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【重磅发布】2018年物联网白皮书(下)

2018-12-28 17:19:01
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前言

在供给侧和需求侧的双重推动下,物联网进入以基础性行业和规模消费为代表的第三次发展浪潮,5G、低功耗广域网等基础设施加速构建,数以万亿计的新设备将接入网络并产生海量数据,人工智能、边缘计算、区块链等新技术加速与物联网结合,应用热点迭起,物联网迎来跨界融合、集成创新和规模化发展的新阶段。面对重大的发展机遇,各产业巨头强势入局,生态构建和产业布局正在全球加速展开。

在此关键时期,中国信通院联合业界共同发布《物联网白皮书(2018 年)》,把握全球物联网最新发展态势,研判物联网传感器、芯片模组、网络、平台关键环节的技术产业进展情况,梳理消费物联网、智慧城市物联网、生产性物联网三类物联网应用现状及驱动因素,在对我国物联网现阶段情况归纳总结的基础上,提出我国物联网“建平台”与“用平台”双轮驱动、“补短板”和“建生态”相互促进、“促应用”和“定标准”共同推进、“保安全”与“促发展”相互促进的发展策略建议。希望能够与业内同仁共享成果,共谋发展,共话未来!

来源:中国信息通信研究院

三、 物联网关键技术产业进展情况  

(一)传感器成本持续走低,应用微创新特征显现

传感器成本持续走低,基本满足低端规模应用需求。当前,MEMS和低端应用非MEMS传感器产品单价整体较低,已基本能够满足大规模商用的需求。MEMS工艺因具备半导体制造的大规模制备特点,2000年后单价逐步下降,在2007年被苹果手机首次引入后(主要为 MEMS惯性传感器),MEMS工艺成为消费、汽车电子主流传感器工艺并大量推广,单价进一步降低。非MEMS工艺传感器目前在低端民用领域,技术发展较为成熟,产品成本已能满足规模推广的需求,例如家用燃气报警器价格在100元左右,其中气体传感器成本在10元以内。而在高端特殊应用领域,由于技术原理、稳定性、安全性等要求较高,成本相对昂贵。在高温高压、高腐蚀、高辐射等特殊场景中,通常需要特定的传感器进行特殊封装或外部防护、甚至需要特殊原理的传感器设备,价格相对较高,例如化工厂中采用的非接触式光学原理的气体传感器单价在几千到几万元不等。

传感器底层技术创新缓慢,面向应用的创新特征显现。传感器的基础原理创新周期(包含研发、商业化、成本降低等阶段)较长,约为30年。虽然近年厂商已努力加快这一周期,但其仍在10年以上。面向硬件集成、终端安全和强化信号后端处理等下游应用需求的传感器创新成为当今市场的主要方向。例如在硬件集成方面,TDK将6轴IMU(3轴加速度计+3轴陀螺仪)和高精度电容式气压传感器(高度计)集成在一起,从而适应无人机不同飞行阶段所面对多种拍摄需要;在终端安全方面,以虹膜识别技术和3D人脸识别技术为代表的新型生物识别传感器,满足了智能终端多种类型的生物安全保障需要;在强化信号后端处理方面,楼氏电子推出整合MEMS麦克风和DSP处理器的超微型麦克风,产品能够通过内置于DSP中的多种算法实现语音命令唤醒、空间录音及声学事件探测等应用功能。

(二)芯片产业格局初步形成,市场潜力巨大

芯片作为驱动传统终端升级为物联网终端的核心元器件之一,得到业界高度重视,从低复杂度到高性能计算控制芯片,从短距离通信到长距离通信芯片,各种类别芯片大量供应商参与的格局已经形成,传统芯片巨头也将物联网作为未来重要发力领域之一。2018年全球联网类设备将达到178亿,其中物联网连接数将达到70亿,相比2017年增长了11亿,这些新增的连接数给各类物联网芯片企业带来一个百亿级市场规模。

