أمريكا الشمالية MEMS وسوق أجهزة الاستشعار – اتجاهات الصناعة وتوقعات حتى عام 2029

أمريكا الشمالية MEMS وسوق أجهزة الاستشعار، حسب النوع (مستشعر بالقصور الذاتي، مستشعر بالموجات فوق الصوتية، مستشعر الموضع، مستشعر الحركة، الميكروفون، المستشعر الحيوي / الكيميائي، المستشعر البصري والمستشعر البيئي)، المواد (البوليمر والمعادن والسيليكون والسيراميك)، حجم العبوة ( أقل من 0.5 مم، 0.5 مم إلى 0.9 مم، أكثر من 0.9 مم)، عملية التصنيع (الترسيب والطباعة الحجرية والنقش)، نوع المحرك (البصري، الترددات اللاسلكية، الموائع الدقيقة ورأس نفث الحبر)، المستخدم النهائي (الإلكترونيات الاستهلاكية، تكنولوجيا المعلومات والاتصالات، السيارات والفضاء والدفاع والطبية والصناعية والتصنيع والبنية التحتية للشبكة الذكية والمنازل الذكية والألعاب وغيرها)، واتجاهات الصناعة والتوقعات حتى عام 2029.

تحليل السوق والرؤى

أجهزة الاستشعار هي أجهزة أو آلات تستخدم للكشف عن وجود أي جسم مادي في المنطقة المجاورة وإرسال معلومات عنه إلى الطرف المتلقي. يستخدم الجهاز في الغالب مع الأجهزة الإلكترونية الأخرى. ويمكن التعرف على أي كمية فيزيائية، مثل الضغط والقوة والانفعال والضوء وغيرها، وتحويلها إلى إشارة كهربائية مرغوبة. يتم تصنيفها على أنها أجهزة استشعار تناظرية ورقمية. وتشمل الأجهزة الأخرى أجهزة استشعار درجة الحرارة والموجات فوق الصوتية والضغط والقرب. يستخدمون طاقة أقل ولديهم أداء عالٍ. يتم جمع البيانات من البيئة باستخدام أجهزة استشعار لإنترنت الأشياء.

أدت التطورات التكنولوجية في صناعة أشباه الموصلات إلى زيادة تصنيع أجهزة الاستشعار القائمة على التطبيقات وتقنية MEMS المستخدمة لعوامل مختلفة مثل البنية التحتية للشبكة الذكية والأجهزة المنزلية الذكية وغيرها. لقد أصبح هذا ممكنًا نظرًا لتزايد ميل السكان نحو المنصات الرقمية وخدمات الإنترنت والخدمات عبر الإنترنت لتلبية متطلباتهم اليومية. تؤدي الشعبية المتزايدة للأجهزة القائمة على إنترنت الأشياء في أشباه الموصلات إلى زيادة الطلب على الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية الذكية والأجهزة القابلة للارتداء. من المتوقع أن يزدهر سوق MEMS وأجهزة الاستشعار في أمريكا الشمالية في المستقبل.

في الوقت الحالي، زادت أهمية جهاز MEMS بشكل كبير، ونمو أجهزة الاستشعار بالقصور الذاتي، وأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية، والخدمات القائمة على حجم التعبئة والتغليف في جميع أنحاء أمريكا الشمالية. بالإضافة إلى ذلك، أدى الطلب المتزايد على الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة وأجهزة الاستشعار في مختلف القطاعات إلى زيادة ازدهار السوق. تحلل أبحاث سوق Data Bridge أن سوق MEMS وأجهزة الاستشعار في أمريكا الشمالية سينمو بمعدل نمو سنوي مركب بنسبة 9.2٪ خلال الفترة المتوقعة من 2022 إلى 2029.

تعريف السوق

MEMS هو نظام متكامل من الأجهزة والهياكل الميكانيكية والكهروميكانيكية المصنعة باستخدام تقنيات التصنيع الدقيقة. يتكون جهاز MEMS من خصائص ثلاثية الأبعاد تستشعر وتتعامل مع أي خاصية فيزيائية أو كيميائية. يتم تصنيع المكونات الأساسية التي تستخدم أجهزة الاستشعار الدقيقة والمحركات الدقيقة والبنى المجهرية الأخرى على ركيزة واحدة من السيليكون. تشتمل المكونات الأساسية لأجهزة MEMS على أجهزة استشعار دقيقة ومشغلات دقيقة، والتي تحول شكلاً من أشكال الطاقة إلى شكل آخر. يمكن أن يحتوي جهاز MEMS على مكونات ثابتة أو متحركة يتراوح أبعادها المادية من أقل من ميكرون واحد إلى عدة مليمترات.

