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应急救援助推产业发展 红外热成像新蓝海格局已定?

2021-11-30 08:52:09 慧聪物联网编辑部 点击量:32891
  【安防展览网 时事聚焦】近日,4名地质调查员因开展野外作业殉职一事牵动各方的心,同时也给人们敲响了野外作业的安全警钟。9天时间,经过1000多人、数百架汽车、直升机的地毯式搜寻,通过无人机热成像终于锁定4名失联地质人员的位置。
 
  生命的逝去令人悲痛,此次的教训尤其深刻。在发生人员失联、定位失衡时,应利用好现有的先进科学技术手段投入救援,以最大程度保障人员生命安全值得让人重视。红外热成像作为新兴的技术,在泛安防方面的作用渐显。
 
  01、“红”出圈的N种赋能场景
 
  去年以来,受疫情影响,人体温度监控系统逐渐出现在医院、学校、商场等众多公共场所,并带动红外热成像仪需求的大幅增长。Yole公开数据显示,2020年红外热成像仪全球市场规模达到76亿美元,预计未来3-4年,将有超150万台红外成像仪专门用于监测体温。
 
  事实上,红外热成像仪早就被应用于军事领域,随着经济的快速发展、技术不断进步和产品成本下降,近年来才在民用领域获得更广阔的发展空间。
 
  安防监控:大型城市的铁路、民航等客运量,在城镇化率提高的带动下也大幅提升。依靠可见光监控的传统安防方式在炫光、闪烁等情况下误报率过大,不受可见光影响的红外热成像仪逐渐成为一众安防厂商的关注焦点。据悉,海康威视、大华等巨头厂商均已开始布局红外热成像市场。
 
  智能驾驶:现下,自动驾驶技术日趋成熟,然当车辆处于眩光、雾霾、沙尘等恶劣环境时,自动驾驶就极有可能变为“危险驾驶”。而基于红外热成像仪的搭载,车辆在黑暗、烟尘笼罩的情况下也可看清远方,大大降低了危险的发生。
 
  智能家居:红外热成像虽不能透视,但可以检测地暖传导至地板的热量,呈现地暖位置与走向。另外,装有红外模组的智能空调,可感知范围内的人员和温度情况,以实现自动调节空调温度的功能,甚至还可根据人员的方位、坐姿调节风向和风速。
 
  医学治疗:除无感测温外,红外热成像仪还可起到预防疾病发生的作用。一般情况下,人体温度对称均匀分布。当患有慢性病时,部分器官的代谢强度会偏低;而有疼痛、炎症或肿瘤症状时,温度则会偏高。现今结构影像呈现的CT诊疗手段只能检测器官已发生病变的结果。相关诊疗技术或机器嵌入红外检测技术后,解决了“事后治疗”的痛点,实现了“治未病”的效果。
 
  警用执法:如此次地质调查员的搜救,在相关范围内规划航线,设置搜人或区域测温模式后,可实现对范围内的高效监控及目标定位,协助搜集人员进行援助,大大提高了救援效率。
 
  值得一提的是,前段时间河南陷入涝灾时,红外热成像夜视仪就已被用于应急救援工作。据了解,洪涝灾害发生时,水面往往掺杂各种漂浮物,由此加大了搜救环境的复杂度和搜救难度。而红外热成像除起到上文提到的恶劣环境下,提高救援效率作用外,还可远距离24小时监控水库等渗漏点、开裂塌方、水流大小/水位、山体滑坡等情况,进一步在精确搜索模式下找到目标物。
 
  随着红外传感器分辨率更高、功耗更低、尺寸更小,探测距离更远,越来越多的行业/领域正加大对红外热成像技术的关注。综合来看,基于测温与夜视的强大功能,红外热成像已被广泛应用于公共安全、消防救援、医疗等领域。
 
  02、悄然打开的市场蓝海
 
  说了这么多,红外热成像是什么?通俗来看,红外热成像仪是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。通过探测目标发出的红外辐射,再经光电转换、处理、数字图像处理等环节,即可转变目标物体的温度分布图为视频图像,从而获取相关信息。
 
