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智能传感交互解决方案价值链、市场规模及发展趋势
思瀚产业研究院 歌爾微    2025-04-14

目前,全球智能传感交互解决方案提供商以美国、欧洲、日本、韩国企业为主。这类企业雄厚的技术实力、先进的设计制造能力,因此在市场中佔据了显著的份额。

同时,部分国产服务商正在迅速崛起,其研发制造能力逐步具备国际先进水平,且价格、配套解决方案服务以及交付节奏展现出竞争优势。未来,下游应用场景的多样化、定制化趋势推动下,一站式解决方案优势逐渐凸显,国产智能传感交互解决方案服务商有望实现更大的突破。

1、智能传感交互解决方案的定义与价值链

智能传感交互解决方案赋予终端智能交互能力,使终端模拟人类感官的能力,如视觉、语音和触觉,实现环境感知、信息理解和用户交互。作为终端智能化的硬件基础,智能传感交互解决方案包括传感器、SiP、传感交互模组,提供软硬件一体化的交付形态。

智能传感交互解决方案的技术複杂性体现在整个产业链,涵盖了材料研发、芯片设计、晶圆制造、封装测试、算法软件开发、系统设计等。通过不断的技术创新和工艺迭代,智能传感交互解决方案不断提升智能消费电子、智能汽车电子、智能家居、智能工业应用及智能医疗的终端用户的传感交互体验。

智能传感交互解决方案的上游为半导体设计制造商和设备材料商。中游为解决方案提供商,负责传感器、SiP、传感交互模组的制造加工、封装测试以及算法软件开发及系统设计,为下游提供软硬件一体的交付方案。部分中游厂商向上游业务延申,参与芯片设计或晶圆制造。下游为智能终端应用,包括智能消费电子、智能汽车电子、智能家居、智能工业应用及智能医疗。

无论是在智能消费电子领域还是其他新兴行业,智能传感交互解决方案提供商都扮演著至关重要的角色。在智能消费电子领域,终端厂商倾向于直接与关键组件提供商合作,共同定义智能传感交互解决方案、并交由智能传感交互解决方案提供商定制开发,以便缩短产品上市週期,为终端用户提供更优的体验。在汽车电子、智能家居、工业应用及医疗等其他智能传感交互新兴领域,智能传感交互解决方案提供商通常凭藉其技术积累与研发创新,为客户提供全面的、定制化的产品设计与供应链整合,从而为终端用户带来更优的体验。

2、终端厂商开发智能传感交互应用时的主要痛点

市场对集成化产品和一站式解决方案的需求迫切:智能传感交互终端的複杂性要求不同类别传感器的集成与兼容。目前,许多解决方案供应商仅专注于芯片或传感器的特定环节,而终端厂商迫切地需要能够提供从方案规划到高品质交付的一站式服务。随著应用场景日益複杂,用户对于更加轻便灵活的智能终端需求不断增加,这进一步对传感交互解决方案带来了多样化、集成化、微型化、轻量化设计和低能耗的挑战。例如智能手錶集成了多种惯性传感器到一个紧凑的终端中,包括三轴加速度计、陀螺仪等。

多模态交互技术的迭代需求亟需高速响应:终端厂商需要不断升级和迭代智能设备和系统,从而让它们能在不同环境下自然、高效地响应用户的交互需求。例如,用户在家中可能更偏向于语音交互,而在公共场合则可能偏好于手势或触摸。多模态交互技术需要集成各类传感器,并掌握不同场景的交互优化经验。随著智能消费电子和智能汽车电子行业的快速更新换代,智能化多模态交互技术也需要加快迭代週期。

产品高性能与稳定性难以保障:智能传感交互解决方案的准确性、灵敏度、可靠性对AI赋能终端的计算效率和用户体验至关重要。例如,由于智能耳机信噪比直接影响降噪性能,高端耳机信噪比能达到70dB以上。因此,终端厂商优先考虑在材料研发、芯片设计、晶圆制造、封装测试、算法软件开发、系统设计等多个环节具备进行精细协调优化能力的智能传感交互厂商。任何一个环节的不足都可能成为制约产品稳定性和高性能的瓶颈。

传感交互成本亟需降低:智能传感交互技术的广泛应用带来了成本控制的挑战。高昂的成本不仅限制了技术的普及,也对企业的市场竞争力构成压力。为了平衡成本效益,终端厂商既需要保证系统性能和优化用户体验,又要严格控制成本,主要包括硬件组件的成本控制、软件算法的高效与自动化、以及制造和生产成本优化。规模化量产企业一般具备稳定的供应链和高效的生产能力,能更有效控制成本。例如,实现规模化的传感器产线量产成本较量产初期可实现大幅下降,因此终端厂商必须寻找有效的成本控制方法方能具备长期竞争力。

3、全球智能传感交互解决方案的市场规模

2023年,全球智能传感交互解决方案的市场规模达到186.0十亿元人民币。其中,因为智能消费电子出货量大且渗透率高,智能消费电子板块是智能传感交互解决方案最重要的应用领域。2023年智能传感交互解决方案市场中消费电子板块的市场规模为96.1十亿元人民币,得益于AI赋能终端渗透率提升带来的单机价值提升,2028年将增长至151.7十亿元人民币,期间複合年均增长率达9.6%。另一方面,全行业AI赋能的智能传感交互解决方案在整体的佔比从2023年的4.1%迅速提升到2028年的29.5%。其中,AI赋能的智能传感交互解决方案市场中智能家居和汽车电子板块的市场规模迅速上升,2023年至2028年期间複合年均增长率分别达到67.2%与71.8%。

