智能传感器是工业互联网感知层的核心，国产替代空间广阔

智能传感器和成套的传感- 传输- 分析系统是工业互联网感知层的核心。在构建工业互联网体系时，传统生产制造装备上增加视觉、触觉传感器形成数字化工业装备（生产设备本身实现数字化/智能化/无人化）；在生产过程中增加工业传感器形成工业互联自动化（生产过程检测、物料监测、动环监控等，实现生产过程的智能监控、智能控制、智能决策）；在构建智能网联体系中还需要工业级通信网关，包括传统的有线接入以及灵活性准确性更高的无线接入等方式。

智能传感器和传输分析系统是工业互联网感知层的核心

资料来源：《工业互联网产业经济发展报告》

根据中国信通院测算，2019年我国工业互联网产业经济总体规模达到2.13万亿元，同比增长47.3% 。其中工业互联网核心产业增加值5361 亿元，融合带动经济增加值1.6万亿元。工业互联网核心产业以各类智能化硬件和网络硬件为主，工业互联网融合产业则是由于引入工业互联网，带动相关的云计算、人工智能等行业需求的增长。可以看到，工业互联网一方面对于自动化装备、智能传感器、工业联网系统等硬件带来千亿级别市场需求，更能够为相关行业带来万亿级别需求拉动。

工业互联网带动经济增加值（单位：亿元人民币）

资料来源：《工业互联网产业经济发展报告》

具体看，工业互联网的发展中，首先是针对工业产线的自动化智能化升级改造。在传统制造装备上，增加工业级传感器（工业级别的温度、压力、流量、位置等），配合工业控制设备（DCS、SCADA、HMI 等工控产品）以及计算平台和算法（边缘侧的计算、存储、分析系统）。根据工信部数据测算，由我国工业互联网自动化存量规模由 2017 年的 829亿元增长到 2019年的 1152亿元，年复合增速达到17.8%。2019年工业互联网自动化产业占工业互联网核心产业比重21.5%，是工业互联网核心环节之一。

工业互联网自动化产业规模与增速

资料来源：《工业互联网产业经济发展报告》

生产自动化之外，为实现工业环境下人、机、物的互联，工业互联网网络也是工业互联网核心基础设施。工业互联网网络由工业通信网关、物联网模组、网络接入和交换设备、工业无线及专线等网络服务、标识解析等环节构成。根据工信部数据测算，我国工业互联网网络产业存量规模由2017年的381亿元增长到 2019年的651亿元，年复合增长率达到30.7%，在工业互联网核心产业规模中占比12.1%。

工业互联网网络产业规模与增速

资料来源：《工业互联网产业经济发展报告》

目前国内众多制造业企业已经深度引入工业互联网和智能制造，提升制造环节自动化水平、提高生产管理效率以及实现全过程质量追溯等融合功能。对生产线自动化监控管理上，通过安装在生产线各关键环节的智能传感器，配合工业级网络架构以及终端可视化平台及算法，可以实现对现场人、机、物料、安全、质量、工艺等异常情况的及时响应，同时能够在响应和处理过程中形成结构化的记录构建知识库，为之后的异常情况提供快速解决方案。该方案在施耐德等轻工制造工厂有广泛应用。

工业互联网异常监控和响应架构

资料来源：工业互联网产业联盟

对生产线进行自动化改造上，通过高精度、高可靠、低时延的智能传感器搭配工业级网络。交换系统，可以构建大型离散制造物联应用。对于复杂的生产线，大量工业数据分布面广、分布格式多样、生产环境复杂。引入智能传感器，通过边缘节点数据接入或无线组网等方式，配套专用 PaaS 层平台实现异构数据的交互，针对实现复杂流程的自动化生产、智能远程监控和智慧加工。

                                          工业互联网智能制造解决方案架构

资料来源：工业互联网产业联盟

可以看到，以各类高精度智能传感器为感知核心，配合工业级低时延高可靠网络架构，实现数据采集和传输，搭配专用信息管理和分析平台，是实现工业互联网以及智能制造的关键环节，随着工业互联网和智能制造的持续快速发展，智能传感器和网络设备有望长期重点受益。根据信通院测算，全球智能传感器市场规模从2016年的258亿美元提升至2019年的379亿美元，年复合增速达到14%。

全球智能传感器市场规模（单位：百万美元）

资料来源：《智能传感器产业地图》解读

具体到国内市场看，中国智能传感器市场规模从2015年的106亿美元成长到 2019年的137亿美元，在产业发展的初期，中国智能传感器市场以大型跨国企业为主，本土企业竞争力相对较弱、份额有限，2016年国内智能传感器市场规模约108亿美元，本土企业产值约14亿美元，产值占比仅13%。

近年来，国内企业在工业互联网智能传感器、平台、协议等领域加大研发投入，工业互联网相关专利申请数量上中国仅次于美国。截至 2018 年 10 月全球工业互联网未合并同族专利申请数量近5万件，其中美国占比 48%，中国占比 25%紧随其后。 工业互联网领域技术密集、研发密集，国内相关厂商在专利布局和技术储备上有望比肩 国际领先 厂商，智能传感器领域国产替代空间广阔从 ，国内厂商智能传感器总产值占比从 2016年的13% 快速提升到 到2019年的 27% ，国内厂商总产值年复合增速37% ，显著高于行业增速，未来随着国内厂商技术持续迭代、产品线进一步丰富、市场认知度持续提升，智能传感器市场国产化率有望进一步提高。