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专家观点:抗疫战役中的红外温度传感器技术及行业未来发展

导语

在近期疫情防控过程中,各类传感技术特别是红外温度传感器作为体温测量设备额温枪的核心部件,备受业界关注,工信部也接连向多家传感器厂商下达加大生产的文件。近期额温枪的供应出现了严重的短缺现象,从产业链来看,瓶颈卡在的红外温度传感器,大量下游产品生产厂因缺少传感器而停工待产,红外温度传感器也从之前在市场上的不温不火,变成了天价难求的紧俏品。


2020年3月4日,中国传感器与物联网产业联盟在线产业研讨会专题讨论《抗疫战役中的红外温度传感器技术及行业未来发展》,邀请正奋斗在电子抗疫主战场红外温度传感器供应的专家,与大家共同探讨温度传感器的现有技术及未来发展趋势,同时梳理分享产业链情况。

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焦继伟

国家智能传感器创新中心副总裁

主题:红外温度传感器技术及行业未来发展的思考

1、基于热效应的红外探测器的基本原理:

  • 热释电红外温度传感器:只关注温度变化,不关注热的绝对值,可用自动控制开关,不适用于人体的非接触式温度检测。

  • MEMS热电堆红外温度传感器:优势:响应快、精度高、低成本、寿命长、安全;多用途:温度、气体、流量、惯性、真空、烟雾、风速、成像。

2、传感器本身产业链很长,从设计研发到应用,在疫情期间会出现测温设备缺货情况原因:

  • 红外传感器芯片缺口大:设计已相对成熟,但晶圆厂难产,封装环节的物料如滤光片、粘帽等紧缺。

  • 主观原因:市场有恶意屯货现象,产能被限制和炒作。

  • 客观原因:红外温度传感器规模相对较小,产能储备紧缺;晶圆厂等平台的日常技术积累欠缺,无法即插即用;复工人手不足。

3、额温枪/热堆传感器的需求(短期):随着疫情趋缓和供给增加,国内需求区域平稳;海外需求趋势增长,可能呈现多轮需求;红外温度传感器是刚需,整体呈增加趋势,要求更高品质,警惕“爆炒暴跌”。

4、红外传感技术及行业发展趋势(长期):从阵列来看,从单元发展到多元、从多元发展到焦平面;从规模来看,到2022年市场规模约7.7亿美元,其中非制冷红外成像约5.75亿美元,PIR&热堆约1.96亿美元;MEMS热堆传感器技术发展态势趋向集成化和阵列化,促进产业链整合。

5、疫情后未来的应用展望:

  • 高品质温度传感器的居家、康养应用:智能手机应用附件、家庭智能药箱

  • 高性价比、更高阵列数热堆传感器的AIoT应用:安居:健康监测、智能安防;绿色:节能楼宇、智能家电、智能照明、舒适新风;公共卫生/大健康:日常流行病学监测、预警系统;工业:电网、轨交系统健康监测、诊断。

吕  晶

杭州麦乐克科技股份有限公司董事长

1、疫情引爆红外传感巨大需求,一“枪”难求

2、全国原有红外传感产业规模小:全球产业链规模偏小,市场需求并不多,在疫情爆发前,热释电的数量远超过热电堆。

3、疫情影响生产企业的复工复产:疫情管控,员工回归岗位难。

4、红外传感产业链迅速增强:国家政策的支持,鼓励相关企业复工复产。中国红外传感的产业将迅速走到全球前列。传感产业链相对丰富,对红外产业链的企业是机遇也是责任。

5、行业整合加速:红外传感市场火热,对行业有促进也有弊端,未来将趋于理性发展。


高胜国

郑州炜盛电子科技有限公司技术总监

主题:红外传感技术在物联网领域的应用现状和前景展望

1、即使无疫情,红外体温计未来也会有稳定的刚性需求

2、疫情过后,传感器物联网行业将大爆发:

  • 产业链、生态圈的打造会更加积极:通过本次疫情可以看到,大部分企业停产后,防疫物质的突击供应拼的是产业链的健全和生态圈的完善,单打独斗的企业很难有所作为。

  • 大健康数据建设的进一步的健全:个人出行信息、通讯漫游地等数据已经共享到基层社区,未来会进一步下沉扩展。

  • 智慧城市加速发展

  • 医疗类的传感器快速发展:比如红外传感器、气体传感器、生物传感器、体液成分传感器、适合可穿戴的各类柔性传感器等

3、热电堆式温度传感器的广泛应用:热电堆式温度传感器信号既可以是模拟量输出,也可处理为数字量输出,可广泛应用于空调、微波炉等智能家电,大型复印机、烘干机等各种工业智能设备,以及电力控制系统的各种设备温度监控。还可用在红外气体测量、工业环境、安防控制、可穿戴设备、人体感应开关等各种配套使用,未来市场方向将会推进智能家电、消费类电子(蓝牙耳机、脸部按摩器)、医疗器械的应用。

4、红外传感技术在物联网领域的应用现状和前景展望:

  • 健康领域:耳温枪、额温枪、婴儿恒温仓
    工业领域:复印机、充电过热保护、变电箱

  • 安防领域:异常温度预警

  • 家电领域:微波炉、电磁炉、灶具、电吹风、电冰箱、洗衣机(烘干)……

  • 照明领域:LED控制开关

  • 汽车领域:车内空调及排风

5、下一代红外传感技术的应用热点及技术需求:

  • 微型化、阵列化(轻薄,可规模化生产),片上集成(接口简单)

  • 下一代红外传感技术将由单点式上升级发展为面阵式:探测红外信号,在视场角大范围内简单成像、大面积局部区域测温,以判断局部具体位置温度变化及方向。

  •  技术方面:开发小阵列热电堆红外传感器芯片,配套方案及算法处理。


刘若冰

中国电子技术标准化研究院

主题:红外测温传感器标准化工作探讨

1、 红外传感器标准概况

  • 红外传感器的技术标准体系,目前在军口的标准体系已经较完善,民口的标准相对欠缺。红外传感器(探测器)技术标准体系包括专业基础标准和产品规范两部分。

  • 红外探测器(传感器)相关标准已经发布11项,包括测试方法标准,试验方法,产品规范,等等。

  • 红外测温、成像相关仪器设备等标准已有6项,包括医用红外体温计、工业检测型红外热像仪、消防用红外热像仪,等等。

  • 红外测温设备、热电堆传感器在当前火热的市场环境中,制定统一的标准,规范产品向制定往系列化的方向发展,同时指导企业设计生产和使用传感器提供科学可靠的依据。

2、 关于我国标准化工作机制与程序,企业参与标准化工作等内容,欢迎关注中国电子技术标准化研究院的发布。(来源:中国传感器与物联网产业联盟,浙江省物联网产业协会兼副秘书长单位)

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