2018年中国物联网行业发展现状与2019年前景预测 边缘计算+AI推动行业新一轮增长
LoRa“涅槃”:与NB-IoT各撑“半边天”
纵观2018年,物联网行业最热闹的就是NB-IoT与LoRa技术之争,NB-IoT与LoRa都适用于低速率、低成本、低功耗、广覆盖、大连接的物联网应用场景。
不同的是,NB-IOT有国家政策支持,国内三大运营商都积极部署;而LoRa属于企业私有技术,工作在未授权频段上,存在被清频的风险。
在NB-IoT的建设上,近年来,我国物联网政策频频出台,《关于全面推进移动物联网(NB-IOT)建设发展通知》指出,到2020年,NB-IoT网络实现全国普遍覆盖,基站规模达到150万个,因此,三大运营商各显神通全力部署NB-IOT建设。
据悉,中国电信发力物联网较早,率先率先建成了全球最大的NB-IoT网络,实现城乡全覆盖,NB-IoT基站规模超过40余万个;中国联通紧随其后,在2018年5月实现物联网全国覆盖,完成30万个NB-IoT基站升级工作;中国移动也已实现了348个城市NB-IoT连续覆盖和全面商用,物联网连接数突破5亿。
值得一提的是,在模组采集方面,中国联通与中国移动在去年分别开出300万片与500万片NB-IoT通信模块项目大单,加速布局物联网。
2019年NB-IoT模组将出现大爆发,届时NB-IoT模组价格会进一步下调,随着模组市场的成本压力增大,利润空间越来越小,预计模组行业会重新洗牌,落后产能、落后规模模组厂商会被淘汰,模组厂家会进行一次大洗牌。
而对于LoRa来说,2018年像是坐了一次“过山车”。
2017年年底,工信部无线电管理局发布《微功率短距离无线电发射设备技术要求(征求意见稿)》,一时给耕耘LoRa技术的企业泼了盆“冷水”,引起了市场的极大反响,转年11月,工信部无线电管理局在认真梳理分析反馈意见建议,并与相关单位协调和沟通基础上,参考微功率短距离无线电发射设备国际使用和管理情况,对征求意见稿进行了完善和修改,让LoRa获得了“重生”。
与NB-IoT不同,LoRa凭借其网络结构简单,实现成本较低,可以按需部署的优势获得了大量企业的青睐,阿里、谷歌、腾讯、京东等互联网巨头纷纷加入LoRa联盟则是一个代表。
近年来,互联网企业纷纷将物联网作为未来重要方向进行布局,以阿里巴巴为例,曾公开表示互联网的下半场是将整个物理世界数字化,并且宣布阿里巴巴将正式进军IoT,同年阿里巴巴获得Semtech的LoRa
IP授权,在各地展开了智慧小镇园区等项目的实施,在互联网企业强势推进物联网业务和国内低功耗广域网络快速发展背景下,这一IP授权合作在很大程度上将加速国内LoRa产业链的完善。
总的来看,一年以来,NB-IoT由于政策、运营商招标及补贴等原因在表类、烟感等市场取得了不错的成绩,占据大量市场份额,没有政策支持的LoRa,凭借其网络结构简单,实现成本较低,可以按需部署的优势也从险些出局到获得业内巨头站台,实现了“涅槃重生”,日前艾瑞咨询发布报告中指出,从应用场景需求角度分析,预计到2025年NB-IoT与LoRa在国内的发展将趋于6:4的格局。
专家预测,2019年,随着技术的成熟、NB-IoT与LoRa技术优势的不断凸显,将会有根据技术特点设计的实际应用落地,其中,NB-IoT具备了规模爆发的必要条件,预计2019年将会以移动物联网为突破口,产业加速转型升级,引爆新的经济增长点。
2019年物联网行业将迎来新一轮增长
