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到2021年氣體傳感器市場規(guī)模將達(dá)9.2億美元

2019-12-09 09:30:54傳感器專家網(wǎng)閱讀量：1138 我要評論


導(dǎo)讀：未來是機器的世界，但是現(xiàn)在大家的注意力都在語音識別、機器視覺、人臉識別、機器語言，卻忽略了另一個很重要的感知，嗅覺——機器對環(huán)境分子的感知能力。

　　【包裝印刷產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 市場動態(tài)】隨著工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)，環(huán)境空氣污染加劇，人類對健康生活環(huán)境的追求越發(fā)強烈......而人類嗅覺的延伸——機器嗅覺，在此背景下，迎來爆發(fā)式發(fā)展機遇。
 
　　機器嗅覺起源：氣體傳感器誕生
 
　　機器嗅覺是一種模擬生物嗅覺工作原理的新穎仿生檢測技術(shù)，機器嗅覺系統(tǒng)通常由交叉敏感的化學(xué)傳感器陣列和適當(dāng)?shù)挠嬎銠C模式識別算法組成，可用于檢測、分析和鑒別各種氣味。
 
　　而氣體傳感器是機器嗅覺的主角，因為氣味是物質(zhì)的外部特征，氣體傳感器通過檢測氣味能準(zhǔn)確地獲取物質(zhì)的相關(guān)信息，將各種氣體體積分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化成對應(yīng)電信號，得到相應(yīng)數(shù)據(jù)。
 
　　氣體傳感器的發(fā)展可追溯到50多年前，20世紀(jì)60年代，氣體檢測器誕生。Wickens和Hatman利用氣體在電極上的氧化還原反應(yīng)研制出了氣體檢測器，而后八十年代年英國Persaud等人提出了利用氣體檢測器模擬生物嗅覺，這是氣體傳感器的雛形。
 
　　直到70年代，氣體傳感器的理論才傳入我國。80年代我國開始研制氣體傳感器，整個技術(shù)主要繼承于德國。
 
　　之后隨著各種天然氣、煤制氣、液化氣的開發(fā)和使用，國內(nèi)外開始深入研究可燃?xì)怏w的檢測方法和控制方法,并產(chǎn)生了多種用于氣體檢測與分析的傳感器、儀器儀表等，并大量應(yīng)用于生產(chǎn)生活中的氣體檢測與成分分析中。
 
　　氣體傳感器作為人類嗅覺的延伸，是感知空氣及環(huán)境不可或缺的核心。如今，氣體傳感器被廣泛應(yīng)用到工業(yè)、醫(yī)療、環(huán)保、化工等領(lǐng)域，近幾年更是迅速向民用領(lǐng)域普及，尤其是在環(huán)保與健康方面，迎來爆發(fā)式發(fā)展。
 
　　機器嗅覺發(fā)展：空氣污染催生多種氣體傳感器應(yīng)用場景
 
　　過去氣體傳感器廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，因為眾多工業(yè)氣體毒性較強，泄露將對人體健康產(chǎn)生危害，還有一些易燃?xì)怏w，存在爆炸風(fēng)險。所以通過氣體傳感器可盡快檢測出氣體泄漏等問題，避免安全問題升級到緊急危險的情況發(fā)生。
 
　　現(xiàn)在隨著工業(yè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，產(chǎn)品的種類不斷增多，氣體原料和生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氣體種類和數(shù)量不斷境加，氣體污染范圍快速擴(kuò)大，我們?nèi)粘Ｉ畹沫h(huán)境已經(jīng)受到嚴(yán)重污染，甚至我們的生存都遭受到威脅。據(jù)2016年世界衛(wèi)生組織對疾病揭露與負(fù)擔(dān)的評估，迄今為止，空氣污染是對健康大的環(huán)境風(fēng)險，會對人體產(chǎn)生不良影響甚至可能引發(fā)疾病，每年約有九分之一的死亡均由此引起，只有十分之一的人生活在符合世界衛(wèi)生組織空氣質(zhì)量指南的城市中。
 
