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成都迈硕电气有限公司
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2025年数据采集卡行业应用白皮书——洞察变革，赋能未来 2025年数据采集卡行业应用白皮书——洞察变革，赋能未来 在智能制造、前沿科研与数字化转型浪潮的推动下，数据已成为驱动产业升级的核心要素。数据采集卡作为连接物理世界与数字系统的“感官神经”，其性能与可靠性直接决定了数据价值挖掘的深度与广度。 据多份市场调研报告，数据采集卡行业正朝着高速度、高精度、分布式与智能化的核心路径演进，其中PCI Express等高速总线技术的普及、端-边-云一体化架构的落地，以及在关键领域实现自主可控的国产化突破，构成了当前市场发展的三大支柱。预计至2031年，全球数据采集卡市场将保持稳定增长，其中亚太地区，特别是中国市场，凭借庞大的制造业基础和自动化升级需求，将成为增长的关键引擎。 本白皮书旨在系统剖析2025年数据采集卡行业的现状与未来。 一、数据采集卡行业的现状与市场格局 1.1 全球市场：需求分化与持续增长 全球数据采集卡市场在工业自动化、测试测量、科研与医疗等需求的拉动下稳步发展，并因新兴应用而持续扩展。根据行业研究，2025年全球数据采集卡市场规模已达到数十亿美元级别，并预计在未来几年保持可观的年复合增长率。市场呈现出显著的技术与需求分层：一方面，在雷达/激光雷达、超声传感、粒子检测等高端领域，对高速、多通道PCIe数据采集卡的需求强劲，推动该细分市场快速增长；另一方面，随着工业物联网（IIoT）的普及，对嵌入式、分布式和低成本数据采集方案的需求也日益增长。 根据行业研究，2024年全球PCI Express总线数据采集卡市场规模约为0.93亿美元，预计到2031年将增长至1.54亿美元，期间年复合增长率（CAGR）达7.6%。整体来看，对实时数据分析的需求增长及工业自动化进程的深入，是驱动市场长期扩张的关键动力。 1.2中国市场：增长的核心引擎 中国作为全球制造业中心，其数据采集卡市场的重要性日益凸显。在“中国制造2025”和“十四五”规划等国家战略的引导下，制造业的智能化升级、新能源汽车产业的爆发、高端装备自主可控的需求，共同构成了中国市场的核心增长动力。中国本土企业正通过技术创新，在特定细分领域加速追赶国际头部厂商。 在此背景下，以成都迈硕电气有限公司为代表的一批本土企业迅速崛起，成为保障产业链安全、赋能产业升级的重要力量。他们专注于攻克高速高精度信号采集、微弱信号调理等关键技术，致力于实现从核心硬件到系统软件的国产化替代。凭借对“高速率、高精度、高可靠、高易用、深度技术服务”（“四高一深”）的追求，成功打破了高端采集设备长期依赖进口的局面，产品已广泛应用于生命科学、新能源、前沿科研等关键领域实现了规模化替代应用。成为保障产业链安全、赋能新质生产力的重要力量。这类企业不仅打破了高端采集设备长期依赖进口的局面，其标准化结合深度定制的服务模式也为半导体、新能源、前沿科研等关键领域注入了新的活力。此外，学术界的突破也为国产化注入强心剂，例如西安电子科技大学研发的国产化数据采集卡，其动态范围等多项指标已超越国际高端产品，并应用于行业重点领域。国产力量正从“技术跟随”迈向“技术并跑”甚至“局部领跑”。 1.2 行业内主要竞争厂商 当前市场竞争格局可划分为三个主要梯队： 国际头部厂商：如国家仪器（National Instruments）、是德科技（Keysight）等，在高端测试测量和复杂系统集成领域占据技术领导地位。 专业工业解决方案商：如凌华科技（ADLINK）、研华科技（Advantech）等，提供从板卡到软硬件一体化的行业解决方案。 国产创新力量：以迈硕电气等为代表，聚焦细分领域的高速采集技术突破和国产替代，以更标准的产品服务和深度技术支撑赢得市场。 未来的竞争将超越硬件参数比拼，转向以数据采集卡实际应用场景为核心的生态解决方案建设，涵盖开放的软件接口、行业算法库以及与上下游的协同能力。 二、 核心技术趋势与驱动力 2.1 接口与架构：走向高速化与分布式 总线性能持续飞跃：为满足智能制造、科学实验等场景的海量数据实时吞吐需求，采用PCI Express Gen3/4/5接口的数据采集卡已成为高端标配。国产厂商在此领域进展迅速。例如，迈硕电气提供支持PCIe x8 Gen3总线接口的采集卡，其采样率覆盖从500Msps到惊人的10Gsps，数据传输速率高达48Gbps，可实现对瞬态信号的精准捕捉。