物联网成为微控制器芯片持续增长的重要动力。微控制器芯片(MCU)作为电子类产品中不可或缺的计算控制单元,当前市场上以8位和32位MCU为主,两者占据MCU出货量85%以上,8位MCU的价格优势和32位MCU的性能优势使两者在未来几年仍保持较高的市场占有率,不过随着32位MCU价格的下降,开始对8位MCU 形成替代。此前智能卡占据MCU出货量一半以上,由于近年来智能卡市场的成熟,对MCU需求放缓,预计到2020年,智能卡将占MCU总出货量的38%,而物联网的需求增加,成为智能卡下滑后MCU出货量持续增长的保障,恩智浦、瑞萨、微芯科技、三星、意法半导体等 MCU大厂也紧抓物联网方向,推出相应的产品。同时,物联网也给MCU市场带来更多创新机会,MCU厂商根据不同场景和行业需求,增加一些特定功能,如集成无线射频功能,来满足多样化的市场。

短距离通信芯片在物联网芯片出货量中占比较高。目前,全球70亿物联网连接中有近80%为无线个域网、无线局域网连接,短距离芯片仍将是未来数年的出货量主力,其中个域网的低功耗蓝牙(BLE)芯片出货量最大。此外,短距离通信芯片的外部环境持续利好,随着智能手机、平板电脑、计算机和其他消费电子产品等短距离通信芯片传统应用领域增速趋缓,物联网智能终端将成为短距离通信芯片最大的应用市场。

广域物联网通信芯片仍以传统蜂窝为主,LPWAN 芯片增速最快。截止2018年,全球广域物联网通信芯片出货量最多的仍是传统蜂窝通信芯片,其中以2G和4G芯片为主,占比超过70%。受低功耗广域网产业发展初期和连接数不足的影响,LPWAN芯片目前出货量仍较少,2017年LoRa芯片出货量约1500万片。但是未来几年,LPWAN芯片出货量增速将会最快,2017年包括LoRa、NB-IoT、eMTC、Sigfox等在内的低功耗广域网络(LPWAN)连接数不足2000万,但在2017-2023年期间,LPWAN的连接数将实现109%的年复合增长率,连接数快速增长将带动LPWAN芯片出货量增速,其中NB-IoT芯片将逐渐占据最大份额。目前,物联网多样化的市场、差异化场景和需求,倒逼厂商从底层芯片侧开始进行差异化创新,如高通坚持多模产品来应对NB-IoT商用初期的不确定环境;CEVA坚持IP授权方法研发NB-IoT相关内核,授权给芯片设计企业实现快速落地。部分厂商在功耗、扩展性、简化设计上体现差异化,如智联安科技在新推出的NB-IoT终端芯片中集成了灵活独立的 OpenCPU, 为行业客户带来单芯片应用方案。未来不同厂商对物联网芯片设计的差异化创新会更加明显。

物联网芯片发展仍面临诸多问题。一是安全问题,目前除了少数智能手机芯片外,用于物联网的 MCU、SoC、通信芯片基于成本的考虑均未加入安全芯片。绝大多数物联网芯片不具备抗网络攻击能力,使得物联网设备大都暴露在不安全状态。二是开放性不够,当前大部分通信芯片均关注通信功能本身的技术实现,内部应用处理器没有统一的操作系统,只能通过繁复的、困难的特别定制以应对碎片化的物联网应用需求,需要在通信模块基础上增加 MCU/SoC 作为应用系统主控,导致成本增加。三是功耗较高,物联网许多应用场景需要电池供电,如表计应用、消防烟感、智能停车等,功耗的优化直接关联到落地场景能效的优化。四是集成度不高,当前很多物联网领域采用的芯片不是专门针对物联网设计的,导致产品中需要多颗芯片实现,如接入芯片和安全芯片、主控应用芯片和接入芯片都是分立芯片。目前已有企业开始关注集成度问题,并实现了主控应用芯片、安全和接入融合在同一芯片上的集成。

(三)模组产业竞争激烈,注重高附加值发展

内外因共同作用,通信模组价格持续下降。模组研发生产的门槛不断降低,在物联网市场快速发展预期的刺激下,大量厂商也进入这一领域,尤其是国内模组企业数量增长更快。目前,NB-IoT通信模组厂商数量已突破20家,伴随厂家的增多,市场竞争进一步加剧,促使模组价格逐步拉低。另外,运营商对于模组的大额补贴使模组价格进一步接近规模商用边界,目前NB-IoT模组价格处于20-35元不等,其中单模模组集中于20-30元。

