物联网技术怎么实现？

物联网的技术原理

事实上，物联网的原理是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信技术，构建覆盖全球数万座建筑的物联网。在这个网络中，建筑物（物品）之间可以在不需要人工干预的情况下进行通信。其实质是利用射频自动识别技术，通过计算机互联网实现物品之间的自动识别和信息的互联与共享。

物联网的核心技术还在云计算中，云计算是物联网实现的核心。物联网的三个关键技术和领域包括：传感器技术、RFID标签技术、嵌入式系统技术。领域：公共事务管理(节能环保、交通管理等)、公共社会服务(医疗健康、家居建筑、金融保险等)、经济发展(能源电力、物流零售等)。

传感器技术是计算机应用中的一项关键技术，将传输线上的模拟信号转化为可由计算机处理的数字信号。

RFID，即射频识别，是一种集射频技术和嵌入式技术于一体的集成技术，在不久的将来将广泛应用于自动识别和货物物流管理。

嵌入式系统技术是集计算机软件、计算机硬件、传感器技术、集成电路技术和电子应用技术为一体的复杂技术。

物联网使用场景，主要体现在几个步骤：采集、传输、计算、展示

物联网终端采集数据，将数据传送给服务器，服务器存储和处理数据，并将数据显示给用户。

例如，自行车是共享的，前向过程是自行车获取GPS位置数据，通过2G网络向服务器报告，服务器记录自行车位置信息，用户在APP终端查看自行车位置。反向处理是用户向服务器发出解锁请求，服务器通过2G网络向自行车发送解锁指令，自行车执行解锁指令。

物联网的大大小小的应用都是基于正向数据采集和反向指令控制实现的。

传输模式的选择：取决于距离和功耗

物联网的联网方式：

近距离低功耗，带BLE或ZigBee。

远距离低功耗，NB-IoT或2G

近距离大数据，带WiFi

大数据远程，使用4G网络

关于网络布局：

远距离传输比短距离传输更昂贵，功耗更高。合理使用远距离和远距离配置可以有效降低物联网终端的成本。

例如，原始共享自行车被2G网络解锁，需要数据的长连接或下行短消息解锁，功耗高，下载的共享自行车丢弃了远程解锁，直接使用手机的蓝牙解锁自行车，节省数据流，降低功耗，本发明还可以提高解锁速度，剩余能量电动自行车智能充电站也是物联网的高科技产品，采用最新的窄带通信技术引领电动自行车充电设备的技术高度。

云服务设计

物联网的云服务器和应用程序设计与I互联网基本一致，Java、PHP和ASP可用于物联网的后台处理。

移动互联网是“人-服务器-人”的框架，物联网是"物-服务器-人"的框架，两者是相同的，物联网终端设备也采用TCP、>

总结简图

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：中国物联网市场规模、中国物联网区域竞争情况

行业概况

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。

早期的物联网是指依托射频识别技术的物流网络，随着技术和应用的发展，物联网的内涵已经发生了较大的变化。现阶段，物联网是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的各种信息传感设备，通过网络设施实现信息传输、协同和处理，从而实现广域或大范围的人与物、物与物之间信息交换需求的互联。物联网依托多种信息获取技术，包括传感器、射频识别(RFID)、二维码、多媒体采集技术等。物联网的几个关键环节可以归纳为“感知、传输、处理”。

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

“十三五”以来，国家重视物联网产业建设及物联网成果应用，出台多度政策意见来推动物联网产业发展。在“十三五”以来发布的行业政策中，以推动物联网成果应用为主，利用物联网技术加强信息交换、提高监督管理水平等。

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。

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、传输层产业结构中传输层占比最高

根据赛迪发布的《2019-2021年中国物联网市场预测与展望数据》，物联网的传输层依旧位居最大份额;随着大规模地方性物联网政策的落实陆续完成，支撑层增长速度放缓;而随着各领域市场需求的释放，平台层、应用层市场增长速度将持续呈上升趋势。

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;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。

行业竞争格局

1、区域竞争：北京物联网相关项目最多

截至2021年5月底，工信部共公开2批《物联网关键技术与平台创新类、集成创新与融合应用类项目公示名单》，前瞻结合2批的项目名单分析，目前中国物联网关键技术与平台创新类、集成创新与融合应用类项目主要集中在北京、浙江、广东和山东，其项目数分别为39个、24个、22个、20个。