2018无疑是物联网应用落地的一年,作为这个时代下最伟大的科技产物,物联网正在取代移动互联网成为信息产业的主要驱动,统观市场,近年我国物联网市场持续保持高速增长。据前瞻产业研究院发布的《2019-2024年中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》统计数据显示,2015年我国物联网链接数量为639亿个,截止至到2017年我国物联网链接数量达到了1535亿个,相比2016年增长了698%。初步预计2018年我国物联网链接数量突破20亿个,在2019年我国物联网链接数量将达3125亿个,同比增长3852%。并预测在2020年我国物联网链接数量将达到40亿个。可以说,2019年将是物联网真正由示范到实际应用转化的起始年,诸多物联网环节领域都将在今年迎来新一轮增长。
2015-2020年我国物联网链接数量统计及增长情况预测
数据来源:前瞻产业研究院整理
物联网的下一赛道:边缘计算+AI
2018年物联网产业所表现的最大特征是市场格局基本形成,核心技术区域成熟,目前最重要的是要解决各种碎片化的物联网应用和相应的智能传感器采集终端产品的技术突破和产业化问题,如何把AI和IoT紧密结合,把边缘计算和物联网融合发展正成为物联网的下一个赛道。
物联网正在从万物互联走向万物智能的阶段,像消费、医疗等众多行业数据都将在边缘进行处理,强大的边缘计算将是物联网发展的必备能力。
据悉,随着5G临近,行业转型以及敏捷连接、智能应用等方面的需求剧增,数据量的增长速度已超过网络带宽的增长速度。预计到2020年,50%数据需要在网络边缘进行处理,以BAT为首的互联网巨头也已纷纷布局AI+边缘计算这一环节。
以百度为例,2018年百度发布智能边缘产品智能边缘BIE、智能家居云平台度家DuHome等产品,用边缘计算+AI的能力在各产业落地,腾讯则是在2018年提出人+物联网+智能网的“三张网”概念,以“一云两端”模式,打通物联网全生态链路,构筑设备、云、应用一体化应用体系。
边缘计算将作为物联网设备与远端云设备的桥梁,将数据处理、存储、应用在靠近实物的边缘上,为物联网设备提供边缘智能服务,满足行业数字化在敏捷连接,实时业务,数据优化,应用智能等方面的关键需求,使得用户可以获得更快的响应,解决设备与云端的数据传输问题,2019年,边缘计算将逐渐渗透于物联网各主要领域,根据各领域物联网技术的不同发展状态,边缘计算呈现不同的渗透率。
数据增长也大幅提升了实时性数据处理需求,因此数据在边缘进行处理将成为刚需,物联网将按照物联、智能到自主三个阶段发展。随着人工智能技术被越来越多地运用到物联网领域,AI在边缘计算领域的重要性也将越来越大。
工业物联网与智慧城市:落地爆发场景
物联网一直被视作互联网的延伸,但与商业模式极度成熟的互联网不同,物联网商业落地难、盈利路径不清晰等问题一直影响物联网的发展,随着移动互联网人口红利消耗殆尽,传统制造业瓶颈等问题日益严重,智慧城市与工业物联网正成为下一个重要的流量入口。
智慧城市正成为全球国家发展的大趋势,智慧小镇作为智慧城市建设理念的延伸和拓展,物联网智慧小镇的投入和建设、管理和运维相比于智慧城市更具优势,而且可以更好的与地方特色文化、产业相融合,更加充分的运用物联网技术,2019年随着物联网智慧小镇投入和建设的不断推进,物联网智慧小镇将实现应用和推广。
传统行业在寒冬之下,必然寻找新的出路,而网联化,一定是给传统行业提供了新的发展契机。企业普遍渴望通过新技术解放生产力,降本增效,加快转型升级,工业物联网云平台无疑成为他们转型发展的主要抓手。
2019年,随着工业物联网平台大规模的使用,平台建设将日渐成熟完善。工业物联网时代客户的个性化需求信息更加透明,以网络为主的工业物联网平台则将分布式、模块化、开放式的微服务架构,与第三方公有云或者私有云进行对接、部署和开发,将数据、软件、平台、服务等资料都聚集在平台做资源整合。
伴随着工业互联网创新发展工程示范带动,工业互联网平台设备管理能力、工业机理模型封装能力、应用服务开发能力以及跨平台服务调用能力将会大大提高,推动工业互联网平台性能优化、兼容适配和规模应用,加速技术产业成熟、打造协同创新生态。
第一,频段。LoRa工作在1GHz以下的非授权频段,在应用时不需要额外付费,NB-IoT和蜂窝通信使用1GHz以下的频段是授权的,是需要收费的。
