2019-2021年全球及中国可穿戴传感器出货量、潜在发展方向及未来技术发展趋势分析[图]

    一、MEMS/传感技术及出货量预测

    在当今的可穿戴设备市场中，绝大部分的增长来自于消费类体育、健身和健康领域。然而，可穿戴设备正在迅速扩展至医疗保健领域，预计到2024年将达到320亿美元的市场规模。智能手机的普及、传感器的小型化和易于集成，使得可穿戴设备的数量/种类都显著增加，一些产品现在已经达到医疗用例的性能水平。

    从1975年Pulsar计算器手表带来可穿戴设备概念开始，到2012年谷歌googleglasses问世，可穿戴设备开始大行其道，苹果的AppleWatch，Maxim的智能T-shirt，Google和三星也布局其中，行业迅速爆发，于是人们也开始期待这类产品可以带来更多科幻电影中才有的未来感。

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    相关报告：智研咨询发布的《2020-2026年中国可穿戴设备行业市场经营风险及发展前景预测报告》

    2020年各类可穿戴设备市场的预测示意图

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    可穿戴设备的功能和可靠性是用户最为重视的特性之一，随着越来越多可穿戴设备的出现，用户也提出了更高的要求。而传感器的体积、质量、功耗、可靠性、稳定性等都将会影响可穿戴设备的用户体验、穿戴舒适度和功耗等。可穿戴智能设备的各类功能，都有赖各类传感器功能性融合和创新来实现。
目前，大部分可穿戴设备都很轻，而且尺寸越来越小，不仅要符合人体工程学设计，还要具有高可靠性，超低功耗且适应各种环境。因此，要开发出更精确，小型化，集成化的传感器，才能满足需求。

    2018年，全球可穿戴设备出货量达到1.72亿台，同比增长27.5%;其中，中国可穿戴设备出货量为7320万台，同比增长28.5%，市场规模庞大。

    2015-2018年全球可穿戴设备出货量情况

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    2015-2018年中国可穿戴设备出货量情况

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    在我国传感器市场的应用结构中，可穿戴设备相关领域的市场份额约占20%。在中国可穿戴设备产品产量增长的保障下，相关传感器例如加速度传感器、温湿度传感器和生物传感器等占据了较大的市场份额。随着物联网技术的不断提升，未来图像传感器、距离传感器、生物传感器等产品的市场份额将会进一步提升。

    中国传感器产品细分结构情况

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    然而数据显示，这几年可穿戴设备市场却增速放缓。自2016年以来，全球可穿戴设备出货量与营收规模约以13%的年增长率保持平稳增长，其营收规模已经达到了近350亿美元/年。

    2019-2021年全球可穿戴设备营收规模走势预测

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    二、可穿戴传感器的潜在发展方向

    未来，传感器感测多个物理信号的功能需求和环境感知应用对于实时工作传感器处理的需求将不断增长。传感器技术的潜在发展方向：

    •多传感器融合；

    •选择具有良好生物兼容性的传感器材料；

    •低功耗下具有高灵敏度。

    首先，可穿戴设备集成更多传感器，这一趋势未来几年还将加快。人们对于可穿戴设备的功能需求不断增加，这就需要集成更多的传感器。集成更多传感器的明显优势在于，能增加设备的功能，从而使其能够测量更多参数。另外，还能提高所收集数据的精确性。

    其次，可穿戴设备需要更好的符合人体工程学设计，更好的贴合人类的肢体，因此新材料的应用，实现柔性可穿戴电子传感器的高分辨率、高灵敏、快速响应、低成本制造和复杂信号检测仍然是一个很大的挑战。

    最后，可穿戴设备需要不断提高产品续航能力和降低能耗，关键技术就在于电池能量密度和环境能量上。但就目前的技术来说，通过改变电池的性能还并不可行，可穿戴设备只能通过选择备用电池、降低传感器功耗等途径，间接的增加设备的续航能力。

    三、未来可穿戴传感器技术发展趋势

    随着越来越多以及越来越个性化的用户需求出现，可穿戴设备对传感器的发展提出了更高的要求。

    首先，可穿戴传感器高度集成和多元化测量。集成更多传感器可以增加设备的功能，使其能够测量更多参数;此外，使用多个传感器，系统可以实现更高的精度，获取更多细节。

    其次，更多的应用新材料，实现柔性可穿戴。由于人类身体构造的原因，可穿戴设备如何更好的贴合人类的肢体也是需要探索的方面。目前，柔性可穿戴传感器的常用材料包括柔性基底、金属材料、无机半导体材料和碳材料等。未来可穿戴设备的发展方向可能在于多材料功能融合、柔性功能材料、柔性器件机械耐用性等。

    再者，可穿戴设备面临的一个重要挑战是功耗和供电。可穿戴设备两次充电之间的可用时间是影响用户体验与市场接受度的关键因素之一。因此，增加续航能力也成为可穿戴设备能否进一步普及的关键。

    最后，未来可穿戴设备产业的发展需要更新应用点的刺激，用户对产品的深层次信息挖掘功能提出了新的要求。未来可穿戴设备将集成更广泛的生物传感器，如测量血氧量、血压和血糖水平的光谱传感器等。