Mercado de sensores de ondas acústicas a granel en América del Norte: tendencias de la industria y pronóstico hasta 2029

Análisis y tamaño del mercado de sensores de ondas acústicas a granel en América del Norte

Las partículas suspendidas en el aire de tamaño micrométrico se pueden detectar mediante dispositivos de ondas acústicas masivas (BAW). Una sustancia piezoeléctrica intercalada entre dos electrodos constituye el resonador de un dispositivo BAW. Para crear una onda mecánica en el resonador, se aplica un campo eléctrico alterno a la capa piezoeléctrica utilizando los dos electrodos. El resonador muestra una frecuencia de resonancia que, entre otras cosas, está influenciada por la carga de masa. Un circuito sensible a la frecuencia puede identificar el cambio en la frecuencia de resonancia que resulta del contacto de las partículas con el resonador midiendo el cambio en la carga de masa.

Data Bridge Market Research analiza que se espera que el mercado de sensores de ondas acústicas a granel de América del Norte alcance un valor de USD 2724,96 millones para 2029, con una CAGR del 12,8 % durante el período de pronóstico. El informe de mercado de sensores de ondas acústicas a granel también cubre en profundidad el análisis de precios, el análisis de patentes y los avances tecnológicos.     

Definición de mercado

Se sabe que una onda acústica estacionaria se produce mediante una señal eléctrica en la masa de un material piezoeléctrico en un dispositivo electromecánico conocido como sensor de ondas acústicas en masa. Este dispositivo, en su forma más básica, consta de dos electrodos metálicos y una sustancia piezoeléctrica. El espesor y la frecuencia natural del material se utilizan como criterios de diseño para lograr la frecuencia de funcionamiento deseada. Los diseños más complejos emplearán una topología de escalera o de red para un mejor control de las frecuencias de funcionamiento. La arquitectura de escalera o de red se utilizará en sistemas más complicados para controlar mejor las frecuencias de funcionamiento.

Dinámica del mercado de sensores de ondas acústicas a granel en América del Norte

En esta sección se aborda la comprensión de los factores impulsores, las ventajas, las oportunidades, las limitaciones y los desafíos del mercado. Todo esto se analiza en detalle a continuación:

Conductores

• Proliferación de dispositivos inteligentes como teléfonos móviles en toda la región

A medida que el mundo se digitaliza, la penetración de teléfonos inteligentes y teléfonos móviles aumenta rápidamente. La comunicación se ha vuelto más sencilla con la presencia de teléfonos móviles y otros dispositivos inteligentes en el mercado. La red móvil ha simplificado la conexión con cualquier persona en todo el mundo a través de redes de telecomunicaciones. Estas industrias de telecomunicaciones están mejorando su red de comunicación con la adopción de la tecnología de ondas acústicas masivas, lo que se espera que impulse significativamente la demanda del mercado de sensores de ondas acústicas masivas.

• Adopción de sensores acústicos masivos en la industria automotriz y otras industrias comerciales

Los dispositivos de ondas acústicas masivas se han utilizado comercialmente durante muchos años. Entre ellos se incluyen aplicaciones automotrices (sensores de par y presión de neumáticos), aplicaciones médicas (sensores químicos) y aplicaciones industriales y comerciales (sensores de vapor, humedad, temperatura y masa). Los resonadores y filtros de ondas acústicas masivas (BAW) se utilizan ampliamente en el filtrado de entrada de radiofrecuencia (RF) en frecuencias UHF. Su pequeño tamaño, buenas capacidades de manejo de potencia y factores de alta calidad los hacen ideales para aplicaciones como duplexores para WCDMA y PCS1900 y filtros de entrada para DCS1800 y muchos estándares de bandas ISM de 2,4 GHz.

A medida que los sectores automovilísticos fueron adquiriendo más capacidades digitales, recurrieron a un número cada vez mayor de tecnologías inalámbricas para comunicarse con el mundo exterior. Además, muchos vehículos han implementado el soporte de conexiones de datos LTE y funcionan como pequeños puntos de acceso Wi-Fi. En los próximos años, se espera que el objetivo largamente planeado de las comunicaciones de vehículo a vehículo (V2V) y de vehículo a infraestructura (V2X) finalmente se convierta en realidad con el uso de bandas de RF de frecuencia más alta.

Oportunidades

• Demanda creciente de tecnología de ondas acústicas masivas (BAW) en la infraestructura 5G de rápido crecimiento

La tecnología de ondas acústicas en masa (BAW) se está utilizando para crear una nueva generación de filtros de radiofrecuencia (filtros de RF) debido a las frecuencias más altas y los anchos de banda más amplios asociados con 5G. Los filtros BAW son resonadores acústicos basados ​​en material piezoeléctrico en los que las características de un material piezoeléctrico de película delgada controlan la frecuencia y el ancho de banda del filtro. El espesor de la película, la geometría del elemento piezoeléctrico y las características de los electrodos que lo acompañan desempeñan un papel en la determinación de la frecuencia de paso de banda del filtro de RF en dispositivos BAW. Debido a que la frecuencia de paso de banda depende del espesor de la película, los dispositivos BAW pueden filtrar frecuencias más altas que los filtros de RF de ondas acústicas de superficie (SAW) convencionales. Por lo tanto, los filtros BAW se emplean ampliamente en frecuencias entre 2,2 y 6,0 GHz, donde la tecnología de filtro SAW está severamente restringida.

