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| 不只是縮時，還有粉塵、噪音、位移偵測 |
感測器已經無處不在。它們早在網際網路出現之前就已經存在，當然在物聯網或 IoT 之前就已經存在。現代智慧感測器實現了比以往更多的應用，市場瞬息萬變，有充足的驅動力推動成長。
汽車、攝影機、智慧手機和支持物聯網的工廠機器，只是物體和設備的一小部分，它們共同構成了大量的感測器。
以汽車為例。在短短幾十年內，它們已成為充滿使用感測器技術的電腦。機械師可以告訴你一切：甚至不久前，他們仍然在修補有缺陷的汽車。今天它是所有的軟體和技術系統，其中大部分都帶有感測器。
網際網路實體世界中的感測器
隨著物聯網的出現，製造業的數位化（我們稱之為工業 4.0），以及我們經濟和社會各個領域不斷增加的數位化轉型努力，感測器市場的發展速度隨著智慧的發展而加快感測器被跨行業利用。
事實上，在某種程度上，智慧感測器是「真正的」物聯網的基礎。在物聯網佈署的這個階段，許多人仍然著眼於所有這些物聯網設備來定義物聯網。物聯網通常被視為一些連接的物聯網設備網路，根據定義，包括智慧感測器。嗯，這些設備是感測設備。
因此，它們包含感測器和其他技術，可以測量某些東西，並將測量的內容轉化為數據，然後以不同的方式使用。應用的目的和上下關聯（例如，使用什麼連接技術）決定了需要哪些感測器，以及所需的功能。
感測器和智慧感測器 —— 名稱是什麼？
這給我們帶來了感測器和智慧感測器的定義。
感測器和物聯網設備是物聯網技術堆棧的主要層。它們捕獲我們應用所需的數據，並將這些數據傳達給更高級別的系統。正如我們在物聯網技術的介紹中所解釋的，一個連接的「對象」可以有多個感測器。這一切都取決於對象以及你對它的看法。以智慧石油鑽井平台為例：它可以擁有數以萬計的感測器。
感測器的本質
感測器是傳感器，就像所謂的執行器一樣。感測器將能量從一種形式，轉換為另一種形式。在智慧感測器的背景下，這意味著感測器可以「感知」連接設備和使用它們的實體對象（狀態和環境）內部或周圍的條件。
感測器可以根據設計目的檢測，和測量這些參數、事件或變化，並將它們傳達給更高級別的系統和其他設備，然後這些設備可以使用這些數據進行操作、分析等。
感測器是一種透過將其轉換為任何其他形式（主要是電脈衝）來檢測、測量或指示任何特定物理量（例如光、熱、運動、水分、壓力或類似實體）的設備（Allied Market Research）
感測器可以「感知」和交流的參數，和事件包括物理量，例如光、聲音、壓力、溫度、振動、濕度、特定化學成分，或氣體的存在、運動、塵粒的存在等等.