广域模组寡头市场结构明显。广域通信模组尤其是蜂窝物联网模组具有更为明显的规模化效应,在全球市场中形成了少数几家出货量较高的寡头占据大部分市场。2017年前半年,芯讯通、Sierra Wireless、泰利特、金雅拓和U-blox五家厂商的出货量占据全球蜂窝物联网模组出货量65%的份额,营收占全球85%的份额。

模组向高附加值方向发展。模组产品的结构差异带来收入结构的较大差异。2017年上半年,虽然芯讯通蜂窝模组出货量占据全球出货量的23%,但由于大批出货量来自共享单车2G低附加值模组,其收入仅占比11%,而Sierra Wireless则依靠更多的4G模组和高性能高附加值的产品,出货量占全球17%,但收入占比32%。鉴于模组利润被大幅挤压,模组向高附加值方向发展,呈现两大明显趋势,一是提供定制化解决方案,实现方案和产品的绑定,增加客户的回购率的同时还可以增加盈利,目前大部分模组厂商都能够提供此能力。二是向云平台延伸,大型模组厂商均在提前布局云平台。如 Sierra Wireless 的AirVantage设备管理和应用开发云平台,Telit布局DeviceWISE远程设备管理和安全云存储平台,日海控股美国艾拉AEP云平台,高新兴自主研发高云平台等。

(四)网络接入侧进展迅速,核心网侧突破缓慢

过去两年,无线网络在技术演进和商用中实现了重大进展,从接入侧看,包括低功耗广域网络、第五代移动通信技术、蜂窝车联网通信技术以及各类短距离通信网络均给业界带来新的功能和商用落地,不仅扩展了可以接入的物理设备的数量和范围,而且使物理设备接入网络更加便捷、安全和低成本。从核心网看,依然沿用传统方式,数据的回传后仍然采用传统数据网络的核心网架构,目前业界无论是软件定义网络、网络功能虚拟化、5G网络切片、未来网络等均是采用虚拟或单独重建的理念对蜂窝网络或互联网骨干网基础设施进行改造,缺少面向物联网的专用性核心网技术的突破。

NB-IoT与eMTC正在加速构建蜂窝物联网(C-IoT)的接入基础设施。截止2018年11月,全球已商用的移动物联网网络达到66张,均为各国和地区主流运营商。其中eMTC(LTE-M)商用网络为13张,NB-IoT商用网络有53张。作为拥有全球最广泛网络覆盖的运营商,沃达丰目前已在10个国家商用开通了NB-IoT网络,并宣布将NB-IoT排在资本支出计划的高优先级,在2019年年底之前,会把位于欧洲的NB-IoT基站数量增加一倍。



1 全球移动物联网网络商用情况

公共网络和私有网络共同发展。随着全球主流运营商的选择,NB-IoT将在公共网络中成为主导,eMTC紧随其后,逐渐完善支持中速率物联网的网络覆盖。LoRa 虽然得到Orange、SK电讯、KPN电信集团、塔塔通信、康卡斯特等主流运营商的支持并尝试全国性的网络,但更多是一些城市级专用网络或小范围专用网络,成为私有网络部署的典型。截止2018年11月,LoRa已在全球拥有96家网络运营商,其中大部分都不是本地主流运营商,因此形成公共网络的难度比较大,而在私有网络群体中因为其灵活性和产业生态优势,LoRa得到快速落地,是目前私有物联网网络的主导形式。Sigfox 由于其超窄带的特点,应用场景受限,且得不到主流运营商的支持,也无法在公共网络领域形成主导。RPMA 则开始收缩,聚焦于技术授权和小范围项目实施。

传统蜂窝网络对物联网的支持开始变迁,运营商头部效应凸显。目前,全球 42%的蜂窝物联网连接由 2G 网络承载,超过 30%的连接由 4G 网络承载31。其中国内蜂窝物联网设备大部分由 2G 承载,海外蜂窝物联网设备主要由 3G 和 4G 来承载。随着 NB-IoT 对 2G 连接的替代效应显现,到 2025 年全球蜂窝物联网连接主要由 4G 和 NB-IoT网路来承载,5G 网络将发挥 uRLLC(低时延高可靠)的功能,承载车联网、工业自动化等低时延的关键物联网业务,占物联网的连接数 10%的份额。全球蜂窝物联网网络的头部效应非常明显,少数运营商的网络将承载全球大部分蜂窝物联网连接。截至 2018 年上半年,前十大运营商网络承载了全球蜂窝物联网连接数83%的份额,其中,中国的三大运营商和沃达丰、AT&T 前五大厂商网络承载了全球蜂窝物联网连接数73%的份额;到2025年,这一数字将达到 78%。

