趋势1:人机交互性增强的数据和设备增长 到2019年底,将有约36亿台设备主动连接到Internet并用于日常任务。随着5G的推出,将为更多设备和数据流量打开大门。
趋势2:人工智能再次成为物联网的重要参与者 充分利用数据,需要通过人工智能提供计算机帮助。人工智能是理解收集的大量数据并提高其业务价值所必需的基本要素。人工智能将在以下领域帮助物联网数据分析:数据准备,数据发现,流数据的可视化,数据的时间序列准确性,预测和高级分析以及实时地理空间和位置(后勤数据)。 包括亚马逊,微软和谷歌在内的主要云供应商越来越多地希望基于其AI功能进行竞争。各种初创企业希望通过能够利用机器学习和深度学习的AI算法使企业能够从不断增长的数据量中提取更多的价值。
趋势3:VUI:语音用户界面将成为现实
语音占了我们日常通讯的80%,就像科幻中一样,与机器人交谈应该是常见的通讯方式,例如R2D2,C-3PO和Jarvis。在设置设备、更改设置、发出命令和接收结果中使用语音不仅在智能房屋,工厂中,而且在诸如汽车,可穿戴设备之类的设备之间都是常见的。
趋势4:在物联网上的更多投资
物联网是少数新兴和传统风险投资家都感兴趣的市场之一。智能设备的普及以及客户越来越依赖于使用它们执行许多日常任务,将增加对物联网初创企业投资的兴趣。客户将等待物联网的下一个重大创新,例如可以对您的面部进行分析的智能镜,如果您生病了,可以打电话给您的医生;将结合智能监控摄像头的智能ATM机;可以告诉您如何进食和饮食的智能叉子。吃什么,以及每个人都在睡觉时会关灯的智能床。工业领域物联网发展趋势分析 传统工业加速向智能化转变
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。
前瞻产业研究院数据显示,2016年我国物联网产业规模超过9000亿元人民币,同比增速连续多年超过20%。物联网作为通信行业新兴应用,在万物互联的大趋势下,市场规模将进一步扩大。随着行业标准完善、技术不断进步、国家政策扶持,中国的物联网产业将延续良好的发展势头,为经济持续稳定增长提供新的动力。移动互联向万物互联的扩展浪潮,将使我国创造出相比于互联网更大的市场空间和产业机遇。
物联网利用射频识别(RFID)、GPS、摄像头、传感器、传感器网络等感知、捕获、测量的技术手段,随时随地对物体进行信息采集和获取,实现智能化的决策和控制。因此,物联网在工业领域应用过程中,物联网相关技术和产品是智能工业的核心。
工业是物联网应用的重要领域。具有环境感知能力的各类终端、基于泛在技术的计算模式、移动通信等不断融入到工业生产的各个环节,可大幅提高制造效率,改善产品质量,降低产品成本和资源消耗,传统工业加速向智能化转变。
根据前瞻产业研究院发布的《物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》测算,2014年,国内物联网在工业领域需求规模为1260亿元;2016年,国内物联网在工业领域需求规模为1804亿元。2017年,国内物联网在工业领域需求规模约为2354亿元。
物联网在工业领域应用问题分析
1、IT安全问题
和前几次由新的硬设备、技术所带来的工业革命不同,工业40是由互联网所带来的第四次工业革命。也因此,有66%的受访者认为IT安全是一大挑战,当企业的IT系统连上网络,随时可能有一些未知的威胁出现在仓储管理系统、机器设备或供应链当中。
2、制造系统管理问题
工业40除了带来生产效率之外,同时也改变传统制造业的思维。当智能生产真正落实后,将会对制造管理系统带来巨大的变革,且势必变得更为复杂,包括整体的生产物流、人机协同作业等改变,也让员工培训更显重要。
3、通讯基础设施建设问题
通讯网络是实现工业40的重要关键,但是要建立一个让所有组织都能够配合的网络,必须要有一个一致的接口、通讯标准和规范。目前许多标准都还未建立,例如工业通讯、工程、IT安全、数字化工厂、设备整合等都还未被纳入整体参考架构中。
物联网在工业领域应用前景及发展趋势预测
近年来,我国政府通过工业化与信息化融合战略正在大力推进物联网技术向传统行业中的深度渗透。工信部于2013年9月发布的《工业化与信息化深度融合专项行动计划(2013-2018年)》中重点提出的互联网与工业融合创新试点工作已经进入了全面实施阶段。
以物联网融合创新为特征的新型网络化智能生产方式正塑造未来制造业的核心竞争力,推动形成新的产业组织方式、新的企业与用户关系、新的服务模式和新业态,推动汽车、飞机、工程装备、家电等传统工业领域向网络化、智能化、柔性化、服务化转型,孕育和推动全球新产业革命的发展。
美国制造业巨头通用电气公司充分利用物联网技术,已推出了二十余种工业互联网/物联网应用产品,涵盖了石油天然气平台监测管理、铁路机车效率分析、提升风电机组电力输出、电力公司配电系统优化、医疗云影像等各个领域。AT&T基于GE的软件平台Predix开发M2M解决方案,越来越多的工业机器将通过M2M连接到网络。
