“新基建”如火如荼,物联网链接万物
作者:于斌     发布时间:2020/06/28     来源:二牛网

  近年,物联网(Internet of Things , IoT )这个词被科技圈越来越多的人所提及。它不仅在改变我们的生活方式,而且也在改变我们的工作方式。 它的用途广泛,在各个行业都具有深远的影响。而其背后的万亿级市场,更是令无数人趋之若鹜、试图闯入的迦南之地。

  也正因为如此,物联网其被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。

  据前瞻产业研究院发布《2019年物联网行业市场研究报告》,可以对物联网行业的发展环境、现状、产业链、前景及趋势窥见一斑。

  数据表明,2019-2022年,物联网行业复合增长率为9%左右;预计到2022年,中国物联网产业规模将超过2万亿元;预计到2022年,中国物联网连接规模将达70亿。也有一份报告预测,到2027年,将有410亿台IoT设备投入使用,到2025年,IoT的总体经济影响可能在每年4-11万亿美元之间。

  认识物联网

  物联网(IoT,Internet of Things),是通过传感器、RFID 及芯片等感知设备,按照约定协议,连接物、人、系统和信息资源,实现对物理和虚拟世界的信息进行处理并作出反应的智能服务系统。由于其概念中主要强调“联”,所以也有人预测,未来就是一个物联网时代,或者称为万物互联的时代。而为了实现物物相联功能,其顶层架构分为感知层、网络层、平台层和应用层等。

  首先,要实现万物互联,需要在实现物体或者环境状态的感知与识别,从而进行信息的采集与处理,这就是其架构中的感知层。感知层的意义在于,将其采集到的信息,经由网关转化处理,成为可以识别的信息,从而在网络层进行精准传输,达到相互关联、沟通“对话”的目的。

  其次,在平台层面,物联网可以提供标准化、模块化的服务,对收集好的数据进行处理挖掘,从而进行连接管理、设备管理,为其实际应用打下平台基础。

  再次,在应用层面,则可以基于感知层与平台层的支撑,进行智能硬件、软件及服务、系统集成应用等内容,为社会民生的实际应用,寻找可以落地的硬件、软件解决方案。

  目前,物联网顶层架构中感知层的技术日趋成熟,包括智能芯片、识别技术、传感器、边缘计算技术等,都已经经过了几轮迭代。而借助平台层面的标准化服务,其在行业应用方面也是百花齐放、遍地开花。并在家居、建筑、制造、物流等领域率先得以应用,大有物联网+传统行业带来颠覆式创新的跨界融合之势。

  物联网行业现状分析

  据于见观察,物联网在消费级物联网层面,仍处于初期的探索阶段。虽然近年,其产业规模、行业渗透率呈现逐年上升趋势,但是限于其行业认知度、落地应用层面的约束等,依然表现为不愠不火。而且,目前最为广泛的应用为智能家居、智能可穿戴设备等方面。

  据中国产业信息网的一组统计数据显示,全球物联网产业规模自2008年500亿美元增长至2018 年仅 1510 亿美元,年均复合增速达 11.7%。对比全球产业规模增长数据,我国物联网发展速度较全球平均水平更快。我国物联网产业规模2017年达11500亿元,自 2011 年起进一步加速,2009-2017 年均复合增速达 26.9%。

(数据来源:中国产业信息网)

(数据来源:中国产业信息网)

  在行业渗透方面,全球物联网行业渗透率 2013、2017 分别达 12%、29%,提升一倍多,预计2020年有超过 65%企业和组织将应用物联网产品和方案。近年来,我国物联网市场规模不断扩大,2012年的 3650 亿元增长到 2017 年的 11605 亿元,年复合增长率高达 25%。

(数据来源:中国产业信息网)

