物聯網：萬物皆可聯 產業發展快

物聯網（IoT，Internet of ThinGS）是通過二維碼識讀設備、射頻識別裝置、紅外感應器、全球定位系統和激光掃描器等信息感測設備，按約定協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網路。

近年來，全球物聯網產業市場規模呈現快速上升之勢，已從2013年的1.9萬億美元上升至2016年的3.2萬億美元。物聯網產業的發展與可用連接數密切相關。預計到2020年，全球連接數將達到260億（智能手機90億，可穿戴設備100億，M2M連接70億），潛在市場規模將超過7萬億美元。

目前，我國物聯網產業空間格局已經形成分別以北京、上海、深圳、重慶為核心的環渤海、長三角、珠三角、中西部地區四大產業集聚區。由於我國擁有全球最大的電子消費市場與工業規模，物聯網在我國有著光明前景。2014年我國物聯網產業的市場規模達到6000億元，預計到2018年將達到1.5萬億元人民幣，年複合增長率超過25%。

□渠慎寧

物聯網（IoT，Internet of Things）這一概念最早在1999年提出。美國麻省理工學院建立的「自動識別中心（Auto-ID）」，首次提出「萬物皆可通過網路互聯」，並闡明物聯網的基本含義。早期的物聯網僅是依託射頻識別（RFID）技術實現物物相連的網路。隨著技術和應用的發展，物聯網的內涵已發生了較大變化。

2005年11月17日在突尼西亞舉行的信息社會世界峰會（WSIS，World Summit on the InforMATion Society）上，國際電信聯盟（ITU，International TelecomMUniCATions Union）對物聯網的概念進行了認定：通過二維碼識讀設備、射頻識別裝置、紅外感應器、全球定位系統和激光掃描器等信息感測設備，按約定協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網路。

需要指出的是，物聯網並非單獨建立一張網路，而是在現有網路基礎上的拓展和延伸。就像互聯網和移動互聯網通過PC、平板電腦、智能手機已經實現人與人之間的互聯一樣，未來將能實現一切硬體的互聯。因此，簡單地說，物聯網是在原有網路基礎上，對任何客觀物體網路化和智能化的過程。

如果說第一代互聯網技術實現的是計算機之間的互聯並成功搭建了虛擬網上世界，第二代互聯網技術是通過移動互聯網實現了人與人之間的互聯，那麼未來的互聯網技術要實現的是所有物品的互聯，徹底打通虛擬世界與現實世界之間的壁壘。

近年來，全球物聯網產業市場規模呈現快速上升之勢，已從2013年的1.9萬億美元上升至2016年的3.2萬億美元。物聯網產業的發展與可用連接數密切相關。當前全球可用連接數約為90億，其中物聯網連接不到一半。預計到2020年，全球連接數將達到260億（智能手機90億，可穿戴設備100億，M2M連接70億），潛在市場規模將超過7萬億美元。

物聯網涵蓋了整個國民經濟的方方面面，其中九個主要應用領域市場產值最大，分別為：智能汽車，包括無人駕駛與車聯網等；智慧城市，包括公共健康與交通運輸等；智慧物流，包括智慧運輸與商業導航等；智能護理，包括輔助健康與健身等；智慧辦公，包括運營最優化與運營安全等；智慧零售，包括自動結賬等；智慧工廠，包括智能操作與設備最佳化等；智慧能源(行情600869,診股)，包括能源互聯網等；智慧家庭，包括家事自動化與家庭安全等。

物聯網的建立離不開感測器應用的普及。近年來，內置感測器的新硬體紛來沓至。從VR/AR頭戴式設備、智能手環、智能手錶到無人駕駛汽車、無人機、工業互聯網，一個全新的智能世界正向我們走來。儘管這些新硬體的銷售數量級並不能算大，而且都是獨立網路連接，有些甚至還可以說是「中看不中用」，但這卻意味著感測器的子網路點狀擴張已經開始。假以時日，各類硬體的子網路融合成一個大網路可以期待。隨著基礎網路容量提升和各種設備的智能化，物聯網產業將在未來幾年迎來快速發展期。

物聯網服務對象可劃分為政府、企業、消費者三類，並圍繞這三類不同群體衍生出多樣化應用，創造巨大社會價值。

1．面向政府的物聯網應用涵蓋公共資源管理、智能交通、平安城市、智慧政務等。目前，中國、美國等主要國家政府對物聯網的訴求主要都是為了解決日益緊張的能源消耗、污染問題、城市安全問題，因此，未來智能交通、智能抄表、智能路燈等涉及城市生活方面的相關應用將是發展重點。

