Высокое чувство

Журнал и аналитический центр «Эксперт-Урал» продолжают серию публикаций, посвященную перспективным рынкам для обрабатывающей промышленности. Напомним, что идеология исследования, его принципы и методология были описаны в ноябре прошлого года (см. здесь ). Первые итоги мы подвели в декабре (см. здесь) . Затем поставили перед собой задачу рассказать подробно о двенадцати наиболее интересных нишах. Мы выбрали путь «от прорывных технологий - к условно традиционным рынкам». Первый текст серии был посвящен аддитивным технологиям (см.здесь ), затем мы обрисовали перспективы углеродных нанотрубок (см. здесь) и фотоники (см. здесь ). Теперь наш взгляд устремлен на сенсоры. Описанием этой ниши мы завершаем рассказ о перспективных инновационных направлениях.

Измеряя, властвуй

Сенсоры — это датчики, предназначенные для получения информации о параметрах среды и ее преобразования в пригодный для технического использования сигнал. Эволюция сенсоров хорошо просматривается: от простых устройств (измеряемый параметр — чувствительный элемент — система) производители и потребители переходят к «умным» (измеряемый параметр — чувствительный элемент — цифровой интерфейс и контроль). Хороший пример последних — датчик фиксации момента случайного падения телефона и обеспечения защиты от удара о твердую поверхность. Представим, что аппарат летит вниз, сигнал от сенсора поступает в систему контроля, которая обеспечивает защиту встроенного жесткого диска.

Еще один срез эволюции сенсоров — бурное развитие микроэлектромеханических систем (МЭМС, как видно из названия, эти устройства объединяют в себе микроэлектронные и микромеханические компоненты). МЭМС-технологии используются для акселерометров, датчиков угловых скоростей, гироскопов, магнитометрических, барометрических датчиков, анализаторов среды. 

Обратимся к структуре глобального рынка сенсоров. В отчете Global Sensor Market, выпущенном компанией TechNavio, указано: почти треть продаж обеспечивают датчики расхода, уровня и изображения, дальше идут датчики давления и температуры, на третьем месте — био- и химические сенсоры.

Сенсоры уже давно проникли в большинство отраслей экономики. Наиболее востребованы они в промышленности (в этот раз мы опираемся на данные американской исследовательской компании Decision Analyst, которая разбивку категории industry не дает, мы полагаем, что существенную долю здесь занимает добывающий сектор). Вторым по величине потребителем является автомобилестроение.
  
По данным аналитиков TechNavio, объем мирового рынка датчиков в 2013 году достиг 71,2 млрд долларов. Из всех описанных нами инновационных ниш эта — вторая по величине. Она уступает только довольно развитой фотонике (около 400 млрд евро). К 2015 году продажи сенсоров могут вырасти до 82,4 млрд долларов. Причем наиболее динамичным сегментом, по всей видимости, станут бесконтактные устройства. В 2011-м, пишут аналитики TechNavio, их доля составляла лишь 1,3%, но к 2015-му она может вырасти до 5,6%, то есть среднегодовой темп прироста (CAGR) составит 43,9%. Если говорить о МЭМС-сенсорах, то CAGR в среднесрочной перспективе — 19%.

Опережающими темпами в ближайшее время будет расти рынок стран БРИК (Бразилия, Россия, Индия, Китай): в 2011-м он составлял 9,2% мирового, к 2015-му может вырасти до 25,1%.

Измерить все

В TechNavio уверены: ключевые драйверы рынка сенсоров — увеличение их потребления в секторе автомобилестроения, здравоохранения, потребительской электроники. Как отдельный позитивный фактор аналитики выделяют рост рынка смартфонов.  
    
Мы бы взглянули на перспективы рынка сенсоров с несколько иной позиции. На наш взгляд, главным локомотивом рынка датчиков станет «интернет вещей» (Internet of Things, IoT), или «интернет всего», как формулируют в Cisco. Если говорить просто, эта концепция предполагает включение в виртуальную среду всех окружающих нас предметов.

— IoT — концепция пространства, в котором все из аналогового и цифрового миров может быть совмещено, — сказал как-то основатель Eвропейского совета по «интернету вещей» Роб Ван Краненбург. — Это переопределит наши отношения с объектами, а также свойства и суть самих объектов.

Частными случаями «интернета вещей» являются концепции умного дома, умного города, умной воды, умного сельского хозяйства, умной окружающей среды, и т.д.
 
Сенсоры — неотъемлемая составляющая «интернета всего». Они обеспечивают преобразование сведений о внешней среде в машиночитаемые данные.

По информации Cisco, количество вещей, подключенных к интернету, превысило число жителей планеты еще в 2008 году. Сейчас к сети подключено примерно 12,4 млрд людей, процессов, наборов данных и устройств. К 2020 году этот показатель должен вырасти до 50 миллиардов. Услуги в секторе IoT через шесть лет создадут рынок размером в 14,4 трлн долларов (есть потенциал разогнаться и до 19 триллионов). 