أمريكا الشمالية MEMS وسوق أجهزة الاستشعار ديناميات

السائقين

• تزايد الطلب على أجهزة استشعار السيارات للأمن

لقد تحول العالم بشكل مطرد من تفضيلاته من السيارات التقليدية إلى السيارات الكهربائية. في المركبات، تعد أجهزة الاستشعار والأجهزة المستندة إلى MEMS أجزاء أساسية من نظام التحكم الإلكتروني في السيارات. تتخذ السيارات الحديثة، مثل السيارات الكهربائية الهجينة والمركبات الهجينة القابلة للشحن (PHEV)، آلاف القرارات بناءً على البيانات التي توفرها أجهزة الاستشعار المختلفة التي تتفاعل مع نظام الكمبيوتر الموجود على متن السيارة. تُستخدم المستشعرات لأغراض أمنية في السيارات حيث يمكنها العمل في ظروف قاسية وخشنة تنطوي على درجات حرارة شديدة واهتزازات والتعرض للملوثات البيئية.

• ارتفاع الطلب على أجهزة الاستشعار في مجال الالكترونيات الاستهلاكية

أثرت جائحة كوفيد-19 بشكل إيجابي على سوق الإلكترونيات الاستهلاكية في عام 2020. وكان النمو مدفوعًا بنقص فرص الترفيه خارج المنزل وزيادة عدد الموظفين الذين يعملون من المنزل. تشتمل الإلكترونيات الاستهلاكية على الكثير من الأجهزة التي تتراوح من الترفيه إلى الترفيه إلى الاتصالات.

يتبنى المستهلكون بسرعة المنتجات الجديدة والناشئة مثل الأجهزة القابلة للارتداء، ومكبرات الصوت الذكية التي يتم تنشيطها بالصوت، ووحدات تحكم ألعاب الفيديو، وإلكترونيات السيارات. تُستخدم المستشعرات على نطاق واسع في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية للمراقبة والقياس وتسجيل البيانات والتحكم. تستخدم التطبيقات المختلفة في مجال الإلكترونيات الاستهلاكية، مثل أنظمة التحكم عن بعد في التلفزيون، أجهزة استشعار تعمل بالأشعة تحت الحمراء لتغيير الإعدادات المتعلقة بالجهاز.

• زيادة استخدام الجيروسكوبات (النظام الكهروميكانيكي الصغير) MEMS

تم استخدام جيروسكوبات MEMS في العديد من التطبيقات المختلفة، بما في ذلك التطبيقات الاستهلاكية والسيارات والصناعية والعسكرية. أتاحت جيروسكوبات MEMS تطبيقات مثيرة في الأجهزة المحمولة، بما في ذلك تثبيت الصورة البصرية للكاميرات، والحساب الميت، ومساعدة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). لقد أدى ظهور تقنية MEMS إلى التحكم في تطوير أجهزة استشعار مصغرة ومنخفضة التكلفة ومنخفضة الطاقة لمختلف التطبيقات.

في السنوات الأخيرة، كانت هناك تحسينات مستمرة في أشباه الموصلات، والسلبية، والوصلات البينية لتمكين الحصول على البيانات عالية الدقة ومعالجتها. يتم قبول أجهزة استشعار MEMS على نطاق واسع بسبب الطلب على أجهزة الاستشعار التي يمكنها تحمل أكثر من 175 درجة. تُستخدم جيروسكوبات MEMS نظرًا لتحملها لدرجات الحرارة العالية وأحجامها الأصغر وتكاليف صيانتها المنخفضة.

• التطبيقات المتزايدة لأجهزة استشعار MEMS في الدفاع والجيش

تتطلب أجهزة الاستشعار المخصصة للتطبيقات الدفاعية والعسكرية تقنيات مجربة وموثوقة. تعد أجهزة الاستشعار جزءًا مهمًا من التقنيات لأنها توفر حلولاً للنظام البيئي الدفاعي، بما في ذلك المراقبة والتنفيذ.

