中国结构安全领域智能传感器市场分析

吉林省水利水电勘测设计研究院，吉林长春 130021

一、智能传感器行业概览及市场规模

智能传感器的基本特征是将一个敏感元件与由微处理器所提供的数据处理功能相结合，传感器的信号被输入到微处理器后，后者对所输入的数据进行处理后再将信息传送到外部的使用者。智能传感器兼有信息检测、信息处理、信息记忆、逻辑思维与判断功能。具有提高信噪比、改善传感器性能、调节输出信号、可集成性、高测量精度五大特点，广泛运用于消费类电子产品、汽车、医疗服务等领域。

近年来物联网快速兴起，2012年2月工信部发布的《物联网“十二五”发展规划》，2013年2月国务院下发的《关于推进物联网有序健康发展的指导意见》以及2013年9月由国家发改委会同多部委印发的《物联网发展专项行动计划(2013-2015)》等，都已把物联网的开发和产业化列为发展重点。物联网与生产、生活的结合为智能传感器的大范围运用提供了基础，随着物联网技术在中国的普及和产业升级的需要，我国智能传感器市场容量也将持续增长。

近年来，全球智能传感器市场一直保持快速增长，如图1所示。2009年和2010年平均增长速度达20%以上；2011年受全球经济下滑的影响，增速比2010年下滑5%，市场规模为513亿美元。随着全球市场的逐步复苏，2012年全球市场规模已达到619亿美元，2013年为707亿美元，2014年增长至869亿美元。未来，随着经济环境的持续好转，市场对智能传感器的需求将不断增多，据高工产业研究院预测，随着物联网的兴起，未来几年全球智能传感器市场将保持20%以上的增长速度，2015年市场规模将突破1100亿美元，2016年突破1400亿美元。

作为电子产品和汽车消费大国，2013年以来，中国智能传感器市场以超过20%的速度增长。如图2所示，2013年市场规模达到了368.22亿元人民币，2014年即上升至510.35亿元，年增速达38%。预计2015年随着电子产品出货量和汽车销量增速的下降，智能传感器市场增速将降至26%，但随着智慧城市、智慧工厂等物联网项目在全国的推广，预计智能传感器市场规模在2015年将突破650亿元，2016年超过820亿元。与全球智能传感器市场规模相比，中国市场规模偏小，未来，随着中国经济转型升级以及消费在经济增长中扮演越来越重要的角色，我国智能传感器市场规模将保持20%以上的增速。

二、结构与环境智能传感器市场分析

结构与环境安全监测是指对自然环境及建筑结构进行安全监测，其中结构是指大坝、堤岸、桥梁、隧道、建筑物等人工建造的结构，环境是指河流、山地、土壤等自然环境。结构与环境安全监测工程需要使用大量智能传感器采集数据，并通过其他智能传感设备进行分析与传输。智能传感器用于监测安全性及稳定性，通过测量位移、应力、应变、裂缝、沉降等数据来分析与判断建筑物结构或地质结构是否安全。

结构与环境智能传感器主要用于水利、水电、交通、地质安全监测领域，这四个领域的需求份额共同构成了结构与环境智能传感器的市场份额。水利应用方面，智能传感设备已用于河渠、水库、塘坝、地表水位以及地下水位等，监测数据可通过GPRS、CDMA、北斗卫星短信通信方式传输到监测与预警云服务平台；水电应用方面，智能传感设备能监测混凝土工程结构变化和位移，可对大坝安全做到实时监控；交通安全监测包括对隧道、桥梁结构变化的监测和预警；地质安全监测方面，一体化土体湿度监测站用于旱情监测或者地质灾害监测中土壤或者土体湿度的自动监测，具有土壤湿度数据智能采集、长期固态存储和远距离传输等功能。

图3为中国结构与环境智能传感器市场规模，可以看出，市场规模保持稳定上升趋势，从2011年的9.48亿元到2013年的17.31亿元，年平均增长率为25%左右。由于2014年我国水利、水电总投资额较2013年有所下降，交通领域总投资额较2013年有所上升，因此，2014年细分市场规模与2013持平，预计细分行业2016年市场规模将达到27.11亿元。

