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【原创研究】万物触手可及,世界近在咫尺 —— 浅析物联网行业发展前景
来源: 苏泊尔产业资本-李光辉日期:2020-07-25浏览量:547

新冠肺炎疫情发生以来,5G以“大带宽、低时延、广联接”的特性,在抗击疫情中初露锋芒,为复工复产提供了重要支撑。为对冲新冠疫情影响,今年3月份,中央提出了以5G基站为首的新基建,驱动新一轮科技革命和产业变革,拉动社会经济发展。相较于1G4G解决“人与人”之间的通信,5G更聚焦“物与人”“物与物”之间超高带宽、低时延、广连接的通信。5G所聚焦的“物与物”的联接,便是5G相较于以往最大的变革,即服务对象由人延伸至物国际电信联盟在设计5G愿景时,就将万物互联作为5G技术的重要使命在推进,物联网是5G时代最核心的应用之一。


具体来看,物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸,它利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别,通过网络传输互联,计算、处理和分析,实现人与物、物与物信息交互和无缝对接,达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策目的。今天我们就一起来看物联网的产业链和核心环节。

 

一、物联网行业产业链


 

从物联网数据传输的层次来看,物联网首先需要完成对数据的采集和存储,然后通过通信网络将数据进行传输和共享,随后对数据进行管理和分析,方式包括边缘计算和云计算,最后将管理和分析后的数据应用于包括消费、政策、商业驱动的物联网应用场景,以实现万物互联,故物联网行业的产业链可以概况为“端----用”。

 

(一)端—物联网终端


物联网终端是物联网的“五官”,主要功能为采集外接信息,具有感知与收集信息的能力。端的构成主要包括各类基础芯片、传感器及RFID、射频识别技术、二维码技术和蓝牙技术等感知装置。从技术上看,物联网终端的核心技术主要是MEMSRFID,其中RFID已比较成熟,在物流、销售领域大规模应用多年。


1、传感器是物联网的核心器件


传感器是物联网的核心器件,是连接物体与数据的基础设备,可将自然信号转换为电信号,对信息进行处理和存储。根据中国信通院数据,中国传感器市场规模保持较快增长,
2019年达到1678亿元,同比增长13.99%,近5年年化增长率为13.96%,保持两位数的增长率,贡献全球增速的大部分。预测未来五年年均复合增长率约为12.66%2021年将突破2000亿元。

 

2MEMS是物联网终端最重要的技术


MEMS
具有高性能、低功耗和高集成度的优势,是物联网终端最重要的技术,是物联网时代驱动变革最重要的力量之一。MEMS传感器由于带有智能化芯片,实际上是结合了半导体设计生产以及封装、机械和电子等学科的交叉产品,在消费电子、汽车电子、医疗电子、光通信、工业控制等多个市场高速成长,助推MEMS行业发展势头加强。全球和中国市场呈现稳步增长,中国已成为全球MEMS市场发展最快的地区,2018年中国MEMS整体市场规模达到504.3亿元,预计2021年将达到851.1亿元。

 

(二)管—物联网通信层


通信层是物联网的“交通”,通过通信技术把物联网终端获得的数据信息高效传输。物联网的关键在于物与物之间的通信技术,通信层主要承担通信职能。


1、无线模组是承载通信技术的关键部分


 

无线通信模块使各类终端设备具备联网信息传输能力,是连接物联网感知层和网络层的关键环节,属于底层硬件环节,具备其不可替代性。无线模组行业的下游分散,包括共享经济、农业环保、医疗健康、车联网等子领域,故厂商的核心竞争力来源于产品的覆盖广度。智研咨询预计2020年市场需求分别达1.04亿块、9220万块;未来三年消费物联网、工业物联网等需求量亦大幅提升。

 

2、通信技术是物联网的核心技术 

物联网的通信技术分为有线通信技术和无线通信技术,由于有线通信技术难以满足万物互联的要求,因此主流为无线通信技术。无线通信技术主要分为远距离和短距离两大类,其中远距离无线通信技术包括蜂窝移动通信技术(2/3/4G/5G)和LPWA(低功率广域网)技术LoRaSigfoxeMTCNB-IOT等,短距离无线通信技术包括蓝牙、WIFIZigBeeZwave,而通信距离和和数据传输速度决定技术要求。不得不提的是,就在今年的79日,国际电信联盟召开会议,将NB-IoT纳入了5G标准,未来NB-IoT将进入高光期。

 

从连接分布看,物联网连分布大致是“136”的比例,10%“高速率”,30%“中速率”,60%“低速率”。市场研究机构Counterpoint的数据显示,截至2019年底,国内三大运营商的物联网连接数约为11.5亿个,2G占比约为42%、其承载的连接数将近5亿。而2G/3G(中国移动3G已经退网)所涉及的低速率和中速率场景加起来的占比规模超过9成,未来到2025年,全球物联网蜂窝连接数有望突破50亿大关,其中NB-IoT的贡献比将接近一半。


