物联网的发展前景如何

物联网的发展前景如何,第1张

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》。

物联网市场调研情况、物联网行业前景及现状怎么样物联网市场得益于外部动力和内生动力的不断丰富,物联网应用场景迎来大范围拓展,智慧政务、智慧产业、智慧家庭、个人信息化等方面产生大量创新性应用方案,物联网技术和方案在各行业渗透率不断加速。

物联网市场调研情况、物联网行业前景及现状怎么样物联网市场得益于外部动力和内生动力的不断丰富,物联网应用场景迎来大范围拓展,智慧政务、智慧产业、智慧家庭、个人信息化等方面产生大量创新性应用方案,物联网技术和方案在各行业渗透率不断加速。物联网的来临使得“万物”都产生了上网的需求,但物联网产业链条十分冗长,从行业客户发展的必要情况来看,他们的优势集中在自己所深耕的垂直行业中。

2022物联网行业报告及市场浅析

目前物联网通信能力已经在过去2G、3G、4G的基础上得到拓展,诞生了更加符合物联网连接需求的NB-IoT、Cat1等技术。

近年来,物联网技术得以不断积累与升级,产业链也逐渐完善和成熟,加之受基础设施建设、基础性行业转型和消费升级等周期性因素的驱动,处于不同发展水平的领域和行业交替式地不断推进物联网的发展,带动了全球物联网行业整体呈现爆发式增长态势。

物联网是建立在互联网基础上的网络发展的一个新阶段。它可以通过各种有线或无线网络与互联网融合,广泛应用于网络的融合中,也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。

物联网 行业产值、增长率分析

目前全球物联网产值大约15万亿美元左右,其年均增长率接近23%,预计2021年以后物联网增速有望达到30%,到2025年,全球物联网产值将达到30万亿美元的体量。

中国是物联网应用实践和创新开发最多的国家,中国占到了全球物联网产值的1/4左右;其中一个主要原因在于,中国已完成5G基站超70万个,预计2021年年产值超27万亿人民币。 此外物联网产生3440亿美元的额外收入,同时还会降低1770亿美元的经营成本。

物联网的关键核心优势是实现万物互联,因此车联是物联网发展重点,以车联网为例,2025年5G联网车辆将超过6千万,100%新车都将连接网络,车联网市场空间无可估量。

物联网 市场规模

中国是物联网应用实践和创新开发最多的国家,中国占到了全球物联网产值的1/4左右;其中一个主要原因在于,中国已完成5G基站超70万个,预计2021年年产值超27万亿人民币。此外,2020年物联网产生3440亿美元的额外收入,同时还会降低1770亿美元的经营成本。物联网和智能设备已经在提高全球主要工厂的性能指标,并将生产率水平提高40-60%。

预计“十四五”期间,我国物联网产业仍然保持高速增长, 物联网 年均复合增长率约达23%-26%。2021年作为“十四五”的开启之年,将迎来发展新时期。

全球物联网市场规模约达136万亿美元,物联网产业力量不断丰富。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。

《2022-2027年中国物联网行业市场深度调研及投资策略预测报告》由中研普华研究院撰写,物联网报告对我国行业的供需状况、物联网发展现状、子行业发展变化等进行了分析,重点分析了物联网行业的发展现状、如何面对物联网行业的发展挑战、物联网行业的发展建议、物联网行业竞争力,以及行业的投资分析和趋势预测等等。物联网报告还综合了行业的整体发展动态,对物联网行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。

1、NB-loT技术是基于蜂窝的窄带物联网成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。

2、NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

3、随着智能城市、大数据时代的来临,无线通信将实现万物连接。很多企业预计未来全球物联网连接数将是千亿级的时代。目前已经出现了大量物与物的联接, 然而这些联接大多通过蓝牙、Wi-Fi等短距通信技术承载,但非运营商移动网络。为了满足不同物联网业务需求,根据物联网业务特征和移动通信网络特点,3GPP根据窄带业务应用场景开展了增强移动通信网络功能的技术研究以适应蓬勃发展的物联网业务需求。

4、NB-loT的技术特点如图:

以下是物联网常见的应用场景:
1、车联网
车联网行业中,车载智能终端、车载扫码支付设备、行车记录仪、车载综合监控/DVR。车载设备借助物联卡,流量卡实现车与车、人、路、平台之间的联系。
2、智慧物流
智慧物流是指物联网用于物流行业,在物流的运输、仓储、包装、装卸、配送,大大降低了物流运输成本,提高运输效率,在物流中的运用大致是这四个方向:仓储管理、运输监测、冷链物流、智能快递柜。
3、智能穿戴
智能穿戴其实就是指智能手表、智能手环、智能眼镜等,物联网卡是智能穿戴行业不可或缺的一部分。
4、智慧城市
智慧城市是未来城市发展的方向和趋势,通过物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等智能计算技术的应用,使得城市管理、教育、医疗、交通运输、住宅等更互联、高效和智能,人们可以随时随地享受到便利的生活。
5、智能安防
安防是物联网的一大应用场景,智能安防主要包括三大部分,智能门禁、报警系统、监控系统,行业中主要以安防监控为主。
6、智慧农业
将物联网技术运用到农业中去,使传统农业更具“智慧”,从而实现农业无人化、自动化、智能化管理。
7、智慧医疗
安全健康也是我们非常关心的问题,物联网技术在医疗行业中有着极大的作用,物联网卡将设备进行连接,实现信息实时采集和稳定传输数据,对医疗行业的服务水平和效率有着积极的促进作用。在医疗中的运用大致是这两个场景:可穿戴医疗设备、数字化医院。

1、专业术语

AP(Access Point): 无线接入点,是一个无线网络的创建者,是网络的中心节点。简单来讲就像是无线路由器一样,设备打开后进入AP模式,在手机的网络列表里面,可以搜索到类似TPLink_XXX的名字。

STA(Station): 任何一个接入无线的设备都可以成为一个站点,也就是平时接入路由器的设备。

SSID(Service Set Identifer): 每个无线AP都应该有一个标示用于用户识别,SSID就是这个用于用户标识的名字,也就是我们经常说到的wifi名。

BSSID(Service Set Identifer): 每一个网络设备都有其用于识别的物理地址,称作MAC地址,一般情况下出厂会有一个默认值,可更改,也有其固定的命名格式,也是设备识别的标识符。BSSID是针对设备说的,对于STA的设备来说,拿到AP接入点的 MAC地址 就是这个BSSID

ESSID(Service Set Identifer): 是一个比较抽象的概念,它实际上就和SSID相同(本质也是一串字符),只是能如果有好几个无线路由器都叫这个名字,那么我们就相当于把这个SSID扩大了,所以这几个无线路由器共同的这个名字就叫ESSID。

举个例子,如果在一台路由器上释放的WiFi信号叫某个名字如"Feng",这个名字“Feng”就成为SSID;如果在好几个路由器上都释放了这个WIFI信号,那么大家都叫“Feng”,这个时候大家都遵循的这个名字就是ESSID。

总结一下:

BSSID就是具体的某个连锁店编号或地址

SSID就是连锁店的名字或照片

ESSID就是连锁店的总公司或招牌或品牌

然后一般SSID和ESSID都是相同的

2、配网两大技术

物联网时代技术开始规模化服务民众,方便快捷显得尤为重要,WIFI直连便是一个典型案例。目前主流的WIFI配置模式有以下两种:

21、AP配网

设备热点配网,智能硬件处于AP模式(类似路由器,组成局域网),手机用于STA模式

手机连接到处于AP模式的智能硬件后组成局域网,手机发送需要连接路由的ssid和pwd以及自定义的一些信息至智能硬件,智能硬件接收后,找到对应的路由器主动去连接路由器,完成配网。

22、一键(smartConfig)配网

又叫智能配网、快速配网、简单配网。智能硬件处于混杂模式下,监听网络中的所有报文,抓取空口包。手机APP按照一定的协议格式将ssid和pwd及自定义的一些信息编码,以UDP报文格式通过广播包或组播包发送,智能硬件接收到UDP报文后解码,得到正确的ssid和pwd及自定义信息,然后找到对应的路由器主动去连接路由器,完成配网。

23、优劣势对比

231、smartConfig

优势:

相对于AP配网, 简单易 *** 作 ,更加贴近市场

相对于AP配网, 能明确的知道硬件设备端是否连接了路由器 。可以通过设备端连接路由器后告知APP端已经连接路由器你可以停止发送广播包了。

劣势:

smartConfig需要路由器的参与,需要考虑到 路由器的兼容性 问题,所以配网成功率有所限制,比如路由器的信道,bgn模式(速率)、品牌、以及24G/5G、24G/5G同名路由器、同一场景下多个wifi同名等等的一系列兼容性问题。因为不管是组播还是广播方式,都是一种UDP报文,需要靠路由器转发,设备端监听空口包。