很明顯，感測器是必不可少的物聯網組件，並且需要非常準確，因為它們首先是數據被捕獲的地方。
感測器感知和發送，執行器動作和激活。執行器收到一個信號，並啟動它需要的動作，以便在環境中/在環境中採取行動。下圖使它更加有形，並顯示了一些我們可以「感知」的東西。物聯網感測器在所謂的感測器板上（通常為特定案例和應用設計）等單獨出售。
定義的智慧感測器
在我們了解感測器市場的一些主要演變之前，先談談智慧感測器。首先，什麼是智慧或智慧感測器？
在如此多的術語中，添加謂詞「智慧」也早於物聯網。智慧建築、智慧垃圾管理、智慧家庭、智慧燈泡、智慧城市、智慧路燈、智慧辦公室、智慧工廠，應有盡有。而且，確實，智慧感測器。
前面的術語（城市、建築物、辦公室等），通常可以從其技術特徵的角度和/或目標的角度（例如，將公民、居民、人放在首位）來看待，而關於智慧或智慧感測器涵蓋技術和功能方面。這與感測器的演變和歷史有關，如前所述，感測器絕不是新事物。
智慧感測器與感測器的不同之處在於，智慧感測器是先進的平台，具有微處理器、存儲存、診斷和連接工具等板載技術，可將傳統回饋訊號轉化為真正的數位洞察力(Deloitte)
2009 年，國際頻率感測器協會(IFSA)，對來自學術界和工業界的 幾位人士進行了調查，以定義智慧感測器。在 1980 年代轉向數位訊號，並在 1990 年代增加大量新技術之後，到那時大多數感測器都可以稱為智慧感測器。
1990 年代還出現了「無處不在的運算」概念，這被認為在物聯網的發展過程中很重要，尤其是隨著嵌入式運算的進步。大約在 1990 年代中期，感測器模組中數位電子和無線技術的開發和實施不斷成長，因此在感測等方面，發送數據變得越來越重要。今天，這在物聯網中很明顯。在物聯網這個詞被創造出來之前，事實上，有些人談到了感測器網路。所以，你看，2009 年在智慧感測器領域已經發生了很多事情。
儘管如此，「智慧感測感器」一詞似乎令人困惑。IFSA 調查中的大多數(61%)參與者回答說，感測器具有「智慧功能」，例如自我辨識、自我驗證、自我測試或自適應。其他人(18%)選擇了「感測元件、模擬接口電路、ADC （模數轉換器）和總線接口的組合」。少數人更喜歡「僅具有自檢（自校準、自驗證）功能的感測器」（6%）和少數（1%）與 IEEE 1451 標準相容的感測器。對於 7% 的人來說，每個答案都一樣好，7% 的受訪者有不同的建議。
從那時起，情況發生了很大變化，我們生活在一個數位世界中，現代感測器系統使用越來越多的智慧功能 —— 除了調查中的那些 —— 並且基於現代微電子和 MEMS 技術（稍後會詳細介紹）。
基礎感測器和智慧感測器作為實現洞察的平台
感測器和物聯網感測器的一個重要方面，是它們實際上是具有硬體（感測器元件或主要/基本感測器本身、微處理器等）、上述通信能力和支持各種功能的軟體的平台。創新發生在所有這些領域。
如下圖所示，德勤在供應鏈創新的背景下，對現代智慧感測器生態系統進行了闡釋。而且，正如你在相應報導中所看到的，德勤還對智慧感測器進行了定義，強調了各種技術的平台方面，以及它們提供的數位洞察力的基本特徵。
德勤將感測器定義為「以可預測、一致和可測量的方式，提供實體過程或物質回饋的設備」。另一方面，智慧感測器被定義為「具有微處理器、儲存、診斷和連接工具等板載技術的先進平台，可將傳統回饋訊號轉化為數位洞察力。」
換句話說，智慧感測器不僅包含基本感測器，而且正如國際頻率感測器協會調查中所說的那樣，它是德勤的「感測元件」，以及各自提到的特性和技術。
此外，隨著邊緣運算等新技術變得越來越重要，特定感測器的功能和能力不斷增加，使所有這些技術成為可能。
感測器類型
列出不同類型感測器的一種方法是查看它們檢測和測量的屬性。橫河電機公司的下表提供了一個很好的分類，列出了每種檢測信號的共同特徵。