  中国产业信息网的数据还表明,智能家居将成为消费级IoT的主流产品,智能穿戴设备次之。2017 全球消费级 IoT 中智能家居设备、穿戴式设备、其他领域销售额占比分别达 60.3%、3.8%、35.9%,而在中国,以上三大领域占比分别达 82.2%,3.2%、14.6%。由此可见,智能家居设备在全球及国内均占据主流。

  有一组公开数据表明,截至目前,移动物联网连接数已超过10亿,今年年底预计将突破12亿大关。而且,随着人工智能产业的发展,以及在移动通信5G网络普及等“新基建”项目的推波助澜下,物联网行业的发展势头迅猛,万物互联的时代也悄然来临。数据流量的瓶颈一旦突破,移动物联网的应用,将会更大面积的得以普及,而其主流应用阵地的人工智能家居,也将出现多方利好。

  不过,不容忽视的是,以人工智能家居产业为代表的物联网行业的发展,也有较多的制约因素。

  首先,人工智能家居产业具有产业链长、涉及多个产业群交叉,其应用场景复杂、痛点即是难点的现象普遍存在。因此,物联网在其中的链接作用就显得尤为重要,而如何从跨界角度突破,将是其面临的首要挑战。

  而且,尽管物联网领域,很多地方也形成了各自的产业园,但规模小、效率低。除此以外,行业集中度低,产业发展布局不平衡也是阻碍行业发展的硬伤。还有就是结构失调,布局缺乏整体规划;而且,其产业标准化程度低等,与国外发达国家相比较,应用效率也相差甚远。

  其次,传感器及射频识别(RFID)技术滞后于国际水平,这也是制约我国物联网产业告诉发展的关键瓶颈。究其原因,是核心技术缺乏创新,而同样缺少标准体系。因此,在规模化的应用方面,还有诸多限制,导致技术与市场之间出现断层,无法有效链接 。而且,受限于目前网络信号建设等基础设施的影响,智能家居最重要的用户体验问题,仍在存在诸多难点。因此,物联网如何切合智能家居等应用场景,提升用户体验问题,也将是该领域寻求突破,带来增长点的核心环节。

  再次,在庞大的物联网应用规模之下,我国物联网体系的安全性也不容忽视,并且随着人们个人隐私意识的不断加强,其安全性也日益引发关注。在这方面,物联网安全与互联网安全有很大的相似之处,而且在安全风险方面,有过之而无不及。因为物联网与互联网安全相比,无论是在感知层、传输层,还是应用层,对用户信息的防护上,有其独特之处,也与互联网安全信息不可同日而语。其与互联网安全性相比,其存在泄露途径更广、防护难度更大、造成的危害更严重等多个风险。

  由此可见,当前的物联网发展,既存在巨大的时代机遇,也面临着诸多现实的挑战。而其未来的方向,势必是向着消费IoT的方向,不断的拓展应用场景,寻找解决方案,并且同时兼顾用户的体验与信息安全。唯有如此,才能避免物联网只是一个花架子,无法带来实际应用价值。

  政策东风吹,物联网战鼓擂

  随着全球经济的快速发展,人工智能、大数据、智能制造等技术不断成熟,物联网时代正逐渐到来。据统计,目前,国内物联网连接数已达16亿个,预计2020年将超过70亿个,市场规模达到2.5万亿元,物联网发展潜力巨大。

  物联网是新一轮产业变革的重要方向和推动力量,对于深化供给侧结构性改革、推动产业转型升级具有重要意义。实际上,早在“十二五”时期,我国在物联网各方面都已经进入实质阶段,包括相关的宏观政策扶持、技术的研发与标准的建立,产业人才培养,行业知识库的积累,以及落地应用方面,都已经呈现出示范效应,成为推动经济与社会民生向智能化方向发展。

  而该项基础建设,也已经延续到了“十三五”时期,在国家“十三五”规划纲要中,明确提出“发展物联网开环应用”。继续在通用协议层面、行业技术标准层面,实现其与不同跨界领域的互通有无、资源共享。如今,国家十三五(2016-2020年)已经接近尾声,回顾物联网的发展历程,也是成效卓著。

