物联网概述

来源 | 全球物联网观察

作者 | 黄羚

近年来，物联网（IoT）产业蓬勃发展，产品快速迭代、百花齐放，市场持续拓展、规模升级。我们看到阿里、小米等巨头全面发力，越来越多的企业将IoT作为新方向，越来越多的投资机构开始布局，IoT逐步由技术革新走向行业场景落地。政策助推、场景涌现、资本蜂拥、巨头入场，产业赛道日益清晰，产新君带你近距离感受IoT的巨大魅力。

物联网是实现“万物互联、万物智联”的基石。根据国际电信联盟（ITU）的定义，物联网是指通过二维码识读装置、射频识别装置、红外感应装置、全球定位系统和激光扫描器等传感设备，按照约定的协议，将物品与互联网相连，进行信息交换传输，实现智能化识别、定位、交互、监控和管理的网络。

物联网也是实现智能化社会的必要途经。超大规模的数字连接可助力传统行业实现数字化转型，显著提升各行各业的生产运营效率，带来生产力的巨大提升，赋能经济与社会，推动智能革命。

物联网产业链关键环节有哪些？物联网产业发展动力在哪里？物联网未来如何走位？本文将一一揭晓谜底。

产业链盘点：贯穿“端管云”，集合大应用

物联网产业链可以分为感知层、网络层、平台层和应用层，如图1所示。预计到物联网产业成熟期，感知层、网络层、平台层及应用层在全产业中价值占比将分别为20%、15%、35%及30%。

感知层负责收集信息，具体包括RFID及二维码等身份识别设备、传感器等状态记录设备、控制单元等执行设备、摄像头等环境监测设备以及车载雷达等运动状态捕捉设备，如图2所示。感知层作为物联网的“排头兵”，赋予物体生命，其重要性不言而喻。

图2 物联网感知层主要设备及功能

图片来源：华夏幸福产业研究院整理

面向未来，感知层设备需要向集成化、智能化及低功耗化方向迈进，边缘智能将促进行业进一步发展。

首先，集成化是指多个功能模块高度融合，囿于设计空间、成本和功耗，迫切需要集多功能于一身的产品。第二，嵌入式技术加持，可实现设备智能化。除了具有精准感知的基本功能外，通过加入微控制单元和相应信号处理算法，设备可被赋予自主行动的能力。此外，随着物联网大规模铺开，底层元器件数量快速增长，耗电量也将随之翻倍，设备对低功耗的需求日趋强烈。

伴随着产业快速发展，具备高性能、低功耗和高集成度优势的MCU（Micro Control Unit，微控制单元）和MEMS（Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统）成为感知层发展最重要的两项技术。

网络层是信息交互的通道，主要负责传输感知层获取的信息。网络传输可分为有线传输和无线传输两大类，其中无线传输是主要方式。无线传输技术按距离可划分为两类：一类是以Zigbee、WiFi、蓝牙等为代表的短距离传输技术，即局域网通信技术；另一类则是广域网传输技术。广域网传输又可分为两类，一类是工作于非授权频谱的LoRa、Sigfox等技术，另一类是工作于授权频谱下，由3GPP支持的2/3/4/5G蜂窝通信技术，以及eMTC（Enhanced Machine Type of Communication，增强机器类通信）、NB-IoT（Narrow Band Internet of Things，窄带物联网）。

麦肯锡预测，2020年物联网设备数量将达到300亿。按照传输速率不同，以NB-IoT、LoRa及Sigfox为代表的低速率传输将连接200亿设备，以蓝牙及eMTC为代表的中速率传输将连接80亿设备，以WiFi、3G、4G及未来的5G为代表的高速率传输将连接20亿设备，如图3所示。

图3 各种无线技术在2020年连接数量预测

图片来源：麦肯锡咨询，华夏幸福产业研究院整理

通信模组是网络层各种技术的硬件承载，具有标准化和定制化特点，以及一定的技术与客户门槛。然而模组投入大、销售额小、毛利低、售后周期长，即使未来通信模块需求量非常之大，从投资收益角度看，业务很难有太大的作为。

面对毛利率持续走低的窘困局面，模组厂商该如何破局？我们认为一方面可以从丰富产品形态功能入手，增加差异化元素，如集成传感器、多种通信制式芯片以及GNSS定位模块等，实现数据采集加通信及定位于一体的目的；另一方面，模组企业可延伸业务链条，例如国外模组巨头Sierra Wireless以及国内模组出货量排名第一的日海智能公司均打造了基于“云+端”的整体解决方案，有望获得产业链最大附加值。

物联网云平台居于产业生态的中央，汇集大量信息流，是整个物联网的枢纽，投资价值巨大。物联网云平台包括底层支撑平台、连接管理平台、垂直行业平台、解决方案平台四大类型。

底层支撑平台一般提供物联网的硬件系统支撑，同时具备广泛的API供客户调用。该类云平台需要大量IT基础设施，玩家主要为公有云厂商，进入门槛高，行业集中度高，代表产品包括亚马逊的AWS、微软的Azure以及阿里云。

连接管理平台依托运营商，负责SIM卡管理、套餐资费管理等。由于物联网平台连接数量大，但单用户资费低，因此多数运营商放弃自建，转而与成熟平台合作，龙头企业优势明显，代表产品包括思科的Jasper、爱立信的 DCP、沃达丰的 GDSP以及中国移动的OneNET。

垂直行业平台以具体行业为落脚点，针对行业特殊问题进行开发设计，专业性强，以终端企业自建居多，行业壁垒高，不具备可扩展性，代表产品为小米、三一重工的“根云”平台以及海尔的COSMPlat。