تحتاج الأنظمة المختلفة، بما في ذلك الطائرات بدون طيار والمركبات الفضائية والصواريخ والمركبات العسكرية والسفن والأنظمة البحرية والأقمار الصناعية والصواريخ، إلى أجهزة استشعار لأن هذه الأنظمة تستخدم لجمع البيانات من الفضاء. تُستخدم الأنواع المختلفة من أجهزة الاستشعار، مثل أجهزة الاستشعار النشطة والذكية والذكية والكاميرا والأشعة تحت الحمراء وأجهزة الاستشعار النانوية في التطبيقات العسكرية. توفر أجهزة الاستشعار النشطة حلول استشعار في تطبيقات التحكم والقياس العسكرية عالية الأداء.

فرص

• تزايد الطلب على البنية التحتية للشبكة الذكية

تحتاج البنية التحتية للشبكة الذكية إلى أجهزة استشعار لمراقبة درجة حرارة خط الكهرباء والظروف الجوية. تلعب أجهزة الاستشعار التي تراقب المعلمات الكهربائية عبر البنية التحتية لشبكة الكهرباء بأكملها دورًا أساسيًا في حماية الشبكة الذكية وتحسين كفاءة استخدام الطاقة في الشبكة. تشتمل الشبكات الذكية على أجهزة حماية لاستشعار الأعطال الكهربائية بدءًا من مرحلات الميكانيكا الكهربائية التناظرية الكلاسيكية إلى الأجهزة الإلكترونية الذكية الحديثة. تلعب أنظمة الحماية دورًا أساسيًا في الحفاظ على جودة وموثوقية طاقة الشبكات الذكية.

تتميز البنية التحتية للشبكة الذكية بالاختراق العالي لمصادر الطاقة المتجددة المتاحة. ويركز بشكل أساسي على مؤشرات المدة مثل مؤشر متوسط ​​مدة انقطاع النظام (SAIDI) أو مؤشرات التردد مثل مؤشر متوسط ​​تردد انقطاع النظام (SAIFI).

• التطورات في أجهزة الاستشعار البيئية

يتم اعتماد أجهزة استشعار بيئية متعددة الاستخدامات لرصد الحالة البيئية على مستوى العالم. إن التطورات المتزايدة في أجهزة الاستشعار البيئية مثل أجهزة استشعار الغاز ودرجة الحرارة والدخان لها واجهات تعتمد على الذكاء الاصطناعي، مما أدى إلى حماية الظروف البيئية. وعلى المستوى الصناعي، تتمتع هذه التكنولوجيا بفوائد عديدة، مثل المراقبة المستمرة للانبعاثات الكيميائية، وسوف تساعد في تقليلها لحماية الموارد البيئية.

يتم طرح العديد من أجهزة الاستشعار البيئية مثل أجهزة الاستشعار الحيوية في السوق لرصد المواد البيئية الضارة. تتخذ العديد من الشركات مبادرات لتصنيع وتطوير أجهزة الاستشعار البيئية

• ارتفاع في الاستثمارات في مجال البحث والتطوير لأجهزة استشعار MEMS

لقد قطعت مستشعرات MEMS شوطًا طويلًا منذ أن تم تطويرها لأول مرة في عام 1971. وهي عبارة عن تقنية قائمة على شرائح تحتوي على مستشعرات مكونة من كتلة معلقة بين زوج من اللوحات السعوية. لقد انخفضت أحجامها بشكل كبير بينما زادت كفاءتها بشكل كبير. ومع ذلك، لا يزال أمامهم طريق طويل ليقطعوه مع تزايد الطلب على شاشات العرض فائقة النحافة والمرونة. نقلاً عن ذلك، تنفق الشركات الكبرى بكثافة في البحث عن الإمكانات المستقبلية لمستشعرات MEMS وتطويرها لتحويلها إلى واقع.

يتم استخدام أجهزة استشعار MEMS وتشغيلها في درجات الحرارة القصوى. يتم استخدامها في الغالب بسبب خصائصها المقاومة للصدمات والاهتزازات. وبالتالي، للتغلب على العديد من القيود مثل عوامل الدقة وزيادة الدقة في القياس، يتم البدء في الكثير من عمليات البحث والتطوير لتعزيز هذه التكنولوجيا بشكل أكبر لتقليل تكلفة أجهزة الاستشعار.