例如:物联网应用在智能工厂,具有相当广泛的应用前景,经济效益和社会效益明显。导入物联网的智能工厂,至少可以实现以下五个功能,即:电子工单、生产过程透明化、生产过程可控化、产能精确统计、车间电子看板。通过这五大功能,不但可实现制造过程信息的视觉化,对于生产管理和决策也会产生许多作用。根据物联网在智能工业的产值贡献比例来看,2023年国内物联网在工业需求规模在7821亿元左右。
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。从全球物联网行业的发展来看,目前,全球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,全球物联网行业处于高速发展阶段。
行业进入快速发展期
物联网最早于20世纪90年代被提及并确认概念,在1995年至2005年间经历了萌芽期。2005年,国际电信联盟对物联网的概念进行了拓展,物联网行业进入初步发展期。2009年,中国、欧盟、美国对于物联网都提出国家战略层面的行动计划,全球物联网行业发展进入快速发展阶段。
全球物联网设备数量高速增长
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。
全球物联网市场规模逐年增长
整体来看,物联网是世界信息产业第三次浪潮。当前,全球物物联网核心技术持续发展,标准体系加快构建,产业体系处于建立和完善过程中。未来几年,全球物联网市场规模将出现快速增长。IDC数据显示,2020年全球物联网市场规模约达136万亿美元。
制造业/工业为主要应用领域
2018年,智慧城市曾在物联网应用领域中排名第一,2019年,工业/制造业早已取代智慧城市,坐稳了物联网应用领域的头把交椅。物联网研究机构IoT Analytics对1414个实际应用的物联网项目进行了研究,其2020年的最新报告显示,在全球份额中占比最高排在首位的是制造业/工业(22%),其次是运输/移动性(15%)和能源物联网项目(14%)。
具体来看,微软和AWS等技术巨头,以及西门子和罗克韦尔等大型工业自动化参与者,都是工业/制造业领域数字化转型的主要推手。
全球物联网安全支出不断提高
在物联网行业快速发展的背景下,物联网安全事件频发,全球物联网安全支出将不断增加。据Gartner调查,近20%的企业或者相关机构在过去三年内遭受了至少一次基于物联网的攻击。
Gartner预测,为了防范安全威胁,2020年底全球物联网安全支出将达到2457亿美元;其中,终端安全支出约459亿美元,网关安全支出约327亿美元,专业服务支出约1589亿美元。
—— 更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》。
工业是一个国家发展的脊梁,其发展水平直接决定着一国的技术水平和经济发展水平。历史上每次工业变革都是由于技术的发展而引起生产方式的变革,都会促进人类文明的发展。作为工业核心的机械制造业,直接体现着一个国家的生产力水平,为工业、农业、交通运输业及国防工业等多行业提供技术装备,是整个国民经济和国防现代化的物质技术基础,是区别发展中国家和发达国家的重要因素,是国防安全的重要保障,制造业在世界发达国家的国民经济中占有重要份额。机械制造业的专业化、标准化、自动化和智能化等技术的应用水平是衡量一国经济发展水平与科技发展水平的重要标志。
在刚刚结束的2016年全国两会以及随后发布的“十三五”规划(纲要)中多次提到“中国制造2025”,力争做到“以提高制造业创新能力和基础能力为重点,推进信息技术与制造技术深度融合,促进制造业朝高端、智能、绿色、服务方向发展,培育制造业竞争新优势”。
作为资源配置的重要平台,金融业具有服务和支持“中国制造2025”的独特优势。金融业可以为企业提供多样化的融资方式,通过降低企业杠杆率和融资成本来支持企业并购重组,帮助企业化解产能压力和盘活存量,不断探索和培育新产业、新业态和新商业模式,通过服务企业激发经济增长新动力。
我国制造业面临下行压力
随着工业化进程的加快推进,中国已成为世界公认的制造业大国。近年来国内外发展环境错综复杂,经济增速换挡、结构调整阵痛、动能转换困难相互交织,经济下行压力加大。实体经济特别是制造业不仅不能为稳增长提供支撑,反而成为经济稳定增长的拖累。制造业的生命线在于技术创新,在劳动力成本提升和技术创新乏力的双重夹击之下,制造业正面临下行压力。
1、企业经济增长乏力、出口订单下降
从国内大中小型企业发展来看,大型企业受益于国企改革释放红利,“一带一路”和“中国制造2025”等战略影响,经营预期回升、发展前景看好。中小企业依然面临融资难融资贵的困难,受困于经营转型压力,需要更为积极的财政政策和宽松的货币政策为之创造有利的经营环境,通过简政放权、结构性减税、供给侧改革等方式降低企业经营成本和提供优质的服务指引。从订单需求方面来看,新订单和新出口订单趋势表明内外需求依然较弱,制造业面临产能过剩的压力严重,未来经济增长动力有待提高。