(五)平台功能更加完备,开放性不断提升

围绕平台功能的产业运作模式初步形成,竞争和垄断态势共存。物联网平台按照功能划分为设备管理平台、连接管理平台、应用使能平台、业务分析平台四大类平台,不同类型平台的发展态势初步成型。其中,设备管理平台基本由通信模组、通信设备提供商主导,目前形成博世BSI、DiGi、诺基亚Impact、SierraWireless四大主流DMP平台,设备管理平台一般不单独提供,多集成与端到端设备管理解决方案之中。网络管理平台由电信设备商、运营商主导,全球形成思科Jasper、爱立信DCP、沃达丰GDSP三大阵营,两类运作模式,一是以 Jasper为代表的纯连接式,即卡管理平台,目前规模最大,与全球超过100家运营商、3500家企业客户开展合作。二是以爱立信DCP为代表的连接管理与核心网捆绑模式,目前规模明显小于Jasper,与全球超过20家运营商和1500家企业客户开展合作。应用使能平台目前竞争最为激烈,阵营林立,成为大中小初创企业的竞争焦点。Thingworx、Comulocity、Xively等均集中于此,提供应用开发和统一数据存储两大功能,如成套开发工具、业务引擎等,目前应用使能平台主要根据应用开发完成后激活设备数量收费。业务分析平台尚未形成垄断性阵营,通用Predix、IBM Watson等均在做探索性尝试,主要提供人工智能和机器学习两大功能,目前以收取机器学习建模费用、预测费用盈利。

水平化和垂直化平台互相渗透,界限逐步模糊化。面向各领域提供服务的水平化通用平台,通过合作伙伴生态深化重点垂直领域应用。如AWS IoT、Azure IoT suite通过与工业伙伴合作,在工业物联网领域同样形成竞争优势,IIoT开发者接受度较高。深耕“垂直专业”领域的平台也在专业能力基础上向多领域拓展服务,如PTC Thingworx平台拓展智慧城市、能源等多领域服务;C3IoT由专注预测性维护平台转型通用平台;thethings.io由智慧城市领域转型通用设备平台等。

平台本身面向行业开放赋能,聚合上下游协同创新。领军企业纷纷构建开放的物联网平台,并将重要组件开源,持续提升开放性以更好聚合产业合作伙伴和开发者资源,向各行各业赋能。微软不断扩展和丰富Microsoft Azure平台功能与服务模块,推出Azure IoT套件和开源.NET框架开发平台,发布Azure Sphere等,吸引合作伙伴和第三方开发者创建各类行业应用与解决方案。亚马逊AWS IoT提供设备SDK的开源库,支持用户根据硬件平台更好构建IoT产品和解决方案。华为OceanConnect物联网平台以全分布式架构,提供松耦合和微服务化的功能模块,支持按需独立部署、统一资源编排和弹性伸缩,并以此为基础聚合大批合作伙伴,形成开放的生态体系。

平台之间互联互通展开探索,加速行业渗透与市场拓展。垂直行业巨头与互联网企业通过战略合作加强平台互联互通,完善平台服务功能,共享行业资源,提升行业竞争力。微软Azure、亚马逊AWS等通用型平台业务遍及全球,但由于缺少工业技术积累,在工业领域渗透能力不足,而通用电气、西门子等工业巨头的垂直行业平台由于自身的局限性,在拓展垂直行业客户时也会面临诸多市场瓶颈问题,工业企业与信息通信企业通过平台间互联互通合作,能够实现市场资源嫁接和行业资源整合共享,一方面有利于信息通信企业拓展垂直行业客户,加速工业领域布局渗透,另一方面有利于加快垂直行业平台的市场推广和行业应用,减少工业企业自身基础云服务研发和资金投入,实现灵活部署。目前,西门子计划将MindSphere 部署在阿里云平台上,助力西门子打开中国工业物联网平台市场,同时,阿里云也将通过西门子获得更多样化的客户基础,利用西门子在欧洲广泛的客户基础,有效地推广其云服务,开拓欧洲市场。

