Рынок датчиков MEMS — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по типу (датчик давления, инерционный датчик), по материалу (полимеры, металл, кремний, керамика), по отраслям конечного пользователя (автомобилестроение, здравоохранение, бытовая электроника, промышленность, аэрокосмическая и оборонная промышленность, другие), по регионам и конкуренции, 2019–

Обзор рынка

Глобальный рынок датчиков MEMS оценивался в 15,23 млрд долларов США в 2023 году и, как ожидается, будет демонстрировать устойчивый рост в прогнозируемый период со среднегодовым темпом роста 11,89% до 2029 года.

Потребительская электроника представляет собой значительную движущую силу на рынке датчиков MEMS. Интеграция датчиков MEMS в смартфоны, планшеты и носимые устройства позволяет реализовать такие функции, как обнаружение движения, определение ориентации и мониторинг состояния здоровья. Неуклонный спрос на передовые потребительские гаджеты поддерживает процветание этого сегмента.

Автомобильная промышленность приняла датчики MEMS для усовершенствованных систем помощи водителю (ADAS) и разработки автономных транспортных средств. Эти датчики обеспечивают устойчивость транспортного средства, адаптивный круиз-контроль и обнаружение препятствий, повышая как безопасность, так и возможности автономного вождения.

Носимые технологии, такие как фитнес-трекеры и умные часы, в значительной степени полагаются на датчики MEMS для отслеживания физической активности, мониторинга параметров здоровья и предоставления пользователям обратной связи в реальном времени. Эти устройства стали неотъемлемой частью личного здоровья и благополучия.

Промышленная автоматизация, робототехника и аэрокосмические приложения используют датчики MEMS для точного управления движением, проверки качества и навигации. Их точность и надежность повышают эффективность работы в этих секторах.

Поскольку технологии продолжают развиваться, датчики MEMS постоянно адаптируются и находят новые применения. Глобальный рынок датчиков MEMS процветает за счет инноваций, обусловленных разнообразными потребностями потребительской электроники, автомобильных достижений, здравоохранения, промышленной автоматизации, экологической устойчивости и продолжающегося расширения Интернета вещей. Значимость рынка заключается в его ключевой роли как основополагающей технологии, которая обеспечивает сбор данных и точность во взаимосвязанном мире, формируя будущее технологий и улучшая качество нашей жизни.

Ключевые драйверы рынка

Быстрый рост Интернета вещей (IoT)

Одним из наиболее значимых драйверов мирового рынка датчиков MEMS является взрывной рост Интернета вещей (IoT). Датчики MEMS лежат в основе устройств IoT, обеспечивая возможность определения и измерения широкого спектра параметров окружающей среды, включая температуру, влажность, движение и многое другое. По мере расширения приложений IoT в таких отраслях, как умные дома, умные города и промышленная автоматизация, спрос на датчики MEMS резко возрастает. Датчики играют решающую роль в предоставлении устройствам IoT возможности собирать и передавать данные, облегчая принятие решений в реальном времени, автоматизацию и удаленный мониторинг. Растущее внедрение датчиков MEMS в IoT стимулирует рост рынка.

Усовершенствования в автомобильной промышленности и автономные транспортные средства

Автомобильная промышленность является основным драйвером рынка датчиков MEMS. Расширенные системы помощи водителю (ADAS), включая такие функции, как адаптивный круиз-контроль, помощь в удержании полосы движения и предотвращение столкновений, в значительной степени полагаются на датчики MEMS. Эти датчики обеспечивают точные измерения движения транспортного средства и окружающей среды, повышая как безопасность, так и впечатления от вождения. Кроме того, разработка автономных транспортных средств требует значительного набора датчиков для навигации, обнаружения препятствий и управления транспортным средством. Поскольку автопроизводители стремятся к более безопасному и автономному вождению, спрос на датчики MEMS в этом секторе продолжает расти.

Миниатюризация и носимые устройства

Рынок носимых устройств, включая фитнес-трекеры, умные часы и медицинские носимые устройства, является движущей силой на рынке датчиков MEMS. Датчики MEMS с их компактным размером и низким энергопотреблением идеально подходят для интеграции в носимые технологии. Эти датчики, такие как акселерометры, гироскопы и пульсометры, необходимы для отслеживания физической активности, мониторинга параметров здоровья и повышения функциональности этих устройств. Спрос на более мелкие и энергоэффективные датчики продолжает расти по мере развития носимых технологий, стимулируя рынок датчиков MEMS.

Промышленная автоматизация и робототехника

Датчики MEMS играют важную роль в промышленной автоматизации и робототехнике, способствуя их внедрению в производственные процессы и логистику. Эти датчики используются для таких задач, как точное позиционирование, обнаружение объектов и мониторинг безопасности. Тенденция к большей автоматизации, эффективности и точности в промышленных условиях усиливает спрос на датчики MEMS. Кроме того, набирают популярность коллаборативные роботы, или коботы, которым требуются датчики для обеспечения безопасности и взаимодействия с людьми. Датчики MEMS позволяют этим роботам работать эффективно, снижая риск несчастных случаев и расширяя производственные возможности.