 

(三)边和云—物联网“大脑”


边和云是整个物联网体系中数据计算和存储的环节,是物联网的“大脑”。通过云计算平台进行信息处理,应用层可以对感知层采集数据进行计算、处理和知识挖掘,从而实现对物理世界的实时控制、精确管理和科学决策。

随着云端数据处理能力下沉并贴近数据源头,边缘成为物联网产业的重要关口,在网络边缘侧分析、处理与存储将成为数据处理的核心方式之一,边缘侧根据命令的复杂程度判断是否上传至云端处理,由云平台承担边缘计算运算外的数据处理部分。

 

边缘计算解决了物联网应用场景对更高安全性、更低功耗、更短时延、更高可靠性、更低带宽的要求,还可以大限度的利用数据,进一步的缩减数据处理的成本,在边缘计算的支持下,大量物联网场景的实时性和安全性得到保障。信通院数据显示,未来将有超过75%的数据需要在网络边缘侧分析、处理与储存,故边缘计算成为新一轮布局重点,多路巨头立足优势纷纷进入,包括通信企业、工业企业和互联网企业等。


(四)用—物联网的承载领域


用是物联网的承载领域,是物联网在现实中的具体应用。从不同的驱动力出发,可以把分为消费驱动型、政府驱动型以及产业驱动型应用。其中,消费驱动型主要面向个人消费者;政策驱动型则与管理城市、民生有关;产业驱动型则更多由相关企业看好并推动。


现阶段中国物联网发展主要依赖政策导向,依赖“新基建”、中国制造2025”等政策大力支持,物联网在某些行业的快速落地。当前中国政策驱动的物联网应用落地快于企业自发的物联网应用需求,而消费者自发的物联网需求总体慢于企业的自发需求。相对于海外其他市场,国内政策驱动型的物联网应用已远远快于海外市场。


从消费驱动型物联网看,消费物联网热点迭起,经过业界多年的积累和探索,智能音箱、智能门锁、智能手表等风生水起,已经体现出消费驱动型物联网改善人们的衣食住行等作用;而产业驱动型物联网则体现出巨大的潜力,特别是工业物联网,能够通过将各种技术融入到工业生产,为企业降本增效,带来价值。根据
MarketsandMarkets研究报告显示,2020年全球智能制造市场规模将达到2147亿美元,预计到2025年,这一数据将增至3848亿美元,期间年复合增长率约为12.4%。而中国2019年工业互联网市场规模达到6060亿元,预计到2020年,中国工业互联网市场规模将近7000亿元。

 

二、物联网行业图谱


通过上述产业链可以看到,物联网核心环节可以由数据的流动来进行关联后,其全产业链图谱十分清晰,具体如下: 

 

三、物联网未来展望


站在当前的市场环境去展望未来,随着5G、大数据、人工智能等技术不断积累和快速升级,物联网产业链将逐渐完善和成熟,畅想未来,物联网未来的发展空间广阔。


1、海量信息提升行业应用价值


随着5G带来的基础设施改善,新技术、新设备、新应用将不断普及,智能终端的数量持续呈现爆炸式增长,并形成了海量的数据信息,拉动物联网与数据信息相关的挖掘、分析,提升行业的应用价值。未来,随着应用的不断深入,未来物联网将逐步从小范围局部性应用向较大范围规模化应用转变,从垂直应用和闭环应用向跨界融合、水平化和开环应用转变,上述因素推动物联网行业不断快速扩展。


2、物联网平台将成为未来竞争关键


近年来,虽然智能终端及应用数量呈现爆炸式增长,但产生的物联网碎片化十分明显。未来如何提升规模化、打通主要类别终端设备之间的数据连接,并构建具备多功能、协同化特点的产业生态成为行业的竞争热点。因此,在产业发展的同时,提前布局物联网平台服务,提升在物联网垂直应用的深度整合能力,构建自身的物联网生态圈,将成为未来厂商的竞争关键。


3、边缘计算和人工智能深度融入物联网,驱动行业发展


随着 5G 等通信技术的技术进步和商业化加速,网络延迟、数据传输量较小及终端连接密度小的问题已逐渐解决,而终端设备处理信息的能力将成为物联网瓶颈。在传统的CPU架构难以满足高实时性、高智能化场景的情况下,通过数据积累和算法训练而开发出的物联网高性能 AI芯片不断面世,未来人工智能的技术进步和深度融合,使得终端设备处理信息的能力大幅提高,边缘计算成为主流信息处理方式。除人工智能的驱动外,为了保障数据和在更短的时间内运行,保障业务的可靠性和数据的安全性,未来越来越多的云计算服务也会主动从云端向网络边缘迁移,深度融入物联网。未来边缘计算和人工智能的深度融入,将大大促进物联网的便利,驱动行业发展,使得物联网触手可及。