四、我国物联网发展情况  

(一)“十三五”进程过半,物联网取得阶段性进展

“十二五”期间国务院、工信部、发改委等纷纷出台物联网发展指导文件,2017年1月,工信部发布《信息通信行业发展规划物联网分册(2016-2020年)》(以下简称“规划”),明确指出我国物联网加速进入“跨界融合、集成创新和规模化发展”的新阶段,提出强化产业生态布局、完善技术创新体系、完善标准体系、推进规模应用、完善公共服务体系、提升安全保障能力等六大重点任务,为我国未来5年物联网产业发展指明了方向。截至2018年6月,规划的重点指标完成情况详见表2。


(注:主要指标完成占比 =  2018年6月指标到达值 / 十三五期末目标值)

来源:中国信息通信研究院

物联网总体产业规模(万亿)。截止2018年6月,我国物联网产业规模保持高速增长,江苏、浙江、广东等省产业规模均超千亿元,福建、重庆、上海、北京、江西等省市规划十三五期末达到千亿元规模。根据各省产业规模进行测算,预计2018年我国物联网总体产业规模达到1.2万亿元,距十三五期末目标值完成 80%。

公众网络 M2M 连接数。截止2018年6月,中国移动物联网连接数达到3.8亿,中国电信达到7419万,中国联通达到8423万,我国公众网络M2M连接数共计5.4亿,距十三五期末目标值完成31.8%。NB-IoT 在“十三五”上半程处于网络建设阶段,相关应用将在下半程规模推进,预计连接数将呈现加速增长态势。 特色产业集聚区基地。截止2018年6月,我国已经设立江苏无锡、浙江杭州、福建福州、重庆南岸区、江西鹰潭等5个物联网特色的新型工业化产业示范基地,其中鹰潭为2017年审核通过,按十三五期末达到10个物联网特色产业基地的既定目标,目前完成比例为50%。

产值超10亿元的骨干企业(家)。十三五以来,随着行业信息化和智慧城市等领域纵深推进,物联网企业迎来发展良机。据调研数据统计,截止2018年6月,产值超10亿元的骨干企业超过120家,距十三五期末目标值已完成60%。 制定国家和行业标准(项)。据调研数据统计,截止2018年6月,已制定30项物联网国家标准,行业标准研究也在积极推进。截止2018年中,新制定标准达到81项,已完成十三五标准制定任务的40.5%。

(二)MEMS 传感器产业取得一定进展,但短板仍较为突出

目前,本土传感器市场规模保持较快增长,2017年达到1300亿元,同比增长15.45%,近5年均保持两位数的增长率。我国在MEMS设计、代工生产、封装测试、应用已形成完整 MEMS的产业链。设计环节,敏芯微电子、矽睿、深迪半导体等企业和上海微技术工业研究院、苏州纳米所等科研院所研发实力不断提升;制造环节,中芯国际、上海先进、华润上华等企业形成专业 MEMS 传感器代工能力;封测环节,华天科技、晶方科技、长电科技等传统半导体企业强化传感器布局;华为、中兴、联想等企业也持续推进传感器系统集成应用,提升传感器产品附加值。

MEMS传感器形成四大产业聚集区。华东地区 MEMS企业数量最多,约占全国企业总数的60%,珠三角地区约占15.5%,环渤海及东北地区约占16%,中西部地区约占8.5%。华东地区主要以上海为核心,包括江苏省的苏、锡、常,以及浙江的杭、甬等地,受当地政府强劲的政策支持和集成电路产业链完备的优势,聚集了丰富的半导体人才资源,美新半导体、明皜传感器、深迪半导体、矽睿科技等MEMS产品初创公司不断涌现。环渤海地区主要以研发设计为主,多数是基于各大高校研究所的研究机构转变而来,技术来源和研发条件较好,但产线能力多偏向于科研型,能够实现大规模量产的企业很少,市场主要以高端小批量的 MEMS 传感器产品为主。珠三角地区以深圳为中心,主要以应用为主,市场嗅觉非常灵敏,资源整合能力很强,但关键部件的核心技术能力不强。中西部地区以郑州、武汉、太原等为主,企业通常从传统的传感器厂家转变而来,如歌尔、汉威等,产学研紧密结合,产业发展势头良好。

