“物联网”一词最初是由Peter T Lewis于1985年9月在华盛顿特区的国会黑人议员第十五届立法协会上的演讲中概念化,创造和出版的。
比尔·盖茨在1995年出版的《未来之路》一书中提及物互联。1998年麻省理工学院提出了当时被称作EPC系统的物联网构想。1999年,在物品编码(RFID)技术上Auto-ID公司提出了物联网的概念。
2005年11月17日,世界信息峰会上,国际电信联盟发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,其中指出“物联网”时代的来临。
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7月9日,“十年之约物联网 中国行”媒体团来到中国经济网演播室,中国通信学会副理事长张新生与媒体深入对谈对物联网发展的认识。
物联网发展在国内处于“萌芽期”,在未来的五至十年内将迎来物联网的“发展爆发期”。“过去大家定义物联网为通过信息传感设备,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信。而随之时代的发展,对物联网的理解也随之延伸。
现如今,物联网不仅提供各种信息传感设备的连接、数据获取,同时,利用云计算对数据进行分析,利用网络平台进行数据交换、流动,利用大数据、AI赋予智能。” 张新生说。
参考资料:
行业主要企业:大富科技(300134)、梦网集团(002123)、共进股份(603118)、胜宏科技(300476)、润和软件(300339)、立昂技术(300603)
本文核心数据:全球物联网市场规模、全球物联网连接数量、全球物联网下游行业分布
处于市场验证期
物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等 信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与因特网连接起来,进行信息交换
和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网发 展历史悠久,可分为三个阶段:
物联网连接数超120亿个
根据全球移动通信系统协会(GSMA)统计数据显示,2010-2020年全球物联网设备数量高速增长,复合增长率达19%;2020年,全球物联网设备连接数量高达126亿个。“万物物联”成为全球网络未来发展的重要方向,据GSMA预测,2025年全球物联网设备(包括蜂窝及非蜂窝)联网数量将达到约246亿个。万物互联成为全球网络未来发展的重要方向。
下游制造业/工业占比最大
从下游领域来看,根据IoT
Analytics的数据,2020年全球物联网行业下游占比中,制造业/工业占比22%排在首位,其次是交通/车联网,占比15%。智慧能源、智慧零售、智慧城市、智慧医疗和智能物流分别占比14%、12%、12%、9%和7%,排在第3至7位。
2020年物联网链接内容90%属低功耗、广域网领域
2020年整个物联网90%连接属于低功耗、广域网领域。万物互联趋势下,传统移动蜂窝网络的高使用成本和高功耗催生了专为物联网连接设计的低功耗广域连接技术,对应中低速率应用场景,拥有广覆盖、扩展性强等特征,更符合室外、大规模接入的物联网应用。
2026年市场规模接近155万亿美元
根据知名国际信息技术数据公司lDC的测算,2019年全球loT市场规模为6860亿美元,到2022年,这一数字将突破万亿美元;与此同时,2019年全球通过万物互联传输的数据规模已达到14ZB,2025年传输规模则将达到80ZB。在loT行业本身的从全球来看,目前全球物联网相关的技术、标准、产业、应用、服务处于高速发展阶段。整体上物联网核心技术持续发展,标准体系正在构建,产业体系处于建立和完善过程中。移动互联网连接和工业互联网连接是未来发展的主要趋势,根据lDC的测算数据,2020年全球物联网市场规模为7490亿美元,年平均增长率为1220%;预计2026年,全球物联网市场规模将会接近155万亿美元。
以上数据参考前瞻产业研究院《中国物联网行业细分市场需求与投资机会分析报告》。
作者 | 尼古拉苏
数据支持 | 勾股大数据
1990年,美国首富比尔盖茨在华盛顿州西雅图的麦迪那区买了一块地皮,开始为自己建造一幢豪宅。七年之后,这幢豪宅终于完工,盖茨为此花费了113亿美金。这其中还不包括地价。
与传统豪宅相同的是,盖茨的豪宅地域广大,景观优美,功能齐备,极尽奢华,但与此同时,它与传统豪宅之间又有着极大的不同。它还是当世物联网智能家居的典范之作。
盖茨为这套豪宅取名“未来之屋”。
这就是人工智能赋能之下的万物互联,这就是IoT(Internet of Things,即“物联网”)。
很多人以为未来屋离我们还很远,其实未来屋早就来了。
站在2019年的时点上,很有必要地回头看看,物联网这颗潜伏多年的种子,将如何在中国这片土地上破土而出。
1
手环背后的蝴蝶效应:万亿级别信息产业
1982年,在美国卡内基梅隆大学计算机系,三个懒于去买可乐的程序员聚在了一起,认真地 探索 了如何科学购买可乐。他们在可乐机里安装了微动开关,并连接到服务器上。这样,人们可以在电脑里查询可乐的数量及冷热。
这台可乐机叫做“Only”,因为它是世界上最早的、当时唯一物联网设备。随后一系列的物联网设备开始诞生。
那么,何谓物联网?