例如，瑞典政府實施智慧交通計劃就是在車上裝上電子車牌，和交通大數據平台連通，實現實時智能交通管理和擁堵費收取，並取得了顯著成效。整個斯德哥爾摩地區交通擁堵降低了20%-25%，交通排隊時間下降30%-50%，廢氣排放減少2.5%，二氧化碳等溫室氣體排放量下降了40%。

2．面向企業的物聯網應用包括工業物聯網、機器學習和人工智慧等。企業可將設備連接到雲端進行統一管理，並從生產製造、物流、銷售、售後數據中尋找提升運營效率、降低成本、提升銷量等重要商業問題。

例如，春秋航空(行情601021,診股)通過使用GE的遠程診斷探測，年節省維修費用超過21萬美元，並且避免了數次計劃外的發動機拆卸和停飛待用；風力渦輪機製造商Vestas通過對天氣數據及客戶渦輪儀錶採集的數據進行交叉分析，可及時對風力渦輪機布局進行改善，從而增加了風力渦輪機的電力輸出水平，延長了服務期限。

未來，工業物聯網可進一步進化到藉助機器學習來解決問題。例如，Able Cloud通過3個月的機器學習訓練飲水機自動加熱、保溫和斷電，達到了飲水機在「學會」滿足辦公室人員喝水需求的同時，還能節約30%的能源。

3．面向消費者的物聯網涉及車聯網、可穿戴設備、智能家居和複雜娛樂等。目前，車聯網以導航、遠程信息採集、車載系統升級為主。

未來隨著車載娛樂系統、ADAS、無人駕駛的普及，車載智能硬體有望實現聯網一體化管理。而在智慧社區和智能家居領域，平安社區和平安家庭有望率先取得突破。原有小區視頻監控系統可擴展為物聯網平台，結合家庭感測器、可穿戴設備、社區出入口管理系統，為現代化的社區管理提供基礎設施解決方案。在發生非法入侵，火災、燃氣泄漏等異常情況時，智能感測器會發出報警信號，並通過家庭中心將信號傳至小區物業管理中心、報警中心和居民手機上，通知安保人員及時趕到現場處理。

物聯網產業鏈由感知層、網路層和應用層三大領域組成。

1．感知層：主要包括信息感知，識別物體採集信息，是物聯網識別物體和信息的來源，也是其上游產業。感知層是由各種半導體感測設備及其網路網格組成，由感測器、條形碼、射頻識別標籤以及衛星定位系統等構成的感知終端。感知層是競爭性領域。由於各個行業應用物聯網模式不同，對其感測器和終端設備的需求差別較大，也對產品生產提出了較高要求。

2．網路層：主要實現物聯網的數據傳輸和處理感知層獲取的信息，是物聯網的中游產業。物聯網所包括的網路有互聯網、區域網、城域網、外網、網路系統平台等。網路層屬於寡頭競爭的壟斷性行業，其壟斷性不僅體現在對其建設過程，而且在其運營環節也呈現不同程度的壟斷。

3．應用層：這個層次是物聯網的應用體系，主要作用是把物聯網和終端連接起來，實現物聯網真正意義上的虛擬世界與物理世界的無縫連接，達到名副其實的物物相連世界，是物聯網的下游產業。應用層是市場差別較大，市場高度細分的產業組織模式。這一領域主要面向中小企業、家庭及個人服務，包括多樣化的服務模式和個性化服務方式。用戶的經營多具有分散性，因此在該領域物聯網應用差別較大，服務市場細分程度較高。

就發展趨勢看，物聯網產業鏈的三大領域的增長路徑並不一致。感知層傳統領域潛力有限。據Gartner預計，2019年物聯網半導體行業市場總額將達到435億美元。其中，處理設備市場規模248億美元，感測器市場規模100億美元，通信晶元市場規模86億美元。在感測器、RFID等領域，國內廠商基本沒有進入高端市場，缺乏競爭壁壘導致其未來盈利窗口期較短，如不能切入高端領域，未來增長潛力有限。

從目前看，感知層領域內智能識的發展空間較大。今後小型化智能設備的普及將會帶來交互方式的改變，而以圖像和語音識別為代表的智能識別，或將成為物聯網主流數據採集方式。網路層中運營商紅利較大。當前普遍使用的蜂窩網技術優勢在於實時性、安全性、兼容性、移動性較好，而Wi-Fi技術優勢在於成本較低。今後，Wi-Fi與蜂窩式技術將會越來越朝向共同合作的應用模式，兩種技術可能會成為預期在2020年開始被採用的5G蜂窩標準的組成部分。無論使用哪種技術，運營商的規模紅利在短期內都難以撼動。

應用層中的物聯網平台今後有望成為產業鏈核心。隨著物聯網在不同場景下實現大規模應用，感知層採集的數據量越來越大、數據類型越來越豐富、數據結構也會越來越複雜，數據分析的重要性將愈加凸顯。此時，效聚資源、打造生態、參與應用分層的物聯網平台優勢將不斷顯現。