  有媒体报道,国家先后在江苏无锡、浙江杭州、福建福州、重庆南岸区、江西鹰潭等地建设了五大物联网新型工业化产业示范基地。国家物联网应用示范工程在多个行业领域展开,是诸多行业实现精细化管理,提升行业效率,以及进行智能化运行的底层支撑。

  有数据表明,我国物联网正广泛应用于电力、交通、工业、医疗、水利、安防等领域。而其应用,包括了硬件、软件、以及物联网服务等多个层面,并逐步向产业化方向迈进。

  物联网+传统产业,行业智能化成主旋律

  1 智能家居

  目前,智能家居,是新基建项目的典型应用领域。无论是物联网、大数据还是云计算,都在家居领域的设施设备上有着广泛应用。而其涵盖的场景,包括照明、安防、智能控制、温湿度监测等。随着越来越多的可感知的家居应用场景被挖掘,物联网在智能家居领域的渗透率也逐年上升。

  据Statista 数据显示,2018 年全球智能家居市场规模为 574.58 亿美元,预计到 2023 年将增长至 1,412.20 亿美元。尽管目前据Statista预测,美国是世界上规模最大的智能家居市场,会延续到 2023 年。但是鉴于美国、中国、欧洲占据了全球 3/4及以上的市场容量,中国已经成为了仅次于美国的是智能家居第二大市场。

  2 智能可穿戴设备

  智能可穿戴设备,一直是物联网行业的热点应用领域。根据前瞻网整理发布的数据显示,2018年全球智能穿戴市场产品销量达到了1.722亿台,同比增长27.5%。其中智能手环类产品占了三分之一。迄今为止这个数据还在快速上扬,尤其是2019年Q1季度,中国市场智能穿戴出货量更是达到了1950万台,同比大涨34.7%。

  2012-2018年全球可穿戴设备出货量统计及增长情况(数据来源:前瞻网)

  智能穿戴设备也被视为物联网的典型应用,其出货量大增,与现在物联网与智能可穿戴设备的发展趋势密切相关,特别是5G以及IoT物联网等基础设施建设不断完善后,智能穿戴将是物联网中的重要一环。

  不过,从其应用层面的商业来看,主要包括运动计步、睡眠监测、久坐提醒等功能。稍微好点的手环还会支持心率监测,再高级点的可能会加入NFC功能,实现移动支付、交通卡等功能。在医疗方面,智能可穿戴设备也有一些典型应用。

  例如健身带等可穿戴设备,血压和心率监测袖带,血糖仪等其他无线连接设备,可以对患者进行连续和紧密的监测。 这些设备也可以提醒卡路里计数,运动检查,约会,血压变化等等。

  对于智能可穿戴设备领域来说,可能最大的问题在于,其覆盖的用户人群过于集中,而且由于竞争激烈,产品同质化严重,客单价低,导致其商业化遭遇瓶颈。

  而且,以智能手环为例,由于制造成本过低,导致其监测功能并不十分准确,除了计步功能还可以之外,心率监测、睡眠监测、位置定位、运动状态监测功能都比较鸡肋,给用户的感知就是并没有多么智能,相反,用户对物联网、可穿戴智能手环等新兴产品的认知,普遍认为是商家的一个宣传噱头而已。

  3 智慧城市

  近年,智慧城市也是极为热门的话题,在政府政策的推波助澜下。国内一线城市的智慧城市建设也是如火如荼。而且,物联网在智慧城市发展中的应用也逐渐覆盖到方方面面。包括市政管理智能化、农业园林智能化、医疗智能化、楼宇智能化、交通智能化到旅游智能化及其他应用智能化等方面,都已经逐步由概念走向应用落地。

