的監(jiān)測。這些環(huán)境對傳感器產(chǎn)品的靈活性、可靠性和安全性提出了高要求。
 

　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品可以突破傳統(tǒng)的監(jiān)測方法，在滿足了靈活性、可靠性和安全性的同時，為工業(yè)環(huán)境的監(jiān)測降低了成本，同時也大幅度縮減了傳統(tǒng)監(jiān)測的繁瑣流程，為隨機(jī)性的研究數(shù)據(jù)獲取提供了便利。隨著人們對于工業(yè)環(huán)境的關(guān)注程度越來越高，需要采集的環(huán)境數(shù)據(jù)也越來越多，對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的需求將逐步擴(kuò)大。
 

　　2、智能電網(wǎng)
 

　　當(dāng)前，能源、環(huán)境、氣候變化等問題日益突出，世界各國紛紛把開發(fā)利用清潔能源作為能源發(fā)展與變革的重點(diǎn)。智能電網(wǎng)如今已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要應(yīng)用之一，也是電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。智能電網(wǎng)通過*的傳感測量技術(shù)、通訊技術(shù)、*的控制方法和決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，確保電力供應(yīng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。為了使智能電網(wǎng)的持續(xù)運(yùn)營，設(shè)備安全保障已經(jīng)成為了關(guān)鍵問題。由于電網(wǎng)設(shè)備長期處于高電壓、大電流等工作狀態(tài)，同時面臨雷雨等自然環(huán)境的威脅，對設(shè)備實(shí)施智能監(jiān)控顯得尤為重要。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品可對電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)控，了解設(shè)備的工作狀態(tài)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行?，對設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，同時實(shí)時監(jiān)控也提高了維護(hù)效率。隨著智能電網(wǎng)計劃的推進(jìn)，對電網(wǎng)設(shè)備的智能化監(jiān)控需求形成了巨大的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品市場。
 

　　3、數(shù)字化油田
 

　　經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會需求的不斷擴(kuò)大加速著油井?dāng)?shù)量的迅速上升，油田開發(fā)整體范圍也呈擴(kuò)大趨勢。因此，油田生產(chǎn)、管理與經(jīng)營的智能化成為發(fā)展趨勢，數(shù)字化油田應(yīng)運(yùn)而生。
 

　　在油田的數(shù)字化過程中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品可以對油井環(huán)境和井口設(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)控，將工作現(xiàn)場的設(shè)備狀態(tài)，環(huán)境參數(shù)等重要信息傳到控制中心，在必要時刻即刻發(fā)出警報并安排調(diào)度。隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品在油田的深入推廣和廣泛示范，數(shù)字化油田的數(shù)量也將逐漸增加，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的市場需求將呈現(xiàn)高速增長的態(tài)勢。
 

　　4、智能工業(yè)
 

　　我國工業(yè)制造業(yè)正面臨新一輪產(chǎn)業(yè)革命的契機(jī)，制造企業(yè)利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行改造升級的需求十分迫切，信息技術(shù)企業(yè)也在積極借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以其為突破口迅速向工業(yè)領(lǐng)域滲透。以智能化為核心的工業(yè)4.0的提出，契合了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)向工業(yè)領(lǐng)域融合的趨勢，未來市場發(fā)展?jié)摿薮?。智能制造中的核心之一是工業(yè)過程的智能監(jiān)測。
 

　　將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到智能監(jiān)測中，將有助于工業(yè)生產(chǎn)過程工藝的優(yōu)化，同時可以提高生產(chǎn)線過程檢測、實(shí)時參數(shù)采集、生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控、材料消耗監(jiān)測的能力和水平，使得生產(chǎn)過程的智能監(jiān)控、智能控制、智能診斷、智能決策、智能維護(hù)水平不斷提高。隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和工業(yè)4.0的進(jìn)一步推進(jìn)，以智能化為核心的工業(yè)過程控制將得到快速發(fā)展，進(jìn)而拉動對基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的工業(yè)過程監(jiān)測系統(tǒng)解決方案的市場需求。
 

　　工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品飛速增長的主要原因是隨著整個物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境的成熟，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)也由政府主導(dǎo)開始慢慢發(fā)展。中國工業(yè)感測終端的數(shù)量保持著飛速增長的態(tài)勢，2014年中國工業(yè)感測終端數(shù)量為7億左右，預(yù)計伴隨著中國制造2025的推行，到2020年，中國工業(yè)感測終端將突破20億個。
 

　　同時，無線通信、功耗、微型化(驅(qū)動力之一是MEMS傳感器)以及嵌入式計算方面的發(fā)展，也促成了面向苛刻工業(yè)環(huán)境的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的興起。工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品會隨著“中國制造2025”的提出所帶動的企業(yè)生產(chǎn)線改造和IT設(shè)備升級改造一直高速增長到2019年，并一直保持著上升趨勢的。