无线传感器网络能量收集系统市场规模
无线传感器网络能量收集系统市场预计将从2025年的5.2亿美元增长到2026年的5.6亿美元,2027年达到6.0亿美元,到2035年扩大到10.7亿美元,2026-2035年复合年增长率为7.5%。对自供电传感器、物联网扩展和注重可持续发展的能源解决方案的需求推动了增长。
由于无线传感器网络对节能和可持续电源解决方案的需求不断增长,美国无线传感器网络能量收集系统市场正在稳步增长。市场受益于能量收集技术的进步,该技术提高了传感器网络的性能和可靠性,同时减少了对外部电源的依赖。此外,无线传感器网络在工业自动化、智慧城市和环境监测等应用中的日益采用,也促进了无线传感器网络的扩展。能量收集系统市场遍及美国各地。
主要发现
- 市场规模:2025 年价值为 5.07 亿,预计到 2033 年将达到 8.807 亿,复合年增长率为 7.5%。
- 增长动力:工业物联网采用率 61%,智能建筑部署率 53%,预测性维护集成率 45%,无线自动化率增加 38%。
- 趋势:48%的系统使用太阳能收集,31%使用混合模块,人工智能集成增加44%,智慧城市项目采用36%。
- 关键人物:意法半导体、德州仪器、EnOcean GmbH、富士通有限公司、赛普拉斯
- 区域见解:36% 的份额来自北美,29% 来自欧洲,27% 来自亚太地区,中东和非洲部署增长 8%。
- 挑战:46% 的受访者表示初始成本较高,31% 的受访者面临集成问题,28% 的受访者表示兼容性有限,22% 的受访者表示部署延迟增加。
- 行业影响:能源效率提高 43%,维护减少 39%,工业采用率提高 52%,传感器部署寿命延长 33%。
- 最新进展:混合芯片效率提高 34%,热电模块推出 41%,智能建筑采用率提高 27%,可穿戴设备增长 33%。
随着各种工业和环境监测应用对独立于电池的物联网设备的需求激增,无线传感器网络市场的能量收集系统正在获得巨大的吸引力。该市场通过将太阳能、热能、压电和射频等环境能源转换为可用电能来支持无线传感器网络。医疗保健、交通和智能建筑等行业越来越多地部署由这些系统提供支持的无线传感器,从而最大限度地降低维护成本并确保可持续性。对自给自足电力系统的日益重视正在推动无线传感器网络中能量收集技术的采用,为全球技术进步和工业一体化创造持续的动力。
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无线传感器网络能量收集系统市场趋势
由于物联网、智慧城市和工业自动化的广泛扩展,无线传感器网络市场的能量收集系统正呈现强劲的发展势头。全球约 68% 的行业已将无线传感器网络纳入其系统,其中 42% 目前依靠能量收集系统实现电力自主。在工业领域,超过 36% 的制造商已采用压电能量收集技术来支持远程状态监测。太阳能系统占智能农业部署的所有能量收集技术的近 48%。在智能家居应用中,超过 53% 的嵌入传感器的智能设备在能量收集模块上运行,从而对传统电池的依赖减少了 41%。欧洲和北美是基于能量收集的无线系统的主要采用者,超过 57% 的智能电网应用利用热能和振动能量收集方法。此外,低功耗电子设备与先进超级电容器的集成使系统效率提高了 34%,从而激发了人们对在恶劣和偏远环境中部署的更大兴趣。汽车行业的利用率也不断提高,超过 29% 的下一代车辆监控系统现在通过能量收集解决方案供电,运营效率提高了 38%。此外,过去两年,基于射频的采集方法在室内监控应用中增长了 26%。整体市场趋势表明,向无电池和免维护传感器网络部署的强烈转变,推动行业通过创新的采集模块优化其能源策略。
无线传感器网络能量收集系统市场动态
个性化医疗监测和环境传感的增长
全球约 44% 的医疗机构正在转向使用能量收集传感器进行无线患者监测。这一转变使电力维护需求减少了 39%。在环境监测中,超过 58% 的已部署传感器节点现在依赖于太阳能和压电采集,显着增强了偏远地区的数据收集。利用热能和运动能源的个性化可穿戴医疗传感器的兴起,将患者追踪能力提高了 31%。随着城市基础设施变得更加智能,欧洲和亚太地区 47% 的市政当局报告部署了基于能量收集的环境传感单元,这表明实时生态数据监测存在巨大机遇。
工业自动化对无线传感器网络的需求不断增长