2、企业竞争：以龙头企业间的竞争为主

《2021年中国物联网企业发展指数报告》于2021年10月29日发布，报告从动态角度评估物联网产业链各公司发展状况，围绕企业影响力、资金支持、研发技术能力、发展成效等多维度能力进行分析，剖析中国物联网企业的成就和面临的挑战，并总结中国物联网企业的发展情况及市场参与者竞争实力，试图发掘物联网行业业务实力强、成长性好以及竞争壁垒高的优秀企业群体。根据《2021年中国物联网企业发展指数报告》，2021年我国物联网最具领导力企业名单如下：

物联网行业发展前景及趋势分析

1、产业物联网占比逐渐上升

根据信通院于2020年12月发布的《2020中国物联网白皮书》，2019年中国物联网连接数中产业物联网和消费者市场各占一半，预计到2025年，物联网连接数的大部分增长来自于产业市场，产业物联网的连接数将占到总体的61%。由此来看，未来产业物联网的市场发展潜力大于消费物联网。

2、市场规模不断增大

目前，物联网在全球呈现快速发展趋势，欧、美、日、韩等国均将物联网作为重要战略新兴产业推进，但在繁荣景象背后却仍存在着众多阻碍发展的因素。其中核心标准的缺失，尤其是作为顶层设计的物联网参考架构等基础标准目前仍处于空白，基于争夺物联网产业主导权，各国对国际标准方面的竞争亦日趋白热化。

新冠疫情对于物联网行业来说犹如达摩利斯之剑，一方面疫情导致全球技术供应链出现一定的停滞期，另一方面疫情助推中国物联网的渗透。2020年无人工厂、无人配送、无人零售、远程教学、远程医疗等“无接触经济”的爆发均离不开物联网技术的支撑。综合多方面的情况分析，前瞻认为未来5年中国物联网的发展将保持高速增长，到2026年市场规模超过6万亿元。

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》。

首先，“物联网生态系统”概念出现的大背景是过去10 年物联网技术链上各个关联技术已经突飞猛进到开始产生规模化生态效应的程度了。比如：
1传感器等硬件过去10年平均单位价格降低一半以上，让更多企业买得起；
2传感器体积变得更小同时性能更优越，其部件可缩小到毫米甚至纳米级，一个只有指尖大小的低能耗并具有通讯功能的传感器随处可见，其适用范围更广；
3移动设备、通信技术实施成本在过去10 年里大幅度降低，使它随时为各行各业带来增值成为可能；
4大数据、边缘计算、云服务等支撑技术越发成熟并开始被大范围采纳。
5这些技术的共同发展促使物联网市场开始规模化。
与此同时，工业30 时代造成的全球气候变暖已累积到不得不换一种思维重塑商业的地步，工业正在从原来的“摇篮到坟墓”的生产消费模式到“摇篮到摇篮”的循环经济模式慢慢转变，而物联网技术的发展刚好横空出世给出了效果可以量化的实施方案，并且把可持续商业变革中已经实施的包括可再生能源等措施整合进来进行全生命周期的管理。
其次，物联网正在产生大量有价值的数据，这些数据成了加快发展物联网生态系统的原动力。来自不同物件不同地域的大数据传上云端并通过各种智能分析手段转化为商业智慧，为决策者提供依据，从而推动整个商业系统的进化和转型。

1、无线传感器网络的节点一般采用电池供电，节省能量是网络设计主要考虑的问题之一，拓扑控制的一个重要目标就是在保证网络连通性和覆盖庋的情况下，尽量合理高效的使用网络能量，延长整个网络的生存时间。
2、无线传感器网络中节点通常密集部署，在某些范围内节点密度可能极高，如果每个节点都以大功率进行通信，会加剧节点之间的干扰，造成网络通信冲突，降低通信效率，导致通信等待、数据重传等重复 *** 作，造成节点能量的浪费，若节点发射功率过小，又会导致网络的割裂，影响网络的连通性。
3、在无线传感器网络中，只有活动的节点才能够进行数据转发，而拓扑控制可以确定由哪些节点作为转发节点，同时确定节点之间的邻居关系。
4、无线传感器网络中的数据融合指传感器节点将采集的数据发送给骨干节点，骨干节点进行数据融合，并把融合结果发送给数据收集节点，而骨干节点的选择是拓扑控制的一项重要内容。
5、传感器节点可能部署在恶劣环境中，在军事应用中甚至部署在敌方区域中，所以很容易受到破坏而失效，这就要求网络拓扑结构具有鲁棒性以适应这种情况。

文／杨剑勇

自把手机业务出售后，近年来，诺基亚专注面向物联网方向转型，积极发展5G、云和物联网等技术，在然错失了移动互联网这一波机遇后，如今信息科技向物联网时代延伸之际，给予诺基亚带来重大历史机遇，借势物联网，诺基亚有望重塑辉煌，去年也交出了一张不错的成绩单，2016年营收23945亿欧元（约1736亿人民币），利润2127亿欧元（约157亿人民币）。