MEMS 及先进传感器产业仍面临诸多问题。一是技术积累不足,全球排名前三十位的 MEMS 企业中仅有歌尔和瑞声是中国企业,但产品以单一的 MEMS 麦克风为主。国内企业基础研发能力的不足,多以采购核心的传感器和借助国内的电路设计企业来完成整个系统的开发,使国内的 MEMS 企业不得不依靠国外的技术,从事技术含量较低的 MEMS 产品,因此国内的企业过早地陷入了红海市场。二是产业生态不完善。产业链上总体上发展不均衡,代工平台,研发用的专业软件等关键技术节点存在瓶颈,大批量量产能力欠缺。三是产品种类不完整,现阶段全球范围内已有2万多种传感器产品,但国内仅有6000多种传感器,传感器产品品类严重不足。四是缺乏领军企业,与国外博世、Dalsa、Amkor、高通、苹果等相比,国内仅终端应用领域稍有优势,其它环节技术能力差距明显。

(三)芯片呈现多层次供应商格局,模组低价格竞争明显

大型厂商和创业团队形成多层次供应商争夺物联网芯片蓝海市场。除了传统基带芯片巨头外,国内多个小型创业团队也进军物联网芯片市场,尤其是在 NB-IoT 芯片领域形成大型厂商和创业团队共存的、多层次和多家竞争的供应商格局,供应商数量超过 10 家。包括移芯通信、智联安科技、芯翼信息、创新维度等创业团队已推出自研的 NB-IoT 芯片产品,并积累技术力量发力 eMTC、LTE 和 5G 芯片等更广阔的蓝海市场。LoRa 芯片开始打破单个供应商的局面,阿里巴巴获得了 SemtechLoRa IP 授权,与国内芯片厂商翱捷科技合作推出首款 LoRaSiP 级芯片并形成批量供货。

模组价格已达到期望值,激烈竞争使厂商利润低下。在芯片成本降低、模组厂商设计优化和出货量增加的推动下,物联网模组成本快速下降。2018年8月,中国联通启动300万片NB-IoT模组招标,中标企业报价已低于业界预期的5美元;2018年10月底,中国移动启动了 500万片NB-IoT单模模组招标,业界预期会将模组价格进一步拉低。同时,4G模组也在一些厂商推动下成本降至100元以下,加速4G模组出货量。不过,由于模组进入门槛较低,目前国内已有数十家模组企业,面对当前有限的需求,低价竞争非常激烈,预计未来行业整合在所难免。

(四)中国形成规模最大公共物联网网络,但盈利模式尚需探索

NB-IoT和LoRa两大阵营格局更加明显。一方面,在电信运营商、设备厂商、芯片厂商的推动下,NB-IoT 在国内形成庞大的产业生态群体,应用行业数量不断增多。2017年6月,工信部发布《关于全面推进移动物联网(NB-IoT)建设发展的通知》文件,从政策层面给予 NB-IoT 产业大力支持。另一方面,从2015年开始,国内大量中小企业涉足 LoRa 领域,产业生态开始形成,2018年阿里巴巴、腾讯两家互联网公司以最高级别成员身份加入 LoRa 联盟,在 LoRaWAN标准、认证和全球市场中开始发挥作用,通过搭建平台方式吸引生态圈企业,并在杭州、深圳等地开始部署城域级试点网络。另外,全国多地广电厂商将LoRa作为其布局物联网业务的网络部署主要选择,LoRa 在国内的产业生态力量大大加强,形成低功耗广域网络的另一较为明显的阵营。

国内NB-IoT基站已超过100万个,从广覆盖开始走向深度覆盖。中国电信借助其800MHz的优质频谱资源,于2017年5月率先建成全球最大的NB-IoT网络,开通31万NB-IoT基站,到2018年9月基站数已扩展到40万,进一步推进深度覆盖。2017年10月中国移动启动NB-IoT工程无线和核心网设备设计和可行性研究集采,工程费达395亿元,目前已实现348个城市NB-IoT连续覆盖和全面商用。2018年5月,中国联通实现30万NB-IoT基站商用。三家运营商完成超百万NB-IoT基站商用,中国已建成全球最大的NB-IoT网络,网络优化和深度覆盖将是下一步布局重点。

