Рынок оптических датчиков по типу (внешний оптический датчик, внутренний оптический датчик), типу датчика (волоконно-оптический датчик, датчик изображения, фотоэлектрический датчик, датчик внешней освещенности и датчик приближения), применению (промышленность, медицина, биометрия, автомобилестроение, бытовая электроника) и региону на 2024–2031 гг.

Оценка рынка оптических датчиков – 2024-2031

Рынок оптических датчиков обусловлен растущим использованием автоматизации в широком спектре секторов. Поскольку промышленные процессы становятся более сложными и требуют более высоких уровней точности, классические механические датчики становятся менее подходящими. Оптические датчики с присущими им преимуществами, такими как бесконтактное измерение и устойчивость к электромагнитным помехам, становятся все более используемыми. Их способность предоставлять высокоточные данные в режиме реального времени обеспечивает лучший контроль над процессом, более высокое качество продукции и меньшее время простоя. Это приводит к значительной экономии средств и повышению эффективности для предприятий, побуждая их быстро интегрировать оптические датчики в свои производственные линии. По данным аналитика Market Research, рынок оптических датчиков, по оценкам, достигнет оценки в 56,67 млрд долларов США по сравнению с прогнозом , составив около 24,86 млрд долларов США в 2024 году.

Рынок оптических датчиков стимулируется растущим Интернетом вещей (IoT). Постоянно расширяющаяся сеть взаимосвязанных устройств требует развертывания небольших, надежных датчиков для сбора и передачи данных. Оптические датчики с их крошечным размером и низким энергопотреблением отлично подходят для этого применения. Их способность собирать более широкий спектр данных, чем традиционные датчики, делает их еще более привлекательными для использования в IoT. Возросший спрос на интеграцию датчиков в интеллектуальные устройства в различных секторах, включая промышленную автоматизацию, умные дома и носимые устройства, вероятно, будет стимулировать рынок оптических датчиков в ближайшие годы. Этот всплеск спроса позволяет рынку расти со среднегодовым темпом роста 10,85% с 2024 по 2031 год.

Рынок оптических датчиковопределение/обзор

Оптические датчики — это интересный тип гаджетов, которые используют силу света для сбора и преобразования данных о физическом мире. По своей сути эти датчики взаимодействуют со светом различными способами, а изменения свойств света впоследствии преобразуются в электрические сигналы. Эта процедура перевода позволяет измерять широкий спектр физических величин, что делает их чрезвычайно полезными инструментами.

Большинство оптических датчиков основаны на источнике света, детекторе и механизме модуляции светового луча. Источник света, который может быть простым светодиодом или более сложным лазером, производит свет, который взаимодействует с целевым объектом или средой. В зависимости от конструкции датчика это взаимодействие может включать отражение, поглощение или изменение пути света. Модулированный свет затем улавливается детектором, который может быть фотодиодом или фототранзистором. Выходной сигнал детектора, на который влияют изменения характеристик света, затем обрабатывается и преобразуется в электрический сигнал, который может быть считан электроникой.

Прелесть оптических датчиков заключается в их многочисленных функциях и преимуществах. В отличие от типичных датчиков, которые полагаются на физический контакт или электрические поля, оптические датчики обеспечивают бесконтактные измерения, что делает их превосходными для деликатных или чувствительных приложений. Кроме того, их зависимость от света обеспечивает быструю работу и устойчивость к электромагнитным помехам, которые могут мешать работе других типов датчиков. Кроме того, уменьшение оптических компонентов позволяет создавать компактные и легкие датчики, подходящие для интеграции в различные устройства. Эти свойства в сочетании с многочисленными возможностями изменения света делают оптические датчики критически важным компонентом разнообразных технологических прорывов во всех отраслях промышленности.

Какие факторы способствуют внедрению оптических датчиков?