舉個例子：機械感測器包括壓力、振動和速度（速度）感測器，而生物感測器或生物感測器帶有各種屬性的感測器，例如檢測葡萄糖水準的感測器，熱感測器包括溫度感測器、熱導感測器等。
如你所見，這是一份清單，而且絕對不是一份詳盡的清單。
| 信號 | 屬性示例 |
|---|---|
| 機械的 | 壓力、流量、振動、距離、速度、加速度、力等 |
| 熱的 | 溫度、熱量、熱通量、熱容量、熱導率等 |
| 電氣 | 電壓、電流、電場、電荷、電阻、電容等 |
| 磁的 | 磁通量、磁場、磁矩等 |
| 輻射 | 紅外線、X 射線、可見光、超音波、聲學、無線電波等。 |
| 化工 | pH、離子、濃度、水分、氣體、氧氣等 |
| 生物 | 味道、氣味、蛋白質、葡萄糖、激素、酶、微生物等。 |
從市場的角度來看，一些主要的感測器類型是觸摸感測器、圖像感測器、溫度感測器、運動感測器、位置感測器、氣體感測器、光感測器和壓力感測器。根據研究（見下文），圖像感測器引領市場，光感測器是 2020-2027 年預測期內成長最快的部分。
下面的插圖由 PostScapes 的人員（我們也在關於物聯網技術的報導中使用）基於 Harbour Research 以更直觀且非詳盡的方式顯示示例和類別。
其他分類是可能的。例如，對於物聯網感測器，您可以查看支持的通信網路、感測器的用途（例如洪水感測器）等。
從目的的角度來看，感測器有時可以使用不同的參數。例如，特定類型的感測器（例如接近感測器）可以基於各種特徵。
此外，很明顯，上表中帶有示例的一般分類可以進一步詳細說明。例如，有許多類型的氣體。請注意，更先進的智慧感測器通常可以同時感知多個屬性。
最後但並非最不重要的一點是，不同類型的感測器，通常也按行業或細分市場的功能進行分類。
很明顯，工業 4.0 或工業物聯網感測器和感測技術市場，看起來與智慧手機和平板電腦、生物醫學感測器，或我們在汽車中使用的所有感測器等消費產品大不相同，我們擁有廣泛的範圍，包括主動和被動感測器、「簡單」（基礎）感測器和更先進的智慧感測器平台。
智慧感測器的重要垂直領域和細分市場，包括汽車、消費電子、工業、基礎設施（包括建築和 AEC 整體）和醫療保健。
智慧感測器市場不斷變化
是時候看看感測器市場的演變了。很明顯，感測器和智慧感測器的功能，在各個層面都在不斷發展，包括使用過的材料。當然，追根究底，最重要的是你可以使用物聯網和智慧感測器做什麼。
然後我們來到了物聯網的本質：在正確的時間收集正確的數據，以最好和最簡單的方式為正確的目的獲得正確的見解，這仍然是必不可少的。DIKW 模型確實也在感測器和物聯網的發展中發揮了作用。
據德勤稱，全球智慧感測器市場正以每年 19% 的速度成長。
為了在需求不斷變化和競爭激烈的更複雜的技術環境中，實現智慧感測器的目標，市場的研發努力仍然很高。感測器繼續變得更小、更智慧、更強大、更便宜（見下文）。
沒有智慧感測器，就沒有所謂的第四次工業革命。不會有智慧建築。沒有智慧城市應用。沒有智慧醫療設備。名單是無窮無盡的。
汽車行業仍然是感測器市場的重要因素。最終，大部分現代汽車技術都基於感測器。但消費品也是必不可少的。智慧手機中攝影機感測器的發展，只是事物發展速度的一個例子。
當然，在某些工業市場中，在一個體面的網路實體融合工業轉型專案中，使用的感測器數量可能是巨大的。
我們還可以預期，受 COVID-19 大流行影響最大的所有領域，都會出現成長。智慧辦公室的演進、工作的未來、醫療保健應用，以及重新思考我們建築環境的所有領域都是例子。
智慧感測器市場的真正成長尚未開始。5G 來了，人們想要智慧家庭應用，物聯網的佈署仍然有限，工業 4.0 正在慢慢演進，而由於疫情，在需要複雜感測器技術的領域有更多的投資等等。
或許更重要的是感測器的價格一直在下降，而它們一直在變得更好。這與晶片價格的下跌密切相關。在這方面，汽車行業也發揮了重要作用。
