CAMBRIDGE (REGNO UNITO). Il mercato globale dei sensori è ben consolidato, con centinaia di milioni di sensori prodotti ogni anno.
Tuttavia, il mercato è in continua evoluzione, con le tendenze della mobilità futura, dell’edge computing, dell’intelligenza artificiale e della sanità digitale che si evolvono continuamente e ridisegnano i requisiti della tecnologia dei sensori. IDTechEx prevede che il mercato globale dei sensori avrà un valore di 253 miliardi di dollari entro il 2035, con le innovazioni tecnologiche emergenti nell’ambito della fotonica, del rilevamento quantistico, dell’edge sensing e dell’IoT che rappresentano i segmenti del mercato dei sensori in più rapida crescita.
La tecnologia dei sensori è onnipresente nelle apparecchiature e nei dispositivi elettronici moderni.
La capacità di rilevare e convertire un input fisico in un segnale elettrico da elaborare vede i sensori impiegati abitualmente nelle applicazioni di comunicazione, trasporto, industria, sanità, energia, consumo e agricoltura.
Sebbene i sensori contribuiscano solo a una frazione del fatturato annuale generato dalle principali aziende di elettronica, la tecnologia dei sensori rappresenta comunque un mercato globale multimiliardario.
Nel 2025, la tecnologia dei sensori di base, come i semiconduttori, l’ottica e i trasduttori convenzionali (elettromeccanici ed elettrochimici), deterrà la maggior parte della quota di mercato in termini di fatturato.
Previsioni decennali del mercato globale dei sensori (2025-2035), segmentate per tecnologia di sensore. Fonte: IDTechEx – “Mercato dei sensori 2025-2035: Technologies, Trends, Players, Forecasts“.
All’interno di questi mercati consolidati dei sensori, le tendenze di progettazione si concentrano sul miglioramento dell’integrazione e delle prestazioni all’interno di prodotti e applicazioni.
Le tecnologie dei sensori emergenti devono competere con dimensioni e potenza ridotte, offrire la possibilità di misurare più metriche, più a lungo, con maggiore sensibilità e precisione, ed essere integrate in nuovi fattori di forma.
Guardando oltre i mercati consolidati dei sensori, le mega-tendenze tecnologiche emergenti a livello globale stanno ridisegnando i requisiti della tecnologia dei sensori, offrendo nuove opportunità di crescita ai produttori di apparecchiature originali.
La mobilità futura (autonomia, elettrificazione e monitoraggio dei conducenti), l’espansione dell’Internet of Things (IoT), la crescente integrazione dell’intelligenza artificiale, l’adozione della tecnologia indossabile e la commercializzazione del 6G richiedono requisiti di rilevamento unici.
Un futuro brillante per i sensori nella mobilità futura
Le tendenze dell’elettrificazione, dell’automazione, del monitoraggio in cabina e dei veicoli software-defined stanno cambiando drasticamente le esigenze di rilevamento nel settore automobilistico. Ad esempio, per il monitoraggio delle batterie dei veicoli elettrici sono necessari sensori di temperatura, corrente, tensione e gas, mentre per i veicoli autonomi sono essenziali LiDAR, radar, immagini a infrarossi e telecamere.
La crescente autonomia dei veicoli trasformerà le interazioni passeggero-veicolo e la tecnologia dei sensori per autoveicoli è destinata a svolgere un ruolo chiave nel garantire la sicurezza e nel creare esperienze personalizzate per i passeggeri. I sensori a infrarossi, a tempo di volo (ToF) e radar possono essere utilizzati per il monitoraggio all’interno dell’abitacolo nei sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS) per verificare se il conducente è concentrato sulla strada. In futuro, l’offerta di una maggiore interazione tra passeggero e veicolo e l’autenticazione biometrica consentiranno l’emergere di modelli commerciali “feature-as-a-service” nei veicoli connessi definiti dal software.
La mobilità futura si affiderà alla tecnologia dei sensori per consentire la prossima evoluzione dei trasporti e delle esperienze dei passeggeri a bordo dei veicoli.
Il mercato dei sensori indossabili continua a evolversi dopo un decennio di espansione
Il panorama tecnologico dei sensori indossabili copre un’ampia gamma di tipi di sensori, che possono essere integrati in una serie di fattori di forma indossabili.
Sensori di movimento, sensori ottici e di imaging, elettrodi indossabili, sensori di forza, di deformazione, di temperatura e chimici sono tutti applicati in applicazioni mediche, consumer, AR/XR e industriali.
L’ultimo decennio è stato caratterizzato dal successo degli smartwatch e dei fitness tracker, nonché dall’interruzione del mercato delle strisce reattive per il glucosio da parte dei monitor continui per il glucosio (CGM). Sulla scia di queste perturbazioni, le opportunità su larga scala nel settore degli indossabili sono più difficili da trovare. In prospettiva, ci sono ancora molte innovazioni interessanti nel campo dei sensori indossabili, che ora stanno probabilmente cercando di entrare in mercati più sofisticati, mentre aumenta la domanda di perfezionamento per applicazioni verticali più piccole e specifiche.
La domanda di sensori IoT persiste, ma l’adozione e la diffusione rimangono lente
L’IoT rimane un mercato chiave ad alto volume per i sensori, con soluzioni che promettono dispositivi intelligenti che sono “maggiori della somma delle loro parti”. Sebbene i sensori IoT siano ampiamente utilizzati nei settori della logistica, dell’agricoltura, dell’industria e dell’automazione degli edifici, il tasso di diffusione è sempre stato insoddisfacente. Ciononostante, le applicazioni IoT industriali, ambientali e consumer continuano a essere sviluppate a ritmo sostenuto dai produttori di sensori.