Оптические датчики стали приобретать все большую значимость из-за убедительного сочетания технологических прорывов и меняющихся потребностей отрасли. Рынок движим постоянным развитием сенсорных технологий. Достижения в области материаловедения привели к разработке высокочувствительных фотодетекторов, способных обнаруживать даже небольшие изменения в освещении. Кроме того, методы сжатия позволили разработать более мелкие и более экономичные датчики, что сделало их применимыми для более широкого спектра приложений. Кроме того, интеграция микроэлектроники и оптических компонентов ускорила разработку интеллектуальных датчиков со встроенными возможностями обработки, что позволяет проводить анализ данных в реальном времени и принимать решения на уровне датчика. Эти разработки повышают точность, универсальность и функциональность оптических датчиков, делая их более привлекательными альтернативами для различных отраслей.

Другим ключевым фактором является растущее стремление к автоматизации во многих отраслях. Поскольку предприятия стремятся к большей эффективности и точности в своих операциях, оптические датчики все чаще используются для автоматизации различных процессов. Их способность проводить измерения без контакта делает их отличными для мониторинга и управления производственными линиями в реальном времени. Например, оптические датчики можно использовать для обнаружения незначительных дефектов в изделиях, определения колебаний температуры или давления и обеспечения бесперебойной работы оборудования. Такая интеграция оптических датчиков в автоматизированные системы обеспечивает лучший контроль качества, меньше отходов и, в конечном итоге, более высокую производительность.

Рост Интернета вещей стимулирует внедрение оптических датчиков. Постоянно расширяющаяся сеть сетевых устройств требует широкого спектра датчиков для сбора важных данных об окружающей среде. Оптические датчики, которые могут контролировать широкий спектр физических свойств, играют важную роль в процессе сбора данных. Их можно встраивать в интеллектуальные устройства для мониторинга температуры, освещения и качества воздуха. Полученные данные затем передаются обратно в центральные системы, что позволяет осуществлять мониторинг в реальном времени, предиктивное обслуживание и повышать общую производительность связанных устройств в экосистеме IoT. Прогнозируется, что эта синергия между оптическими датчиками и формирующимся ландшафтом IoT будет стимулировать рост рынка оптических датчиков в ближайшие годы.

Повлияют ли ограничения по стоимости на рост рынка оптических датчиков?

Прогнозируется, что ограничения по стоимости станут существенным препятствием для широкого использования оптических датчиков, тем самым замедляя общую траекторию роста рынка. Хотя достижения в методах производства и миниатюризации привели к снижению цен на датчики в последние годы, некоторые части рынка остаются чувствительными к стоимости. Это особенно актуально для датчиков, которые имеют сложную конструкцию или полагаются на высокопроизводительные материалы.

Высокая стоимость этих передовых датчиков может стать препятствием для входа в некоторые приложения, особенно в отраслях с ограниченным бюджетом. Например, интеграция передовых оптических датчиков в бытовую электронику может быть ограничена, если дополнительные затраты резко увеличат конечную цену продукта. Аналогичным образом, страны с ограниченными ресурсами или развивающиеся экономики могут испытывать трудности с оправданием инвестиций в дорогостоящие оптические датчики для проектов промышленной автоматизации или мониторинга инфраструктуры. Этот ценовой барьер может препятствовать проникновению на рынок этих передовых датчиков, ограничивая их общее влияние на рост рынка.

Динамика стоимости может стать намного сложнее, когда некоторые оптические сенсорные системы сложны. Эти системы часто включают интеграцию нескольких датчиков с различными возможностями, а также дополнительные блоки обработки и связи. Совокупная стоимость этих компонентов может быть значительной, что делает полную систему непомерно дорогой для некоторых приложений. Это может стать препятствием для разработки крупных сенсорных сетей и взаимосвязанных систем, которые в первую очередь полагаются на оптические датчики для сбора и интерпретации данных. Если не решить проблему ограничений по стоимости должным образом, это может ограничить масштабируемость и широкое признание этих передовых сенсорных систем, что повлияет на общий рост рынка оптических сенсоров.

Проницательность по категориям

Как спрос на камеры смартфонов с высоким разрешением повлияет на сегмент типов сенсоров на рынке?