由於各種原因，現在晶片短缺，但我們看到越來越多的公司，開始自己生產晶片。這種趨勢在大流行之前就開始了，並因此而得到加強，這很有趣，因為我們看到了更多為特定應用製造的電子產品和感測器。
較低的價格也對感測器的功能產生影響。感測器製造商不想賺得更少。因此，它們不僅可以抵消價格下降，還可以透過在感測器平台中，結合更多功能來進行競爭。而這反過來又會導致應用可能性增加，和公司啟動專案，因為一開始的投資是一個重要因素。
最後，該行業的研發投資仍然很高，並且我們不斷努力突破感測器技術的界限，因為我們無法重覆。德勤文章提供了智慧感測器市場的其他演變。
2021-2027 年全球感測器和智慧感測器市場
根據最近的聯合市場研究報告，到 2027 年（從 2020 年起），全球智慧感測器市場將以 18.6% 或 1436.5 億美元的複合年成長率 (CAGR) 成長。
在報告的公告（2021 年 2 月 23 日）中，該研究公司表示，汽車行業的需求增加推動了市場成長，出於智慧城市的目的，顯然是在物聯網環境中。
生物醫學行業越來越多地採用可穿戴設備和創新應用，應該會在整個預測期內帶來近期機遇。
抑制市場成長的因素之一，是在設備中整合智慧感測器，會縮短這些設備每個公司的使用壽命。
汽車領域在 2019 年佔據全球智慧感測器市場的最大比率，約佔整個市場的四分之一。在 2020-2027 年的整個預測期內，汽車智慧感測器領域預計將以 21.7% 的複合年成長率成長。
當幾個行業在大流行最嚴重的時期不得不停止營運時，這導致汽車、消費電子和工業市場等，對智慧感測器的需求大幅下降。
此外，正如前文所述，智慧感測器行業的生產和供應鏈都被打亂了。
其他一些發現：
- 圖像感測器領域在 2019 年已佔最大比率（約佔全球智慧感測器市場的五分之一），在工業領域的採用率很高，有望在 2026 年佔據主導地位。
- 然而，根據 Allied Market Research，預測期內成長最快的是光感測器領域。主要原因：對智慧燈和智慧開關的需求增加。
- 從垂直行業的角度來看，汽車領域不僅繼續保持市場佔有率領先；它也將佔整個預測期內的最高複合年成長率(21.7%) 。電動汽車的日益普及是一個促成因素，自動駕駛汽車的出現是另一個因素。
讓我們還透過 Allied Market Research 的一些較早的發現（在大流行開始之前）來看看整個感測器市場。
根據該研究，到 2022 年，全球感測器市場有望以11.3% 的複合年成長率 (CAGR)成長。一個關鍵驅動因素：再次是物聯網。
為了能夠與感測器領域的其他市場研究進行比較，首先是一個定義。Allied Market Research 將感測器定義為「透過將其轉換為任何其他形式（主要是電脈衝）來檢測、測量或指示任何特定實體量（例如光、熱、運動、水分、壓力或類似實體）的設備。 」
感測器市場成長的市場驅動力
從現在到 2022 年，對感測器的需求不斷成長主要是由於（無特定順序）：
- 不可避免地，物聯網和工業物聯網的日益普及。
- 消費電子產品的進步。
- 感測器和感測器技術本身的進步。
- 智慧手機中各種感測器的使用越來越多。
- 自動化行業（工業 4.0）的強勁需求。
- 汽車行業的成長。
- 對可穿戴設備的需求增加
如果我們看感測器的類型，圖像感測器將見證最高的市場成長。從技術角度來看，微機電系統(MEMS)在 2015 年佔據了 45% 的市場佔有率。在預測期內，奈米機電系統 (NEMS) 有望成為成長最快的領域，即使 MEMS 技術仍將保持領先地位。
Allied Market Research 預計，隨著數位健康變得越來越重要，醫療保健行業將在 2022 年之前實現快速成長，複合年成長率為 12.6%。在大流行的情況下，情況可能更是如此。
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