2019-2021年全球及中國(guó)可穿戴傳感器出貨量、潛在發(fā)展方向及未來(lái)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析[圖]

    一、MEMS/傳感技術(shù)及出貨量預(yù)測(cè)

    在當(dāng)今的可穿戴設(shè)備市場(chǎng)中，絕大部分的增長(zhǎng)來(lái)自于消費(fèi)類體育、健身和健康領(lǐng)域。然而，可穿戴設(shè)備正在迅速擴(kuò)展至醫(yī)療保健領(lǐng)域，預(yù)計(jì)到2024年將達(dá)到320億美元的市場(chǎng)規(guī)模。智能手機(jī)的普及、傳感器的小型化和易于集成，使得可穿戴設(shè)備的數(shù)量/種類都顯著增加，一些產(chǎn)品現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到醫(yī)療用例的性能水平。

    從1975年P(guān)ulsar計(jì)算器手表帶來(lái)可穿戴設(shè)備概念開(kāi)始，到2012年谷歌googleglasses問(wèn)世，可穿戴設(shè)備開(kāi)始大行其道，蘋果的AppleWatch，Maxim的智能T-shirt，Google和三星也布局其中，行業(yè)迅速爆發(fā)，于是人們也開(kāi)始期待這類產(chǎn)品可以帶來(lái)更多科幻電影中才有的未來(lái)感。

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    相關(guān)報(bào)告：智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國(guó)可穿戴設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》

    2020年各類可穿戴設(shè)備市場(chǎng)的預(yù)測(cè)示意圖

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    可穿戴設(shè)備的功能和可靠性是用戶最為重視的特性之一，隨著越來(lái)越多可穿戴設(shè)備的出現(xiàn)，用戶也提出了更高的要求。而傳感器的體積、質(zhì)量、功耗、可靠性、穩(wěn)定性等都將會(huì)影響可穿戴設(shè)備的用戶體驗(yàn)、穿戴舒適度和功耗等?？纱┐髦悄茉O(shè)備的各類功能，都有賴各類傳感器功能性融合和創(chuàng)新來(lái)實(shí)現(xiàn)。
目前，大部分可穿戴設(shè)備都很輕，而且尺寸越來(lái)越小，不僅要符合人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，還要具有高可靠性，超低功耗且適應(yīng)各種環(huán)境。因此，要開(kāi)發(fā)出更精確，小型化，集成化的傳感器，才能滿足需求。

    2018年，全球可穿戴設(shè)備出貨量達(dá)到1.72億臺(tái)，同比增長(zhǎng)27.5%;其中，中國(guó)可穿戴設(shè)備出貨量為7320萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)28.5%，市場(chǎng)規(guī)模龐大。

    2015-2018年全球可穿戴設(shè)備出貨量情況

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    2015-2018年中國(guó)可穿戴設(shè)備出貨量情況

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    在我國(guó)傳感器市場(chǎng)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)中，可穿戴設(shè)備相關(guān)領(lǐng)域的市場(chǎng)份額約占20%。在中國(guó)可穿戴設(shè)備產(chǎn)品產(chǎn)量增長(zhǎng)的保障下，相關(guān)傳感器例如加速度傳感器、溫濕度傳感器和生物傳感器等占據(jù)了較大的市場(chǎng)份額。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷提升，未來(lái)圖像傳感器、距離傳感器、生物傳感器等產(chǎn)品的市場(chǎng)份額將會(huì)進(jìn)一步提升。

    中國(guó)傳感器產(chǎn)品細(xì)分結(jié)構(gòu)情況

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    然而數(shù)據(jù)顯示，這幾年可穿戴設(shè)備市場(chǎng)卻增速放緩。自2016年以來(lái)，全球可穿戴設(shè)備出貨量與營(yíng)收規(guī)模約以13%的年增長(zhǎng)率保持平穩(wěn)增長(zhǎng)，其營(yíng)收規(guī)模已經(jīng)達(dá)到了近350億美元/年。

    2019-2021年全球可穿戴設(shè)備營(yíng)收規(guī)模走勢(shì)預(yù)測(cè)

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    二、可穿戴傳感器的潛在發(fā)展方向

    未來(lái)，傳感器感測(cè)多個(gè)物理信號(hào)的功能需求和環(huán)境感知應(yīng)用對(duì)于實(shí)時(shí)工作傳感器處理的需求將不斷增長(zhǎng)。傳感器技術(shù)的潛在發(fā)展方向：

    •多傳感器融合；

    •選擇具有良好生物兼容性的傳感器材料；

    •低功耗下具有高靈敏度。

    首先，可穿戴設(shè)備集成更多傳感器，這一趨勢(shì)未來(lái)幾年還將加快。人們對(duì)于可穿戴設(shè)備的功能需求不斷增加，這就需要集成更多的傳感器。集成更多傳感器的明顯優(yōu)勢(shì)在于，能增加設(shè)備的功能，從而使其能夠測(cè)量更多參數(shù)。另外，還能提高所收集數(shù)據(jù)的精確性。

    其次，可穿戴設(shè)備需要更好的符合人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，更好的貼合人類的肢體，因此新材料的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)柔性可穿戴電子傳感器的高分辨率、高靈敏、快速響應(yīng)、低成本制造和復(fù)雜信號(hào)檢測(cè)仍然是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

    最后，可穿戴設(shè)備需要不斷提高產(chǎn)品續(xù)航能力和降低能耗，關(guān)鍵技術(shù)就在于電池能量密度和環(huán)境能量上。但就目前的技術(shù)來(lái)說(shuō)，通過(guò)改變電池的性能還并不可行，可穿戴設(shè)備只能通過(guò)選擇備用電池、降低傳感器功耗等途徑，間接的增加設(shè)備的續(xù)航能力。

    三、未來(lái)可穿戴傳感器技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

    隨著越來(lái)越多以及越來(lái)越個(gè)性化的用戶需求出現(xiàn)，可穿戴設(shè)備對(duì)傳感器的發(fā)展提出了更高的要求。

    首先，可穿戴傳感器高度集成和多元化測(cè)量。集成更多傳感器可以增加設(shè)備的功能，使其能夠測(cè)量更多參數(shù);此外，使用多個(gè)傳感器，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)更高的精度，獲取更多細(xì)節(jié)。

    其次，更多的應(yīng)用新材料，實(shí)現(xiàn)柔性可穿戴。由于人類身體構(gòu)造的原因，可穿戴設(shè)備如何更好的貼合人類的肢體也是需要探索的方面。目前，柔性可穿戴傳感器的常用材料包括柔性基底、金屬材料、無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料和碳材料等。未來(lái)可穿戴設(shè)備的發(fā)展方向可能在于多材料功能融合、柔性功能材料、柔性器件機(jī)械耐用性等。

    再者，可穿戴設(shè)備面臨的一個(gè)重要挑戰(zhàn)是功耗和供電?？纱┐髟O(shè)備兩次充電之間的可用時(shí)間是影響用戶體驗(yàn)與市場(chǎng)接受度的關(guān)鍵因素之一。因此，增加續(xù)航能力也成為可穿戴設(shè)備能否進(jìn)一步普及的關(guān)鍵。

    最后，未來(lái)可穿戴設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要更新應(yīng)用點(diǎn)的刺激，用戶對(duì)產(chǎn)品的深層次信息挖掘功能提出了新的要求。未來(lái)可穿戴設(shè)備將集成更廣泛的生物傳感器，如測(cè)量血氧量、血壓和血糖水平的光譜傳感器等。