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【世经研究】物联网产业发展研究

时间:2019-05-16 06:39:47

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【世经研究】物联网产业发展研究

1、产业链全景图

物联网即万物相连的互联网,一方面物联网的核心和基础仍然是互联网,另一方面物联网将用户端之间的连接延伸和扩展到了任何物品与物品之间。

物联网、云计算、大数据三者相辅相成,又共同构成人工智能的基础;5G是物联网的连接技术之一,大连接、低时延高可靠特点专为物联网设计。

自下而上来看,物联网包括“感知层、网络层、平台层和应用层”。

物联网涉及的产业链环节较多,主要包括八个:芯片、传感器、无线模组、通信网络、物联网平台、操作系统、智能硬件(控制器)与集成应用。

2、市场规模

,移动智能终端的销售额超过2623亿美元,但增长率只有2%;虽然物联网的销售额并不太高,只有634亿美元,但是增长率达到了20%。也就是说在这些技术产业领域里面,物联网增长得最高。根据ICInsight的预测,物联网产业市场从-,平均复合年增长率高达21%,而其他ICT产品同期不超过7%。

根据工信部的数据,我国物联网产业规模达到6000亿人民币,同比增长22.6%,产业规模达到7500亿人民币,同比增长29.3%。预测到,中国物联网的整体规模将超过1.8万亿元。最有前景的应用领域是医疗保健,基础设施,公共服务等社会重大问题。物联网连接数快速增长,我国物联网连接数约8.4亿个,预计将增长317%达到35亿,其中蜂窝物联网将达8.75亿,较增长513%。

3、主要企业经营情况

现阶段物联网更多地是指运用广泛大量的物体(从高速公路到起搏器)中的传感器、执行器以及数据通讯技术等使人们可以通过数据网络或互联网来跟踪、协调或控制这些物体。这一过程中包含三个步骤:首先是取得物体产生的数据(如位置信息或更复杂的信息等),然后在数据网络中聚合这些信息,最后基于信息产生行动(包括实时行动或者基于一段时间中的数据进行过程优化)。

物联网的产业链围绕着取得信息、聚集信息与分析响应三个步骤展开。产业中很多公司着力于平台整合、运营的环节,并且积极地推动物联网系统行业应用的落地,传感器等智能元件生产商也受益于物联网行业。

4、行业经营特征分析

(1)芯片是物联网的“大脑”

低功耗、高可靠性的半导体芯片是物联网必不可少的关键部件之一;依据芯片的功能来划分,物联网芯片既包括集成在传感器/无线模组等中实现特定功能的芯片(如基带芯片、射频芯片、定位芯片、安全芯片等),也包括嵌入在终端设备中的系统级芯片——嵌入式微处理器(如MCU/SoC片上系统等)。总体而言,目前国内的芯片设计水平相对偏弱,但封测具有规模优势。

(2)传感器是物联网的“五官”

传感器是用于采集各类信息(如压力、温度、流量、位置等)并转换为特定信号的器件,广义上包括敏感元器件、RFID、定位、摄像头、测量表计等;传感器行业由来已久,近年来MEMS传感器大热,且正成为主流。目前,全球传感器市场主要由海外公司主导,如TI、ST、博世、飞思卡尔等,我国传感器企业与海外仍有较大差距,国内约70%的份额被外资企业占据。

(3)无线模组是物联网的“联网器件”

无线模组是将射频芯片、基带芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上,并提供标准接口的功能模块,可以方便各类终端集成进而实现联网;无线模组包括蜂窝类通信模组(2/3/4/5G/NB-IoT等)和非蜂窝类通信模组(WiFi/蓝牙/LoRa等),蜂窝通信模组年出货量正由千万级提升至亿级。

(4)通信网络是物联网的“通道”

物联网的连接网络包括蜂窝通信网和非蜂窝通信网,前者包括2/3/4/5G、NB-IoT、eMTC,后者包括WiFi、蓝牙、ZigBee、LoRa、SigFox、电力载波等。蜂窝物联网由电信运营商建设,适用于移动状态下需随时随地联网,或固定状态下不便布设非蜂窝网的物联网场景,该类物联网终端需要使用SIM卡/eSIM卡;目前,物联网连接数中,蜂窝物联网占比约10%左右,其中存量以2G为主,但4G占比正快速提升;非蜂窝物联网占比约90%左右,其中存量以WiFi连接为主。

(5)通信网络是物联网的“通道”

为有效解决万物互联对距离、功耗与成本方面提出的挑战,以NB-IoT、eMTC、

LoRa、SigFox等为代表的低功耗广域网(LPWAN)快速崛起。

NB-IoT和eMTC工作在授权频段上,属于蜂窝物联网,不易受到信号干扰、安全性较高,一般由电信运营商建设;LoRa和SigFox工作在非授权频段上,一般由第三方企业部署,部分电信运营商也会建设,如韩国SK建设LoRa;全球来看,在电信运营商、设备商的大力推动下,NB-IoT和eMTC已成为物联网的主流技术,虽各有优劣,但部署进度都很快,我国布局更是全球领先。