目前传感器在全球智能传感交互解决方案市场佔据主导地位,其佔比于2023年达到41.7%。未来SiP与传感交互模组在智能传感交互解决方案市场中的重要性将不断攀升,两者佔比分别从2023年的23.9%和34.4%,增加到2028年的24.1%和40.4%。SiP满足了以消费电子为代表的市场对智能终端更高集成度和更複杂功能的需求。传感交互模组提供了更完善的解决方案,减少终端制造商的设计开发工作量,以便加快产品开发週期,在汽车电子、智能家居、工业应用与医疗领域尤其受到青睐。

4、全球传感器解决方案的市场规模

传感器在智能传感交互解决方案中扮演著基础角色,也是SiP和传感交互模组的基础组件。受疫情、全球海运贸易影响,全球传感器出货量有所波动,但整体呈现增长态势,2020年至2023年,全球传感器出货量从13.5十亿颗增长至15.1十亿颗,期间複合年均增长率为3.7%。未来全球传感器出货量将进一步增长至2028年的22.9十亿颗,2023年至2028年的複合年均增长率为8.7%。2023年,声学传感器佔所有传感器出货量达到37.8%。随著高质量音频交互功能的需求日益增长,声学传感器将在长期未来保持其重要的市场地位。

5、全球智能传感交互解决方案行业驱动因素

AI技术推动传感交互智能化发展:AI大模型的决策分析以及内容生产能力使得机器具备智能决策和智能交互的技术水平。而AI技术与软件创新的结合更加推动了交互方式的多样化,例如从传统的文字、触控交互进一步扩展到语音、触觉、手势、表情等多模态交互。AI大模型的应用推动下游领域的变革,呈现了进一步的消费电子产品微型化、汽车全面电子化与智能化以及全屋家居智能化等态势,进一步拉动对于全球智能传感交互解决方案的需求。

用户体验需求拉动智能终端迭代:在消费电子、汽车电子等面向C端的市场中,用户寻求更轻量化、更直观且定制化的交互体验。硬件层面,消费者对智能终端的便携性和高性能的需求提升,推动传感交互解决方案需要体积更小、重量更轻,以适应智能终端的紧凑设计。软件层面,用户寻求更加自然准确、流畅直观的多模态交互体验,推动传感交互解决方案能够更好地综合视觉、语音及触觉互动等,并适应工作、娱乐等各类複杂场景。

政策支持相关产业发展:智能传感交互解决方案在世界主要经济体都是被扶持的重点产业。例如,中国“十四五 ”规划强调了推动微机电系统(MEMS)的突破,为智能传感交互解决方案行业提供了政策支持。2021年,国家工信部发佈了《基础电子元器件产业发展行动计划(2021–2023年)》,强调了对新型传感器向小型化、低功耗、集成化发展的支持。

2024年,国家工信部等七部门发佈《关于推动未来产业创新发展的实施意见》主张发展智能制造、纳米制造等,突破智能控制、智能传感、模拟仿真等核心技术。国家政策扶持智能传感交互解决方案产业的发展,旨在推动技术创新、拉动产业升级,提升我国智能传感交互解决方案产业国际竞争力。2021年,欧盟委员会的“2021 – 2027年数字欧洲计划”强调传感器在创建高效、可持续和智能基础设施方面的重要性。

6、全球智能传感交互解决方案行业发展趋势

微型化、低功耗技术趋势:MEMS技术使得传感器向微型化方向发展,带来更小的尺寸、更低的功耗和更高的性能。以採用微纳加工技术的MEMS声学传感器为例,它的长和宽可以到3毫米以内,而厚度可以做到小于1毫米,与此同时,保证声学传感器70dB以上的高性能和不到200微安的超低功耗,顺应AI时代下消费电子、汽车电子和工业应用等下游终端设备对高精度、小尺寸的发展趋势。

出货集成化及解决方案一站式化:SiP允许将多个芯片或电子组件集成在一个封装体内,实现更小的尺寸、更低的成本和更高的性能。这种集成化解决方案不仅简化了供应链管理,还加快了产品开发週期,使得智能终端能够更快地推向市场。此外,传感交互模组推动一站式传感交互解决方案从单传感器单元交付向多传感器集成发展,顺应下游应用场景的多元化,以及对应的传感交互产品的集成化。

定制化和多模态交互增强:随著智能传感交互解决方案在各领域应用的广度、深度不断提升,各领域的交互需求也逐渐开始多样化、差异化,并推动智能传感交互解决方案向定制化、一体化和全面化方向发展。其中,多模态交互技术相较于传统交互根据不同场景的需求使用了多达数十个、甚至上百个不同的传感器。

多模态交互集成了视觉、听觉、触觉等多个方面,提高了交互的丰富性和准确性,将逐步取代触控等传统交互模式成为下一代智能传感交互方式的主流。预计在消费电子板块,具备多模态交互能力的AI赋能的智能传感交互解决方案佔比将由2023年的4.5%提升至2028年的42.5%。

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