与互联网把人连接起来不同,物联网是把万事万物连接在一起。物体通过传感器和嵌入式计算机系统,产生数据,通过网络进行数据交互,交织在同一张网络上, 最终实现任何时刻、任何地点、任何物体之间的互联,成为无所不在的网络并进行无所不在的计算; 而数据连接成巨大的神经网络,可以自动产生决策。
以时下流行的小米智能手环为例,只要戴着这个轻巧的小东西,它就可以记录你的运动量,监测你的睡眠质量。你可以通过手机应用实时查看运动量,监测走路和跑步的效果,及时调整健身计划,还可以实时了解自己的 健康 状况。
物联网是智慧世界最后一张拼图。 高效、精准、解放人力,这是物联网的关键词, 而物联网背后大数据的积累,则是新的生产资料。 物联网之上,无数从未被搜集统计的信息被数据化,万物信息上传到云端,成为数字世界非常重要的一环。
你身上带上的小小的手环,可能成为你的生命系统重要的监护人。 物联网这只蝴蝶,扇动几次翅膀,足可引起中国大地上的一场龙卷风。
互联网的红利正在逐渐消失,物联网的世界正在到来。
2008年,第一届国际物联网大会在瑞士苏黎世举行,这一年,物联网设备数量就已经超过了地球上人口的数量。 美国研究机构Forrester预测, 物联网所带来的产业价值将比互联网大30倍,并将成为下一个万亿元级别的信息产业。
2
米家会是“未来之家”?
GSMA智库预计,从2017年到2025年,产业物联网连接数将实现47倍的增长,达到138亿产业物联网连接;2017年到2025年消费物联网连接数将实现25倍的增长,到2025年全球范围内将会有18亿消费物联网链接。 互联网在枯竭,而物联网将成为推动 科技 市场增长的最大风口。
从物联网连接的渗透率来看,渗透率最高有智能计量、车联网、智能家居和安防。在这些领域的数据最有可能率先实现闭环,最先落地。
尤其智能家居。它是2019年物联网最大的变化的领域,以超预期的速度在快速增长。
StrategyAnalytics数据显示,2017年全球智能家居数量为164亿户,市场规模为840亿美元,预计到2023年,智能家居数量预计将达到293亿户,年消费额将达1550亿美元;2017年中国智能家居市场规模为908亿元,预计2017-2021年GAGR为4812%。
目前,“未来之家”的中国市场,已经突破了千亿体量。但是,“未来之家”究竟局里我们还有多远呢?
答案是,近在咫尺。
通讯技术的突破性进展,大大加速了未来之家的落地。近年来,NB-IoT技术的普及,能解决能耗、覆盖率与成本的问题,可以有效地满足地下管网、室内及偏远地区监测邓物联网需求,而5G的落地更是大大加快了物联网的进程——它能使网络时延降至1ms、速度高达20Gbps、密度高达每平方公里100万终端,更能解决高要求的物联网需求。智能家居一触即发,巨头们早早布局,加码抢滩。 “未来之家”最可能先将由谁来实现?
美国有谷歌、苹果、亚马逊,而中国有小米 。
目前,全世界消费级IoT(物联网)市场第一是小米,占全球市场份额19%,第二、第三、第四是世界级巨头——亚马逊(12%)、苹果(1%)、谷歌(09%)。超乎想象地,小米超越了BAT巨头,也超越了美国巨头,成为全球第一。
小米在物联网基础之上,衍生出了“米家”,空调、电视、扫地机器人、电饭煲、洗衣机、智能门锁等都可以链接到米家上,实现语音智能 *** 控。可以说,进入米家,就是进入当年比尔盖茨的未来之屋了,而目前小米开发的米家APP上,月活用户不断增长,已经突破了260万,单纯非小米手机的米家APP用户就超过了50%。
自1990年比尔盖茨开始建造未来屋以来,智能家居的概念就已经诞生,但几十年来智能家居一直离普通人非常遥远,这其中的推广之难显而易见。
那么,小米IoT又是如何实现的呢?