L’IoT industriale (IIoT) impiega reti di sensori per raccogliere, monitorare e analizzare i dati delle operazioni industriali. Le principali applicazioni emergenti per la tecnologia dei sensori IIoT includono la robotica e l’automazione industriale, il monitoraggio della salute delle macchine e la manutenzione predittiva, la sicurezza dei lavoratori, la gestione dell’inventario e la logistica. I dati raccolti dalle soluzioni IIoT consentono di ottimizzare l’efficienza, migliorare la sicurezza e la produttività e ridurre i costi operativi.
I sensori di gas sono elementi chiave delle soluzioni IoT per l’ambiente, dove la qualità dell’aria interna e il monitoraggio dell’inquinamento esterno sono i più interessanti. L’inasprimento delle normative e delle raccomandazioni sulla qualità dell’aria esterna sta aumentando la necessità di sensori di gas sensibili. Le principali tecnologie dei sensori di gas nell’IoT ambientale e consumer includono contatori ottici di particelle, sensori a ossido metallico, sensori elettrochimici, sensori a infrarossi, rilevatori di fotoionizzazione e sensori fotoacustici.
Il lungo periodo di ritorno dell’investimento (ROI) per le soluzioni IoT rimane una sfida fondamentale. L’elevato investimento di capitale iniziale, i tempi di inattività operativa e l’integrazione delle infrastrutture preesistenti rappresentano ostacoli all’adozione della tecnologia IoT. Queste sfide sono in gran parte indipendenti dalla tecnologia dei sensori IoT sottostante, ma hanno comunque un impatto sul tasso di crescita del mercato dei sensori.
I sensori edge combinano edge computing e AI
Nell’ultimo decennio, la commercializzazione e il progresso di CPU ad alta efficienza energetica e ad alte prestazioni stanno spingendo l’elaborazione verso l’edge. L’integrazione dell’edge computing nei sensori consente di ottenere funzionalità intelligenti a bassa latenza, con un consumo energetico complessivo ridotto e minori problemi di privacy dei dati.
I sensori edge vengono sempre più spesso sviluppati con capacità di intelligenza artificiale per offrire una maggiore intelligenza ai dispositivi. L’avvento delle unità di elaborazione neurale (NPU) sta consentendo l’integrazione dell’intelligenza artificiale all’interno dei dispositivi endpoint (ad esempio, utilizzando localmente modelli linguistici di piccole e medie dimensioni).
L’integrazione dell’IA edge nei sensori promette funzionalità predittive e prescrittive per una maggiore automazione dei dispositivi nella maggior parte dei mercati applicativi.
La tecnologia dei sensori edge è interessante nelle applicazioni critiche dal punto di vista temporale, in cui viene generato un grande volume di dati. Le principali applicazioni del mercato dei sensori edge includono il rilevamento dell’occupazione negli edifici intelligenti, la manutenzione predittiva nell’IoT industriale e il monitoraggio dell’attività e dei segni vitali nei dispositivi medici indossabili.
Le innovazioni hardware dei sensori continuano ad ampliare le possibilità del mercato dei sensori
Mentre le tendenze tecnologiche globali rimodellano molti mercati consolidati dei sensori, l’innovazione dell’hardware dei sensori svolgerà un ruolo chiave nel consentire le applicazioni future.
Le nuove piattaforme di materiali con applicazioni di sensori in fase di maturazione offrono nuovi fattori di forma e risparmi sui costi rispetto alle soluzioni esistenti. I sensori stampati e flessibili, compresi i sensori avanzati al carbonio, possono essere prodotti in grandi superfici per applicazioni capacitive al tatto, di forza, di rilevamento della temperatura e di fotorilevamento.
Dopo il successo della commercializzazione dei punti quantici nel settore dei display, i sensori di immagine a punti quantici si stanno affacciando sul mercato e sono pronti a rivoluzionare.
I sensori a infrarossi a onde corte QD-on-CMOS sono più economici di almeno un ordine di grandezza rispetto agli attuali sensori all’InGaAs, il che permetterà di sbloccare applicazioni ad alto volume come i sistemi ADAS per veicoli.
In prospettiva, il mercato dei sensori si proietta verso l’ignoto con l’accelerazione dello sviluppo commerciale della tecnologia dei sensori quantistici.
Con l’afflusso di investimenti significativi nella tecnologia quantistica, i principali operatori, tra cui Intel, Philips e STMicroelectronics, si stanno muovendo per capitalizzare l’interesse.
I sensori quantistici, come gli orologi atomici e i sensori di navigazione inerziale, sono inizialmente destinati ad applicazioni nel settore aerospaziale e della difesa, dove l’alta sensibilità e le prestazioni all’avanguardia dei sensori sono fondamentali.
Prospettive di mercato
L’ultimo rapporto di IDTechEx sul tema, “Mercato dei sensori 2025-2035: Technologies, Trends, Players, Forecasts”, fornisce una panoramica completa del mercato globale della tecnologia dei sensori, con approfondimenti e analisi critiche tratte da 14 rapporti IDTechEx relativi alla tecnologia dei sensori.
Il rapporto caratterizza e valuta i mercati emergenti delle applicazioni dei sensori nella mobilità futura, nell’IoT, nella tecnologia indossabile, nell’elettronica stampata e nell’edge computing.
Il rapporto contiene previsioni decennali del mercato globale dei sensori dal 2025 al 2035, segmentate per tecnologia dei sensori, tra cui sensori a semiconduttore, sensori di gas, sensori automobilistici e aerospaziali, biosensori, sensori per la mobilità futura, sensori di immagini e sensori fotonici al silicio.
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