物联网

摘要：物联网作为信息通信技术的典型代表，在全球范围内呈现加速发展的态势。不同行业和不同类型的物联网应用的普及和逐渐成熟推动物联网的发展进入万物互联的新时代，可穿戴设备、智能家电、自动驾驶汽车、智能机器人等，数以百亿计的新设备接入网络。2023年中国物联网连接量超66亿个，未来5年复合增长率约16.4%，将保持快速发展。从技术看，无线连接成为物联网连接的主流，蜂窝网络的快速发展起到引领作用，蜂窝网络的物连接始终保持高速扩展，到2023年底连接量超23亿，并在公用事业、智能制造、车联网、智能零售、智慧家居等领域已形成规模效应。

一、定义及分类

物联网是以感知技术和网络通信技术为主要手段,实现人、机、物的泛在连接,提供信息感知、信息传输、信息处理等服务的基础设施。物联网分为四种类型，分别是公有物联网(Private IOT)、私有物联网(Public IOT)、社区物联网(Community IOT)、混合物联网(Hybrid IOT)。  

二、行业政策

党中央、国务院高度重视物联网新型基础设施建设发展，党的十九届五中全会提出“系统布局新型基础设施”；国家“十四五”规划纲要提出推动物联网全面发展，将物联网纳入7大数字经济重点产业，并对物联网接入能力、重点领域应用等作出部署。2024年1月，工业和信息化部、教育部等部门发布了《关于推动未来产业创新发展的实施意见》，提出要强化新型基础设施。深入推进5G、算力基础设施、工业互联网、物联网、车联网、千兆光网等建设。

三、发展历程

物联网的发展是一个渐进的过程，它始于传统的传感和控制技术，并随着通信技术的进步和互联网的普及而逐渐崛起。在过去的几十年里，物联网已经从一个理论概念演变成了全球范围内的实际应用，改变了人们生活生产方式。物联网的发展仍在不断演进和创新。随着5G技术的普及和边缘计算技术的发展，物联网IoT平台将更加强大和智能化。预计物联网将与人工智能、大数据、区块链等技术相结合，进一步推动物联网的发展，并为社会、经济和生活带来更广泛的影响。

四、行业壁垒

1、技术壁垒

物联网涉及计算机软硬件技术、传感技术、集成电路技术、通信技术、电子应用技术等多个领域，需要相关厂商在嵌入式计算机、物联网通信等多个领域积累大量的技术，无论从理论上或是产品研发、设计等方面，都需要厂商具备较高的技术水平。同时，随着下游客户物联网需求的不断变化、物联网芯片的不断更新、通信协议的不断增加，相关厂商为了保持技术领先性及产品竞争力，需要持续不断的进行新技术、新产品的开发投入。从而对潜在的市场进入者构成了较高的技术壁垒。

2、专业人才壁垒

物联网的技术密集特点决定行业对专业人才有着较高的要求。物联网研发与设计人员大多为复合型人才，拥有丰富的行业知识、专业技术，同时具备对市场动向的敏锐感知能力和即时响应能力，以及超前于市场发展动向的技术开发意识和准确率、对市场发展方向的引导力等。核心产品的推出需要硬件开发人员、架构设计人员、软件开发人员等的高度紧密配合。同时，由于定制化物联网设备与下游相关应用行业联系紧密，这就要求相关研发人员还需了解具体的行业特性，在对产品方案深刻理解的基础上研发符合应用场景的配套产品。新进企业较难在短期内形成专业的人才队伍。

3、客户开发壁垒

具有物联网需求的国内外大型客户在供应商遴选时大多需要较长时间的考察周期，相关配套产品及解决方案要在较长一段时期内经过多次严格检验、有效试验、实际使用验证。一旦选定供应商，为保持产品与服务的一致性、延续性和可靠性，下游客户很少会轻易更换已熟悉并经过实践检验的供应商产品，客观上构成对新进入者的品牌与客户开发壁垒。同时，细分行业的物联网需求通常以定制化为主，产品所涉及的具体指标和性能等信息需要双方企业进行长时间的技术磨合和产品打磨，由此决定了相关客户不会轻易更换供应商。新进入企业缺乏对不同公司技术和产品需求信息的了解渠道，需求信息的不对称也会对新进入企业形成市场开拓障碍。

