從六個方面入手，分析了集成電路芯片在新興應用領域的發展趨勢。從 2010 年開始，在硅麥克風、慣性傳感器等的帶動下，MEMS 市場開始進入快速成長期。從下游應用來看，目前汽車電子和消費電子是最主要的應用領域。IDC 預測，可穿戴設備在 2015～2020 年出現兩位數的增長。物聯網作為通信行業的新興應用，在萬物互聯的大趨勢下，市場規模將進一步擴大。工業機器人產業加速發展，已成為十分可期的爆發式增長戰略性新興產業。近年來，國內外對虛擬現實的投資非常火熱。資本市場敏銳地捕捉到人工智能的商業化前景，我國人工智能領域投融資熱度快速升溫。

1 傳感器（MEMS）市場

MEMS（微機電系統）是在半導體制造技術基礎上發展起來的新興領域，是微電路和微機械按功能要求在芯片上的集成，基于光刻、腐蝕等半導體技術，融入超精密機械加工，并結合材料、力學、化學、光學等，使一個毫米或微米級別的 MEMS 系統具備精確而完整的電氣、機械、化學、光學等特性。MEMS 器件主要包括傳感器、執行器、微能源等，傳感器較為成熟，執行器和微能源多處于起步階段。

MEMS 當前主要應用在消費電子、汽車等領域。隨著產品的不斷成熟，航空航天、醫學和工業領域的應用也逐漸普及。表 1 列出了 MEMS 的主要應用領域。

1.1 全球 MEMS 市場

從 2010 年開始，在硅麥克風、慣性傳感器等的帶動下，MEMS 市場開始進入快速成長期，從下游應用來看，目前汽車電子和消費電子是最主要的應用領域。

2010～2015 年，汽車電子的年均復合增長率（CAGR）為 6.8%，高于消費電子的 5.1%[1]。由于消費電子領域的基礎創新較快，消費電子領域 2015～2020 年的 CAGR 為10.9%。預測 2015～2020 年汽車、工業、醫療的 CAGR 分別 4.3%、7.7%、11.8%。

從全球來看，MEMS 當前市場規模約為 120 億美元，有望在 2020 年達到近 200 億美元，年均復合增長率達到 11.6%，如圖 1 所示，遠超傳統半導體行業個位數的增速[2]。圖 2 給出了按應用類別劃分的全球 MEMS 市場總規模。

1.2 我國 MEMS 市場

近年來硬件創新市場逐漸轉移國內，中國市場對于 MEMS 傳感器的需求增速遠高于全球 MEMS 市場，約為 13.9%，增速遠高于全球 MEMS 市場增速，預計到 2020 年總市場規模達近 60 億美元。中國 MEMS 行業從下游應用來看，汽車電子和消費電子同樣是主要的增長動力，2010～2015 年汽車電子和消費電子領域的 CAGR 分別為 12.4%和 10.6%，如圖 3 所示。由于中國消費電子和汽車電子的產業鏈國產化進程加快，預測消費電子的年均復合增長率將達到 17.2%，汽車電子達 10.3%[1]。圖 4 給出了中國 MEMS 市場按應用劃分情況。

中國傳感器產業目前已經形成從技術研發、設計、生產到應用的完整產業體系，部分細分領域已躋身世界領先水平[3]，“十二五”期間，中國敏感元器件及傳感器產業以 20.9% 的年均復合增長率實現了高速發展。但就總體水平而言，國產的傳感器產品仍以中低端為主，技術水平相對落后[4]。中低檔產品基本可以“自給自足”，但中高端傳感器進口占比達 80%，數字化、智能化、微型化產品較欠缺。

2 可穿戴設備市場

智能可穿戴終端是指可直接穿在身上或整合到衣服、配件中，且可以通過軟件支持和云端進行數據交互的設備。當前可穿戴終端多以手機輔助設備出現，其中以智能手環、智能手表和智能眼鏡最為常見[5]。