(6)平台是物联网管理的“基础”

物联网平台作为设备汇聚、应用开发、数据分析的重要承载,向上为应用开发、系统集成提供PaaS服务,向下对终端进行“管、控、营”,包括“连接管理平台(CMP)、设备管理平台(DMP)和应用开发平台(AEP)”。CMP主要用于电信运营商物联网用户管理,目前已可以通过分成较好地盈利;DMP和AEP仍处于布局阶段,未来成长空间大。DMP和AEP既可以是两个平台,也可以是一个平台的两个功能模块,提供方包括互联网企业、终端商、运营商等。

车联网中的TSP平台实际上属于DMP+AEP;TSP平台的提供方主要包括两大类:一是整车厂商,如通用安吉星、比亚迪等;二是第三方服务商,如上海博泰、九五智驾、中国移动等。目前,整车厂商对产业链的掌控力较强,自建的TSP平台相对更具优势。

(7)操作系统是物联网“动脉”

操作系统(Operating System,OS)是管理和控制物联网硬件和软件资源的程序,类似智能手机的IOS、Android,是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件,其它应用软件都在操作系统的支持下才能正常运行。

目前,发布物联网操作系统的主要是IT巨头,如谷歌、微软、苹果、华为、阿里等。如谷歌的Brillo、微软的Windows 10 For IoT、华为的LiteOS等。

(8)智能硬件是物联网的“承载”

智能硬件是集成了传感器和通信功能,可接入互联网并实现特定功能或服务的设备,广义还包括智能控制器、智能表计设备(水表、燃气表)等;按照面向的购买客户来划分,智能硬件可以分为ToB类和ToC类:ToB类:B端付费,如车载前装T-BOX、无线POS机、智能控制器、智能水表等;ToC类:C端付费的消费电子(可穿戴设备、智能家居)、车载后装设备等。

智能控制器是一种集成了MCU或DSP芯片,并辅以外围模拟及数字电子线路,置入相应计算机软件程序的电子器件,是硬件智能化的关键部件;智能控制器的下游客户多为家用电器、智能家居等企业,而随着物联网技术不断推动智能家居走向普及,促进智能控制器进入快速发展阶段。

智能控制器走向制造专业化(家电企业外包+市场集中度提高)、高附加值化(技术含量提高+应用场景丰富),并具备了“入口”优势(跨终端+跨平台)。

(9)集成应用是物联网的“落地”

集成应用指系统集成、应用开发及增值服务,是物联网的部署和落地。物联网集成应用服务一般面向大型客户或垂直行业,如政府的智慧城市、水务公司的智慧水务、工业物联网、智慧医疗等。系统集成商可以帮助客户解决各类设备、子系统间的接口、协议及安全等问题,确保客户得到一站式的解决方案;集成商须熟悉相关行业,跨行业较难,因此不同行业的集成商各有生存空间。

5、行业发展趋势

我国政府高度重视物联网产业发展,政策红利加速释放。需求层出不穷,物联网发展驶入快车道。物联网可以以多种方式,为各行各业创造价值,除了提高现有操作的效率以外,物联网还可以使新型的产品、服务和战略成为可能,如遥感器让Zipcar的用户可以以随用随付的方式享受服务。如果政策及商业化路线正确,至2025年,物联网产生的物理和数字世界的经济价值将达到每年11.1万亿美元。

未来五年中,物联网领域将经历高速的发展。从技术方面来看,首先,联网设备量在未来会稳步、高速增长,使物联网规模不断扩大;第二,无线通信网络正在经历快速的成长,4G覆盖率不断提升,5G标准的制定也指日可待;第三,云计算、大数据、人工智能的快速发展使物联网基础设施和设备的计算能力得到快速成长。从商业化方面来看,许多公司加大物联网商业化的相关投入,如Microsoft、Intel、Qualcomm、Cisco、华为等公司都已推出商业化的物联网产品,通用汽车(GM)、Tesla、Zipcar等公司也在积极推进物联网的商业化。

中国在物联网领域的优势已初步建立,主要体现在以下三方面:首先,中国早在就开始在物联网领域布局,将其列为五大新兴战略性产业之一,国家战略清晰,重视产业政策与发展实际的匹配并积极参与物联网国际标准制定。第二,目前国内共有约3万家物联网相关企业,已构建了基本完整的物联网产业体系,包括建立在制造业优势之上的物联网制造业以及物联网服务业。第三,中国是全球最大的物联网应用市场,目前物联网盈利规模仅次于美国。中国的网络用户体量最大,复杂程度最高,可以激发不断的物联网创新,催生新的产品、应用和商业模式。

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