  根据功能定位的不同,红外热成像仪有测温和非测温产品之分。测温类热像仪一般应用于将温度测量作为首要的商业和工业领域,例如预防维护、科研、石油化工和医疗检疫等领域;反观非测温类红外热成像仪,因其只生成红外图像,因此被广泛用于安全监控、辅助驾驶、夜市导航、执法等领域场景。
 
  根据应用领域不同,红外热成像市场可分为军用和民用红外热成像。据弗若斯特沙利文、中商产业研究院整理数据,2020年全球军用红外热成像市场占比高达63.1%,民用仅占36.9%。
 
  军用方面,受益于探测距离远、灵敏度高等优势,在成本得到有效控制下,制冷红外热成像有望逐渐取代非制冷红外热成像产品,从而扩大使用范围和使用量。
 
  民用方面,随着产业结构升级和消费水平的提高,越来越多的红外热成像产品落地应用;与此同时,物联网、5G、等新兴领域的崛起也将推动红外热成像市场规模持续扩大,市场需求空间也愈发广阔。
 
  近年来,多重利好下,军、民两用的红外热成像仪市场规模均得到较大的提升。军用领域,中央军委、国务院等多部门为鼓励国防科技工业的发展,陆续出台了一系列支持政策;在民用领域,能源部和发改委也紧随其后,颁布众多政策扶持集成电路和光电子产业发展。整体来看,国家为行业发展建立了良好的政策环境,对促进行业长期发展有重要推动作用。
 
  可以看见,尽管疫情爆发带来的经济危机大背景下,红外热成像市场的增长率虽然低于预期增长,但其细分产品热成像探测器也得到了未有的”曝光“,医院、各重要交通关口、商场等公共场所随处可见搭载了热成像系统,用于监测发热相关的测温设备。
 
  不可否认的是,红外热成像正成为一个新的市场焦点。全球研究机构Marketsand Markets研究报告显示,2020-2025年,全球红外热成像将以年7.6%的复合增长率持续增长。
 
  03、赛道企业奋起直追
 
  红外成像是集光学、集成电路/传感器设计、MEMS工艺、计算机和物理学等为一体的技术密集型行业,具有较高的资质、技术壁垒。而从阵列规模、像元尺寸、NETD 等专业指标来看,在非制冷探测器方面,国内产品已成功追赶国外,产品性能相差无几。
 
  当前,我国红外热成像仪赛道拥挤,分为军工、中科院下属单位和民营三大企业类别。自2020年来,民用领域的扩大也带动了一批民营企业的崛起,据统计,中国厂商高德红外、海康威视、睿创微纳和大立科技已挤进全球十强,市场总占比已达到44%。
 
  高德红外归属于军工企业,是国内红外探测器领域的巨头企业。据了解,高德红外自主研发的百万像素级双色双波段红外探测器,打破了发达国家的技术垄断,使我国成功跻身于红外探测器芯片技术的前沿。另外,其生产的无接触式全自动红外热成像测温告警系统已在医院、学校、商场、写字楼、重要交通枢纽等均有应用。
 
  瑞创微纳,是一家专注非制冷红外热成像与MEMS 传感技术开发的集成电路芯片企业,产品被广泛应用于军/民用领域。值得一提的是,在非制冷红外探测器核心技术方面,瑞创微纳成功研制出全球首款1920×1080@8μm 非制冷红外 探测器芯片,填补了世界空白。
 
  据麦姆斯咨询,海康威视子公司海康微影2019年推出的160 x 120分辨率产品,采用了先进的晶圆级封装技术,大大节约了成本占比较大的封装材料,同时降低了传感器的成本,是推动热成像行业进入”千元时代“的关键。
 
  近年来,伴随着基础工业和信息产业的发展,国内的红外热成像产业也得到了大力发展;同时,在赛道企业奋起直追,各核心技术不断积累、进步下,我国红外热成像产业正朝着自主化、先进化发展。
 
  写在最后
 
  应急救援任务需要克服恶劣气候地理条件,而搭载红外热成像仪的设备或技术搜救可以有效解决这一问题。未来,红外热成像仪等技术的力量将在风险防范、应急救援等多领域发挥越来越大的作用,为生命安全筑牢防线。

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