Согласно анализу, сенсоры изображений, как ожидается, будут занимать наибольшую долю рынка в сегменте типов сенсоров в течение прогнозируемого периода. Растущий спрос на камеры смартфонов с высоким разрешением создает положительную обратную связь, которая еще больше усиливает доминирование сенсоров изображений на рынке оптических сенсоров. Потребность потребителей в более четких и подробных фотографиях заставляет производителей разрабатывать сенсоры изображений с большим количеством мегапикселей. Это подразумевает добавление большего количества пикселей в чип сенсора, что требует усовершенствований в области сжатия фотодиодов и возможностей обработки на чипе. Эти разработки приводят к более сложному и, возможно, более дорогому датчику изображения, что способствует общему росту категории датчиков изображения на рынке оптических датчиков.

Постоянное стремление к камерам с высоким разрешением требует постоянного совершенствования технологии датчиков изображения. Производители постоянно пытаются улучшить производительность при слабом освещении, увеличить динамический диапазон и ускорить обработку изображений. Этот акцент на инновациях стимулирует исследования и разработки в области датчиков изображения, что приводит к внедрению новых технологий и возможностей. Этот акцент на инновациях не только приносит пользу рынку датчиков изображения, но и укрепляет его позиции на более крупном рынке оптических датчиков, демонстрируя особые возможности и потенциал датчиков изображения.

Акцент на камерах с высоким разрешением является важным отличием для производителей смартфонов, позволяя им сегментировать рынок и предлагать премиальные смартфоны с расширенными функциями камеры. Этот акцент на камерах с высоким разрешением устанавливает многоуровневую структуру в индустрии смартфонов, продвигая сектор датчиков изображения вверх. Поскольку клиенты делают акцент на фотографии с высоким разрешением, они готовы платить больше за смартфоны с мощными датчиками изображения. Эта готовность трансформируется в большую долю рынка и потенциально более высокий доход для сегмента датчиков изображения в отрасли оптических датчиков.

Какие факторы влияют на рост автомобильного сектора в сегменте применения рынка оптических датчиков?

Согласно анализу, автомобильный сектор в сегменте применения, как ожидается, будет доминировать на рынке оптических датчиков. Разработка и внедрение беспилотных транспортных средств в значительной степени зависят от многочисленных оптических датчиков. Датчики LiDAR играют важную роль в построении подробных 3D-карт окружающей среды, позволяя беспилотным автомобилям безопасно перемещаться. Кроме того, камеры высокого разрешения необходимы для обнаружения препятствий и распознавания полос движения, в то время как датчики изображения помогают в распознавании дорожных знаков и интерпретации сигналов. По мере развития технологий AV и изменения законов, как ожидается, спрос на передовые оптические датчики будет расти.

Строгие правила безопасности и все большее внимание к функциям помощи водителю стимулируют внедрение ADAS в современные транспортные средства. Эти системы используют различные оптические датчики, включая камеры, LiDAR (в некоторых случаях) и радары, для предоставления таких функций, как автономное экстренное торможение, предупреждение о выходе из полосы движения и адаптивный круиз-контроль. Более широкое внедрение ADAS в различных категориях автомобилей окажет существенное влияние на спрос на оптические датчики в автомобильном секторе. Акцент на улучшении пользовательского опыта в автомобиле является еще одной причиной, побуждающей использовать оптические датчики в автомобилях. Распознавание жестов для управления информационно-развлекательными системами и системами мониторинга водителя для определения усталости опирается на различные оптические датчики, включая камеры и датчики приближения. Поскольку автопроизводители пытаются обеспечить более комфортный и интерактивный опыт вождения, спрос на эти ориентированные на пользователя приложения датчиков, вероятно, возрастет.

Рост автомобильного сектора в отрасли оптических датчиков в значительной степени зависит от продолжающегося развития технологии оптических датчиков. Производители постоянно стремятся к уменьшению размеров, улучшению производительности при слабом освещении и более высокой скорости обработки для датчиков автомобиля. Эти разработки позволяют интегрировать более сложные сенсорные системы в транспортные средства, что приводит к более продвинутым возможностям ADAS и более плавному переходу к автономному вождению.