3
小米提前布局的IoT生态链
智能家具有三大痛点:第一、商业通道的封闭性,非智能化的家居产品不能接入平台;第二、技术上没有打通,不同设备有不同的生产商,彼此不能互相连接,前两点都妨碍了智能家居间无法形成一个闭环。第三个痛点是成本高,质量差,性价比低,导致渗透增长率低下。
小米打造了庞大的产品线,构建了小米之家IoT生态链,IoT产业自此迎来转机。 今天,小米已经成为全球最大的家用智能硬件平台,没有之一。
小米对家居物联网关键领域都进行了卡位。2014年,小米推出智能手环开始,陆续推出空气净化器、路由器、净水器、电饭煲、无人机、扫地机器人、电动滑板车、声波电动牙刷、小爱音箱、蓝牙温湿度器、智能闹钟、行车记录仪。各项产品接入IoT生态链,能实现统一控制,互相协同,打造智能家具场景。
图:小米部分产品一览
此外,小米研发并生产了智能的互联互通的模组。 虽然产品不是同一个公司做的,但是只要用了小米的模组,不同设备就能互相连通。 这能帮助更多的产品接入到小米IoT生态链中。 例如,小米已经和宜家达成合作。宜家所有的全系智能照明产品,统统能通过ZigBee协议接入小米IoT生态链中。用户可以通过小爱同学和其他入口等控制宜家相关产品,并与小米其他IoT智能设备互联互通。除了宜家,小米还在全季上海虹桥中心酒店,与全季共同开发了智慧酒店系统;与”车和家“一起打造小爱同学车载解决方案。爱空间则推出了智能家居安装服务小米智能照明家装套餐。小米生态链渐趋完整。
第三点是小米一直坚持极致高效为根基的“性价比”路线。 这得益于过去的沉淀。小米一贯坚持高性价比路线,建立了高效的供应链体系。而小米有一个以“米粉”为核心的庞大的用户群体,使得产品能快速规模化生产,把成本控制在较低水平。
图:小米家居保持极高性价比
另一方面,是由于对产品的“专注”,保证了质量。小米产品这么多,但是只有手机、电视和路由器是小米生产的,其他的产品是采用投资的方式,孵化出不同的产品。小米直接在市场“抢”在细分领域数一数二的公司合作,每个公司都是专注在各自领域沉淀多年的企业, “专注性”保证了了米家的智能化设备保持高效和稳定。
2019年Q1,小米IoT平台已连接IoT设备数达到171亿台(不包括智能手机和笔记本电脑),环比增长137%,同比增长70%。高连接数使得产品保持高速迭代,IoT开发者平台全生态已经建雏形。
4
IoT的未来谁主沉浮,小米会一直领先?
物联网市场规模可观,国内各领域巨头陆续布局。BAT等互联网巨头基于自身云计算优势,主要布局B端大型客户,只有阿里在C端消费级IoT相对成熟。而智能设备供应商中,华为、小米起步较早,通过打造自身设备连接平台,构建消费级IoT平台;OV在消费级IoT的布局尚未成形。
而阿里、小米、华为三者模式看似类似,但是细看大有不同:
从控制中心来看,小米、阿里起步较早,布局较全面。小米的小爱同学和阿里云的天猫精灵起步相近,华为起步较晚。
但从种类看,小米和华为控制中心布局较全,华小米和华为在手机端优势明显,华为的手机出货量比小米的高,但是小米的手机IoT配套显然比华为齐全。除了智能音箱和智能音箱外,小米还有手机、智能电视、智能手环等作为入口。
云计算方面,阿里无疑拥有最强的云计算能力。华为云整体优势大于小米,但是优势主要针对B端,在整体的应用层面,并不一定比小米突出。
IoT平台方面,阿里平台视之为物联网重点,因此阿里的平台搭建最成熟;小米次之,华为在智能家居领域的平台搭建不如前两者。
每个部分强弱不同,和各巨头发展的重点不同有关。阿里重点在于应用管理平台搭建和数据处理,华为凭借着海量连接以及NB-IoT技术,重点做底层的设备连接平台。而小米注重智能家居的整体生态。
而从C端物联网的流量分布来看,小米遥遥领先。全世界消费级IoT(物联网)市场第一是小米,占全球市场份额19%。小米名符其实地超越了BAT巨头,也超越了美国巨头,成为全球第一。
也就是从目前布局来讲,小米遥遥领先。
为什么是小米?而这样的成功有没有护城河呢?