五、产业链

1、行业产业链分析

物联网在万物互联的大趋势下扮演着重要角色。从产业链条来看，物联网产业链自上而下分为四个层次：感知层、传输层、平台层、应用层。感知层主要指一些嵌入在终端里的底层元器件，包括各类传感器、MCU、RFID等，主要的功能是实现物端智能，以及提取物品本身的信息。传输层主要指通信网络以及帮助终端接入网络的通信模组，根据不同的需求，应用不同的网络，实现物品信息数据的传输。平台层主要指云平台和操作系统，所有的终端入网后，数据需要汇总在一个云平台上，实现对终端状态数据的计算、存储。应用层主要指各类应用终端，以及包含应用软件的整体解决方案。用户根据平台层汇集处理完的数据，对终端进行远程监控、控制和管理，实现物联网的价值。从产业链价值分布看，应用层和平台层附加值较大。

物联网行业产业链

物联网芯片

紫光展锐（上海）科技有限公司

翱捷科技股份有限公司

深圳市海思半导体有限公司

晶晨半导体(上海)股份有限公司

传感器

宁波柯力传感科技股份有限公司

森霸传感科技股份有限公司

四方光电股份有限公司

中航电测仪器股份有限公司

RFID

执行器

上游

上海宝信软件股份有限公司

北京东方国信科技股份有限公司

深圳市广和通无线股份有限公司

美云智数科技有限公司

中游

智能家居

医疗健康

能源领域

农业

下游

2、行业领先企业分析

（1）深圳市广和通无线股份有限公司

广和通主要从事无线通信模组及其应用行业通信解决方案的设计、研发与销售服务，在物联网产业链中处于网络层，并涉及与感知层的交叉领域，主要产品包括2G、3G、4G、5G、NB-IOT的无线通信模块以及基于其行业应用的通信解决方案，通过集成到各类物联网设备使其实现数据的互联互通和智能化。公司产品广泛应用于车联网、移动办公、无线网联设备、智慧零售、智慧能源、智慧安防、工业互联、智慧城市、智慧农业、远程医疗等数字化转型的行业。近年来，IOT无线通信应用营收不断扩大，2023年上半年该业务营收为38.49亿元。

（2）中国联合网络通信股份有限公司

中国联通是我国通信行业的三大巨头，近年来，中国联通紧抓经济社会数字化变革的重要机遇，着力推动技术创新、产业赋能和生态共建，联通云、物联网、大数据、数字化应用等创新业务蓬勃发展，为数字经济输出新动能。2023年前三季度，中国联通加速推进人机物泛在互联，以格物平台赋能行业突破，面向工业互联网、智慧城市、生态环保等重点领域打造行业解决方案，物联网终端连接数达到4.67亿个，推动物联网业务收入75.2亿元，同比增幅达到21.9%。2024年2月，中国联通发布了全新一代物联网平台——联通格物平台PLUS，平台面向5G-A、新型工业化等新技术、新场景实现了全面升级，支持低时延高可靠、无源物联网、通感一体等新特性，是中国联通面向万物智联场景的新基座。

六、行业现状

当今时代，全球新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起，信息通信技术以前所未有的速度转化为现实生产力，深刻改变着全球经济格局、利益格局、安全格局。物联网作为信息通信技术的典型代表，在全球范围内呈现加速发展的态势。不同行业和不同类型的物联网应用的普及和逐渐成熟推动物联网的发展进入万物互联的新时代，可穿戴设备、智能家电、自动驾驶汽车、智能机器人等，数以百亿计的新设备接入网络。2023年中国物联网连接量超66亿个，未来5年复合增长率约16.4%，将保持快速发展。从技术看，无线连接成为物联网连接的主流，蜂窝网络的快速发展起到引领作用，蜂窝网络的物连接始终保持高速扩展，到2023年底连接量超23亿，并在公用事业、智能制造、车联网、智能零售、智慧家居等领域已形成规模效应。

七、发展因素

1、有利因素

（1）工业等传统产业的智能化升级成为推动物联网突破创新的重要契机

工业作为国家的战略性基础行业，具有规模巨大、带动性强的特点，历来是世界各国发展竞争的焦点。随着世界经济下行压力的增加和新技术变革的出现，各国积极应对新一轮科技革命和产业变革带来的挑战，美国“先进制造业伙伴计划”、德国“工业4.0”、中国“中国制造2025”等一系列国家战略的提出和实施，其根本出发点在于抢占新一轮国际制造业竞争制高点。物联网技术是工业转型升级的基础。工业转型升级将推动在产品、设备、流程、服务中物联网感知技术应用，网络连接的部署和基于物联网平台的业务分析和数据处理，加速推动物联网突破创新。