工业 4.0 解决方案的不断部署导致制造和物流中的无线传感器安装量增加了 61%。其中,近 49% 使用能量收集模块来自主运行并减少停机时间。据报告,智能制造设施通过集成由振动和射频能源供电的传感器,运营效率提高了 33%。在石油天然气和采矿领域,超过 38% 的嵌入式传感器系统无需电池即可运行,完全依赖环境能源。此外,全球实施的预测维护框架中有 45% 现在使用支持能量收集的无线节点,从而降低了成本并改善了安全监控结果。
限制
"对翻新和低成本替代品的需求"
亚洲和拉丁美洲超过 41% 的小型制造商和农村设施更喜欢传统的电池供电传感器,因为它们的初始成本较低。这限制了能量收集系统在价格敏感市场中的快速渗透。大约 37% 的系统集成商在考虑能量收集模块而非传统选项时将成本视为障碍。尽管长期运营费用减少,但近 46% 的工业中小企业认为整合能量收集技术的前期投资很高。此外,28% 在遗留系统中运行的设施缺乏与现代能量收集电路的兼容性,阻碍了在现有基础设施中的更广泛采用。
挑战
"与集成和兼容性相关的成本和支出不断增加"
大约 35% 的最终用户表示,由于通信协议和硬件接口各异,因此很难将能量收集系统集成到现有的无线传感器网络中。对专用转换器和自适应电源管理电路的需求导致部署成本增加 22%。不同能源(例如热电和振动模块)的定制要求导致 31% 的工业装置项目延迟。在多节点传感器网络中,大约 29% 的故障与电源转换效率不一致有关,这增加了技术挑战。此外,培训人员管理混合系统使中型组织的运营支出增加了 18%。
细分分析
无线传感器网络市场的能量收集系统根据类型和应用进行细分,使行业利益相关者能够了解不同行业的部署动态。市场的细分凸显了如何在广泛的工业和商业环境中利用特定能源(如光能、振动能和热能)。从类型来看,需求主要是光和振动能量收集,因为它们在开放和动态系统中具有高度适应性。热能收集在废热盛行的工业区越来越受到青睐。从应用来看,集成能量收集系统的无线传感器网络广泛应用于工业自动化、消费电子和楼宇自动化等领域。智能建筑中部署的无线传感器超过 46% 利用光或振动能量收集。与此同时,工业应用占总部署的近52%,尤其是在远程监控方面。这种细分分析反映了能量收集解决方案与可持续发展目标和跨部门运营效率增强的日益一致。
按类型
- 光能收集: 光能收集占所有由环境光源供电的无线传感器网络的 39% 以上。它是智能建筑和暴露在阳光下的基础设施中最优选的方法。在智能农业和温室中,超过 51% 的传感器由光采集模块供电。它还为 43% 的城市交通传感器系统提供动力,确保在没有外部能源支持的情况下持续发挥作用。
- 振动能量收集: 振动能量收集约占市场的 28%,主要用于工业机械和汽车应用等高振动环境。在制造工厂中,近 47% 的预测性维护传感器使用振动能量作为主要电源。它广泛应用于铁路监控系统,占全球轨道健康监控设备的35%。
- 热能收集: 热能收集占据约 21% 的市场份额,主要用于温度梯度常见的工业应用。在石油和天然气作业中,约 42% 的远程管道监测传感器依赖于热采集模块。此外,由于存在大量热差,数据中心安装的 31% 无线系统采用热供电。
- 其他的: 其他类型,包括 RF(射频)能量收集,约占部署的 12%。 RF 方法在室内和人口稠密的城市空间中很流行,其中 26% 的短距离监控设备依赖 RF 能量。这些系统越来越多地应用于智能零售,其中 18% 的店内物联网传感器现在使用收集的 RF 信号进行操作。
按申请
- 楼宇和家庭自动化: 楼宇和家庭自动化占能量收集无线传感器部署总量的 32% 以上。 54% 的 HVAC 监控和照明控制系统使用光和振动能源。使用收集电力的运动传感器占智能家居安全系统的 36%。
- 消费电子产品: 消费电子产品约占整个应用基础的 17%。由能量收集模块供电的可穿戴设备和遥控器的采用率增加了 44%。大约 38% 的智能健身手环和 29% 的无线耳机正在集成微能量收集解决方案以实现长期使用。
- 工业的: 工业领域占据主导地位,占据 52% 的市场份额。用于预测性维护的无线传感器现在有超过 61% 由振动或热采集供电。工业自动化平台报告称,通过能量收集集成传感器系统,能源效率提高了 33%,特别是在制造、石油和天然气以及物流等领域。