首先,流量是物联网竞争的关键,能帮助小米避开BAT的流量垄断,小米手机+其他控制入口+智能赢家设备+IoT平台,构成了完整的闭环,自成护城河,而不需要导入BAT的流量。
随着生态链的完整,IoT业务开始呈现规模效应,在2019年Q1,IoT版块财务数据亮眼。2019年Q1,小米IoT与生活消费品部分营收达人民币120亿元,同比增565%。小米AIoT特征显著,呈现爆发式增长,反映出小米的AIoT领先优势。并且,AIoT业务已经开始兑现收入,未来预计进入高速增长期。
当年手机出诞生,人们只视之为可携带的通话工具,认为取代PC是痴人说梦;而未来屋的幻想的提出,当时也被无数人认为是幻想。而现在,小米经过了多年布局,梦想中的“未来之屋”真的要来了。
雷军在2019年之初再次喊出了,小米要全面AllinIoT,未来五年持续投入高达100亿,抓住人工智能、物联网时代的新风口。这是对业务战略重点布局方向的清晰界定,以"手机+AIoT"双引擎战略建立深厚基础,迎接5G、人工智能及万物互联等新技术周期。
小米的未来是什么?
小米的未来依然只会是小米,是AIoT最终及最初的幻想。
参考及引用:
[1]丛林基于技术、应用、市场三个层面的我国物联网产业发展研究[D],辽宁大学
[2]苏 美文 物联网产业发展的理论分析与对策研究[D],吉林大学
[3]郑欣物联网商业模式发展研究[D],北京邮电大学
[4]小米生态链战地笔记[M],小米生态链谷仓学院,中信出版社
[5]从亚马逊飞轮看小米的护城河[R],西南证券
[6]小米纪录片,一团火
[7]以硬件为入口逐步推进互联网变现的 科技 巨头[R],光大证券
[8]从亚马逊飞轮看小米的护城河[R],西南证券
[9]雷军致投资人公开信
[10]访谈,王自如对话小米副总裁
[11]虎嗅:小米生态链的未来在哪里[Z],江浩Corli
行业主要上市公司:大富科技(300134)、梦网集团(002123)、共进股份(603118)、胜宏科技(300476)、润和软件(300339)、立昂技术(300603)等
本文核心数据:物联网产业规模、竞争格局、发展前景预测等
产业概况
1、定义
所谓“物联网”(Internet of
Things,IOT),又称传感网,指的是将各种信息传感设备,如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网连接起来并形成一个可以实现智能化识别和可管理的网络。
2、产业链剖析:共有四大层面
所谓产业链,是以生产相同或相近产品的企业集合所在产业为单位形成的价值链,是承担着不同的价值创造职能的相互联系的产业围绕核心产业,通过对信息流、物流、资金流的控制,在采购原材料、制成中间产品以及最终产品、通过销售网络把产品送到消费者手中的过程中形成的由供应商、制造商、分销商、零售商、最终用户构成的一个功能链结构模式。
从产业链条来看,物联网的产业链条由上而下可以分为感知层、传输层、平台层和应用层四个层级。
自2018年中美贸易摩擦以来,美国加大了对中国高新技术出口的限制,不断扩大实体清单,影响了中国一些科技主导型企业的发展,这从侧面警示了中国在全球供应链中地位的脆弱性。物联网通过传感器把物理世界与数字世界联系起来,实现物与物、物与人的泛在连接,实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。其中传感器作为数据采集的源头,已经成为各种应用能力所需的数据来源所在。目前中国国内也涌现出了一些传感器芯片重点生产企业,如:高德红外、西人马、士兰微、敏芯微电子、博通、全志科技、大唐微电子、复旦微电子等。
行业发展历程:处于市场验证期
物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等
信息传感设备,按约定的协议,把任何物体与因特网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网发展历史悠久,可分为三个阶段:
行业政策背景:政策大力推进
根据最新发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》,在“十四五”期间,明确新基建,还要让5G用户普及率提高到56%。并且5次提到关于物联网的规划发展,除了划定数字经济的7大重点产业外,其余4次提到的场合均体现出对物联网发展重点的表述。
十四五规划中划定了7大数字经济重点产业,包括云计算、大数据、物联网、工业互联网、区块链、人工智能、虚拟现实和增强现实,这7大产业也将承担起数字经济核心产业增加值占GDP超过10%目标的重任。
产业发展现状
1、中国物联网连接数快速增长