232、AP配网

优势:

AP配网是局域网直连模式,这种配网没你有路由器参与,所以没有路由器兼容性问题,所以 配网成功率相比一键配网要高 ,目前国内智能设备生态链做的最好的企业也是一直沿用AP配网方式,配网成功率相对市场同类产品要高一些。

劣势:

AP配网 相对复杂,需要涉及到手机的兼容性、还需要手动切换WIFI ,如需要手机先连接上设备的AP热点,用户需要先进入WIFI列表页面然后手动切换到设备的AP热点,连接成功 *** 作上云有需要切换到路由器的热点,有的手机也不能自动切换热点,比如苹果iOS110系统以下的手机,无法自动切换热点,需要用户进入WIFI列表页面,选择新热点。过于复杂,这是设备热点配网没有普及的原因之一,因为没有一键配网方便

AP配网是局域网模式,所以 无法判断是否连上路由器 ,需要借助设备上云来判断。

3、配网流程

31、一键配网实现过程

此处大致介绍一下流程,当然实际为增加成功率考虑到安全性或者业务不同,肯定比这复杂丰富的多。比如为了安全性,会对定义的UDP广播协议采用自定义的一种安全性定义,增加校验增加加密等。比如为了增加成功率会才有一定的优化策略等等。

详细可参考:

微信wifi airkiss一键配网 Demo和关键点

自定义组播配网 待更新

Step1:初始化硬件设备,使设备进入混杂模式;

Step2:手机连接路由器WIFI(获取路由器名称);

Step3:获取WIFI信息,WiFi 名字和密码; iOS 获取系统wifi列表方法

android可以直接获取到所有路由器WIFI 信息,没必要连接要发送的WIFI,所以可以直接使用输入;但iOS90之前没有接口获取WiFi List,iOS90有获取WiFi List的接口,但是需要苹果授权,需要申请比较复杂。所以现在市面上比较通用的方法还是直接获取当前连接的wifi

Step4:通过组播或广播方式发送WiFi的ssid和pwd或其他的信息比如bssis,userData等

此处一般会APP和设备端会定义一套完成的UDP报文协议协议数据除了WiFi的ssid和pwd,一般会增加一些用户的其他信息UDP报文协议为了安全考虑,一般会想办法增加一些复杂度,也会增加加密方法目前报文协议大致就两种:长度编码和MAC地址编码比如微信的airkiss就是通过长度编码的广播方式

Step4:设备端通过广播方式回发设备端相关信息,比如设备id,token

手机端能接收到设备端回发的信息,说明手机端发送的WIFI信息是正确的且设备端已连接上路由器

Step5:查询设备上云状态,注册用户

32、AP配网实现过程

此处大致介绍一下流程,当然实际为增加成功率考虑到安全性或者业务不同,肯定比这复杂丰富的多,比如传输ssid和pasword,有的厂商使用>通过从传感器、计量器等器件获取环境、资产或者运营状态信息,在进行适当的处理之后,通过传感器传输网关将数据传递出去;同时通过传感器接收网关接收控制指令信息,在本地传递给控制器件达到控制资产、设备及运营的目的

通过公网或者专网以无线或者有线的通信方式将信息、数据与指令在感知与控制层、平台服务层、应用服务层之间传递,主要由运营商提供的各种广域IP通信网络组成,包括ATM、xDSL、光纤等有线网络,以及GPRS、3G、4G、NB-IoT等移动通信网络

物联网平台是物联网网络架构和产业链条中的重要环节,通过它不仅实现对终端设备和资产的“管、控、营”一体化,向下连接感知层,向上面向应用服务提供商提供应用开发能力和统一接口,并为各行各业提供通用的服务能力,如数据路由、数据处理与挖掘、仿真与优化、业务流程和应用整合、通信管理、应用开发、设备维护服务等

丰富的应用是物联网的最终目标,未来基于政府、企业、消费者三类群体将衍生出多样化的物联网应用,创造巨大的社会价值。根据企业业务需要,在平台服务层之上建立相关的物联网应用,例如,城市交通情况的分析与预测,城市资产状态监控与分析,环境状态监控、分析与预警(如风力、雨量、滑坡),健康状况监测与医疗方案建议等