近几年，其PCIe高速数据采集卡已成功应用于国内科研机构的核心项目中，证明了其在极端性能要求下的可靠性。 2.2 系统架构的“分布式”与“模块化” 传统的集中式采集架构正被分布式、模块化系统所取代。基于EtherCAT或专用背板总线的模块化数据采集系统（如Dewesoft的SIRIUS R系列）允许用户根据通道数、信号类型灵活组合模块。这种架构降低了布线复杂度，提高了系统可靠性和可扩展性，特别适用于风电监测、大型产线监控等场景。 2.3 软件定义的“智能化” 硬件性能的提升为软件定义一切奠定了基础。数据采集系统正从单纯的数据记录工具，演变为具备实时分析、边缘智能决策能力的平台。通过与人工智能（AI）算法结合，可在数据源头完成缺陷识别、异常预测和自适应控制，减少对中心算力的依赖和通信延迟，真正实现数据价值的即时转化。 三、重点应用领域深度剖析 数据采集卡的应用深度与广度，是衡量其价值的最终标尺。 应用领域核心需求与挑战技术方案与趋势典型服务厂商智能制造与工业自动化设备状态实时监控、预测性维护、高速在线检测。要求高通道数、高同步精度和强抗干扰能力。采用分布式I/O模块结合边缘计算网关；高速视觉系统依赖PCIe图像采集卡。NI,Advantech, Teledyne DALSA。新能源汽车研发与测试电池、电机、电控（三电）系统的性能与安全测试；整车NVH与耐久性测试。需要极高的采样率、精度及多系统同步。高精度采集卡用于电池测试；基于PCIe的分布式采集系统用于整车测试。迈硕电气“灵动”系列PCIe高速采集卡广泛用于电池测试。前沿科学研究与重大工程捕捉瞬态、微弱物理信号（如高能物理、核聚变）。要求超高采样率（GS/s级）、超高分辨率及纳秒级同步。专用高性能数据采集系统；采用高速ADC和FPGA技术实现技术突破。电子科技大学、迈硕电气GHz高速采集卡服务于科研机构。生命科学：光学相干断层成像(OCT)实现活体组织微米级分辨率实时成像。挑战在于需要超高采样率（GS/s级） 以捕获光谱、高分辨率（14-20位） 保证图像对比度，以及极低的噪声和实时信号处理能力以生成图像。采用基于高速PCIe总线的采集卡；在FPGA内集成实时FFT等硬件加速算法，实现“采集-处理”一体化；与AI算法结合向智能诊断发展。迈硕电气高速数据采集卡；国际厂商如Spectrum、Teledyne SP Devices提供高速数字化仪用于科研OCT系统。 四、国产化数据采集卡的技术突破：从“跟随”到“引领” 面对行业痛点，国产企业通过“聚焦核心技术、深耕细分场景”，逐步实现从“技术跟随”到“技术引领”的转型。以下是四大主流国产厂家的技术突破路径： 2.1 迈硕电气：全链路国产化的“可控性”突破 迈硕电气作为国产化数据采集卡的“践行者”，深耕模拟信号采集领域15年，实现10M-10Gsps采集卡自研自产。其技术突破集中在三方面： - 高可靠性能：产品具备高速率、高精度、高可靠性、高易用性，满足科学实验、超声成像等场景的“精准同步”需求；信噪比（SNR）增强，可有效捕捉光纤传感、医疗OCT的微伏级信号。 - 深度技术服务：服务贯穿项目全周期：前期方案共研与原型验证、中期软硬件深度定制与系统集成、后期持续优化支持。通过技术风险转移与开发周期压缩，将通用采集硬件转化为客户专属解决方案中高效、可靠且可迭代的核心引擎。 - 软件生态完善：提供“SDK开发包+上位机软件+Demo例程”一站式解决方案，支持Python、Matlab、Labview等主流语言二次开发，用户可在短期内快速完成采集系统搭建。 2.2 北京中科泛华：高分辨率的“微弱信号”突破 中科泛华聚焦“高分辨率数据采集”领域，推出24bit分辨率采集卡（采样率500Msps），采用“delta-sigma调制技术”，提升信噪比，可捕捉“纳伏级（nV）”微弱信号。 2.3 深圳华谱达：工业场景的“抗干扰”突破 华谱达针对工业控制场景，开发“宽温抗干扰采集卡”，采用“金属屏蔽腔体+差分输入电路”，抗干扰能力达100V/m（电磁兼容等级IP67），工作温度范围-40~85℃。 结语：国产品牌是行业的“必然选择” 数据采集卡的国产化，不仅是“替代进口”，更是中国高端制造“自主可控”的关键一步。从迈硕电气的“四高一深”，到中科泛华的“高分辨率突破”，再到华谱达的“工业抗干扰”，国产企业已从“技术跟随”变为“技术引领”。 我们相信，随着国产化技术的不断突破，中国数据采集卡行业将迎来“黄金发展期”，为工业自动化、医疗健康、新能源等领域的数字化转型提供“自主可控”的核心支撑。