2.1 全球可穿戴設備市場

IDC 2017 年 3 月公布了 2016 年第四季度及全年的全球可穿戴設備市場報告。2016 年第四季度，全球可穿戴設備出貨量為 3 390 萬部，同比增長 16.9%；全年則增長 25.0%，達到 1.024 億部，首次突破億部。老牌勁旅 Fitbit 依然是第一，650 萬部的出貨量、29.0% 的份額，無人能比；但季度環比下降 22.7%，全年則微增 2.4%，達到 2 250 萬部，份額為 22.0%，下降 4.8 個百分點。小米 2016 年第四季度的出貨量為 520 萬部，猛增 96.2%；全年增長了 31.0%，出貨量為1 570 萬部，市場份額升至 15.4%。蘋果的 Apple Watch 全年出貨量下跌 7.9%，至 107 萬部，份額為 10.5%，如表 2 所示。

IDC 預測，隨著可穿戴設備廠商隊伍的壯大，以及快速提升的消費者認知度和需求，將使可穿戴設備在 2015～2020 年出現兩位數的增長，從而推動可穿戴設備出貨量在 2019 年超過 2 億部，到 2020 年達到 2.371 億部。

2.2 我國可穿戴設備市場

IDC《中國可穿戴設備市場季度跟蹤報告（2016 年第四季度）》顯示，中國可穿戴設備市場在 2016 年依然保持了快速發展的態勢，全年市場出貨量較 2015 年增長 68.1%。2016 年第四季度中國可穿戴設備市場出貨量為 1 243 萬部，同比增長 53.5%。其中，以手環、兒童手表、智能跑鞋為代表的基礎可穿戴設備同比增長 62.7%。

但值得注意的是，以智能手表為主的智能可穿戴設備同比下降 14.1%，而原因就在于產品的同質化嚴重[6]。IDC 預測，到 2020 年，我國可穿戴設備出貨量將達到 8 300 萬部，未來 5 年的年均復合增長率為 28.5%。

目前，中國的智能可穿戴設備市場依然處于嘗試型的產品驅動階段，市場表現受產品換代等外部因素影響較大。未來，隨著智能可穿戴設備的獨立性增強，場景體驗和應用模式將更加優化成熟，用戶需求被充分培養和調動后，市場將從嘗試型的產品驅動過渡為成熟型的需求驅動，并迎來穩定快速的增長。

3 物聯網市場

有數據顯示，2015 年全球物聯網市場規模達到 624 億美元，同比增長 29%。到 2018 年全球物聯網設備市場規模有望達到 1 036 億美元，2013～2018 年年均復合增長率將達 21%[7]，如圖5 所示。

同時，越來越多的物品和設備正在接入物聯網。2015 年全球物聯網設備數量已經達到 49 億臺[7]，2016 年累積設備數目將可達 63.92 億臺，到 2020 年全球使用的物聯網設備數量將增長至 208 億臺。預計到 2018 年物聯網設備數量將超過 PC、平板電腦與智能手機存量的總和。2019 年新增的物聯網設備接入量將從 2015 年的 16.91億臺增長到 30.54 億臺，如圖 6 所示。

在我國，物聯網被國家列入“十三五”規劃的重點發展領域，物聯網在中國的發展同樣如火如荼。根據工信部發布的數據，2014 年我國物聯網產業規模達到 6 000 億元，同比增長 22.6%；2015 年產業規模達到 7 500 億元，同比增長 29.3%；預測到 2020 年中國物聯網的整體規模將超過 1.8 萬億元，如圖 7 所示。

物聯網作為通信行業的新興應用，在萬物互聯的大趨勢下，市場規模將進一步擴大。隨著行業標準完善、技術不斷進步、國家政策扶持，中國的物聯網產業將延續良好的發展勢頭，為經濟持續穩定增長提供新的動力。移動互聯向萬物互聯的擴展浪潮將促使我國創造出相比于互聯網更大的市場空間和產業機遇[8]。

4 工業機器人

據預計，2017 年全球服務機器人市場規模將達到 450 億美元，未來 5 年（2017～2021 年）年均復合增長率為 16.9%，2021 年全球服務機器人市場規模將達到 820 億美元。

2016 年 4 月，工信部印發《機器人產業發展規劃（2016～2020 年）》，將機器人作為重點發展領域，引導我國機器人產業快速、健康、可持續發展。同年 12 月，工信部制定了《工業機器人行業規范條件》，加強工業機器人產品質量管理，規范行業市場秩序。工業機器人產業加速發展，已成為十分可期的爆發式增長戰略性新興產業。