向下接入分散的物联网传感层,汇集传感数据
向上面向应用服务提供商提供应用开发的基础性平台和面向底层网络的统一数据接口,支持具体的基于传感数据的物联网应用

从设备底层到云端应用都由技术人员自行开发,对研发能力和开发时间都是不小的挑战
物联网应用存在共性需求如安全是否可以以云服务的方式提供这些功能?
物联网平台使物联网应用的快速实现成为可能,并从开发难度、功能性能和稳定可靠等多方面提供服务保证

DMP一般集成在整套端到端M2M设备管理解决方案中,解决方案提供商联合合作伙伴一起,提供通信网关、通信模块、传感器、设备管理云平台、设备连接软件,并开放接口给上层应用开发商,提供端到端的解决方案

大部分DMP提供商本身也是通信模组、通信设备提供商,如DiGi,Bosch等,本身拥有连接设备、通信模组、网关等产品和设备管理平台,因此能帮助企业实现设备管理的整套解决方案

一般DMP部署在整套设备管理解决方案中,整体报价收费;也有少量单独提供设备管理云端服务的厂商,每台设备每个月收取一定的运营管理费用

M2M连接数大、SIM卡使用量大、管理工作量大、应用场景复杂、要求灵活的资费套餐、低的ARPU值、对成本管理要求高

包含基础大数据分析服务和机器学习两大功能

未来物联网平台上的机器学习将向人工智能过渡,比如IBM Watson拥有IBM独特的DeepQA系统,结合了神经元系统,模拟人脑思考方式总结出来强大的问答系统,可帮助企业解决更多商业问题

AWS IoT可在连接了Internet的设备(如传感器、制动器、嵌入式微控制器或智能设备)与AWS云之间提供安全的双向通信,并使云中的应用程序能够与连接了Internet的设备进行交互。这样,用户能从多台设备收集遥测数据,然后存储和分析数据;也可以创建应用程序来通过手机或平板电脑控制这些设备

AWS IoT包括设备网关、消息代理、规则引擎、安全和身份服务、Device Shadow服务等组件

平台案例

通过使用AWS的服务,艾拉物联可以无需投资传统数据中心,便可提供企业级服务。在AWS的支持下,艾拉物联将全球的服务都可以整合到一个云平台上,以最小成本开拓了国际业务,使得各地都可以使用同样的开发及运维工具

AWS云服务安全、稳定、可扩展以及全球覆盖的特性加快了涂鸦业务的全球化部署,为保证海外涂鸦客户和合作伙伴能够享受到本地化的服务体验提供了坚强保障

使用AWS云平台给Sengled生迪带来的好处包括简化运维、节省人力成本、节省资源成本,同时可以灵活地扩展应用系统。AWS提供的丰富功能,使运维工程师不必研究学习传统的运维工具和方法,就可以建立起一套完整、可靠的交付系统和运维平台

物联网平台是阿里云针对物联网领域开发人员推出的一款设备管理平台。高性能IoT Hub实现设备与云端稳定通信,全球多节点部署有效降低通信延时,多重防护能力保障设备云端安全。此外,物联网平台还提供丰富的设备管理功能、稳定可靠的数据存储能力,以及规则引擎。使用规则引擎,您仅需在Web上配置简单规则,即可将设备数据转发至阿里云其他产品,获得数据采集、数据计算、数据存储的全栈服务,真正实现物联网应用的灵活快速搭建

平台案例

24小时ATM式自助售药机支持用户线下24h到店扫码付款,当场取货;线上平台下单,骑手限时送达。同时提供完备的商户管理后台,可以进行订单管理、货道管理与财务管理

仓库猫用于解决仓库的科学监测、信息化、网络化管理等问题。可以做到防火监测、防盗监测、防水监测、防潮监测、能够帮助企业快速搭建店铺的监测系统,报警系统,云存储系统

OneNET定位为PaaS服务,即在物联网应用和真实设备之间搭建高效、稳定、安全的应用平台

OneNET包括设备接入、设备管理、API,>LoRa和NB-IoT都是新兴的低功耗广域网(LPWAN)技术。作为中国目前的两大主流技术,都备受关注。在国家政策的大力支持下,NB-IoT技术发展如日中天。相比之下,由于频段许可问题而沉寂了很长一段时间的LoRa技术则低调得多。那么LoRa和NB-IoT有什么不同呢?它们各自的优势是什么?