解决方案平台利用已有基础设施，针对各行业需求快速开发部署应用服务。传统中小型企业转型对解决方案平台需求强烈，市场空间广阔，目前呈现碎片化局面，进入门槛略低，需要快速抢占市场，代表产品包括艾拉物联、机智云以及云易智等。

总体来看，物联网产业生态复杂庞大，需求多样，物联网云平台应用前景广阔，是兵家必争之地。

应用层处于产业链最顶端，直接面向各类使用场景。根据面向对象不同，可分为To B和To C两大类，To B方面的应用包括智慧城市、智能制造、智慧交通、智能楼宇及智慧农业等，To C方面的应用包括智能家居及可穿戴设备等。

To B方面，智慧城市的主要应用包括自动跟踪水电燃气表等社会公共资源的信息，为政府提供节能降耗、减排增效等政策的数据支撑。智能制造指通过对厂房的机械设备及室内环境等情况进行联网监控，实现智能化生产、网络化协同的效果。智慧交通以图像识别为核心技术，对车、道路及信号灯进行监控。智能楼宇的主要应用场景集中在室内照明、消防及电梯监测等。智慧农业包括利用传感器实时监测农作物及畜牧产品的生长情况。智慧物流指通过信息技术对货物以及运输车辆的全过程进行监控。

To C方面，智能家居指将家庭内单品进行联网，通过语音实时控制，打造智能家居应用场景。可穿戴设备主要指通过佩戴电子设备，对人体的位置及健康状况等信息进行采集，从而实现监控管理。

目前物联网已进入由传统行业升级和规模化消费市场推动的新一轮发展期，如图4所示，根据IoT Analytics的调研数据，到2020年率先突破的可能是智慧城市（价值占比21%）、智能制造（17%）、智慧交通（15%）以及智能家居（14%）。

图4  2020年物联网不同应用的价值占比

数据来源：IoT Analytics，华夏幸福产业研究院整理

物联网东风已至，成为万众瞩目的新蓝海

物联网被誉为下一个万亿级市场，空间广阔，成为各国争夺的战略新兴产业之一。本部分从政策力度、应用需求、资本热度、巨头动态四个角度分析物联网产业发展的重要驱动力。

政策助推，物联网上升为战略新兴产业。未来，数以万亿计的新设备将接入网络并产生海量数据，催生跨界融合、集成创新和规模化发展的新景象。面对重大的发展机遇，世界各国纷纷出台相关政策，从网络架构、技术开发、标准制定、设备生产、税费减免、产业体系搭建等多个方面给予规范和支持，引领物联网产业走上快车道（图5）。

图5 世界主要国家及经济体制定的物联网相关政策

场景涌现，应用驱动，市场对物联网需求热切。2017年以来，物联网在交通、物流、环保、医疗、安防、电力等领域逐渐得到规模化验证，“物联网+行业应用”的市场需求日益强烈，与垂直行业的深度融合已经成为发展趋势（图6）。

图6 物联网应用场景

图片来源：Augtek，华夏幸福产业研究院整理

资本蜂拥，物联网步入高速发展期。全球物联网领域披露的投资事件逐年上升，2018年达到570件（图7）。资本是引领行业变革的重要力量，在资本的青睐和催化下，物联网领域融合创新不断，成为当下最引人注目的焦点。

图7 全球物联网领域披露的投资事件（单位：件）

数据来源：中国经济信息社，华夏幸福产业研究院整理

巨头跑步入场，物联网抢位战激烈上演。仅2018年以来，就有众多科技巨头公司宣布进军物联网赛道。阿里巴巴在3月的云栖大会上高调宣布全面进军物联网，将其列为继电商、金融、物流、云计算后新的主赛道。阿里IoT的定位是物联网基础设施的搭建者。

联想在9月的创新科技大会上，发布了近20款终端智能新品，聚焦于消费级智能硬件。对于迫切寻求转型的联想，IoT已经成为其寻回往日荣光的希望之地。

腾讯在国庆假期之前宣布内部架构调整，成立云与智慧产业事业群。调整之后，IoT在腾讯体系内的话语权得到极大提升，成为腾讯解决“To B无力”的重要抓手。

此外，华为、小米、亚马逊、谷歌等公司早已着手布局。在这个亿万级蓝海市场面前，究竟谁会拔得头筹？

展望未来：深化技术融合，加速产业落地

物联网作为唯一贯穿底层芯片到上层应用的端到端产业，与其他主流技术深度融合是未来发展趋势，如：与人工智能融合，形成A-IoT（AI-IoT），聚焦智能物联；与区块链融合，形成B-IoT（Blockchain-IoT），重塑信任机制；与智能制造融合，形成I-IoT（Industry-IoT），引领效率提升；与信息安全融合，形成S-IoT（Security-IoT），保障安全互联。物联网不是单一的传输技术，而是多种技术的综合应用，因此需要加速与多种先进技术融合，相互赋能，共建产业生态，打造全智能社会场景。

图8  我国物联网产业规模及预测

数据来源：中国产业发展研究院，华夏幸福产业研究院整理

根据统计数据，2015年中国物联网产业规模达到7500亿元，同比增长30%。预计到2020年，规模将超过1.8万亿元（图8）。

物联网是一个巨大的产业，包罗万象，涉及方方面面。新一轮的科技革命和产业革命正席卷而来，物联网的生态构建和产业布局正在全球加速展开，让我们一起满心欢喜迎接万物互联的智能时代。