2016 年，我國工業機器人產量已經達到 7.24 萬臺，同比增長 34.3%[9]，銷售量約占全球的1/4，是全球最大的工業機器人消費市場。業界預計，未來 10 年，中國工業機器人市場的總規模將達 6 000 億元[10]。

目前，中國有 3 000 余家工業機器人制造、服務企業，產業格局已初步形成，目前處于成長期，自主品牌市場占有率僅為 32%，高端市場國外產品占 95%，關鍵核心部件仍依賴進口。每萬人擁有的機器人臺數只有國際平均水平的一半，是先進國家的15%。

根據中國機器人產業聯盟發布的數據，國產機器人產品結構調整升級、產業結構逐步改善，如多關節機器人占比持續提升。從機械結構來看，2016 年上半年國產坐標機器人保持龍頭地位且銷售加速，銷量超過 8 100 臺，占國產工業機器人總銷量的 42.1%，比 2015 年提高 4.7 個百分點。多關節型機器人 2016 年上半年累計銷售 6 225 臺，同比增長 67.2%，增速與 2015 年基本持平，在工業機器人總銷量中占 32.3%，比 2015 年全年占比提高 5 個百分點。工廠物流機器人銷量超過 1 000 臺，同比增速高達 71.3%，占機器人銷售總量的比重與 2015 年持平。平面多關節機器人銷售 1 750 臺，同比增長 12.6%，占總銷量的比重比 2015 年回落 4.7 個百分點。

圓柱坐標機器人累計銷售 563 臺，同比增長17.8%。并聯機器人 2016 年上半年銷售有所回落，完成銷售 330 臺，同比下降 7%。

從應用行業來看，2016 年國產工業機器人廣泛地服務于國民經濟 37 個行業大類，與 2015 年相比應用領域更為廣闊。其中以 3C 制造業（計算機制造、通信設備制造和其他電子設備制造業）和汽車制造業在國產工業機器人銷售總量中的占比最高，分別占 30% 和 12.6%。特別是 3C 制造業，占比較 2015 年同期提高近 20 個百分點，進一步表現出中國完備的制造業門類，為工業機器人的應用提供了廣闊的市場空間[11]。

5 VR/AR（虛擬現實/增強現實）

虛擬現實（Virtual Reality，VR）是一種運用計算機仿真系統生成多源信息融合的交互式三維動態實景及動作仿真使用戶產生身臨其境體驗的技術。該技術通過調動用戶的視覺、聽覺、觸覺和嗅覺等感官，讓用戶沉浸于計算機生成的虛擬環境中，創造一種全新的人機交互形式。與虛擬現實緊密聯系的增強現實（Augmented Reality，AR）是一種將屏幕中的虛擬影像通過光電技術處理將之與現實世界融合并與用戶互動的技術。VR 設備對于數據處理、數據傳輸和圖像顯示的要求遠高于目前的電子計算機，而 AR 除了需要創建具有真實感、沉浸感的虛擬影像，還要與現實影像無縫銜接，所需要的運算量比 VR 又高出了一個檔次。

虛擬現實的概念雖然早在 20 世紀 60 年代就被提出來，但是由于電子和光學技術存在較大瓶頸，始終未能有體驗良好的產品出現。近幾年，隨著芯片技術及顯示技術的突破，VR 產業迎來了一輪爆發。特別是在 2016 年美國消費電子展上，虛擬現實產品成為展會的絕對主角[12]。

SuperData 2017 年 3 月發布的報告顯示，2016 年全球 VR 總產值超 18 億美元，其中 PC 端占據 7.18 億美元，移動端占據 6.87 億美元，主機端占據 4.11 億美元。

2016 年 VR 頭盔全球出貨量為 630 萬臺，其中三星 Gear VR 出貨量高達 451 萬，市占率超71%，是市場中最暢銷的 VR 頭盔。其他競爭對手包括 PS VR、HTC Vive、Oculus Rift，2016 年出貨量總和僅為 142 萬臺。 PS VR 銷量緊跟在 Gear VR 之后，2016 年共出貨 75 萬臺。HTC Vive 2016 年出貨量為 42 萬臺，Oculus Rift 則為 25萬臺。2017 年全球 VR 硬件營收預計將達到 36 億美元，同比增長 142%。預計 2017 年 VR 頭戴設備的出貨量將增長到 500 多萬臺。中國市場增長更加迅猛[13]，全年同比增長將達到 441.2%。