（2）规模化消费市场的兴起加速物联网的推广

具有人口级市场规模的物联网应用，包括车联网、智慧城市（社会公共事业、公共管理）、智能家居、智能硬件等成为当前物联网发展的热点领域，主要原因为：一是规模效益显著，提供了广阔的市场空间；二是业务分布范围广，利于释放物联网广域连接的潜力；三是面向消费市场具有清晰的商业模式并具有高附加值。

（3）国内物联网供应链相对完善，拥有较强的成本优势

目前国内拥有着全世界最齐全的供应链体系，可以完成生产制造的全部环节，物联网相关产品供应链相对完善。在研发成本中，人力成本占比最高。因此研发人力成本的高低将对物联网企业的盈利能力造成很大影响。与欧美国家相比，我国人力成本相对较低。随着技术水平的持续提高，并依托国内制造业配套齐全、研发及生产成本较低的优势，国内物联网产业竞争力将逐渐增强，逐步在全球市场与国外厂商展开竞争。

2、不利因素

（1）物联网发展面临先天的碎片化问题

物联网存在先天碎片化问题，仅有很小范围的设备间能够彼此相联，实现互认、互通、互操作，更大范围内，不同设备间仍然相互孤立。综合来看，造成“碎片化”现状的原因除了与终端本身具有的多样性和非标性等特点有关，还受到传输协议“私有化”、巨头各自为战、物模型跨生态不互认等因素影响。物联网的“碎片化”成为制约物联网大规模发展的重要障碍。

（2）物联网发展面临成本高的问题

物联网产品定制化程度高，单一用户自主开发成本高，导致物联网使用成本高。物联网产品均为嵌入式设备，其涉及计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术等，且物联网的芯片平台种类众多、操作系统的定制化高，单一用户自主开发成套嵌入式物联网产品的周期长，可复用性差，投入产出率低，导致单一用户自主开发物联网嵌入式设备的经济效益低。

（3）物联网发展面临安全风险问题

物联网设备的安全问题不可小觑。与生活中常见的个人计算机、手机等计算设备相比，物联网设备更易出现安全漏洞，也更易成为网络攻击的目标。物联网设备的计算资源有限，设备上通常不会部署完整的操作系统，因此物联网设备上极少使用目前在PC和智能手机上常见的二进制安全加固措施，如：地址空间布局随机化，可写、可执行内存不相交，栈溢出保护等。这使得设备上的软件漏洞更易被攻击者利用。此外，一部分（尤其是低端）物联网设备上的安全机制设计过于简单，且设备上的代码没有经过充分的安全审计，因此更容易存在安全弱点，这增大了设备遭受安全攻击的风险。

八、竞争格局

物联网是一个具有巨大潜力的领域，国内外企业均积极开展物联网专利布局，以抢占下一程竞争制高点。当前，物联网产业已度过企业自由生长为主的早期阶段，巨头企业围绕产业生态主导权展开竞争，加强战略性布局，加速推动产业整合。目前，我国已形成了较为完善的物联网产业链，在物联网芯片领域，形成了华为海思、移芯通信、紫光展锐等企业，在蜂窝物联网模组领域，广和通、锐明技术、移为通信、乐鑫科技等企业表现优异，在物联网感知层设备层，拥有苏州固锝、歌尔微等一批企业。在物联网软件/平台方面，拥有徐工信息、国双科技、用友网络、阿里云等。

九、发展趋势

虽然物联网连接数实现超越，但物联网应用的广泛性、物联网接入设备的多样性、通信技术标准的多元化、行业应用需求的定制化带来的物联网碎片化问题依然严重。而由于物联网从感知控制层到网络层再到平台层都拥有巨大的市场机遇，很难有企业或组织能统一物联网的各项技术标准从而占据统治地位。因此，物联网碎片化发展的趋势将持续存在。物联网所连接的“物”，均是嵌入式系统，物联网应用系统也可以看作是嵌入式系统的网络应用。未来随着计算机、电子、信息等技术的发展及物联网应用需求的不断提升，物联网时代的嵌入式系统会向着计算处理性能更高、功耗更低、成本更低、体积更小、网络连通性更好的方向发展。