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(1)智能感知行業(yè)概述
傳感技術(shù)與通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)并稱現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱,分別完成對被測量對象的信息提取、信息傳輸及信息處理。智能感知技術(shù)是通過各種智能傳感裝置獲取設(shè)備和系統(tǒng)數(shù)據(jù),在傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上搭載不同量級的邊緣計(jì)算能力與云計(jì)算能力,通過基于軟硬件的終端側(cè)邊緣計(jì)算技術(shù)與基于云端的大數(shù)據(jù)融合分析,實(shí)現(xiàn)自我診斷、自我識別與自適應(yīng)決策等功能,其核心技術(shù)框架包括先進(jìn)傳感技術(shù)、前沿量測技術(shù)、邊緣計(jì)算技術(shù)、安全連接技術(shù)、數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)等。
智能感知技術(shù)的發(fā)展歷程大致分為三個階段:
1)傳統(tǒng)傳感技術(shù)階段(20 世紀(jì) 50 年代到 80 年代):傳感器將感受到的信息轉(zhuǎn)換為電信號或其他信號,此階段僅實(shí)現(xiàn)最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)采集功能,無法識別和自處理無效數(shù)據(jù)。
2)智能傳感技術(shù)階段(20 世紀(jì) 80 年代至今):采集終端是智能傳感器,在傳統(tǒng)傳感器基礎(chǔ)上搭載了微型處理器從而具有采集、處理、交換信息的能力。與傳統(tǒng)的傳感器相比,智能傳感終端可通過軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)高精度的信息采集,具有一定的編程自動化能力,成本低且功能多樣化。
3)智能感知技術(shù)階段(2020 年左右興起):在智能傳感技術(shù)基礎(chǔ)上,搭載不同量級的邊緣計(jì)算能力與云計(jì)算能力的技術(shù),以提高對環(huán)境感知的準(zhǔn)確性,更精準(zhǔn)地判斷突發(fā)情況的原因和類型,并且對類似突發(fā)的情形做出事前預(yù)判和事后決策。
(2)智能感知行業(yè)發(fā)展情況
智能感知技術(shù)是智能制造、智能電網(wǎng)、機(jī)器人、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)和無人駕駛等新興信息化產(chǎn)業(yè)的重要支撐,在電力、工業(yè)、醫(yī)療、交通、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用。上述各領(lǐng)域?qū)χ悄芨兄夹g(shù)的需求點(diǎn)不盡相同,各細(xì)分應(yīng)用場景對產(chǎn)品功能要求存在差異,產(chǎn)品多樣化程度較高,市場版圖較為廣闊。智能感知技術(shù)在各領(lǐng)域主要應(yīng)用如下圖所示:
智能感知技術(shù)應(yīng)用的主要領(lǐng)域
工業(yè)智能感知技術(shù)是發(fā)展工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ),具有廣闊的運(yùn)用前景及市場空間。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通常包括感知與控制層、網(wǎng)絡(luò)通信層、平臺服務(wù)層和應(yīng)用服務(wù)層,其中,感知與控制層通過智能感知技術(shù)從傳感器、計(jì)量器等器件獲取環(huán)境、資產(chǎn)或者運(yùn)營狀態(tài)信息,在進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚碇?,通過傳輸網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)向外傳輸,同時通過接收網(wǎng)關(guān)接收控制指令信息,傳遞給控制器件,以達(dá)到控制資產(chǎn)、設(shè)備及運(yùn)營的目的。
近年來,隨著先進(jìn)傳感及通信技術(shù)的不斷進(jìn)步,工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場保持較快增長。據(jù) Statista 數(shù)據(jù),2022 年,全球工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模達(dá)到 3,236 億美元,預(yù)計(jì)到 2028 年,整體市場規(guī)模將超過 1 萬億美元,年復(fù)合增長率超過 20%。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在制造業(yè)、物流和交通運(yùn)輸業(yè)、能源行業(yè)的普及應(yīng)用,將推動工業(yè)智能感知市場的快速增長,工業(yè)智能感知技術(shù)面臨廣闊的發(fā)展前景。
(3)智能感知行業(yè)發(fā)展趨勢
1)智能感知技術(shù)廣泛應(yīng)用于各場景下設(shè)備故障診斷
技術(shù)的不斷進(jìn)步使得工業(yè)等領(lǐng)域設(shè)備逐漸向精細(xì)化、復(fù)雜化和自動化方向發(fā)展,大量高精準(zhǔn)、復(fù)雜化的設(shè)備在運(yùn)行過程中發(fā)生故障難以避免。而傳統(tǒng)的人工定期檢測和現(xiàn)場監(jiān)測難以滿足快節(jié)奏生產(chǎn)安全性、及時性、精準(zhǔn)性的需求,且無法提供故障前預(yù)警,易造成設(shè)備停機(jī)、損壞等情況,對生產(chǎn)秩序及經(jīng)濟(jì)成本造成不利影響。
智能感知技術(shù)通過對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)持續(xù)智能監(jiān)測,實(shí)現(xiàn)狀態(tài)信息的實(shí)時傳輸和數(shù)據(jù)存儲分析,實(shí)現(xiàn)對工業(yè)等領(lǐng)域設(shè)備的全覆蓋、動態(tài)、連續(xù)監(jiān)控,并可以對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷分析,預(yù)知和判定當(dāng)前設(shè)備的故障程度、危險(xiǎn)級別,為維護(hù)和檢修活動提供依據(jù),保證工業(yè)等領(lǐng)域設(shè)備的安全與穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),對工業(yè)體系和國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
2)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化升級推動市場空間快速成長
當(dāng)前,我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨需求收縮、供給沖擊等多重壓力,推進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化改造,以數(shù)字技術(shù)賦能產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,不僅創(chuàng)造新的投資機(jī)會,有效拓展國內(nèi)需求,還將推動技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)變革,拓展生產(chǎn)可能性邊界,有效對沖勞動力成本上升,提高生產(chǎn)效率和企業(yè)的盈利水平。
《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中指出,要“在重點(diǎn)行業(yè)和區(qū)域建設(shè)若干國際水準(zhǔn)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和數(shù)字化轉(zhuǎn)型促進(jìn)中心,深化研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理、市場服務(wù)等環(huán)節(jié)的數(shù)字化應(yīng)用”。我國重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化升級將為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)帶來新的發(fā)展機(jī)遇,推動智能感知市場空間快速增長。