  通过物联网,城市市政管理的效率更高,而且通过各种资源的有效协同、整合、人与物、物与物的相互感知、链接,让城市管理更加方便、快捷、高效。

  据笔者了解,物联网在城市管理上的应用,已经覆盖到了政府电子物联网等公共服务体系、公共设施监控、食品物资的监控标识、公共事件应急体系、城市环境与卫生管控等领域。

  而在农田园林智能化方面,物联网技术中的传感层应用,已经初见成效。例如在农田、园林及目标地点安装传感器,监测农田、园林内温度、湿度、采光及气体浓度等信息,以精确把握土壤湿度、压实程度、PH值及各类肥料种植情况等信息,从而指导生产,提高农作物的产能等。

  除此以外,医疗智能化趋势也日渐加强。通过电子巡检,只需要在病人的病患部位植入传感器,就可以对其病情动态进行实时监控,预防病情发作等状况突然发生,无法应急处理。同时,借助物联网,医院可以建立资源共享体系,处理好医患关系,防止出现医疗纠纷。

  而在药品从生产到销售等供应环节中,物联网的应用也日趋增多,对药品进行标示管控、防止假冒伪劣等透明化管理方面,物联网的各种先进技术应用,也功不可没。

  值得一提的还有楼宇智能化。随着智慧城市建设的步伐越来越快,以楼宇建筑为核心的物业体系,也是物联网应用的重要领域。无论是智能化水、电、煤等各种记录仪表,还是楼宇安全警报、防止高空抛物等公共事件的监控,都离不开物联网技术。而在楼宇摄像机、烟感、红外、震动等各种报警探测器方面,物联网也可以为异常事件的警报、预防等方面,也逐渐得以应用。

  除此以外,智慧交通也是智慧城市建设的一方面。通过互联网、物联网等信息技术以及感知化、互联化、智能化的方式,促进交通信息网络完善、运输装备智能、运输效率和服务水平逐步提高。而在智慧旅游方面,同样结合物联网、数字处理技术在旅游开发、管理和体验方面的应用。可以极大的调动旅游管理资源,提升旅游产业的服务效率。

  除了这些热门的应用领域外,物联网也在新零售、智慧医疗、供应链管理、智慧农业等方面都有广泛覆盖,未来,也将作为新型基础设施建设的重要支撑之一,惠及到人们生活的方方面面。

  结语

  如上文所述,物联网行业的高速发展,也面临着诸多难题。但是科技化时代的来临,已经为物联网的发展孕育了肥沃的土壤。所以期间遇到的困难,也将会被一一攻克。

  在笔者看来,物联网的发展历程,与互联网行业的迭代,有一些相似之处,或许需在多个方面做整体的规划与推进,才能让这个行业一路坦途。

  首先,在行业顶层设计及行业标准方面,需要逐步加强并明确。这方面,需要在产业层面,提供指导意见,进行逐步规划,实现规范性、可持续性的发展。

  其次,物联网安全问题的解决刻不容缓。正像互联网、大数据时代的来临,在给人们带来便利的同时,也像一把双刃剑。稍有不慎,也会带来诸多社会问题。

  再次,自主研发与行业创新需要持续不断。该行业本来就属于新兴行业,需要在其感知层、网络层、平台层和应用层等多个层面,不断创新,以技术驱动应用,以商业驱动技术,事项良性循环。

  最后,拥抱行业资源整合、平台化的大趋势。任何行业,都需要有发展的平台,物联网也概莫能外。因此,其只有进行横向、纵向的资源整合、互通合作,才能更快、更稳的走向未来。

  总而言之,技术的进步,应该始终是为人类服务的。因此,应用创新是物联网发展的核心所在,只有解决了其在社会民生应用层面的实际问题,其技术的革命、先进行才能充分发挥出来。

  在人工智能、5G、大数据等新型基础设施建设的同步发展下,我们有理由相信,物联网也是人类发展进步的重要的基础设施建设,也将与这些新基建一起,并驾齐驱,为人类的进步贡献力量。

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