تأثير Covid-19 على سوق MEMS وأجهزة الاستشعار في أمريكا الشمالية

أثرت جائحة كوفيد-19 بشكل إيجابي على سوق الإلكترونيات الاستهلاكية في عام 2020. وكان النمو مدفوعًا بنقص فرص الترفيه خارج المنزل وزيادة عدد الموظفين الذين يعملون من المنزل. تشتمل الإلكترونيات الاستهلاكية على الكثير من الأجهزة التي تتراوح من الترفيه إلى الترفيه إلى الاتصالات.

يتبنى المستهلكون بسرعة المنتجات الجديدة والناشئة مثل الأجهزة القابلة للارتداء، ومكبرات الصوت الذكية التي يتم تنشيطها بالصوت، ووحدات تحكم ألعاب الفيديو، وإلكترونيات السيارات. تُستخدم المستشعرات على نطاق واسع في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية للمراقبة والقياس وتسجيل البيانات والتحكم. تستخدم التطبيقات المختلفة في مجال الإلكترونيات الاستهلاكية، مثل أنظمة التحكم عن بعد في التلفزيون، أجهزة استشعار تعمل بالأشعة تحت الحمراء لتغيير الإعدادات المتعلقة بالجهاز.

تشمل أجهزة الاستشعار في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية والأجهزة المنزلية أجهزة استشعار الضغط والقرب والحركة ودرجة الحرارة والتدفق والمستوى وأجهزة الاستشعار الصوتية واللمس والصورة. بالإضافة إلى ذلك، شهدت أجهزة الاستشعار تغييرًا جذريًا حيث انخفضت أحجامها وازدادت كفاءتها عدة أضعاف. أصبح المنزل المتصل حقيقة واقعة حيث يمكن لإيماءة واحدة التحكم في المنزل بأكمله.

التطورات الجديدة

• في مايو 2022، تعاونت شركة Analog Devices Inc. وSynopsys لتسريع تصميم نظام الطاقة. قدم التعاون خيارات نموذجية لوحدات DC/DC المرحلية ومنظمات μModule. سيساعد التعاون في تطوير ابتكار النظام الإلكتروني وتحقيق أهداف التصميم الخاصة بالعملاء. سيساعد هذا التعاون الشركات على زيادة قاعدة عملائها
• في مايو 2022، أعلنت شركة Honeywell International Inc. عن توسيع محفظة الاتصالات الداخلية الخاصة بها. سيساعد التوسع الشركة على تطوير نطاق السلامة وستكون قادرة على تقديم حلول قابلة للتطوير. وهذا سوف يساعد الشركة على استهداف عملاء جدد.

نطاق سوق MEMS وأجهزة الاستشعار في أمريكا الشمالية

يتم تقسيم سوق MEMS وأجهزة الاستشعار في أمريكا الشمالية على أساس النوع والمواد وحجم العبوة وعملية التصنيع ونوع المشغل والمستخدم النهائي. سيساعدك النمو بين هذه القطاعات على تحليل قطاعات النمو الضئيلة في الصناعات وتزويد المستخدمين بنظرة عامة على السوق القيمة ورؤى السوق لمساعدتهم على اتخاذ قرارات استراتيجية لتحديد تطبيقات السوق الأساسية.

حسب النوع

• الاستشعار بالقصور الذاتي
• أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية
• موقف الاستشعار
• مستشعر الحركة
• ميكروفون
• الاستشعار الحيوي/الكيميائي
• أجهزة الاستشعار البصرية
• الاستشعار البيئي

على أساس النوع، يتم تقسيم سوق MEMS وأجهزة الاستشعار إلى أجهزة استشعار بالقصور الذاتي، وأجهزة استشعار بالموجات فوق الصوتية، وأجهزة استشعار الموضع، وأجهزة استشعار الحركة، والميكروفون، وأجهزة الاستشعار الحيوية / الكيميائية، وأجهزة الاستشعار البصرية وأجهزة الاستشعار البيئية.

مادة

• البوليمر
• معدن
• السيليكون
• سيراميك

على أساس المواد، يتم تقسيم سوق MEMS وأجهزة الاستشعار إلى البوليمر والمعادن والسيليكون والسيراميك.

حجم العبوة

• أقل من 0.5 ملم
• 0.5 ملم إلى 0.9 ملم
• أكثر من 0.9 ملم

على أساس حجم العبوة، يتم تقسيم سوق الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة وأجهزة الاستشعار إلى أقل من 0.5 مم، و0.5 مم إلى 0.9 مم، وأكثر من 0.9 مم.

