20160313-广发证券-智能装备专题系列报告之七:先进传感器是智能装备的关键硬件入口_23页_2mb
报告摘要
文档总结
核心内容
传感器是智能装备获取外界环境信息的关键硬件,相当于机器人的“感觉器官”。智能装备通过传感器实现对外界环境的感知、分析与决策,是其智能化和自动化的基础。文档围绕传感器在智能装备中的作用展开,重点分析了其研发趋势、应用趋势及投资建议。
主要观点
-
传感器的分类与发展历程
传感器根据测量对象可分为多种类型,如光、声、磁、力、温度等。其发展历程可分为三个阶段:结构型传感器(20世纪50年代)、固体型传感器(20世纪70年代)、智能型传感器(20世纪末)。 -
传感器在国内外的市场情况
传感器主要应用于工业、汽车、通信和消费电子领域,其中工业和汽车电子占比较大。国内传感器市场持续增长,已从仿制、引进走向自主设计和创新发展。国内和国外均有大量传感器企业,涵盖多种产品类型和应用领域。 -
智能传感器的作用
智能传感器是智能装备感知外界环境的重要输入,使智能设备具备视觉、位置觉、速度觉、力觉、触觉等多种“感觉”。不同类型的传感器在智能装备中承担不同功能,共同构成完整的感知系统。
关键信息
传感器研发趋势
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技术向高阶延展
传感器研发以满足智能装备的高阶需求为核心,如3D激光雷达的出现是为了实现三维空间的实时感知,其技术基于激光测距技术的升维。 -
成本随应用降低
在技术成熟后,研发重点转向成本控制,以推动产业化应用。以3D激光雷达为例,随着技术进步和产品迭代,成本有望显著下降。
传感器应用趋势
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同类传感器叠加,单一功能上的纵向深度结合
在无人驾驶汽车中,3D激光雷达、毫米波雷达、超声波传感器等形成冗余结构,以提高系统安全性。3D激光雷达作为主导,负责构建环境模型,而其他传感器作为辅助。 -
多种传感器搭配,多种功能上的横向广度组合
多种传感器组合使用,形成智能装备的多感官系统,如Pepper机器人通过视觉、位置觉、听觉、触觉等多种传感器实现情感交互。系统和算法在整合传感器数据中发挥关键作用。 -
新型传感器应用于传统设备,场景创新萌发生命力
新型传感器与传统设备结合,推动其智能化升级。例如,2D激光雷达应用于扫地机器人,实现路径规划;血压传感器与可穿戴设备结合,拓展健康监测功能。
投资建议
- 传感器作为智能装备的核心硬件,具有技术牵引和场景升级的作用,将在产业化进程中优先受益。
- 建议关注在无人驾驶汽车、服务机器人等智能装备商业化过程中扮演关键角色,并具备良好技术基础的硬件设备企业。
风险提示
- 先进传感器技术突破低于预期。
- 先进传感器产业化进程低于预期。
- 高成本传感器成本下降空间存在不确定性。
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传感器企业列表
国内主要传感器企业
| 传感器企业 | 主营传感器领域 |
|---|---|
| 高德红外 | 红外热成像仪 |
| 科陆电子 | 电力传感器 |
| 瑞声声学 | MEMS麦克风 |
| 华工科技 | 汽车、家电用温湿度、雨量传感器 |
| 中航电测 | 板式传感器、不锈钢传感器、合金钢传感器、铝传感器、微型传感器 |
| 大立科技 | 红外热成像仪 |
| 航天机电 | 汽车用传感器 |
| 歌尔声学 | MEMS麦克风 |
| 汉威电子 | 气体传感器 |
| 广陆数测 | 激光位移传感器 |
| 美新半导体 | 加速度传感器 |
| 格科微电子 | CMOS图像传感器 |
| 昆仑海岸 | 压力传感器、液位传感器、温湿度传感器 |
| 青鸟元芯 | MEMS压力传感器、加速度传感器、温湿度传感器 |
| 杭州麦乐克 | 红外传感器 |
| 华润半导体 | 光敏传感器 |
国外主要传感器企业
| 国外厂商 | 产品类型 | 应用领域 |
|---|---|---|
| 霍尼韦尔 | 压力、温度、湿度、红外、超声波、磁阻、霍尔、电流传感器 | 航空航天/国防、交通运输、医疗、工业 |
| 意法 | 压力、加速度传感器、MEMS射频器件、陀螺仪 | 汽车电子、工业控制、医疗电子、消费电子、通讯、计算机 |
| 飞思卡尔 | 加速度、压力传感器 | 汽车电子、消费电子 |
| 博世 | 压力、加速度、气体传感器、陀螺仪 | 汽车电子、消费电子、全球最大的MEMS传感器制造商 |
| PCB | 加速度、压力、力、扭矩传感器 | 航空、航天、船舶、兵器、核工业、石化、水利、电力、轻工、交通和车辆 |
| ABB | 容性、电流、感性、光电、超声波、电压传感器 | 电流电压测量、电力、动力机车 |
| Vishay | 应变片、称重传感器 | 工业称重 |
| HBM | 力、扭矩、位移、应变式称重传感器 | 工业生产监控 |
| MEAS | 压力、位移、角位移、霍尔、磁阻、加速度、振动、湿度、温度、液体特性、红外、光电、压电薄膜传感器 | 航空航天/国防、机械设备、工业自动控制、汽车电子、医疗、空调、石油化工、气象检测 |
| 飞利浦 | 称重、温度传感器 | 工业、汽车 |
图表索引
- 图1:传感器的组成部分
- 图2:按测量对象分类的传感器
- 图3:全球传感器发展历程
- 图4:传感器的四大应用领域
- 图5:工业和汽车占据了传感器接近一半的需求
- 图6:国内传感器市场规模
- 图7:国内传感器主要企业
- 图8:国外传感器主要企业
- 图9:智能装备的输入系统构成
- 图10:机器感官、应用及实现其功能的代表性传感器
- 图11:激光测距仪、2D激光雷达、3D激光雷达需求升维的发展过程
- 图12:Velodyne公司激光雷达传感器产品
- 图13:Quanergy新产品S3固态3D激光雷达
- 图14:无人驾驶汽车的“三重”测距传感器及其优劣势
- 图15:无人驾驶汽车上的传感器的作用和优劣势对比
- 图16:Pepper机器人配置的智能传感器
- 图17:Big dog 机器人上的传感器
- 图18:Big dog 机器人上的传感器
- 图19:路径规划式扫地机器人应用不同传感器技术路线的对比
- 图20:Neato Botvac D
- 图21:科沃斯DR95参展CES2016
- 图22:Xrobot的inxni扫地机器人
- 图23:科沃斯DR95参展CES2016
- 图24:Xrobot的inxni扫地机器人
投资评级说明
行业投资评级
- 买入:预期未来12个月内,股价表现强于大盘10%以上。
- 持有:预期未来12个月内,股价相对大盘的变动幅度介于-10%~+10%。
- 卖出:预期未来12个月内,股价表现弱于大盘10%以上。
公司投资评级
- 买入:预期未来12个月内,股价表现强于大盘15%以上。
- 谨慎增持:预期未来12个月内,股价表现强于大盘5% - 15%。
- 持有:预期未来12个月内,股价相对大盘的变动幅度介于-5%~+5%。
- 卖出:预期未来12个月内,股价表现弱于大盘5%以上。
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