目前，互聯網巨頭與創業公司直接布局平台領域。在平台服務領域，大型互聯網、IT公司由於擁有殷實的資金積累、廣闊的用戶基礎和雄厚的網路開發實力，往往率先強佔了先機。國內百度、騰訊、阿里、小米等互聯網巨頭都擁有自己的物聯網開發服務平台，通常在其雲計算業務上構建起來。同時，創業公司也憑藉其對細分領域的敏感性、專業性迅速在平台領域佔得一席之地，例如機智雲、KII都是國內智能家居等領域比較著名的專門提供應用開發服務的創業型企業。

如今，物聯網技術層面正日趨成熟，但穩定性還存在瑕疵。限制物聯網產業發展的問題主要有三個。

一是基礎網路能力不足。物聯網的連接對象是超大規模的智能設備，因此需要穩定、持續的網路環境，對網路覆蓋、時延和終端設備功耗要求較高。然而，目前4G網路主要是為大流量和按需響應的人-人通信設計，難以滿足物聯網構架所需。

二是終端設備價格較高。由於產品成熟有過程，價格下降需時間，當前VR、AR、無人機、智能手錶、4G模組等終端設備，價格依然相對較高。主流VR設備動輒數千元；4G模組成本約為60元，經渠道商加價後將超過100元。也許對於一些技術發燒友或嘗鮮者來說，VR這類產品的高價可以容忍，但對於普通消費者和企業，卻很難在高成本面前選擇淘汰現有設備。

針對上述限制物聯網產業發展的三個問題，國內外科技型巨頭不斷進行技術創新與市場整合，取得了顯著進展，有望在未來幾年內徹底解決。

1．NB-IoT為代表的LPWA技術引領連接數迅猛增長。以基於蜂窩的窄帶物聯網（Narrow BAnd Internet of Things， NB-IoT）為代表的低功耗廣域技術（Low Power Wide Area，LPWA）連接技術解決了移動物聯網普及的障礙，LPWA大規模部署後將促進物聯網連接數迅猛增長。

相比傳統短距離通信技術和已有蜂窩通信技術，以NB-IoT為代表的LPWA具有四大明顯優勢，非常適合需要遠距離數據傳輸、通信數據量少、需電池供電長久運行的物聯網應用場景：一是廣覆蓋。NB-IoT的覆蓋比傳統GSM網路好20個DB。如果按照覆蓋面積計算，一個基站可以提供10倍的面積覆蓋。二是海量聯接。200KHz頻率下面，藉助NB-IoT一個基站可以提供10萬個連接。三是低功耗。NB-IoT通訊模組電池可以十年獨立工作，而不需要充電。四是低成本。NB-IoT模組的成本小於5美金，且NB-IoT基於蜂窩網路，可直接部署於現有的GSM網路、UMTS網路或LTE網路，運營商部署成本較低、將實現向4.5G平滑升級。

2．技術創新推動元器件成本下降。隨著材料科學、納米技術、微電子等領域前沿技術的突破。智能化技術實現了多種感測功能與數據處理、存儲、雙向通信等的集成，不但成本逐年下降，還實現了高精度的信息採集、可數據存儲和通信、編程自動化和功能多樣化。感測器和WiFi模組向智能化、微小化、多樣化邁進，生產規模不斷擴大。

例如，集成微電子機械加工技術的日趨成熟推動MEMS感測器將半導體加工工藝（如氧化、光刻、擴散、沉積和蝕刻等）引入感測器的生產製造，實現了規模化生產。

3．巨頭布局加速產業鏈整合。儘管離物聯網的真正實現還較遠，但目前行業快速擴散的勢頭已十分明朗，主要IT巨頭們正在加緊布局。2016年2月，思科宣布以14億美元收購物聯網平台供應商Jasper Technologies，這標誌著頂級企業級軟體公司致力於主導企業物聯網領域的創新。英特爾和高通也正全面向物聯網一體化解決方案商轉型，GE和微軟則開始重點布局工業物聯網，AT&；T則加大車聯網投入力度。

以美國最大電信運營商AT&；T為例，其近年來致力於將自己在通信領域的領先地位拓展到物聯網。該公司表示截至2015年三季度，他們已經有2500萬個物聯網終端，其中600萬個是汽車。AT&；T為車聯網用戶提供免費或付費的內容服務，包括視頻節目、遊戲以及兒童教學等軟體應用。

我國物聯網產業起步晚於美國，但至今與美國差距相差不大。與美國市場自發為主、政府引導為輔不同，我國物聯網產業發展主要依靠政府的戰略性推動，因此能在短期內快速迎頭趕上。