　　因此，通過機器嗅覺技術(shù)來先一步感知所處環(huán)境的空氣質(zhì)量狀況，從而進(jìn)行改善及治理，維護(hù)人體的健康是非常有必要的。例如，用相應(yīng)的氣體傳感器檢測酸雨氣體/溫室效應(yīng)氣體、甲醛等有毒氣體和PM 2.5等。
 
　　如今機器嗅覺市場正在發(fā)生巨大變化，主要由大量的消費類應(yīng)用驅(qū)動發(fā)展，催生多種氣體傳感器應(yīng)用場景。
 
　　隨著生活水平的提高和環(huán)保意識的加強，人們對各種有毒、有害氣體的探測，對大氣污染、工業(yè)廢氣的監(jiān)控以及對食品和人居環(huán)境質(zhì)量的檢測都提了更高的要求。例如應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的各種智能家居和可穿戴設(shè)備，實現(xiàn)周圍環(huán)境空氣質(zhì)量的監(jiān)測或空氣質(zhì)量的提高。
 
　　室內(nèi)裝修有害氣體檢測
 
　　新裝修居室90%以上的有害氣體都嚴(yán)重超標(biāo)，以甲醛為例，新居初裝完成時含量都在2.5ppm以上，有的高達(dá)十幾甚至幾十ppm(GBT18883-2002室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定甲醛含量高不超過0.1mk/m3，即0.074ppm)。
 
　　將氣體傳感器應(yīng)用于家庭生活環(huán)境，針對甲醛、苯、甲苯等揮發(fā)性有機物添加獨立的氣體檢測產(chǎn)品，或?qū)怏w傳感器與空調(diào)、空氣清新機、空氣凈化器等融為一體，達(dá)到內(nèi)室污染檢測與治理相結(jié)合的目的，既可對久居家中的老、弱、婦、孺等低抵抗力人群起到保護(hù)作用，又可讓在外拼搏的親人安心。
 
　　PM 2.5粉塵檢測
 
　　中國目前城市的環(huán)境已經(jīng)進(jìn)入霧霾高發(fā)期，人們開始慢慢體會到“呼吸之痛”。加上室內(nèi)吸煙、炒菜時的油煙以及不完全燃燒的煤氣等情況，均會增加空氣中PM2.5粉塵的濃度，容易導(dǎo)致多種疾病的發(fā)生，對于老人、兒童、嬰兒或者是原本就有呼吸、心血管系統(tǒng)疾病的人來說，傷害尤其嚴(yán)重。
 
　　PM2.5粉塵傳感器通過紅外光在灰塵顆粒物的散射作用統(tǒng)計空氣中的顆粒數(shù)量，可以靈敏檢測直徑1um以上的粒子，內(nèi)置加熱器可實現(xiàn)自動吸入空氣，減少測量誤差，并且體積小，易于安裝使用。
 
　　還有空氣凈化器也是室內(nèi)常用的含氣體傳感器的電器。集成到諸如安全網(wǎng)絡(luò)攝像頭或智能揚聲器之類的*設(shè)備中的氣體傳感器甚至可以實時遠(yuǎn)程監(jiān)控房間中的家庭環(huán)境，遠(yuǎn)程控制通風(fēng)，并確保無論何時人們進(jìn)入房間，室內(nèi)空氣都是清潔的和新鮮的。
 
　　高檔智能汽車空氣安全監(jiān)測
 
　　據(jù)調(diào)查，93.6%的新車室內(nèi)空氣污染嚴(yán)重超標(biāo)，而車內(nèi)空氣污染源主要來自車體本身、裝飾用材等，其中甲醛、二甲苯、苯等有毒物質(zhì)污染后果為嚴(yán)重，可能誘發(fā)癌變。
 
　　另一種屢見報端的車內(nèi)危害氣體，是被稱為“沉默的殺手”的一氧化碳，其主要來源是汽車發(fā)動機和汽車尾氣，因停車時開啟空調(diào)而產(chǎn)生，若聚集于車內(nèi)時，車內(nèi)人員會因吸入這種無色無味的毒氣而在不覺中中毒身亡。
 