连接和收入增速剪刀差明显,物联网难以成为运营商新的增长动力。国内三大运营商物联网连接数实现飞速增长,截止2018年中旬,中国移动物联网连接数达到3.84亿,2018年11月中国电信物联网连接数达到1亿。不过,运营商每一物联网连接的收入在持续下滑,连接数增长速度远远快于收入增长速度的“剪刀差”形态非常明显。目前,物联网业务收入占其整体收入的比例非常小。在ARPU值不断下滑、剪刀差扩大的情况下,物联网的网络收入在短期内很难成为运营商新的增长动力,急需寻找新的转型创新方式。

(五)物联网平台之争进一步升级,探索商业模式闭环和转型增多

物联网平台市场步入沉淀阶段。2017年以来,国内物联网连接数实现爆发式增长,国内主要平台取得快速发展。但国内物联网平台的市场格局仍相对稳固,平台企业并未随着应用规模跃升而大幅增加。经过数年运营,部分平台厂商经营出现困境,开始探索新的商业模式和转型方式。大型企业除了不断强化自身平台功能外,还重点加强对边缘计算、AI 等能力以及对工业、汽车、家居等垂直行业的支持,如阿里云IoT Link 平台、华为Oceanconnect平台不断联合行业合作伙伴持续孵化多样化解决方案。第三方中小平台厂商面对大型企业物联网平台,逐渐调整竞争策略,一部分为大型企业平台提供专业模块的支持,成为大型平台的紧密供应商,另一部分更专注于自身优势的垂直行业,不断加强方案落地能力。

五、 我国物联网发展展望与推进策略建议

(一)我国物联网发展展望

国家战略部署对物联网发展提出新要求。发展物联网成为国家落实创新驱动、培育发展新动能、建设制造强国和网络强国、实现智慧社会、工业互联网、军民融合等一系列国家重大战略部署的重要举措。物联网成为全面构筑经济社会数字化转型的关键基础设施,根据国家战略部署新要求,我国将紧抓物联网发展新机遇,加快推进物联网基础设施升级,加快培育新技术、新产业,推动传统行业数字化转型,拓展经济发展新空间,充分发挥物联网对经济发展、社会治理和民生服务的关键支撑作用,推进国家治理体系和治理能力现代化,打造国际竞争新优势。

应用需求升级为物联网带来新机遇。一是传统产业智能化升级将驱动物联网应用进一步深化。当前物联网应用正在向工业研发、制造、管理、服务等业务全流程渗透,农业、交通、零售等行业物联网集成应用试点也在加速开展。二是消费物联网应用市场潜力将逐步释放。全屋智能、健康管理可穿戴设备、智能门锁、车载智能终端等消费领域市场保持高速增长,共享经济蓬勃发展,“双创”新活力持续迸发。三是新型智慧城市全面落地实施将带动物联网规模应用和开环应用。全国智慧城市由分批试点步入全面建设阶段,促使物联网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。

物联网产业发展问题仍面临诸多挑战。我国物联网产业核心基础能力薄弱、高端产品对外依存度高、原始创新能力不足等问题长期存在。此外,随着物联网产业和应用加速发展,一些新问题日益突出。主要体现为,一是产业整合和引领能力不足。当前全球巨头企业纷纷以平台为核心构建产业生态,通过兼并整合、开放合作等方式增强产业链上下游资源整合能力,在企业营收、应用规模、合作伙伴数量等方面均大幅领先。而我国缺少整合产业链上下游资源、引领产业协调发展的龙头企业,产业链协同性能力较弱。二是物联网安全问题日益突出。数以亿计的设备接入物联网,针对用户隐私、基础网络环境等的安全攻击不断增多,物联网风险评估、安全评测等尚不成熟,成为推广物联网应用的重要制约因素。三是标准体系仍不完善。一些重要标准研制进度较慢,跨行业应用标准制定推进困难,尚难满足产业急需和规模应用需求。

 因此,我国必须重新审视物联网对经济社会发展的基础性、先导性和战略性意义,牢牢把握物联网发展的新一轮重大转折机遇,进一步聚焦发展方向,优化调整发展思路,持续推动我国物联网产业保持健康有序发展,抢占物联网生态发展主动权和话语权,为我国国家战略部署的落地实施奠定坚实基础。