Получить доступ к методологии отчета о рынке оптических датчиков

Страновые/региональные знания

Как стареющая инфраструктура повлияет на принятие оптических датчиков для мониторинга состояния в Северной Америке?

Согласно анализу, североамериканский регион быстро растет на рынке оптических датчиков. Северная Америка сталкивается с огромной проблемой из-за своей стареющей инфраструктуры, охватывающей всеот мостов и дорог до электросетей и водоочистных сооружений. Это создает уникальную возможность для рынка оптических датчиков, поскольку эти датчики могут играть важную роль в мониторинге состояния и в конечном итоге способствовать обновлению инфраструктуры и повышению эффективности.

Стареющая инфраструктура более подвержена неожиданным сбоям, что приводит к дорогостоящему ремонту, перебоям и рискам безопасности. Оптические датчики можно стратегически размещать на ключевых компонентах инфраструктуры для измерения таких характеристик, как вибрация, температура и давление. Эти датчики могут обнаруживать аномалии и возможные трудности до того, как они станут серьезными сбоями, путем непрерывного сбора и анализа данных. Это позволяет проводить профилактическое техническое обслуживание, сокращая дорогостоящие поломки и продлевая срок службы старой инфраструктуры. Например, оптические датчики можно использовать на мостах для мониторинга уровней напряжения и обнаружения ранних признаков ухудшения состояния важных структурных элементов. Раннее обнаружение с использованием данных датчиков позволяет группам управления инфраструктурой планировать ремонт мостов до того, как они станут небезопасными или бесполезными.

Широкое использование оптических датчиков для мониторинга состояния в стареющей инфраструктуре Северной Америки может привести к существенной экономии средств. Распределение ресурсов можно улучшить, если перейти от реактивного ремонта к проактивному обслуживанию. Вместо того чтобы ждать, пока компонент инфраструктуры полностью выйдет из строя, что приведет к экстренному ремонту и вероятным расходам на замену, данные датчиков позволяют проводить периодическое техническое обслуживание на основе фактических потребностей. Такой подход на основе данных сокращает время простоя, оптимизирует затраты на ремонт и увеличивает срок службы существующей инфраструктуры, что приводит к более эффективному управлению ресурсами в инфраструктурной среде Северной Америки.

Какие факторы позволяют Азиатско-Тихоокеанскому региону удерживать основную долю на рынке оптических датчиков?

Согласно анализу, Азиатско-Тихоокеанский регион, как ожидается, станет доминирующим регионом на рынке оптических датчиков. Азиатско-Тихоокеанский регион стал мировым центром производства бытовой электроники. Такие гиганты, как Samsung, Sony и ведущие китайские производители, производят большое количество смартфонов, планшетов и носимых устройств. Эти гаджеты в значительной степени зависят от оптических датчиков, включая датчики изображений для камер и LiDAR для возможностей распознавания лиц. Огромный объем производства бытовой электроники в этом регионе создает огромный и постоянно растущий спрос на различные типы оптических датчиков, что значительно способствует доле рынка Азиатско-Тихоокеанского региона.

Автомобильный бизнес Азиатско-Тихоокеанского региона быстро расширяется, особенно в Китае и Индии. Это коррелирует с возросшим спросом на оптические датчики в различных автомобильных приложениях. Расширенные системы помощи водителю (ADAS) становятся все более распространенными, требуя датчиков, таких как LiDAR, и камер для включения таких функций, как предупреждение о выходе из полосы движения и автоматическое экстренное торможение. Кроме того, разработка беспилотных автомобилей в значительной степени зависит от оптических датчиков для навигации и обнаружения препятствий. Это быстрое расширение автомобильной промышленности в Азиатско-Тихоокеанском регионе в сочетании с растущим акцентом на безопасность и технологии автономного вождения стимулирует спрос на оптические датчики и улучшает положение региона на рынке.