Мониторинг окружающей среды и качества воздуха

Окружающая среда, особенно мониторинг качества воздуха, является растущим драйвером на рынке датчиков MEMS. Растущая осведомленность о загрязнении воздуха, изменении климата и экологической устойчивости привела к росту спроса на датчики, способные обнаруживать загрязняющие вещества, твердые частицы и газы. Датчики MEMS хорошо подходят для применения в умных городах, контроля промышленных выбросов и персональных мониторов качества воздуха благодаря своему компактному размеру и точности. По мере роста экологических проблем рынок датчиков MEMS, вероятно, будет испытывать устойчивый рост, обусловленный потребностью в эффективных и действенных решениях для мониторинга окружающей среды.

Основные проблемы рынка

Жесткая конкуренция и ценовое давление

Глобальный рынок датчиков MEMS сталкивается с жесткой конкуренцией со стороны многочисленных производителей по всему миру. Эта конкуренция привела к ценовому давлению, поскольку компании стремятся завоевать долю рынка и сохранить прибыльность. С ростом числа игроков, предлагающих аналогичные решения для датчиков, производители должны постоянно внедрять инновации, чтобы дифференцировать свою продукцию, сохраняя при этом низкие затраты. Эта проблема особенно ярко выражена в потребительской электронике, где рентабельность является критическим фактором, что приводит к снижению маржи прибыли.

Технологическая сложность и быстрое развитие

Технология датчиков MEMS по своей сути сложна, имеет множество параметров, конструкций и областей применения. Задача заключается в том, чтобы оставаться на переднем крае технологических достижений. Рынок датчиков MEMS характеризуется быстрыми инновациями, что требует постоянных усилий по исследованиям и разработкам для удовлетворения меняющихся потребностей клиентов. Чтобы идти в ногу с меньшими форм-факторами, повышенной чувствительностью и низким энергопотреблением, требуются значительные инвестиции и экспертиза.

Калибровка и точность

Калибровка и точность являются ключевыми проблемами на рынке датчиков MEMS, особенно в высокоточных приложениях, таких как аэрокосмическая промышленность, здравоохранение и автомобильные системы безопасности. Датчики MEMS подвержены производственным изменениям и факторам окружающей среды, которые могут повлиять на их точность. Обеспечение стабильной и надежной работы датчика требует строгих процессов калибровки, что приводит к увеличению производственных затрат и необходимости мер контроля качества. Достижение наивысшего уровня точности без чрезмерных расходов остается ключевой проблемой.

Экологические соображения

Датчики MEMS при развертывании в различных приложениях подвергаются воздействию широкого спектра условий окружающей среды, включая экстремальные температуры, влажность и потенциально едкие вещества. Обеспечение долгосрочной стабильности и надежности датчиков MEMS в таких условиях является сложной задачей. Производителям необходимо разрабатывать защитную упаковку и методы герметизации для защиты датчиков от факторов окружающей среды, сохраняя при этом их производительность. Более того, соблюдение экологических норм и решение проблем, связанных с воздействием производства датчиков на окружающую среду, усложняет рынок.

Стандартизация и совместимость

Стандартизация и совместимость являются значительными проблемами на рынке датчиков MEMS. Различные отрасли, такие как автомобилестроение, здравоохранение и промышленная автоматизация, используют датчики MEMS для различных приложений. Однако усилия по стандартизации интерфейсов датчиков, передачи данных и требований к питанию часто разрозненны и неполны. Достижение взаимодействия и совместимости между датчиками и различными системами может быть сложной задачей, что потенциально ограничивает бесшовную интеграцию датчиков в разных отраслях.

Основные тенденции рынка

Распространение IoT и интеграция датчиков

Первой заметной тенденцией на мировом рынке датчиков MEMS является быстрое распространение Интернета вещей (IoT) и растущая интеграция датчиков MEMS в устройства и системы IoT. Датчики MEMS, включая акселерометры, гироскопы и датчики давления, являются важнейшими компонентами для приложений IoT. Эти датчики позволяют устройствам собирать данные о движении, ориентации, условиях окружающей среды и многом другом. С ростом внедрения IoT в таких отраслях, как умные города, промышленная автоматизация и здравоохранение, спрос на датчики MEMS резко возрастает. Датчики MEMS играют решающую роль в превращении повседневных предметов в подключенные интеллектуальные устройства.

Усовершенствованные системы помощи водителю (ADAS) и автономные транспортные средства

Автомобильная промышленность является ключевым драйвером инноваций на рынке датчиков MEMS. Системы помощи водителю (ADAS) и разработка автономных транспортных средств в значительной степени зависят от датчиков MEMS для таких функций, как контроль устойчивости транспортного средства, адаптивный круиз-контроль, помощь в удержании полосы движения и предотвращение столкновений. Растущее внимание к безопасности транспортных средств и стремление к беспилотным автомобилям подпитывают спрос на датчики MEMS в этом секторе. Эти датчики позволяют точно измерять движение транспортного средства и окружающую среду, повышая как безопасность, так и качество вождения.