诺基亚转型之路：

（一）诺基亚和阿朗合并 ，积极发展5G、物联网等未来技术

诺基亚以156亿欧元收购阿朗（阿尔卡特朗讯），是诺基亚在艰难时期做出面向物联网方向转型的第一步，两者合并后，在全球通信领域形成三足鼎立态势，分别是华为、诺基亚和爱立信，由此诺基亚的由手机制造商，开始专注于通信市场，仅次于华为的第二大通信巨头。

诺基亚和阿朗的合并，视为向物联网布局的核心一环，有助于诺基亚加速发展5G、物联网等未来技术。在长期关注物联网产业发展的杨剑勇先生看来，由此诺基亚开启转型之路，到如今不卖手机，照样赚钱，去年更是赚了高达157亿人民币，也是经历痛苦的转型才得以存活，站在了行业之巅。

（二）诺基亚成长基金 促进物联网生态建设

无论是英特尔、谷歌、IBM等国际巨头，亦是华为、中兴、以及BAT等为代表的国内科技力量，都已瞄准物联网这一风口，对于新型物联网产业，昔日手机霸主的诺基亚不仅积极朝物联网方向转型，且在去年MWC再次募集了一笔35亿美元物联网基金，布局物联网领域，基金投资方向主要围绕物联网项目。目前，NGP (Nokia Growth Partners 诺基亚成长基金 ) 管理着超过10亿美元的资金，促进诺基亚在物联网生态发展，全力押注5G、物联网、智能汽车以及健康医疗等方面，推动物联网发展。

（三）搭建全球物联网生态平台

近年来，物联网设备呈现快速增长态势，根据Gartner数据显示，2016年有64亿物联网设备，预计今年全球物联网设备数量将达84亿，到2020年物联网设备数量将突破两百亿。诺基亚在面向物联网领域，基于未来海量设备的连接，搭建了一个生态管理平台，在去年，推出了面向所有连接设备的智能管理平台（IMPACT）。

目前，IMPACT已连通并安全管理着15亿部设备，诺基亚希望政府、企业都可以安全管理各方面的物联网服务(收集分析、数据处理、设备管理等)，可以说该智能平台处于行业领先地位，近日，诺基亚对IMPACT完成升级，使客户能够更加便捷地为智能停车、智能照明、智能交通及自动驾驶等物联网垂直应用部署全新服务。

（四）倡议标准 希望物联网惠及每一个人

尽管诺基亚为了提高自身在物联网时代下的竞争力，争夺行业制高点，不仅以156亿欧元收购阿朗，也有一直面向物联网领域的基金，规模高达10亿美元，也推出了面向所有连接设备的智能管理平台，以此布局5G、云和物联网等领域，但是，物联网虽然很美好，要大规模普及困难重重。

物联网拥有多重标准和技术，而这导致在发展中出现碎片化的情况一直困扰物联网发展，为了加快物联网普及，在2015年诺基亚更是携手爱立信和英特尔合作开发无线连接解决方案。另外，为规范物联网行业，诺基亚也曾发起倡议，呼吁各方合作开发全面的物联网标准，统一标准和开放接口是让物联网从单个应用孤岛走向系统化，从而使物联网惠及每一个人。

在物联网时代，大家都想要控制一切，然而在笔者看来，物联网必须一起来玩这场游戏，物联网作为诺基亚的转型战略，也将推动着5G技术和物联网行业发展，作为曾经全球最大的手机制造商，到如今的业务发生了天翻地覆的变化，打造成一家全方位的物联网厂商。

作者系传感物联网创建人杨剑勇，长期关注物联网、智能家居、可穿戴智能设备、机器人和人工智能等前沿科技产业。

天环信息技术PACOM智能建筑能耗系统运用物联网技术，将数据用传感器设备实时感知采集，通过无线网络把楼宇与互联网相连接，实现信息的交换与管控。能帮助用户实现照明智能管控、温度智能管控、能耗智能管控、环境监测管控、空间智能管控及人员和资产定位等内容，对楼宇空间进行智慧化控制、监控、管理。系统在安全性上对系统进行多层加密和黑名单机制，能够提供物联网所需的工业级、政府级、多层级的安全性。以及在平台上加入了AI算法，使其具备超强人工智能算法，通过不断的数据采集、分析、挖掘，能够对整体建筑系统运行进行预测性维护，同时针对用户体验数据、环境数据等进行自动控制策略优化，无感知智控。

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