- 安全系统: 由能量收集驱动的安全系统占应用基础的 21%。监控节点、门传感器和周界警报越来越依赖光和射频能量收集,这些能量收集总共为商业建筑中 48% 的智能安全基础设施供电。
- 其他的: 智能农业、医疗保健监控和基础设施等其他应用约占市场部署的 14%。在农业领域,41% 的土壤和气候监测传感器具有能量收集功能。在医疗保健领域,34% 的患者可穿戴设备依靠体热和运动能量无线传输数据。
区域展望
在不同程度的工业化、政府支持和可持续发展举措的推动下,无线传感器网络能量收集系统的全球市场正在所有主要地区不断扩张。北美引领先进物联网基础设施的部署,并见证了向绿色技术的转变,自供电传感器在制造和智能电网系统中广泛集成。欧洲强调能源效率和环境监测,在城市和农村环境中大量采用太阳能和基于振动的系统。由于其不断扩大的制造业和智慧城市项目,亚太地区正在迅速崛起,其中中国、印度和东南亚的自动化得到了显着推动。在可再生能源投资的支持下,中东和非洲地区正在石油和天然气以及基础设施监测领域采用这些技术。每个地区都有不同的采用率和技术偏好,但都有助于满足全球对可持续、无电池无线传感器网络的需求。
北美
北美在市场中占有重要地位,占全球无线传感器网络能量收集系统安装量的 36% 以上。美国约 49% 的制造单位已实施振动或热能收集以进行状态监测。在加拿大,使用太阳能和运动收集系统的智能家居应用去年增长了 41%。此外,该地区 44% 的公用事业公司在其电网现代化计划中采用了能量收集驱动的传感器。跨商业部门对楼宇自动化和物联网基础设施的投资导致自供电传感器部署增加了 39%。
欧洲
欧洲占总市场份额的近29%,其中德国、法国和荷兰等国家在工业能量收集应用方面处于领先地位。欧洲约 53% 的智能农业部署使用太阳能和热能收集系统。在环境监测方面,超过 45% 的市政机构部署了基于能量收集的传感器来跟踪空气和水质。欧盟的能源效率指令促使 38% 的城市建筑开发商将能量收集传感器纳入其自动化框架中。欧洲主要网络中铁路和运输监控中的振动采集也增长了 34%。
亚太
得益于快速的工业扩张和智能制造领域的物联网集成,亚太地区对全球市场的贡献率超过27%。在中国,61% 的新型工业自动化系统在其传感器基础设施中集成了能量收集模块。印度农业中无线传感器的部署增加了 44%,其中 36% 的系统由光和热采集提供动力。日本和韩国在可穿戴技术领域不断进步,超过 31% 的可穿戴医疗设备通过运动和热能收集来供电。东盟国家的智慧城市计划还报告称,无电池传感器安装量增加了 29%。
中东和非洲
中东和非洲地区正在见证石油和天然气以及公用事业基础设施的大力采用。海湾地区约 47% 的远程管道监控系统使用热能收集为无线传感器供电。在非洲,特别是南非和肯尼亚,33% 的智能灌溉系统现在由太阳能采集技术供电。政府主导的可再生能源项目加快了自供电环境监测系统的部署,去年使用量增长了26%。智能城市发展中的基础设施监控由 38% 的能量收集无线传感器支持,特别是在阿联酋和沙特阿拉伯。
无线传感器网络市场主要能量收集系统公司名单
- 意法半导体
- 德州仪器
- EnOcean有限公司
- 富士通有限公司
- 柏
- ABB有限公司
- 莱尔德公司
- IXYS公司
- 微芯科技
- 村田制作所
- 威力卡斯特
- 阿尔塔设备公司
- 安达满纳米奇
- 微应变勋爵
- Cymbet公司
份额最高的顶级公司
- 意法半导体: 意法半导体在无线传感器网络能量收集系统市场占据领先地位,占据18%的市场份额。
- 德州仪器: 德州仪器 (TI) 紧随其后,凭借其强大的节能电源管理 IC 和专为无线传感器应用定制的信号处理芯片产品组合,占据 16% 的市场份额。
投资分析与机会
随着工业和政府举措促进可持续发展和智能基础设施,无线传感器网络市场能量收集系统的投资正在迅速增加。目前,大约 42% 的智慧城市资助项目包括用于部署自供电无线传感器的拨款。在欧洲,超过 35% 的能源基础设施投资都针对支持能量收集的电网监控解决方案。在亚太地区,近 38% 的制造业现代化资金正用于无电池传感器部署。过去两年,私营部门的技术投资增长了 33%,其中人工智能驱动的能源管理和混合采集电路的吸引力显着。大约 29% 的新建智能工业区从一开始就采用了能量收集系统。对能量收集初创公司的风险投资增加了 41%,重点关注小型化收集模块和物联网集成。在北美,45% 的公用事业自动化项目现在需要能量收集解决方案来延长传感器的使用寿命,这展示了智能基础设施、环境监测和工业过程自动化领域的未来增长和扩展机会。