La implementación global de 5G y la rápida expansión de la Internet de las cosas están generando desafíos importantes en las tecnologías de filtrado de RF. Muchos actores del mercado han introducido recientemente filtros BAW para módulos front-end habilitados para 5G para lograr un mejor rendimiento y una mayor confiabilidad.

Restricciones/Desafíos

• Mayor coste de los sensores de ondas acústicas a granel en el mercado

Con el auge de las redes inalámbricas y 4G LTE en todo el mundo, se necesita un nuevo espectro de ondas para gestionar el tráfico inalámbrico masivo. Los sensores BAW suelen ofrecer un rendimiento superior con una menor pérdida de inserción a niveles de frecuencia más altos. Sin embargo, el coste de los sensores BAW es mucho mayor en comparación con otros sensores acústicos como el SAW (sensor acústico de superficie). Y la naturaleza costosa de los sensores BAW está impidiendo el crecimiento del mercado hasta cierto punto.

• Desafíos técnicos relacionados con los dispositivos BAW

El desarrollo de 5G presenta numerosos desafíos en términos de velocidad de datos, cobertura y minimización de tamaño. En primer lugar, las fases 5G utilizan frecuencias de radio más altas, pero la frecuencia de trabajo de los filtros BAW provoca aumentos significativos en las pérdidas acústicas y óhmicas. En segundo lugar, las bandas de frecuencia N78, N79 y N77 de 5G NR requieren 500, 600 y 900 MHz de ancho de banda, respectivamente, mientras que obtener un ancho de banda relativamente grande, hasta el 10%, también es un problema difícil para un filtro BAW basado en nitruro de aluminio (AlN). En tercer lugar, considerando el sistema de RF completo, el futuro sin duda verá un aumento en la potencia de entrada y una disminución en el tamaño del módulo. Por lo tanto, la miniaturización del módulo se convertirá en un desafío técnico en el futuro cercano.

Impacto posterior a la COVID-19 en el mercado de sensores de ondas acústicas a granel de América del Norte

La COVID-19 afectó negativamente al mercado de sensores de ondas acústicas a granel de América del Norte debido a las regulaciones de bloqueo y al cierre de las instalaciones de fabricación.

La pandemia de COVID-19 ha afectado al mercado de sensores de ondas acústicas a granel de América del Norte de manera negativa. Sin embargo, la creciente adopción de la tecnología 5G en todo el mundo ha ayudado al mercado a crecer después de la pandemia. Además, el crecimiento ha sido alto desde que se abrió el mercado después de COVID-19, y se espera que haya un crecimiento considerable en el sector debido a la mayor demanda de biosensores en el campo médico.

Los proveedores de soluciones están tomando diversas decisiones estratégicas para recuperarse tras la COVID-19. Los actores están llevando a cabo múltiples actividades de investigación y desarrollo para mejorar la tecnología involucrada en los sensores de ondas acústicas a granel. Con esto, las empresas traerán tecnologías avanzadas al mercado. Además, las iniciativas gubernamentales para el uso de tecnología de automatización han llevado al crecimiento del mercado.

Desarrollo reciente

• En febrero de 2022, TAIYO YUDEN (USA) INC., una subsidiaria de la japonesa TAIYO YUDEN CO., LTD., anunció la asociación con TTI., Inc., un distribuidor global de componentes electrónicos. Esta asociación permitirá a TAIYO YUDEN (USA) INC. ampliar su presencia y tener un impacto en sectores que incluyen las industrias automotriz y de electrificación, las infraestructuras de comunicación y más. Este desarrollo mejorará el alcance global de los clientes de la empresa.
• En octubre de 2021, Akoustis Technologies, Inc. anunció la adquisición del 51 % de las acciones mayoritarias de RFM Integrated Device, Inc. (RFMi) con una opción de compra del 49 % restante en 2022. Al sumar nuevos canales de venta y clientes en las industrias automotriz, médica e IoT, la adquisición de RFM por parte de Akoustis mejorará su inventario actual de soluciones de Wi-Fi, infraestructura de red 5G y móviles 5G. Además, Akoustis planea hacer uso de la línea de productos de control de tiempo de RFMi, mejorando considerablemente las capacidades de sus sistemas de referencia de frecuencia y tiempo recientemente desarrollados.

