應(yīng)用于無人機(jī)和機(jī)器人的傳感器市場強(qiáng)勁增長,2015年達(dá)到3.51億美元,預(yù)計(jì)2021年將達(dá)到7.09億美元,2015~2021年的復(fù)合年增長率為12.4%。
正在來臨的機(jī)器人技術(shù)革命將覆蓋廣泛的市場
由于各種應(yīng)用領(lǐng)域的推動,2015~2021年無人機(jī)和機(jī)器人市場的復(fù)合年增長率為9.4%,預(yù)計(jì)2021年將達(dá)到460億美元。
當(dāng)前,我們見證了無人機(jī)和機(jī)器人市場的新興活力,以及對關(guān)鍵傳感器技術(shù)(如MEMS和圖像傳感器)的需求。目前已經(jīng)開發(fā)成熟的市場(如手機(jī)和汽車)正被創(chuàng)新者帶入新興的無人機(jī)和機(jī)器人領(lǐng)域。由于新的應(yīng)用出現(xiàn),加強(qiáng)了對傳感器技術(shù)的需求,形成了良性循環(huán)。
2015~2021年無人機(jī)和機(jī)器人不同市場的營收情況
無人機(jī)和機(jī)器人最大的兩個(gè)市場是國防和工業(yè),兩者都?xì)w功于美國和中國的政府政策。近年來,東太平洋一側(cè)已經(jīng)在進(jìn)行大規(guī)模的機(jī)器人投資,西太平洋也在機(jī)器人制造方面進(jìn)行類似規(guī)模的投入。在全球范圍內(nèi),美國通過機(jī)器人增強(qiáng)了自身的工業(yè)生產(chǎn)能力,而中國通過最新的機(jī)器人技術(shù)還提高了軍事能力。
經(jīng)過深入研究,我們已經(jīng)確定了無人機(jī)和機(jī)器人的至少十個(gè)新應(yīng)用,每年將產(chǎn)生超過10億美元的營收。由于眾多新應(yīng)用覆蓋廣泛的市場,包括消費(fèi)類無人機(jī)、自動駕駛汽車、服務(wù)機(jī)器人、外骨骼、遠(yuǎn)程監(jiān)控等,無人機(jī)和機(jī)器人市場將逐步走出軍事和工業(yè)領(lǐng)域。這些新應(yīng)用對未來五年復(fù)合年增長率的貢獻(xiàn)在40%以上。
對于每個(gè)市場,多種機(jī)器人及其應(yīng)用正受到眾多新興廠商的關(guān)注和探討。多種競爭技術(shù)共存——這是早期市場固有的復(fù)雜性。本報(bào)告介紹了這個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng),其中一些應(yīng)用市場將引起機(jī)器人的“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)(CambrianExplosion)”。
無人機(jī)和機(jī)器人的細(xì)分市場
傳感器是新興的機(jī)器人技術(shù)革命的關(guān)鍵要素
機(jī)器人是一個(gè)由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動裝置、感測裝置和控制系統(tǒng)和復(fù)雜機(jī)械等組成的閉環(huán)裝置。當(dāng)前工業(yè)革命(工業(yè)4.0)面臨的突出需求——感測裝置(傳感器),工業(yè)界希望把各種傳感器引入工業(yè)生產(chǎn)中,利用它獨(dú)有的數(shù)據(jù)采集等優(yōu)勢,打造高度智能化的生產(chǎn)模式。這給傳感器行業(yè)帶來無限發(fā)展機(jī)遇。手機(jī)和汽車已經(jīng)在聲學(xué)、光學(xué)和位置傳感器方面有了成熟的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),而新的傳感器(如觸覺、微波和環(huán)境傳感器)將逐步應(yīng)用于無人機(jī)和機(jī)器人。