عملية التصنيع

• إيداع
• الطباعة الحجرية
• النقش

على أساس عملية التصنيع، يتم تقسيم سوق الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة وأجهزة الاستشعار إلى الترسيب والطباعة الحجرية والحفر.

نوع المحرك

• بصري
• الترددات اللاسلكية
• الموائع الدقيقة
• رأس النافثة للحبر

استنادًا إلى نوع المشغل، يتم تقسيم سوق MEMS وأجهزة الاستشعار إلى أجهزة بصرية وRF وموائع جزيئية ورأس نفث الحبر.

المستخدم النهائي

• مستهلكى الكترونيات
• تكنولوجيا المعلومات والاتصالات
• السيارات
• الفضاء الجوي
• دفاع
• طبي
• الصناعية والتصنيع
• البنية التحتية للشبكة الذكية
• المنازل الذكية
• الألعاب
• آحرون

على أساس المستخدم النهائي، يتم تقسيم سوق MEMS وأجهزة الاستشعار إلى الإلكترونيات الاستهلاكية، وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات، والسيارات، والفضاء، والدفاع، والطبية، والصناعية والتصنيع، والبنية التحتية للشبكة الذكية، والمنازل الذكية، والألعاب وغيرها.

أمريكا الشمالية MEMS وسوق أجهزة الاستشعار التحليل/الرؤى الإقليمية

يتم تحليل سوق MEMS وأجهزة الاستشعار حسب النوع والمواد وحجم العبوة وعملية التصنيع ونوع المشغل والمستخدم النهائي كما هو مشار إليه أعلاه.

الدول المشمولة في أمريكا الشمالية MEMS وسوق أجهزة الاستشعار هي الولايات المتحدة وكندا والمكسيك.

تهيمن الولايات المتحدة على البلاد بسبب التقدم في التكنولوجيا والاستخدام.

يوفر قسم الدولة من التقرير أيضًا العوامل المؤثرة على السوق الفردية والتغييرات التنظيمية المحلية التي تؤثر على اتجاهات السوق الحالية والمستقبلية. تعد نقاط البيانات مثل المبيعات الجديدة، والمبيعات البديلة، والتركيبة السكانية للبلد، وبائيات الأمراض، وتعريفات الاستيراد والتصدير، من بين المؤشرات الرئيسية المستخدمة للتنبؤ بسيناريو السوق لكل دولة على حدة. كما يتم أخذ وجود وتوافر العلامات التجارية العالمية والتحديات التي تواجهها بسبب المنافسة الكبيرة أو النادرة من العلامات التجارية المحلية والمحلية وتأثير قنوات المبيعات في الاعتبار أثناء تقديم التحليل المتوقع لبيانات الدولة.

المناظر الطبيعية التنافسية و أمريكا الشمالية MEMS وسوق أجهزة الاستشعار تحليل المشاركة

يوفر المشهد التنافسي لسوق الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة وأجهزة الاستشعار تفاصيل عن المنافس. تشمل التفاصيل نظرة عامة على الشركة، والبيانات المالية للشركة، والإيرادات الناتجة، وإمكانات السوق، والاستثمار في البحث والتطوير، ومبادرات السوق الجديدة، والتواجد العالمي، ومواقع ومرافق الإنتاج، وقدرات الإنتاج، ونقاط القوة والضعف في الشركة، وإطلاق المنتج، وعرض المنتج واتساع نطاقه، وهيمنة التطبيق. . تتعلق نقاط البيانات المذكورة أعلاه فقط بتركيز الشركات على سوق الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة وأجهزة الاستشعار.

بعض اللاعبين الرئيسيين العاملين في سوق الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة وأجهزة الاستشعار هم شركة Panasonic Corporation of North America، وMurata Manufacturing Co., Ltd، وInvenSense، وHoneywell International Inc.، وInfineon Technologies AG، وSTMicroelectronics، وTexas Instruments Incorporated، وNXP Semiconductors، وAnalog Devices, Inc. ., ROHM CO., LTD., Teledyne Technologies Incorporated., Robert Bosch GmbH., Sensata Technologies, Inc., DENSO CORPORATION., Hitachi, Ltd., Qualcomm Technologies, Inc., Allegro MicroSystems, Inc, MegaChips Corporation., Vishay Intertechnology، Inc من بين أمور أخرى