Носимые технологии и мониторинг в сфере здравоохранения

Носимые технологии, такие как фитнес-трекеры, умные часы и медицинские носимые устройства, являются растущей тенденцией на рынке датчиков MEMS. Эти устройства включают датчики MEMS, такие как акселерометры, гироскопы и мониторы сердечного ритма, для отслеживания физической активности, мониторинга параметров здоровья и предоставления пользователям обратной связи в режиме реального времени. Сектор здравоохранения и благополучия все чаще использует датчики MEMS для обеспечения удаленного мониторинга пациентов и профилактического здравоохранения. Датчики MEMS играют ключевую роль в этих приложениях, способствуя миниатюризации и функциональности носимых устройств.

Миниатюризация и низкое энергопотребление

Миниатюризация и низкое энергопотребление продолжают оставаться значимыми тенденциями на рынке датчиков MEMS. Датчики MEMS известны своим компактным размером и энергоэффективной работой, что делает их идеальными для портативных устройств, датчиков IoT и приложений с питанием от батарей. По мере развития технологий производители датчиков MEMS работают над тем, чтобы еще больше уменьшить размер и энергопотребление, сохраняя или улучшая производительность датчиков. Эта тенденция имеет решающее значение для разработки более компактных, более энергоэффективных устройств в различных отраслях промышленности.

Экологическое зондирование и мониторинг качества воздуха

Экологическое зондирование, в частности мониторинг качества воздуха, является растущей тенденцией на рынке датчиков MEMS. С ростом обеспокоенности по поводу загрязнения воздуха, изменения климата и экологической устойчивости датчики MEMS играют решающую роль в измерении и мониторинге различных параметров окружающей среды. Датчики для обнаружения загрязняющих веществ, твердых частиц и газов востребованы для приложений в умных городах, контроля промышленных выбросов и персональных мониторов качества воздуха. Технология MEMS позволяет разрабатывать компактные, доступные и точные решения для мониторинга окружающей среды.

Сегментные данные

Материальные данные

Кремниевый сегмент

Датчики MEMS на основе кремния извлекают выгоду из десятилетий исследований и разработок, а также отлаженной производственной инфраструктуры. Производственные мощности по производству кремниевых пластин широко распространены по всему миру, предлагая зрелую и надежную экосистему для эффективного производства датчиков MEMS. Этот обширный производственный опыт способствует доминированию кремния на рынке.

Совместимость кремния с методами микропроизводства позволяет создавать чрезвычайно малые и точные структуры. Датчики MEMS на основе кремния могут достигать высокого уровня миниатюризации и обеспечивать исключительную точность и чувствительность. Эти качества необходимы для применения в таких отраслях, как бытовая электроника, здравоохранение, автомобилестроение и аэрокосмическая промышленность.

Кремний служит основой для широкого спектра датчиков MEMS, включая акселерометры, гироскопы, датчики давления и микрофоны, и это лишь некоторые из них. Его адаптивность и универсальность делают его подходящим для различных типов датчиков, которые находят применение в различных секторах. Доминирование кремния распространяется на эти различные категории датчиков.

Региональные данные

Азиатско-Тихоокеанский регион доминировал на мировом рынке датчиков MEMS в 2023 году. Азиатско-Тихоокеанский регион стал мировым производственным центром для электронных и полупроводниковых компонентов. Регион может похвастаться передовыми производственными мощностями, квалифицированной рабочей силой и конкурентоспособной структурой затрат, что делает его привлекательным местом для производства датчиков MEMS. Многие из ведущих мировых производителей датчиков MEMS открыли производственные мощности в таких странах, как Китай, Тайвань и Южная Корея, используя опыт региона в производстве полупроводников.

Последние разработки

• Август 2022 г.STMicroelectronics, производитель микроэлектромеханических систем (МЭМС) и крупный игрок на мировом рынке полупроводниковой промышленности, выпустила третье поколение датчиков МЭМС для потребительских мобильных устройств, интеллектуальных отраслей, здравоохранения и розничной торговли. Надежные датчики движения и окружающей среды размером с чип, которые обеспечивают удобные для пользователя контекстно-зависимые функции современных смартфонов и носимых устройств, созданы на основе технологии МЭМС. Новейшее поколение датчиков MEMS от ST в настоящее время расширяет технические границы относительно точности выходных данных и энергопотребления, поднимая производительность на новый уровень.

Основные игроки рынка

• Bosch Sensortec GmbH
• STMicroelectronics International NV
• Infineon Technologies AG
• NXP Semiconductors NV
• Honeywell International Inc.
• TE Connectivity Ltd.
• Texas Instruments Incorporated
• Analog Devices, Inc.
• Murata Manufacturing Co., Ltd.
• Sony Semiconductor Solutions Корпорация