全球物联网仍保持高速增长。物联网领域仍具备巨大的发展空间,根据GSMA发布的《The mobile economy
2020(2020年移动经济)》报告显示,2019年全球物联网总连接数达到120亿,预计到2025年,全球物联网总连接数规模将达到246亿,年复合增长率高达13%。我国物联网连接数全球占比高达30%,2019年我国的物联网连接数363亿。而根据2021年9月世界物联网大会上的数据,2020年末,我国物联网的数量已经达到453亿个,预计2025年能够超过80亿个。
2、应用层与平台层价值最高
从产业链价值分布看,应用层和平台层贡献最大的附加值,分别占到35%左右,传输连接层虽然重要,但产值规模较小;底层的感知层元器件由于种类众多,产业价值也较大,占到20%左右。
3、物联网应用者使用情况调研
微软发布的第三版《IoT Singal(物联网信号)》报告显示,2021年物联网的应用持续保持增长。91%的受访组织是物联网应用者。
物联网项目可分为四个阶段:学习、试验/概念验证、购买和使用。2021年,29%的物联网项目处于学习阶段;处于试验/概念验证阶段的项目比例仍保持不变,2020年和2021年均为25%;处于购买阶段的项目比例增加了1%,从2020年的21%增加到2021年的22%;处于使用阶段的项目在2020年和2021年保持稳定,均为25%。
4、中国物联网市场规模突破25万亿
目前,物联网已较为成熟地运用于安防监控、智能交通、智能电网、智能物流等。近几年来,在各地政府的大力推广扶持下,物联网产业逐步壮大。再加之近几年厂商对物联网这一概念的普及,民众对物联网的认知程度不断提高,使得我国物联网市场规模整体呈快速上升的趋势。2019年我国物联网市场规模约在176万亿元左右,2020年根据赛迪公布的数据,我国物联网市场规模约达到214万亿元左右。初步统计,2021年市场规模为263万亿元。预计未来三年,中国物联网市场规模仍将保持18%以上的增长速度。中国物联网市场投资前景巨大,发展迅速,在各行各业的应用不断深化,将催生大量的新技术、新产品、新应用、新模式。
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国物联网行业细分市场需求与投资机会分析报告》。
关键词:物联网 射频识别 M2M
中图分类号:TN91 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(b)-0023-01所谓物联网,就是利用射频自动识别技术,实现物体和物体之间能够识别的网络。EPC global的Auto-ID中心的提出的定义是:把所有物品通过射频识别等信息窗设备与互联网连接起来,实现智能化识别与管理。从本质上来说物联网是互联网技术的一种延伸,涵盖信息主要包含了射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等传感设备。设备之间按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。其中主要包括了两种概念:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通讯。
1 物联网涉及关键技术
11射频识别技术(RFID)
RFID射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签, *** 作快捷方便。在物联网中重要起“使能”(Enable)作用。
射频识别技术应用非常广泛,目前产品:RFID读写器、RFID标签等已经广泛应用了,典型应用范围:门禁控制、航空包裹识别、文档追踪管理、包裹追踪识别、畜牧业、产品防伪、票证管理、汽车晶片防盗器、停车场管制、生产线自动化等。
12传感器技术
传感器是一种物理装置或生物器官,能够探测、感受外界的信号、物理条件(如光、热、湿度)或化学组成(如烟雾),并将探知的信息传递给其他装置或器官。因此可以说,传感器是人类五官的延长,又称之为电五官。在我们生活中声控灯、自动门、遥控器等都是传感器的典型应用。
传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不仅促进了传统产业的改造和更新换代,而且还可能建立新型工业,从而成为21世纪新的经济增长点。
13M2M
M2M是机器对机器(machine-to-machine)通信的简称。是多种不同类型的通信技术有机的结合在一起实现机器之间通信、机器控制通信、人机交互通信以及移动互联通信等。M2M让机器、设备、应用处理过程与后台信息系统共享信息,并与 *** 作者共享信息;它提供了设备实时的在系统之间、远程设备之间或和个人之间建立无线连接,实现数据传输。