Alcance del mercado de sensores de ondas acústicas a granel en América del Norte

El mercado de sensores de ondas acústicas a granel de América del Norte está segmentado en función del tipo de producto, la materia prima, el parámetro de detección y el usuario final. El crecimiento entre estos segmentos le ayudará a analizar los escasos segmentos de crecimiento en las industrias y brindará a los usuarios una valiosa descripción general del mercado y conocimientos del mercado para ayudarlos a tomar decisiones estratégicas para identificar las principales aplicaciones del mercado.

Tipo de producto

• Resonador acústico de película a granel (FBAR)
• Onda acústica de corte volumétrico (S-BAW)
• Onda acústica longitudinal en masa (L-BAW)
• Onda de cordero

Sobre la base del tipo de producto, el mercado de sensores de ondas acústicas a granel de América del Norte está segmentado en resonador acústico a granel de película (FBAR), onda acústica a granel de corte (S-BAW), onda acústica a granel longitudinal (L-BAW) y onda de cordero.

Materia prima

• Nitruro de aluminio (AlN)
• Óxido de zinc (ZnO)
• Titanato de plomo y circonio (PZT)
• SiO2
• Niobato de litio (LiNbO3)
• Tantalato de litio (LiTaO3)
• Carburo de silicio (SiC)
• Arseniuro de galio (GaAs)
• Langasita (LGS)
• Fluoruro de polivinilideno (PVDF)
• Otros

Sobre la base de la materia prima, el mercado de sensores de ondas acústicas a granel de América del Norte se ha segmentado en nitruro de aluminio (AlN), óxido de zinc (ZnO), titanato de plomo y circonio (PZT), SiO2, niobato de litio (LiNbO3), tantalato de litio (LiTaO3), carburo de silicio (SiC), arseniuro de galio (GaAs), langasita (LGS), fluoruro de polivinilideno (PVDF), otros.

Parámetro de detección

• Temperatura
• Presión
• Químico
• Humedad
• Otros

Sobre la base de los parámetros de detección, el mercado de sensores de ondas acústicas a granel de América del Norte se ha segmentado en temperatura, presión, químicos, humedad y otros.

Usuario final

• Telecomunicaciones
• Electrónica de consumo
• Automotor
• Cuidado de la salud
• Aeroespacial y defensa
• Industrial
• Otros

Sobre la base del usuario final, el mercado de sensores de ondas acústicas a granel de América del Norte está segmentado en telecomunicaciones, electrónica de consumo, automotriz, atención médica, aeroespacial y defensa, industrial y otros.

Análisis y perspectivas regionales del mercado de sensores de ondas acústicas a granel de América del Norte

Se analiza el mercado de sensores de ondas acústicas a granel de América del Norte y se proporcionan información y tendencias del tamaño del mercado por país, tipo de material, proceso de fabricación e industria de uso final, como se menciona anteriormente.

Los países incluidos en el informe sobre el mercado de sensores de ondas acústicas a granel de América del Norte son Estados Unidos, Canadá y México. Estados Unidos domina la región de América del Norte, ya que alberga a muchos gigantes tecnológicos del mundo y una gran inversión en investigación y desarrollo de semiconductores.

La sección de países del informe también proporciona factores de impacto de mercado individuales y cambios en la regulación del mercado que afectan las tendencias actuales y futuras del mercado. Los puntos de datos como el análisis de la cadena de valor ascendente y descendente, las tendencias técnicas, el análisis de las cinco fuerzas de Porter y los estudios de casos son algunos de los indicadores utilizados para pronosticar el escenario del mercado para países individuales. Además, la presencia y disponibilidad de marcas globales y sus desafíos enfrentados debido a la competencia grande o escasa de las marcas locales y nacionales, el impacto de los aranceles nacionales y las rutas comerciales se consideran al proporcionar un análisis de pronóstico de los datos del país.   

Análisis del panorama competitivo y de la cuota de mercado de sensores de ondas acústicas a granel en América del Norte

El panorama competitivo del mercado de sensores de ondas acústicas a granel de América del Norte proporciona detalles de los competidores. Los detalles incluidos son una descripción general de la empresa, las finanzas de la empresa, los ingresos generados, el potencial de mercado, la inversión en investigación y desarrollo, las nuevas iniciativas de mercado, la presencia global, los sitios e instalaciones de producción, las capacidades de producción, las fortalezas y debilidades de la empresa, el lanzamiento de productos, la amplitud y la variedad de productos, y el dominio de las aplicaciones. Los puntos de datos anteriores proporcionados solo están relacionados con el enfoque de las empresas en relación con el mercado de sensores de ondas acústicas a granel.

Algunos de los principales actores que operan en el mercado global de sensores de ondas acústicas a granel son Sorex, Teledyne Defense Electronics, Broadcom, Taiyo Yuden Co., Ltd., Qorvo, Inc, Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd., quartzpro.com, Fortiming Corporation, Texas Instruments Incorporated, Balluff Gmbh, AKOUSTIS, AWSensors, MACOM, Biolin scientific, Resonant Inc. entre otros.

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