傳感器在機(jī)器人的控制中起了非常重要的作用,正因?yàn)橛辛藗鞲衅?,機(jī)器人才具備了類似人類的知覺功能和反應(yīng)能力。為了檢測作業(yè)對象及環(huán)境或機(jī)器人與它們的關(guān)系,在機(jī)器人上安裝了視覺傳感器、力覺傳感器、接近覺傳感器、超聲波傳感器和聽覺傳感器等,大大改善了機(jī)器人工作狀況,使其能夠更充分地完成復(fù)雜的工作。隨著傳感器技術(shù)的進(jìn)一步完善,機(jī)器人的功能越來越強(qiáng)大,將在許多領(lǐng)域?yàn)槿祟愖龀龈筘暙I(xiàn)。
光學(xué)傳感器,尤其是可見光攝像頭、激光雷達(dá)和3D攝像頭,是無人機(jī)和機(jī)器人市場爆發(fā)的主要受益者。聲學(xué)和位置傳感器也將享受無人機(jī)和機(jī)器人市場帶來的紅利——兩位數(shù)年增長率。目前,應(yīng)用于無人機(jī)和機(jī)器人的傳感器市場為3.51億美元,預(yù)計(jì)到2021年將達(dá)到7.09億美元,復(fù)合年增長率為12.4%。
2010~2021年應(yīng)用于無人機(jī)和機(jī)器人的傳感器市場營收預(yù)測
在我們研究中,最令人大開眼界的發(fā)現(xiàn)是傳感器的市場營收來自非常多樣的應(yīng)用領(lǐng)域,包括消費(fèi)、商業(yè)、運(yùn)輸、醫(yī)療、安防、工業(yè)和國防等。從市場營銷角度來看,這對專注于幾個(gè)特殊利基市場的小公司特別有利。無人機(jī)和機(jī)器人市場是新興傳感技術(shù)的完美目標(biāo)。
關(guān)鍵技術(shù)正在研發(fā)中,如3D攝像頭、激光雷達(dá)和超精密陀螺儀
新興廠商,如Parrot、iRobot和大疆創(chuàng)新(DJI),已經(jīng)能夠從它們的技術(shù)和市場中挖掘出顯著的價(jià)值。上述公司是無人機(jī)和機(jī)器人創(chuàng)新公司的楷模,因?yàn)樗鼈冇心芰男碌膫鞲凶酉到y(tǒng)中創(chuàng)造新品、挖掘價(jià)值,如iRobot的VisionSLAM、Parrot的電子穩(wěn)定攝像頭、大疆創(chuàng)新的陀螺儀穩(wěn)定萬向支架。掌握傳感技術(shù)對于無人機(jī)和機(jī)器人公司來說,是至關(guān)重要的。
應(yīng)用于無人機(jī)和機(jī)器人的傳感器發(fā)展路線圖
另一方面,目前正在研發(fā)中的傳感器正經(jīng)歷一個(gè)困難時(shí)期,公司努力尋找關(guān)鍵的市場應(yīng)用,以維持研發(fā)工作。傳感器公司通常依賴于其它市場或是希望另一方發(fā)展,如物聯(lián)網(wǎng)。因此,系統(tǒng)制造商與傳感器公司行為之間存在一定的不匹配性。在最壞的情況下,傳感器公司可能錯(cuò)失整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的機(jī)遇。本報(bào)告旨在提供無人機(jī)和機(jī)器人領(lǐng)域新興的傳感器市場需求,以及潛在的商業(yè)機(jī)遇。
一方面,市場上有很多非常合適的技術(shù)。超聲波傳感器、接近傳感器、慣性測量單元、磁性和光學(xué)編碼器,當(dāng)然,小型攝像頭模組也都可以集成于無人機(jī)和機(jī)器人。另一方面,新型傳感器正準(zhǔn)備改變我們的世界。3D感測(3D攝像頭、聲納、雷達(dá)和激光雷達(dá))和其它傳感技術(shù),如多光譜、紅外成像和氣體感測等,將是機(jī)器人革命必備的要素。最后,軟件算法也不能忽視,傳感器融合算法(從慣性傳感器、圖像傳感器到3D成像和測距儀)是保證機(jī)器人正常運(yùn)行的無形因素。