14其他技术
物联网还包含了其他如纳米技术、智能潜入技术以及工业化和信息化的融合技术等等在此就不一一详述了。
2 物联网应用领域
21城市管理
通过物联网可以实现智能交通,物联网技术可以自动检测并报告公路、桥梁的“健康状况”,还可以避免过载的车辆经过桥梁。在交通控制方面,可以通过检测设备,在道路拥堵或特殊情况时,系统自动调配红绿灯,并可以向车主预告拥堵路段、推荐行驶最佳路线。
22公共安全
通过物联网与摄录技术综合起来,我们可以实现人脸自动识别技术、车牌自动识别技术、指纹识别技术等可以有效增加公安机关的办案效率,增强社会安全保障。
23家电行业
将家庭所有家电家具实现物联网连接,可以实现真正的智能化家庭。典型的例子是海尔曾经通过物联网网桥(WSNBridge),实现了用户通过手机、互联网、固话与家中灯光、窗帘、报警器、电视、空调、热水器等电器设备的沟通,将物联概念与用户的生活实际紧密联系起来,使之成为了一种像水、电、气一样的用户居家生活的基础应用服务;海尔的全球首款“物联网冰箱”具有网络可视电话功能、浏览资讯、播放视频等多项生活与娱乐功能,让原本属于生活电器的冰箱成为一个娱乐中心。
24医护行业
医护领域的物联网应用主要在人体的监护和生理参数的测量等方面,利用传感器可以对人体的各种状况进行监控,将数据传送到各种通信终端上。在美国曾经实现了在鞋垫上设置传感器对有特殊病情老人通过物联网进行监控,最终获得有效数据实现最佳治疗效果。
25物流行业
物流行业是使用物联网技术比较早的行业,由RFID等技术和移动手持设备组成物联网后,基于感知的货物数据便可在全球范围内监控货物的流通状态,可以提供全面的货物信息以及物流跟踪信息,能够实时的获得货物以及航运信息,降低物流风险并提高风险的控制能力。
3 物联网技术存在问题
31物联网跟风较多,应用较小
物联网的价值不是一个可传感的网络,而是必须各个行业参与进来进行应用,不同行业,会有不同的应用,也会有各自不同的要求,这些必须根据行业的特点,进行深入的研究和有价值的开发。现阶段的物联网同样现处于跟风这一种现象,很多的企业盲目的炒作物联网,而没有形成具体的应用。物联网的体系基本形成需要一些应用形成示范,更多的传统行业感受到物联网的价值,这样才能有更多企业看清楚物联网的意义。
32物联网标准难以统一
互联网能够快速发展很大原因取决于互联网标准的成功,现阶段的物联网没有形成统一的标准,很难形成产业的规模的应用,对于推动物联网的普及起到很大的阻碍。因此,标准的建立至关重要。
33大规模应用普及需要较长时间
没有标准,整个行业的发展就要受到制约,同样,对于物联网的普及也需要经过很长的时间,而时间的成本,对于快速发展的企业来讲还是有非常大的影响。
34物联网大企业部署较快
从现状来看,提到物联网都是比较高端的人群或者是企业,对于物联网的部署,只有具有一定的实力的企业能做或者承接物联网项目,如中电信、中移动等,对于小企业来讲,物联网的应用还没有具体的涉及到,以至于出现可望可及的现象。
35技术环境不成熟
虽然互联网的发展为物联网迈进了重要的一步,物联网不仅仅需要互联网的支撑,还需要许多如通信、企业应用软硬件的支撑,对于如何实现这些网络的融合,从技术的角度来讲,需要涉及到大量跨行业、跨企业的协条,导致了物联网在技术方面还存在很大方面的缺
36全社会对物联网的内涵尚未取得共识
虽然物联网受到全社会的普遍关注,但目前物联网的概念和技术架构缺乏统一的清晰描述,全社会对物联网的内涵尚未取得共识。物联网从广义上认为是深度信息化,狭义上认为是此深度信息化的承载网络,这其中的“深度还需要业内人士共同探讨,不断发展完善。
说起物联网(Internet of Things, IoT),估计很多人都耳熟能详,因为我们早就在各种各样的媒体中看到过好多次这个名词了。
按照中国传统观点,万物实际上是有着天然的联系的,那么人类为何又要画蛇添足般地再把他们连接起来呢?原因很简单, 万物的天然联系是依靠的自然规律,而人类并不能控制他们,而物联网让万物以人类的意愿进行连接,从而让人类可以控制他们 。物联网,无非是又一个人类征服和控制自然的尝试而已。只要万物能够互联并且通过有效的手段在需要的时候知道他们的状态,从而采用有效的手段进行干预,那么人类就有了对万物的相当程度的控制权。
这给了人们很大的想象空间,因此,也吸引了大量的淘金者,试图分享这样一块看起来巨大无比的蛋糕。 但这么多年来,现实并不乐观。
根据我的了解——可能并不准确——我感觉物联网现在处于一个比较尴尬的阶段。 一方面,物联网的呼声很大,人们寄予很大的期望;但另一方面,市场的反响并不热烈,本来应该跟人们的生活息息相关的物联网,似乎在现实中并没有被人们所感知。我观察到的现实就不很乐观。 算得上物联网的智能家居曲高和寡,国内力推的NB-IoT雷声大雨点小,LoRa使用的主流频段在国内被事实上禁用, Zigbee等覆盖范围过小……