不同的商业模式

首先,我们需要明确的是,LoRa和NB-IoT最基本的运营模式截然不同。

NB-IoT是运营商代理建设的网络,业主无需考虑基站部署。NB-IoT可以在通信基站本身的基础上进行改造,不需要很多的工作量就可以进行组网。那么 *** 作员就可以掌握该数据通道进行计费。那么运营商只要掌握了该数据通道就可以轻而易举的进行收费。

但同时,网络拥有者无法控制网络质量。如果存在信号盲区,也不可能对网络进行优化,为盲区信号进行补充。而且,数据的保密性对所有者来说也是无法控制的。

与NB-IoT恰恰相反,LoRa是企业自建网络。业主可以独立控制网络质量,运营数据掌握在业主手中。他们还可以根据业务需要扩展网络。

用户无需依赖运营商即可完成LoRa网络部署,不仅布局更快,成本也更低。在社区、农场、工业园区等封闭区域,特别是NB-IoT信号较弱的室内和地下环境,LORA技术优势就突显出来了。由于LoRa技术的兴起,如果民企想要涉足远距离通信,非授权频段就是一个完美的选择。

不同的工作频段

NB-loT工作在授权频段,也就是专门分配的频段。业主不能在这个频段内发送信号。国内三大运营商:电信、移动和中国联通都参与了NB-IoT,现在华为也在大力推广这一技术。

LoRa在无证频段工作,只能在某些频段工作。NB-IOT必须由运营商提供,并且必须使用运营商的网络。这就是国内运营商支持NB-IOT技术的原因。

不同的运营成本

1 NB-loT由运营商进行网络建设,用户承担NB模块硬件费用和NB-loT运营商的网络租赁费。

2LoRa为自建网络,用户只需承担LoRa模块费用+LoRa基站费用。

模块功耗不同

1、目前NB功耗高于LORA,但具体比较与终端数据接收和发送频率有较大关系;高频应用对NB功耗影响较大,与休眠/唤醒机制关系较大,而LORA受此影响较小。

2、如果是低频采集,比如一个月一次,那么NB的功耗可以保证几年的使用寿命,完全可以支撑应用;如果是高频采集,比如每小时一次,甚至半小时,预计NB的功耗至少是LoRa的3倍以上。

NB-loT的应用场景

(1)共享单车

(2)智能抄表(业主对采集频率不高,对网络可用性没有高要求的)

(3)蓄水/管网监测

(4)智能穿戴系列

(5)智能停车

(6)道路停车检测器

(7)矿区、采掘业、郊区重工业等领域和郊区

(8)区域集中式:例如,大学、普教、园区等场所

LoRa的应用场景

(1)智能抄表(对网络可用性有高要求)

(2)道路泊车检测器

(3)野外郊区作业,如矿业、采掘业、郊区重工业等;

(4)区域集中型(用户希望建设私网)

LoRa与NB-IOT的发展前景

与NB-IOT相比LoRa仍具有一定的优势。一个是自由度,因为NB-IOT依赖于运营商的基础网络建设。在许多情况下,运营商的基础设施不在覆盖范围内,而LoRa是一个自主网络。一些公司不喜欢将数据传输给其他公司,甚至运营商,因此一些公司会选择部署自己的LoRa网络,在安全性方面LoRa更胜一筹。

虽然LoRa的口碑不如NB-IOT,但就资历而言,LoRa绝对比NB-IOT强势得多。

LoRa改变了传输功耗和传输距离的平衡,改变了嵌入式通信领域的局面。给人们一种全新的技术,可以实现远距离、长续航、大系统容量和低成本的硬件。

随着LoRa联盟的推进,LoRa的产业链已经非常成熟。从基础芯片、模块到设备制造,都有相关厂商。在中国,LoRa可能没有NB-IOT那么出名,但在世界上,LoRa是非常受欢迎的。世界上有52家运营商正在部署LoRa网络,100多个国家正在进行试点。

5月8日,工信部发布的关于推进物联网发展的通知中,明确提出要构建完整的NB-IoT产业链,并且提出了NB-IoT的覆盖目标,并且大力扶持NB-IoT的发展。NB-IoT是一个风口,NB-IoT产业链也大有可为,但还想需要网络、芯片模块、平台等共同努力促进物联网发展。


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