IDC 于 2017 年 3 月發布的評估報告顯示，未來 4 年增強現實（AR）的市場規模將會是虛擬現實（VR）的兩倍。預計 2021 年 AR 和 VR 設備的總發貨量有望超過 9 940 萬臺，而目前 AR 和 VR 設備的總發貨量為 1 010 萬臺[14]。

盡管當前虛擬現實（VR）設備在收入方面占據市場主導地位，但 IDC 認為未來增強現實（AR）將迎來迅速發展。2016 年 AR 設備的總營收為 2.09 億美元，2021 年有望突破 487 億美元。而 VR 設備 2016 年的總營收為 21 億美元，2021 年有望增長到 186 億美元，如圖 8 所示。因為 AR 設備平均比 VR 設備貴 1 000 美元，所以導致 AR 在最初不會有太多的消費者。

2016 年中國虛擬現實市場總規模為 68.2 億元，尚處于市場培育期。伴隨著 Oculus Rift、HTC Vive、索尼 PS VR 等多款產品的上市，2017 年會迎來 VR 快速發展期。基于整體市場、產品成熟度及關鍵技術等指標的估判，賽迪顧問對虛擬現實發展預測傾向樂觀，預計到 2020 年市場進入相對成熟期，規模將達到 918.2 億元，年均復合增長率達 125.3%[15]，如圖 9 所示。

近年來，國內外對虛擬現實的投資非常火熱。2015 年全球 VR/AR 領域共獲得 6.9 億美元投資，2016 年投資規模增長至 23.2 億美元，增長率達 236.2%，高于其他領域的投資增幅[15]。從整體上看，與 2015 年大部分 VR 投資偏向視頻、游戲不同，2016 年投資硬件增幅最大，主要得益于硬件廠商 Magic Leap 的大額融資。除此之外，投資更偏向于廣告營銷等變現價值更高的領域，以及更具技術價值的軟件和解決方案領域。從產業鏈環節來看，2016 年廣告/營銷獲得的投資額占 VR 領域總投資的 8%，雖然占比不算高，但是增幅達到438.0%，如圖 10 所示，僅次于硬件環節。

6 人工智能（AI）

人工智能（Artificial Intelligence，AI）是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學，該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等[16]。2016 年 3 月李世石大戰 AlphaGo，人工智能快速進入大眾視野。

資本市場敏銳地捕捉到人工智能的商業化前景，我國人工智能領域投融資熱度快速升溫。2012～2015 年，我國人工智能行業的投融資金額、次數及參與機構數量等均迅速增長，年均復合增長率超過 50%，2015 年人工智能行業的投資額已達到 2012 年的 23 倍，如圖 11 所示，充分表明資本市場對于人工智能發展前景的認可。

未來 5 年，我國人工智能市場空間廣闊，發展速度遠超全球。2020 年全球 AI 市場規模將達到 1 190 億元，年均復合增長率約為 19.7%，如圖 12 所示。同期，中國人工智能增速將達 91 億元，年均復合增長率超 50%，如圖 13 所示，遠超全球增速。

從資本市場投融資數據可知，國內企業多從應用層布局人工智能。目前我國獲得人工智能投資的企業中約有 71% 為應用類企業、26% 為技術類企業，基礎資源類企業僅占 3%，其中軟件服務類企業占據所有獲投企業的 83%。另外，與國際上重點投資機器學習不同，技術類企業的投融資超半數聚焦于機器視覺領域，投資機器學習的僅占 9%，且多為巨頭型企業[16]。

根據《中國智能產業發展白皮書》預測，2016 年與 2017 年語音識別技術市場的同比增速將分別達到約 47% 和 70%，如圖 14 所示。對于計算機視覺，人臉識別技術仍將是應用層面的主要關注點，市場增速將在較高水平保持平穩，如圖 15 所示。根據《中國人臉識別行業研究及發展趨勢預測》，未來 5 年人臉識別市場規模將保持 20%～30% 的高速增長水平。

7 結語

中國集成電路產業在《國家集成電路產業發展推進綱要》的指引和國家集成電路產業投資基金的支持下，持續快速挺進，在全球引起較大的反響。在新興應用領域，中國集成電路產業與先進地區之間還有一定的差距。在產業的大環境尚不夠完善的條件下，中國集成電路產業的崛起之路難免會遇到一些坎坷。