Автомобильный сектор в Азиатско-Тихоокеанском регионе, особенно в Китае и Индии, быстро расширяется. Это приводит к растущей потребности в оптических датчиках в различных автомобильных приложениях. Расширенные системы помощи водителю (ADAS) становятся все более распространенными, требуя датчиков, таких как LiDAR, и камер для таких функций, как предупреждение о выходе из полосы движения и автоматическое экстренное торможение. Кроме того, разработка беспилотных автомобилей в первую очередь зависит от оптических датчиков для навигации и распознавания препятствий. Эта быстрая автомобильная экспансия в Азиатско-Тихоокеанском регионе в сочетании с растущим акцентом на безопасность и технологии автономного вождения увеличивает спрос на оптические датчики и укрепляет положение региона на рынке.

Рост уровня располагаемого дохода во многих азиатских странах позволяет клиентам покупать смартфоны, носимые устройства и другие электронные гаджеты с превосходными оптическими датчиками. Растущий потребительский спрос является основным драйвером рынка. Кроме того, растущая урбанизация в регионе требует создания интеллектуальной инфраструктуры и взаимосвязанных экосистем. Эти улучшения в значительной степени зависят от оптических датчиков для сбора данных и мониторинга окружающей среды, открывая новые перспективы для роста рынка.

Конкурентная среда

Рынок оптических датчиков является высококонкурентным, с сочетанием устоявшихся конкурентов и креативных стартапов. Основными участниками являются такие титаны отрасли, как Texas Instruments, STMicroelectronics, Broadcom и Omron, которые имеют большую долю рынка. Однако более мелкие компании, специализирующиеся на специальных сенсорных технологиях, также оставляют свой след. Слияния и поглощения широко распространены, поскольку компании стремятся расширить свои продуктовые предложения и технологические возможности. Рынок движим инновациями, и производители постоянно пытаются производить миниатюрные, высокопроизводительные и экономичные датчики, чтобы удовлетворить растущие потребности различных секторов.

Некоторые из видных игроков, работающих на рынке оптических датчиков, включают

• Texas Instruments
• STMicroelectronics
• Broadcom
• Omron
• ROHM Semiconductor
• Honeywell International
• AMS AG
• TE Connectivity
• Vishay Intertechnology
• Sick AG
• Analog Devices

Последние разработки

• В августе 2023 года Texas Instruments представила новый оптический датчик с высоким разрешением и временем пролета (ToF), разработанный специально для применения в салоне автомобиля. Этот датчик обеспечивает улучшенные возможности восприятия глубины, направленные на улучшение функций безопасности в автономных транспортных средствах и усовершенствованных системах помощи водителю (ADAS)
• В апреле 2022 года Broadcom (Avago Technologies) приобрела Incus Technologies, ведущего разработчика миниатюрных датчиков LiDAR для различных приложений, включая робототехнику, промышленную автоматизацию и автономные транспортные средства. Это приобретение укрепляет позиции Broadcom на рынке высокопроизводительных оптических датчиков.
• В ноябре 2021 года STMicroelectronics представила новое семейство высокопроизводительных датчиков изображения с улучшенной чувствительностью при слабом освещении и более быстрой обработкой изображений. Эти достижения отвечают растущему спросу на высококачественные камеры в смартфонах, системах безопасности и других приложениях бытовой электроники.
• В мае 2020 года немецкий производитель датчиков Sick AG объявил о стратегическом партнерстве с Amazon Web Services (AWS) с целью разработки облачных решений для управления данными промышленных датчиков и аналитики. Это сотрудничество направлено на использование возможностей облачных вычислений для оптимизации производительности датчиков и извлечения ценных сведений из данных датчиков, собранных в различных промышленных приложениях.

Область отчета

Рынок оптических датчиков по категориям

Тип

• Внешний оптический датчик
• Внутренний оптический датчик

Тип датчика

• Волоконно-оптический датчик
• Датчик изображения
• Фотоэлектрический датчик
• Окружающая среда Свет
• Датчик приближения

Применение

• Промышленность
• Медицина
• Биометрия
• Автомобилестроение
• Бытовая электроника

Регион

• Северная Америка
• Европа
• Азиатско-Тихоокеанский регион
• Латинская Америка
• Ближний Восток и Африка

Методология исследования рынка