新产品开发
无线传感器网络市场能量收集系统的产品开发重点是减小尺寸、提高能源效率和增强多源集成。 2025 年推出的新产品中,超过 37% 会引入混合能量收集设备,将太阳能、热能和射频收集结合在单个模块中。这一进步使部署在弱光或可变温度环境中的传感器网络的正常运行时间延长了 43%。意法半导体和村田制作所发布了下一代微型电源管理IC,可将能源转换效率提高31%。 Powercast 推出了新型超低功耗射频模块,其灵敏度更高,可在低信号条件下将功耗降低 28%。此外,2025 年初推出的新传感器节点中有 33% 具有集成超级电容器,取代了传统的可充电电池。开发人员还专注于与 5G 基础设施的无缝集成,其中 26% 的新模块针对智慧城市和边缘设备部署进行了优化。在消费电子和工业应用领域,紧凑型、多能源、人工智能兼容采集器的趋势正在加速发展。
最新动态
- 意法半导体: 2025 年 2 月,意法半导体推出了一款新型混合能量收集芯片,可同时支持太阳能、振动和射频输入。这项创新使工业区智能传感器电网的电力可靠性提高了 34%。
- EnOcean 有限公司: 2025 年 1 月,EnOcean GmbH 推出了一款专为智能楼宇自动化设计的自供电无线占用传感器。 2025 年第一季度,德国和荷兰 27% 的新建智能建筑采用了该技术。
- 村田制作所: 2025年3月,村田发布了专为可穿戴设备和医疗传感器设计的下一代能量收集模块。它支持的运行时间延长了 41%,并集成了热电转换器,目前有 19% 的健康监测设备采用该转换器。
- 德州仪器: 2025 年 4 月,德州仪器 (TI) 推出了一款超低功耗能量收集控制器芯片,可将电压调节率提高 29%。该产品已集成到亚洲 33% 的新型消费电子原型中。
- 强力广播: 2025 年 1 月,Powercast 推出了适用于零售和物流的远程射频能量收集平台。该平台在全球 1,200 多家零售店部署后,资产跟踪应用中的电池使用量减少了 36%。
报告范围
无线传感器网络能量收集系统市场报告提供了深入的分析,涵盖关键技术创新、采用趋势以及按类型和应用进行的详细细分。它包括北美、欧洲、亚太地区以及中东和非洲的区域评估,反映了 500 多个数据点,提供了跨行业的按百分比计算的绩效见解。该报告还介绍了超过 15 个主要参与者,并重点介绍了产品进步、战略投资和市场份额分布——涵盖了超过 80% 的竞争格局。报告中约 52% 的内容重点关注工业应用,其次是智能家居/楼宇自动化的 31%,以及农业和安全系统等其他领域的 17%。此外,超过 40% 的报告内容专门讨论技术集成,强调混合收获系统和物联网优化的传感器部署。报道还包括 24 个月的产品发布、合作伙伴关系和投资公告的时间表,让利益相关者能够对增长领域和未来机会有重要的洞察。
| 报告范围 | 报告详情 |
|---|---|
|
市场规模值(年份) 2025 |
USD 0.52 Billion |
|
市场规模值(年份) 2026 |
USD 0.56 Billion |
|
收入预测(年份) 2035 |
USD 1.07 Billion |
|
增长率 |
复合年增长率(CAGR) 7.5% 从 2026 至 2035 |
|
涵盖页数 |
118 |
|
预测期 |
2026 至 2035 |
|
可用历史数据期间 |
2021 至 2024 |
|
按应用领域 |
Building and Home Automation, Consumer Electronics, Industrial, Security System, Others |
|
按类型 |
Light Energy Harvesting, Vibration Energy Harvesting, Thermal Energy Harvesting, Others |
|
区域范围 |
北美、欧洲、亚太、南美、中东、非洲 |
|
国家范围 |
美国、加拿大、德国、英国、法国、日本、中国、印度、南非、巴西 |