 (二)我国物联网发展的策略建议

“建平台”与“用平台”双轮驱动,加快形成物联网平台的应用体系。面对当前综合性物联网平台缺乏和中小企业应用物联网的需求,从“供给侧”和“需求侧”两端发力,实施物联网平台培育工程和行业应用上平台工程,打造资源富集、良性互动的物联网平台生态。一是积极培育物联网平台。将平台作为物联网建设的核心内容,通过示范引领、分类施策,依托现有资源集中支持平台发展、参与全球竞争。围绕提升总体设计、数据采集、设备连接、互联互通、数据处理、人工智能等物联网平台基础能力,支持建设一批国家级、行业级、企业级的物联网平台。二是组织实施行业应用上平台工程,鼓励物联网平台在产业聚集区落地,加强资源整合和对接。

鼓励地方通过政府通过补贴等方式支持行业物联网应用的数据和业务逻辑向云端平台侧迁移,打造平台能力建设与平台行业用户使用双向迭代、互促共进的技术、产业、人才支撑体系和商业模式。

 “补短板”和“建生态”相互促进,构建我国物联网的产业发展体系。物联网的发展既需要补齐技术产业短板,也需要加快构建新生态,“补短板”是“建生态”的基础,“建生态”为“补短板”创造新机遇。一是补齐核心技术的短板。针对我国高端智能传感器、物联网芯片、物联网的管理与安全、物联网数据开放利用与隐私保护等物联网发展的主要短板,以自主创新为核心,充分整合调动各类创新资源,打造产业联盟、创新中心、重点实验室等融合创新载体,增强公共服务能力,加强研发布局和协同创新,加快形成覆盖技术研发、标识解析、标准测试等的公共服务体系。二是打造具有竞争力的物联网产业生态。下大力气以物联网终端、操作系统和云平台一体化为突破口,整合产业链上下游,培育连接产业链上下游需求的“中间群体”,构建完善的产业生态。深入推进“宽带中国”战略,进一步提升 4G 网络覆盖率,推动窄带物联网深度覆盖,加快推进 5G 商用,构建泛在的信息基础设施。开展物联网“双创”,积极打造特色产业基地和产业园区,重点支持互联网企业、行业企业构建以龙头企业为核心,鼓励大型互联网企业、基础电信企业搭建专业创新创业孵化平台,打造大中小企业梯次协同发展格局。充分发挥产业联盟、行业协会整合产业链资源的优势,支持产业界建设共性技术开放、软件代码开源、开发工具共享的开源社区。推进城市级物联网感知设施的统筹布局,以城市部件标识体系和全域环境监测体系为基础打造数字孪生城市,助力智慧城市建设。

 “促应用”和“定标准”共同推进,实现我国物联网与行业发展的深度融合和规模应用。行业应用是物联网发展的核心目标,而要实现规模化应用,需要同步开展跨行业物联网标准制定,才能逐步形成“以产业促标准研制,以标准促规模扩大”的良性发展局面。一是大力推动物联网在热点行业中的应用。围绕车联网和智慧交通、智能制造和工业互联网等关系国计民生的重要行业和关键领域,大力推广物联网新技术、新产品、新模式和新业态,发展丰富的智能化服务。全力支持医疗健康服务等市场需求旺盛、应用模式清晰的领域,复制推广成熟模式,以规模应用带动技术、产品、解决方案不断成熟,不断降低部署成本。探索利用物联网关键水平环节的开放共享构建开环大规模应用的推进方式,推动物联网数据的共享利用和应用模式的完善,把一个个“盆景”变成一片片“风景”。二是推动跨行业物联网标准的制定。支持我国行业企业、行业标准化组织等参加物联网国际标准化,与电信网络运营商、设备制造商、互联网服务提供商共同推进国际标准化,加速对窄带物联网、短距离网络技术等物联网网络信息技术的自主创新和国际标准研制,通过产业联盟主导、设立试验性物联网测试床等措施,实现跨行业、跨产业行业共同制定物联网标准。

 “保安全”与“促发展”相互促进,加快构建可信的物联网安全保障体系。推进物联网架构安全、异构网络安全、数据安全、个人信息安全等关键安全技术研发和产业化,强化安全标准的研制、验证和实施,加强安全技术服务平台建设,满足公共安全体系中安全生产、防灾减灾救灾、社会治安防控、突发事件应对等保障要求,确保工业、能源、电力、交通等重要系统的安全可控。对医疗、健康、养老、家居等物联网应用,加强相关产品和服务的评估测评和监督管理。

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