Однако IoT формирует для сенсорной отрасли не только возможности, но и вызовы. Первый — объединение датчиков в единую сеть. Иначе межмашинного взаимодействия не построить. Второй — обеспечение максимальной автономности средств измерения, их энергоэффективности.

Главный вызов для рынка, указывают аналитики TechNavio, — острая нехватка времени на НИОКР. Рынок постоянно требует новых, продвинутых сенсоров. Вендоры вынуждены ввязываться в технологическую гонку, которая требует от них резкого увеличения инвестиций в разработку и может обернуться снижением качества сенсоров.

Еще три принципиальных вызова — миниатюризация сенсоров (этого требуют разработчики мобильных устройств), мощная конкуренция среди вендоров и высокая себестоимость производства.
 
      

Приземленные отношения

Перейдем к Уралу. На наш взгляд, появление здесь производства датчиков оправдано. Сенсоры — продукт нестандартизированный. Это обуславливает индивидуальный подход к потенциальному потребителю, необходимость глубокого знания спе­цифики промышленности региона и, соответственно, дает конкурентные преимущества местным игрокам перед глобальными.

Потенциал потребления сенсоров на Урале велик. Спрос формируют прежде всего металлурги, машиностроители и энергетики. Если взглянуть, например, на структуру экономики Свердловской области, доля первых — 46,7%, вторых — 15,0%, третьих — 11,7%.

Еще один аргумент «за» — наличие компетенций. В Свердловской области и на Урале в целом работает несколько сильных предприятий, выпускающих сенсоры. Показательные примеры: НПК «ВИП», «Сенсор», «Прософт — Системы» (все — Екатеринбург), «Сонда технолоджи», «дочка» американской Emerson «Метран» (обе — Челябинская область), Вакууммаш (Ижевск). Заметим, что, перечисляя эти компании, мы говорим о производстве не непосредственно чувствительных элементов, а законченных устройств. 
 
Свердловскую область, Пермский край и в некоторой степени Челябинскую область отличает и развитый ИТ-сектор. В Екатеринбурге, например, работает несколько десятков сильных компаний, здесь динамично нарастает стартаперское движение, созданы два венчурных фонда (Red Button Capital и Projector Ventures), открыт заочный акселератор Фонда развития интернет-инициатив. Удивительно, но здесь сохранились компании, работающие в хардверном сегменте.
В Перми — «Прогноз», единственная уральская компания, способна составить конкуренцию мировым грандам. Это говорит о возможности возникновения синергетичсекого эффекта, создания сложных прорывных продуктов. Один из хороших примеров — челябинская компания 3DiVi, разрабатывающая технологию машинного зрения. 
Научная база — следующий аргумент. Здесь мы видим две точки: Уральский федеральный и Южно-Уральский государственный университеты. Первый в конце прошлого года заручился поддержкой властей при создании ИТ-центра прорывных технологий (он объединит три научные группы Института математики и компьютерных наук и Института радиоэлектроники и информационных технологий). Его название — «Теория автоматов и конечных языков, алгоритмы анализа данных и обработки информации, суперкомпьютеры, компьютерное зрение, робототехника». Два последних направления имеют непосредственное отношение к датчикам.

В ЮУрГУ для нас наибольший интерес представляет лаборатория, профинансированная компанией Emerson (мы подробно писали об этом проекте еще в 2011 году, см. здесь).

И последний позитивный момент (причем один из определяющих) — поддержка государства. На федеральном уровне декларируется (что уже хорошо), например, ставка на робототехнику. Проводятся эксперименты в ВПК (мы имеем в виду испытания мобильного ударно-разведывательного робототехнического комплекса). Министр промышленности и торговли Денис Мантуров говорит, что к 2016 году использование роботов надо увеличить на 60%. Он же недавно заявил, что за последние восемь лет можно было внедрить порядка 9 тыс. новаторских разработок в сфере робототехники. Есть надежды, что новый закон о промполитике достанет из ящика невостребованные НИР.
 
Еще один не уральский, но радостный пример — петербургская компания «Мик­росенсор Технолоджи», разрабатывающая оптические датчики на основе светодиодных матриц для контроля химического состава веществ. Она получила грант от фонда «Сколково» в 31 млн рублей. 

С негативом все достаточно предсказуемо. Если суммировать высказывания производителей и ученых, главные проблемы — финансирование, крайне высокая конкуренция со стороны европейских и китайских компаний (чувствуется пересечение с глобальными вызовами). Председатель совета правления Robert Bosch GmbH Фольк­мар Деннер, например, на традиционной ежегодной пресс-конференции заявил, что компания делает ставку на «интернет вещей» и планирует нарастить выпуск сенсоров в 2014-м до 1,3 млрд штук.

На наш взгляд, уральские производители не должны ввязываться в гонку компонентов датчиков (это всего 25% стоимости сенсора). Упор нужно делать на выпуск конечного продукта и интегрированных МЭМС-решений.