在这里,我想梳理一下物联网在国内发展的现状,以便于更好地定位和找出问题所在。
物联网可以看做是互联网的升级版本,传统的互联网连接的是人;物联网不光连接人,还要连接物,除了人类的互动外,还需要让人能够更好地把控物。 人是自带智能的,所以传统的互联网的重点在于连接,只要有连接,人们就会互动,产生内容等,对网络的智能要求就不高;但物联网连接的是物,物本身不具备智能, 需要通过人来控制或者智能系统来自动控制。
物联网也是近十年来出现频率很高的智慧某某(例如智慧城市,智慧楼宇,智慧园区,智慧安防等)的基础设施。 什么是智慧?我认为就是能够根据某个特定的需求和目标,自主动态调节现有状态的能力 。这需要至少有两个部分构成,一是要有数据分析和处理的“大脑”部分,二是要有数据收集和指令执行的“躯体”部分。 我们往往把狭义的躯体部分作为狭义的物联网, 也可以称为物联网10, 实现了物体的初步连接和数据收集和反馈能力,但这套系统要想实用,实际上离不开人,因为数据的分析和控制指令的下达还是需要人来做;而大脑+躯体才是真正智慧的物联网,在我看来这才是能够给人类带来很大便利的物联网,才具备大范围应用的技术基础, 可以把这称为物联网20。
现阶段的物联网还是停留在由人控制的阶段,也就是10时代,这个阶段对数据的处理存在瓶颈,因此,并不适合复杂的应用,也不适合大范围使用。因此我们可以看到,应用比较广泛的应用也就是那少数的简单应用,如抄表、环境监测、家电控制等。云计算、大数据、机器学习、人工智能等技术是近几年的IT领域的热点,进展也非常迅速,他们的发展为物联网向20阶段进化提供了坚实的基础。
我们日常生活,现有的已经足够很好地满足人们的需求了;物联网,只是人们对更高生活水平的追求的产物,并且不是必需的;对于非必需品来说,要想普及需要足够的性价比或者就索性走高端路线。但从目前的物联网市场看,由于缺少比较成熟的家用物联网方案,因此并不能大规模使用,这导致物联网应用起来成本比较高,在家居中只有高端住宅才可能会使用,占比很少,家居物联网在这种初级阶段必须得要走高端路线,当然这也符合很多新事物的初始状况特征。
物联网在工商业中也有一些应用,例如RFID领域,我们已经可以在一些商店中看到。其他还有很多物联网项目,多数隐藏在智慧某某的名头之下,现阶段,只要是冠以智慧的项目,其造价一般会令人咂舌。 因此,在性价比不高的情况下,人们使用他的积极性自然不高了。
中国运营商去年决定要大力推广NB-IoT,他们试图提升性价比,因此希望设备和解决方案提供商们能够以较低的价格提供相关产品,由于其体量,确实有部分供应商愿意以接近成本价的价格向其提供产品;但即使是这样,愿意使用的用户也不多,这让供应商的积极性大大降低,因为根本就无利可图。也因为此,NB-IoT的这一波推广活动实际上到目前看来是比较失败的。
从连接介质来看,物联网分为有线和无线两种,考虑到实际部署的难度,无线方式显然更有机会会成为主流的连接方式。
从终端和因特网连接关系来看,物联网也可以划分为两种方式:一种是直接和因特网连接,例如NB-IoT、2/3/4G蜂窝网络、eMTC等; 另一种是通过网关间接和因特网连接,例如LoRa、SigFox、ZigBee、BLE、WiFi等。不同的协议都是针对不同的应用场景设计的,因此在实际使用中都有其优缺点。例如我们常用的WiFi,要保证速率和可靠性,因此覆盖距离不够长,连接不可靠; NB-IoT主要用于低速率物联网应用,能够直接联网,但速率低, 用户连接数少; LoRa的覆盖比较广,但速率低,用户连接数也有限制……
因此,实际部署时需要根据不同的应用场景选择不同的技术、标准以及相应的设备,而在现场实施的时候又会有很多意想不到的困难。无线部署也需要做网优等工作,对实施人员的要求比较高。 这些都增大了物联网的部署难度。
由于物联网一般使用无线技术,那么频谱资源就是物联网的一个非常核心的资源。频谱资源时稀缺的,因为有太多的地方需要这类资源。例如我们的移动电话、微波通信、卫星通信、应急通信、无线WiFi等等。这些资源由于其稀缺性,需要统一的规划。而这在不同的国家也面临着不同的状况。
例如现在比较火热的LoRa,阿里巴巴、腾讯等互联网企业刚刚加入该标准联盟,结果国家的新的频谱规划就给予他们致命一击,LoRa所使用的sub-1G的频谱资源实际上是不开放的。