　　采用適合的氣體傳感器，不僅可監(jiān)測車內(nèi)甲醛、二甲苯、苯等揮發(fā)性有機物，也可以監(jiān)測車內(nèi)一氧化碳濃度，起到安全預(yù)警的作用，提醒車主采取有效的改善措施，防止悲劇的發(fā)生。
 
　　另外，在智慧大樓、智慧場館、智慧學(xué)校、智慧停車場、智慧公廁、智慧養(yǎng)殖場等應(yīng)用場景里，根據(jù)不同應(yīng)用場景的要求，配置所需的氣體傳感器，從而結(jié)合*的監(jiān)測數(shù)據(jù)，進(jìn)行恰當(dāng)?shù)闹卫泶胧纳剖覂?nèi)的空氣及環(huán)境質(zhì)量。
 
　　還有在*呼氣檢測，溫室氣體監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，天然氣生產(chǎn)工藝檢測等領(lǐng)域，氣體傳感器也大有可為。
 
　　機器嗅覺爆發(fā)：掘金氣體傳感器9.2億美元市場
 
　　目前，在國內(nèi)市場中，國內(nèi)環(huán)境監(jiān)測市場需求越來越大。隨著生態(tài)治理措施的不斷加強，空氣監(jiān)測將迎來更為廣闊的市場前景。同時，國家正從宏觀層面加強對空氣監(jiān)測設(shè)備行業(yè)的引導(dǎo)，以充分發(fā)揮本土優(yōu)勢，提升國產(chǎn)監(jiān)測設(shè)備的競爭力，實現(xiàn)行業(yè)良性發(fā)展。
 
　　在市場中，隨著氣候變暖,天氣氣候事件的出現(xiàn)頻率發(fā)生變化,呈現(xiàn)出增多增強的趨勢，氣體傳感器的市場需求也隨之在不斷增長，預(yù)計到2021年，氣體傳感器市場規(guī)模將達(dá)到9.2億美元。
 
　　而隨著終端消費市場崛起，消費領(lǐng)域氣體傳感器需求保持高速增長。2015年，消費用氣體傳感器出貨量為130萬顆左右，2018年迅速提升至1億顆，預(yù)計到2020年其需求將增長至3.5億顆，氣體傳感器行業(yè)迎來新一輪發(fā)展機遇。
 
　　從技術(shù)角度來看，未來氣體傳感器前景可期。
 
　　一方面，智能技術(shù)的發(fā)展，推動著氣體傳感器走向智能化。氣體傳感器將在充分利用微機械與微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信號處理技術(shù)、傳感技術(shù)、故障診斷技術(shù)、智能技術(shù)等多學(xué)科綜合技術(shù)的基礎(chǔ)上得到發(fā)展。研制能夠同時監(jiān)測多種氣體的全自動數(shù)字式的智能氣體傳感器將是未來的發(fā)展趨勢之一。
 
　　另一方面，新材料的研究，將實現(xiàn)氣體傳感器的創(chuàng)新。納米、石墨烯、薄膜技術(shù)等新材料研制技術(shù)已成功應(yīng)用在氣體傳感器上，大大提高氣體傳感器的性能。比如，在石墨烯中加入硼原子，開發(fā)出的氣體傳感器，其靈敏度極高，能“嗅”出空氣中濃度極低的有害氣體，在人們還未察覺時發(fā)出警報。
 
　　結(jié)語：未來是機器的世界，但是現(xiàn)在大家的注意力都在語音識別、機器視覺、人臉識別、機器語言，卻忽略了另一個很重要的感知，嗅覺——機器對環(huán)境分子的感知能力。
 
　　其實無論是檢測我們每天呼吸的空氣品質(zhì)，還是?；锲返难矙z、有毒氣體探測等，都需要機器具備對環(huán)境分子的感知能力，去檢測環(huán)境中有沒有危害的氣體分子。
 
　　重視及發(fā)展氣體傳感器，不僅是一場市場機遇，更是一場“保命”智舉。
 
　　原標(biāo)題：到2021年氣體傳感器市場規(guī)模將達(dá)到9.2億美元
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