2008年前是我國物聯網產業的學習研究階段。一些先行企業在在感測器及RFID領域進行了初步研究，並推出了一些初級產品。

2008-2013年是我國物聯網產業的政策推動階段。2008年，國務院提出了「感知中國」設想，中央和地方政府對物聯網行業在資金和政策上均給予了大量的支持。無錫市率先建立了「感知中國」研究中心。2012年工信部制定了《物聯網「十二五」發展規劃》，提出重點培養物聯網產業10個聚集區和100個骨幹企業，實現產業鏈上下游企業的彙集和產業資源整合。

2013年2月，國務院發布《關於推進物聯網有序健康發展的指導意見》，針對物聯網發展面臨的突出問題以及長遠發展的需要，從全局性和頂層設計的角度進行了系統考慮，明確以智慧城市成為重要載體，在農業、交通、物流等領域初步進行推廣。自此，我國物聯網產業開始步入發展的快車道。

2014年後，我國物聯網產業步入應用推廣階段。國內物聯網不斷出現設備製造業與物聯網、互聯網融合，創新產品和服務新模式的現象。家電行業借力物聯網技術，已經率先開展拓展價值空間並改善產品服務的模式探索，進軍智能家居。2014年3月，美的與阿里巴巴宣布雙方將共同構建基於阿里雲的物聯網開放平台，實現家電產品的連接、對話和遠程控制，並為第三方應用提供標準API介面，打造一個開放的智能物聯網平台，未來將可支持更多類型設備的接入。

除了國家層面出台相關政策，各地政府也針對物聯網產業制定了中長期的規劃與戰略，以期通過物聯網產業發展帶動地方產業轉型升級。不少地方政府也出台物聯網專項規劃、行動方案和發展意見，從土地使用、基礎設施配套、稅收優惠、核心技術和應用領域等多個方面為物聯網產業的發展提供政策支持。從重點區域物聯網戰略規劃政策中可以看出，我國的東部和南部由於自身信息化程度較高，信息化基礎設施建設較為完善，在推進物聯網建設過程中，推進速度較快，發展阻力較小。

目前，我國物聯網產業空間格局已經形成分別以北京、上海、深圳、重慶為核心的環渤海、長三角、珠三角、中西部地區四大產業集聚區。其中，環渤海以北京為核心，打造物聯網產業研發、設計、運營和公共服務平台的龍頭區域；長三角區域以上海和無錫為雙核，是我國起步最早，產業規模最大的區域。無錫作為「國家感測網創新示範區」，集聚了大批物聯網龍(港股00777)頭企業，在技術研發、產業化與應用推廣方面起到示範作用；珠三角區域成長為物聯網產業製造、軟體研發和系統集成的重要基地；而中西部區域在軟體、信息服務、感測器等領域發展迅猛，成為第四大產業基地。產業發展聚集區的形成，能夠促進產業集群和聯動效應，推動產業規模化的形成，對於產業成長具有積極意義。

由於我國擁有全球最大的電子消費市場與工業規模，物聯網在我國有著光明前景。根據賽迪智庫的數據，2014年我國物聯網產業的市場規模達到6000億，而到2018年將達到1.5萬億元人民幣，年複合增長率超過25%，充分展現出強勁發展勢頭。

隨著中國已成為全球ICT類終端設備的生產與研發基地，或許中國企業將能從物聯網尤其是工業物聯網中和車聯網獲得比國外巨頭更大的機會。據Accenture預測，未來15年中國工業物聯網市場規模將達到1.8萬億美元。由於中國已經成為全球最大的製造業國際，未來工業在產業過程中將產生巨大的市場空間，其潛力十足。

儘管物聯網潛在市場空間在萬億量級，但目前尚未進入爆發期。現階段物聯網的瓶頸在於網路能力不足、終端成本居高不下、產業鏈整合度不夠。隨著NB-IOT的推出、終端成本逐步下降、巨頭切入物聯網產業鏈，未來2-3年內有望出現明顯改善。

在感知層器件層面，隨著物聯網爆發放量，市場需求存在一波機會，其中智能識別發展空間最大。但我國企業普遍集中在傳統領域，國內企業競爭壁壘不強，長期增長潛力並不大。目前國內代表性企業主要是依靠政府採購支撐，若「真刀真槍」地展開競爭，前景難料。網路層受益於物聯網整體發展，商業模式清晰，運營商及通信連接管理平台位於核心，收益最有保障。

應用層中物聯網平台處於核心，國內IT巨頭多有布局，而下游細分領域分散，有望形成專註於細分領域的小型SAAS（Software-as-a-Service，軟體即服務）平台。今後，我國物聯網產業可以網路層和應用層中的強勢企業為突破口，逐步帶動上游製造環節改善，從而全面推動整個產業發展。

（作者單位：中國社會科學院工業經濟研究所）

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！