工業物聯網的黎明

為何業界會把物聯網的聚焦點放在工業領域？

1、工業物聯網市場規模龐大：工業是國家財政收入的主要來源，其相關的產業市場規模不容小覷。2016年，我國工業物聯網市場規模為1896億元。中信證券前瞻研究認為2020年中國工業物聯網規模可以在4500億元左右，在我國整體物聯網產業中佔比將達到25%。

2、投資回報高：在2017年MWC期間一場座談會上，工業物聯網解決方案供應商Uptake創辦人表示，企業若能有效使用工業物聯網，他們上億美元的投資會有三倍回報。當然這是建立在企業可以「有效使用工業物聯網」的條件基礎上，即通過感測器收集大量數據，對數據進行分析，根據分析結果採取對應行動。

3、產品和系統性能要求更高：相比於消費級物聯網設備，工業級物聯網設備所處的環境較惡劣。這就要求其具備抵抗高溫、高濕、高腐蝕性等極端環境的能力，同時對其通信能力和電池壽命提出了較高要求。而在系統層面，一套工業級物聯網系統會包含幾十億的數據點。未來在數據處理過程中，會更多採用邊緣計算+雲計算的融合方案。

業界專家看重看好工業物聯網，工業企業們是否也有共識呢？

對於企業而言，集成工業物聯網方案更像是順勢而為。

1、從外部環境而言，中國製造業面臨激烈競爭，往日優勢正在逐漸流失。越南、孟加拉等東南亞國家在低端製造業領域逐漸侵蝕中國空間。而高端製造業方面，德國和日本等發達國家依然保持優勢。

2、從內部環境來說，傳統工業標準化流程存在勞動效率低、安全風險高等問題。隨著國內「缺工」問題越來越嚴重，企業也「不得不」考慮使用技術手段提高勞動生產力，從人口紅利轉向人力資本紅利。

德勤預測，2020年製造業競爭力會有所上升的國家都是高端技術密集型國家。不想被動挨打，就一定要進行技術和創新轉型。發展智能製造的首要步驟就是藉助工業物聯網技術實現數字化、透明化（當然僅依靠工業物聯網一種技術手段是不夠的，還需要大數據、機器人等技術的加持）。PwC最新「工業4.0」調查發現，企業運營數字化程度正在逐步提高。33%的調查企業表示具有「高水平」的數字化，這一比例預計在5年內可以提高至72%。

共識長久存在，那緣何在這個時間節點重點關注工業物聯網呢？

1、政策支持：國家在2016年頒布了《物聯網「十三五」規劃》，提出推動物聯網規模應用。2017年工信部下發了《關於全面推進移動物聯網（NB-IoT）建設發展》的通知，目標到2017年末實現NB-IoT網路對直轄市、省會城市等主要城市的覆蓋，基站規模達到40萬個，這位NB-IoT大規模商用提供了良好基礎環境。

2、技術成熟、成本降低：通訊技術、雲計算、工業大數據、人工智慧等技術成熟，分析預測能力和安全性能有所保障。從成本角度來說，根據iotworks大規模調查問卷，阻礙物聯網技術和設備發展的主要因素在於成本。高盛數據顯示，部分物聯網底層感測器成本在過去十年中下降了50%，帶寬成本下降了近40倍，數據處理成本下降了近60倍。

工業物聯網的蛋糕就擺在面前，應該如何「下口」呢？

最基本的工業物聯網架構主要包括感知層、網路層、平台層和應用層。感知層主要負責連接設備，以及獲取多維數據。網路層負責數據傳輸，和設備的控制。平台層是以雲計算為核心，將採集到的數據進行匯總和處理。應用層位於最頂層，是面向客戶的各類應用。

現在看來，每一層均有機會點。

1、感知層，高端感測器的研發，以及MEMS封測和軟體的研發：工業物聯網感知層涉及較多的數據採集設備包括感測器、MEMS和RFID。但中國感測器市場70%的份額被博世、意法半導體、霍尼韋爾、飛思卡爾、日立等傳統電子行業巨頭企業佔據，高端感測器則主要依靠進口。

MEMS感測器產業鏈包括研發、設計、代工、封測到應用等環節。根據截至2014年底的統計數據，中國MEMS 感測器企業已經有190家，其中做MEMS產品設計的有143家。不過研發和設計環節大企業更有優勢，因為MEMS感測器行業品種眾多，單品種的銷量很難放大，多品種產品的研發投入非常大。工藝、製造是技術核心，也是中國MEMS產業的「硬傷」。封裝和測試環節佔MEMS感測器生產成本的30%左右，中國企業可以將關注重點放在新型封裝測試技術開發上。同時隨著感測器進一步集成，軟體使得多種數據融合成為可能。新型公司可以關注下MEMS軟體領域的創業機會。

2、網路層，通用網關的開發：在自動化系統和IT系統之間，網關起到承上啟下的作用。但由於工業場景比較複雜，網關廠家會布局各自的細分場景和產品層次。這就意味著目前網關廠家的產品很難覆蓋所有的應用，再加上對接協議和對接方式的不統一，整個物聯網系統搭建的成本依然居高不下。從市場需求來看，定位於通用市場的網關需求最強烈，即可以針對常見的聯網設備，採集控制器數據。除了擁有豐富的對上對下介面，還需要預置多種通訊協議，支持二次開發。

圍繞NB-IoT通訊技術方面，最上游的晶元領域華為海思和高通進展最快。傳統半導體廠商RDA、英特爾等廠商也在進入市場，未來也會分得一杯羹。通訊模組方面，我國主要參與者為中小企業，市場分散競爭激烈。代表企業包括芯訊通、廣和通、中興物聯、移遠通信、有方科技等傳統無線模組廠商，和中移物聯網、中興通訊、聯想、新華三等其他領域廠商。中游的連接管理服務則主要還是被三大運營商掌握。

不過單一一種無線連接技術是無法滿足所有工業場景的，未來終端通信方式必然是多技術融合方案。

3、平台層，向垂直細分行業提供定製化服務：集成工業物聯網，需要將工業系統與IT系統深度融合。這要求服務商對工業有較深的理解，工業巨頭在這方面更具優勢。所以我們看到，自2015年以來工業巨頭相繼推出了PaaS雲平台，國際主要參與者包括GE、西門子、ABB、施耐德、菲尼克斯等，國內主要參與者包括三一重工、海爾、中國航天科工等。

但對於中小企業來說，這類平台一般存在兩個問題——安裝和維護成本高，供需錯配不夠定製化。因此我們也看到市面上出現了一些主打低成本、定製化特點的工業物聯網平台服務商。但是未來，這些服務商依然要考慮推出相對通用的產品，以滿足低成本快速規模化複製盈利的需求。

4、應用層，看好製造業、交通和物流行業，以及能源和公共事業：製造業是最大的工業物聯網市場。根據IDC數據，2016年全球在製造業IoT方案上的投入達到了1025億美元，而IoT的總投入金額為1780億美元。製造業IIoT方案主要用於以下三個場景——生產過程的監管和控制、生產資產的管理和維護，以及現場服務。

交通和物流行業是第二大的工業物聯網市場。根據IDC數據，2016年全球在交通運輸IoT方案上的投入達到了780億美元。將IoT方案應用在交通行業的典型案例是貨運監控，僅2016年相關支出就達到了559億美元。並且在2020年之前，貨運監控會持續成為促進交通IoT投入金額增長的主要動因。

根據IDC數據，2016年全球在公共事業IoT方案上的投入達到了690億美元，其中智能電網和智能天然氣網的投入就達到了578億美元。