2、人口红利逐渐消失、高端制造对外依赖高
人口红利被认为是造就中国经济增长奇迹的重要源泉,十余年前受益于人口红利,“中国制造”迅速崛起。随着人口红利的逐渐消失,人工成本在运营成本中所占的比重已经越来越大,严重挤压了企业的利润空间,令企业的生产处境日益艰难。过去多年中国以低端加工为主,资源浪费和环境破坏严重,虽然投资总额较大,但产能过剩严重;随着中国人口红利不断减少,制造业逐渐转移到劳动力成本较低的国家。
由于技术创新能力薄弱及缺乏核心技术,部分制造业企业技术开发能力和创新能力薄弱,缺乏技术创新的机制和优秀人才,自主开发能力薄弱,重大技术装备对外依赖度高。据统计,国内机器人和高端自动控制系统的95%、高档数控机床的90%、高档数控系统的95%的市场份额被国外产品占领。在重点装备的核心技术上与工业发达国家有较大差距,自主品牌明显缺乏。
中国制造业的整体素质和科技竞争实力与发达国家相比仍有较大差距,“大而不强”的现状更是被业界所诟病。中国高精尖制造能力缺少明显,产品功能、质量、可靠性和工艺水平等多方面落后于工业发达国家。工业发达国家拥有大量基础知识和通用技术的储备,新兴产业产品特别是中高端产品的最初市场都集中于发达国家,发达国家优势新兴产业的发展在技术供给和市场需求方面的条件也优于发展中国家。
3、高端制造业人才匮乏
中国进入工业40时代,将会遭遇相当程度的人才瓶颈,不仅要面临高级人才匮乏的挑战,还面对低端人力过剩的境地。高端制造业将极大提高对劳动者的素质要求,要求劳动者能够处理CPS、物联网和大数据环境下的复杂问题,需要他们能够进行抽象思考,从而创造性地面对挑战。
劳动者的素质是企业在工业40发展过程中最强有力的杠杆,资本将无需严重依赖金融杠杆,企业对公权力寻租的需求也将大大降低。劳动力素质的提高,除能增加劳动者的收入外,还能成为缓和贫富差距、拉动内需的关键因素。据报告,国内工程和金融方面的毕业生,只有10%左右具备全球化企业的雇用价值。虽然在理论知识积累方面占据优势,但国内大学生往往缺乏实际解决问题的能力。
中国拥有全世界规模最大、技艺最高、纪律最优的流水线型工人,但工业40需要的是能看懂图纸、能理解订单要求、能调整机器参数和能修正错误误差的创造性工人。“十三五”规划提出加快推进人才发展体制和政策创新,构建有国际竞争力的人才制度优势,实施国家高技能人才振兴计划,培养1000万名高技能人才。
“中国制造2025”遭遇哪些挑战
为加快转变经济发展方式,努力实现中国制造向中国创造的转变,推动中国迈入制造强国行列,2015年中国提出“中国制造2025”的十年行动纲领,该方案以“互联网 ”为发展趋势,以信息化与工业化深度融合为主线,重点发展新一代信息技术、高档数控机床和机器人等领域,使中国制造业朝着智能化、绿色化和服务化方向发展。
尽管改革开放以来中国制造业得到长足发展,许多制造产品的产品位居世界第一,已是传统意义的制造大国。但面对产业结构调整和分工趋势越来越明显的国际趋势,精益化、协同化、服务化、绿色化和智能化的发展趋势正在成为世界制造业的发展格局,中国制造业在由制造大国向制造强国的转变中面临多重挑战。
1、基础网络设施需要改进
要广泛推广CPS,必须建立能够承载海量大数据交换的高质量宽带网络,而目前国内的宽带网络远远难以胜任,可靠性和覆盖范围对机械工程和自动化工程至关重要,国家需要投巨资将宽带网络大规模升级,从而大大降低网络的延迟时间,提高可靠性、服务质量、覆盖范围及性价比。
2、国内网络安全需要提升
智能制造极度依赖CPS、物联网和大数据,在这些数据中往往包含知识产权和商业机密等关键信息,如何在随时在线、随时可定位的垂直网络和平行网络中,确保数据不被滥用是需要解决的技术难题。为确保数据安全,一方面国家需要完善相关网络安全的法令和法规,另一方面国家需要有较强的技术实力。
目前国家关于数据安全的法令法规比较模糊,无法对未来智能制造所产生的海量大数据实现有效的安全监管。目前国内很多网络安全核心技术和关键设备、以及数据安全的核心设备,都被外国公司所垄断,网络安全前景令人担忧。
3、企业生产模式需要改变
对大企业来说,智能制造重点是围绕设计、制造和营销等环节,深化信息技术的集成应用,提高生产设备、生产过程、制造工艺智能化水平,加快工业机器人等先进制造技术在生产过程中的应用,培育数字化车间、智能工厂,推广智能制造生产模式。
对中小微企业,重点是进一步完善面向中小微企业的信息化服务体系,解决中小微企业在技术创新、投资融资、人才培养等方面存在的突出困难,降低中小微企业信息化应用门槛,提高中小微企业信息化应用能力和水平,增强中小微企业发展活力。
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