1、水利安全监测领域市场规模

水利投资建设中需要配套安全监测设备，水利投资的规模决定了配套的安全监测设备在水利领域的市场规模。

图4所示为中国水利安全监测用智能传感器市场规模，由于水利安全监测市场服务于每年新建的水利工程，因此，该细分市场规模与我国水利投资存在很强的正相关关系。

由于我国水利投资基本来自于中央财政和地方财政，因此，政府财政状况和我国宏观经济政策将决定细分市场的规模。根据水利部发布的《2014年全国水利发展统计公报》，2014 年全社会共落实水利建设投资计划4345.1亿元，较上年增加9.0% 。其中中央政府投资1806.5亿元，较上年增加2.49%；地方政府投资2033.5亿元，较上年增加17.8%。全年水利建设完成投资4083.1亿元，较上年增加325.5亿元，增加8.7%。随着近年政府制定的减税和收紧政府开支的计划，我国水利投资增速将放缓，但总投资规模呈上升趋势。未来，根据宏观政策和政府投资力度判断，水利建设投资将处于平稳状态，不会呈现爆发式增长。

2、水电安全监测领域市场规模

水电安全监测市场主要包括电力行业的水电建设以及水利行业的重点水利工程建设，如水库大坝枢纽建设、水库大坝除险加固工程以及调水工程建设。受益于这两行业近二十年的繁荣发展，水电安全监测市场几乎从零起步发展至今。

水力发电作为目前世界上技术最成熟、可大规模开发利用的可再生能源，不仅提供了大量的清洁电力，更以防洪、供水、灌溉、航运等多种综合效益为中国经济的发展做出了巨大贡献，在水利、能源、电力事业中都占有重要地位。我国河流众多，径流丰沛、落差巨大，蕴藏着非常丰富的水能资源。据统计，中国河流水能资源蕴藏量6.76亿千瓦，年可发电量5.92万亿千瓦时，在世界各国中均居第一位。我国水电站投资额连续多年保持稳定。

我国水电安全监测用智能传感器市场规模取决于水电投资规模和新建项目数量，根据中国电力企业联合会统计资料，截止2015年6月，我国水电装机容量为30,689万千瓦时，目前水电机组装机容量已能够满足我国水电能源需求，未来可开发的水电资源也集中于我国西南的云南、四川、西藏等地。

从图5可以看出，我国水电监测用智能传感器市场规模在2012年达到3.96亿元，而后逐渐下降，2015年为2.70亿元。由于未来两年水电项目投资额不会快速增长，预计2016年水电监测用智能传感器市场将达到3.12亿元。

3、交通安全监测领域市场规模

交通安全监测包括桥梁、隧道、铁路、公路、城市轨道等的安全监测，随着我国近年来大力投资道路交通事业，我国公路里程、铁路里程和城市轨道建设有了极大地跨越，相应的桥梁和隧道工程也逐年增多。在国家基础设备投入逐年增加的背景下，交通安全监测市场规模也随之增加。以我国每年在铁路、公路、港口、城市轨道交通方面的投资额为依据，根据总投资的一定比例推算相关安全监测用智能传感器市场规模。

图 6 中国交通安全监测用智能传感器市场规模，经测算，2014年市场规模为11.04亿元，2015年较2014年增长38%，达到15.25亿元，2016年预计将超过19亿元。

4、地质安全监测领域市场规模

地质安全监测包括建立地质灾害预警系统和地质灾害监测系统，主要的需求方是各地的国土部门和相关的研究院。我国地质安全监测市场较小，在统计全国安全监测合同金额的基础上计算出地质安全监测用智能传感器的市场规模。

图 7为根据历年的合同金额进行统计的我国地质安全监测用智能传感器市场规模，其中， 2014年在0.6～1亿元之间，2015年相关合同金额已达到0.80亿元，由于该细分市场不具备大规模增长的基础，预计2016年市场规模将达到0.92亿元。

三、智能传感器行业前景展望

智能传感器具有精确测量、模拟运算、遥感定位、远程控制的功能，在物联网兴起和电子产品升级的时代背景下，智能传感器必将逐步取代机械传感器。高工产业研究院的统计数据显示，2014年全球智能传感器市场规模增速为20%左右，而相应的2014 年全球半导体产业的增速只有9.9%、集成电路的增速只有10.10%、分立器件的增速只有10.8%，智能传感器的增速明显领先于后三者。预计2016年，全球智能传感器增速将达到25%左右，再创新高。