目前在全球,唯一明确的民用频段就是24GHz,也就是WiFi、蓝牙等使用的频段。但这个频段的问题是与低频段的无线电波相比,越障能力比较差,因此覆盖能力不强。而又由于太多的民用无线设备都是用这个频段,导致这个频段的信号比较“脏”,收到的干扰比较大。 现有的使用这个频段的蓝牙、WiFi协议本身也是为了IP宽带连接而设计的,专注于速率,所以也导致覆盖范围一般不超过100米,并且连接数量有着很大的限制。 因此,要想避免频谱资源的政策风险,就只能使用24GHz这个频段 ,那么如何在这样的情况下增加无线覆盖的范围,提升覆盖距离,就是物联网公司需要解决的一个大问题。
比较有实际应用意义的物联网的规模需要达到一定的程度,也就是终端要足够多,很多地方并不具备电源接入的条件,那么就需要终端的功耗要足够低或者索性无源。
无源当然是最佳的方式,目前的解决方案是要加储能电路,但这种电量非常微小,在现有的技术条件下,覆盖范围和传输能力都受到严重的制约,只能适应很少的一部分场景。因此,大多数情况还是需要有源的终端,这就需要功耗尽可能地低了。 功耗问题可能是目前物联网面临的主要问题之一。
例如在智慧停车之类的项目中,有部分方案是用NB-IoT实现的。这个标准由于使用了蜂窝技术,只有运营商具备掌控的能力,所以电信运营商和设备商都非常有热情去推广,也号称一块电池可以用十年,看起来功耗似乎很低,但那是有前提条件的,就是它平时处于睡眠状态,每天主动醒来一次上传一次数据,在这样的情况下才可能坚持十年。 但用于停车就得频频被唤醒,因此在这个场景中使用就非常耗电。根据实际使用的经验,差不多5个月左右就得去更换电池了。这带来极大的维护工作量,而且电池的成本本身也非常高。因此,至少在停车这种方案中,NB-IoT并不是一个好的选择。如果用LoRa呢?在停车中也有应用,表现好一点,能够达到一年多的使用时间而不用换电池。而一般里面模块和芯片的寿命在5年以上,也就是说,在终端设备的生命周期里,需要更换多次电池,每一次更换电池实际上跟新开工一个项目工作量差不多多少。因此,我们不能说这种状况是令人满意的。
所以,如果能够解决有源终端的功耗难题,不光可以大大减轻日后的维护工作量,还可以大大降低终端的成本,这是因为在实际应用中,电池是物联网终端的主要成本之一。
技术本身是没有国界的,但遗憾的是我们并不生存在一个理想的世界里,我们的现实世界依然存在着各种各样的利益群体,有的时候出于自身利益的考虑,作为体现现代竞争力的物联网技术就要受到一些因素的制约。国家就是一个典型的利益群体,而国家安全往往是这个群体的最高利益之一。信息安全是国家安全的一个重要方面,物联网搜集各种各样的信息,这些信息有的时候就是非常机密的情报,不方便被其他利益团体所获知,因此,在物联网标准方面,在一开始就要注意这个方面。
LoRa是美国公司Semtech所提出的一个物联网标准,也是目前比较主流的标准。这个标准对标的是SigFox——一个欧洲的私人公司封闭的物联网标准,但SigFox用自己的标准建了一个覆盖很广的网络,对外运营物联网业务,可以叫做物联网供应商;而LoRa是半开放的标准,允许用户使用这种技术进行模块和终端产品的开发,并用这些产品组建自己的LoRa物联网,虽然相比于市场上主流的其他方案,看起来价格并不贵,但标准、芯片等核心部分过分集中于美国的供应商Semtech上,在特定的时候这就是一个很大的风险。
因此,无论是物联网方案提供商、物联网产品开发商,还是用户,在选择物联网标准的时候要考虑到这个问题。当然,对于小规模的民用应用,采用什么标准问题不大,但对于军用、大规模应用来说,不考虑这个因素将可能让投资全部打水漂。 最近的无线电频谱的一个征求意见的文件就让某国外标准被判了死刑,即使我们最大的两个互联网公司刚刚加入了这个阵营也是无可奈何。
NB-IoT是中国特别是运营商和设备提供商力推的标准,但它的问题在于功耗较高、用户容量有限,所以,在很多场景里并不适合。因此,中国还需要更多的物联网标准,来补充NB-IoT的不足。
物联网就业前景很好,物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点,其应用范围几乎覆盖了各行各业。
物联网专业是教育部允许高校增设新专业后,高校申请最多的学校,这也说明了国家对物联网经济的重视和人才培养的迫切性。物联网的产业规模比互联网产业大20倍以上,而物联网技术领域需要的人才每年也将在百万人的量级。
物联网的基本特征从通信对象和过程来看,物与物、人与物之间的信息交互是物联网的核心。物联网的基本特征可概括为整体感知、可靠传输和智能处理。
整体感知—可以利用射频识别、二维码、智能传感器等感知设备感知获取物体的各类信息。
可靠传输—通过对互联网、无线网络的融合,将物体的信息实时、准确地传送,以便信息交流、分享。
智能处理—使用各种智能技术,对感知和传送到的数据、信息进行分析处理,实现监测与控制的智能化。
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