第二,电池供电寿命。LoRa模块在处理干扰、网络重迭、可伸缩性等方面具有独特的特性,但却不能提供像蜂窝协议一样的服务质量。NB-IoT出于对服务质量的考虑,不能提供类似LoRa一样的电池寿命。
第三,设备成本。对终端节点来说,LoRa协议比NB-IoT更简单,更容易开发并且对于微处理器的适用和兼容性更好。同时低成本、技术相对成熟的LoRa模块已经可以在市场上找到了,并且还会有升级版本陆续出来。
第四,网络覆盖和部署时间表。NB-IoT标准在2016年公布,除网络部署之外,相应的商业化和产业链的建立还需要更长的时间和努力去探索。LoRa的整个产业链相对已经较为成熟了,产品也处于“蓄势待发”的状态,同时全球很多国家正在进行或者已经完成了全国性的网络部署。
地铁刷脸通行、预约挂号在家就能看病、点餐过程随时查看每道 美食 的材料追溯信息、AI教育机器人协助老师进行课堂教学及课堂管理、审批登记智能“秒批”……在第三届数字中国建设成果展览会上,福州数字经济新产品遍地开花。
乘着“数字中国”建设的东风,20年来,福州市认真贯彻“数字福建”战略,大力发展数字经济,全力推动“数字福州”建设。数据显示,2019年,福州数字经济规模达3900亿元,增速在20%以上。数字经济呈现出快速发展、集聚发展的良好态势,正逐步成为福州高质量发展的重要支撑。
积极拥抱数字浪潮
福州市抓住信息化先机,积极拥抱数字浪潮,坚持一张蓝图绘到底,不断加强统一领导和统筹协调,从成立“数字福州”建设领导小组及其办公室、先后制定3份“数字福州”中长期发展规划强化制度体系建设到成立大数据发展管理委员会;从“一枝独秀”的福州软件园到“百花齐放”的数字经济产业;从最早的办事“跑多趟”到如今“一趟不用跑”“最多跑一趟”……“数字福州”建设蓬勃发展。
作为“数字福州”建设的急先锋,福州市鼓楼区于2001年5月被福建省政府确定为“数字福建”重点项目建设示范区。当时,鼓楼区内基础较好的7个小区成为信息化社区建设试点,试点小区于2001年底基本实现宽带网布线到户,初步构建了社区信息服务网络。由此,“数字鼓楼”、电子政务服务系统——“12345便民呼叫中心”等服务平台应运而生。
围绕“数字福州”建设,福州积极健全信息化建设发展机制,优化信息化建设布局,提升信息化基础设施建设水平,利用先进信息技术,不断创造电子政务建设新成果,加快推动经济发展、城市治理和 社会 生活方式转变。
通过制定“数字福州”中长期发展规划、出台数字经济发展相关政策、举行全市产业发展促进大会、连续举办三届数字中国建设峰会等,聚焦关键核心技术,突出创新成果展示,促进数字经济创新创业力量在福州落地。
以福州网龙网络控股有限公司为例,在福州市政府发布《福州市推进新型基础设施建设行动方案(2020—2022年)》后,网龙公司在建的5G+人工智能智慧教育应用示范项目和全球数字教育装备展示平台双双入选首批重点建设项目。网龙公司首席执行官熊立表示,公司将进一步建设智慧教育相关基础设施,构建服务全球用户的终生学习社区。
在空间布局上,福州市重点打造环中心城区“福州软件园—海西高新园—马尾物联网产业园—融侨经济技术开发区—东南大数据产业园”的数字经济创新集聚带,带动关联产业发展;在资源整合基础上实现产城融合,东南大数据产业园所处的滨海新城,围绕“产、城、人”融合模式,推进福州数字中国会展中心等200多个重点项目建设,将生产、生活、生态融为一体。
2000年6月,福州软件园创业楼迎来首批入园企业。“当时,园区内的研发楼宇只有寥寥几栋,产业规模仅127亿元,入驻企业127家。”福州软件园管委会负责人回忆道。如今,福州软件园产业发展突飞猛进,创新成果层出不穷。195栋现代楼宇拔地而起,770家软件相关 科技 企业在此安家,总收入超千亿元。
福州市市长尤猛军表示,数字经济占地区生产总值的比重提高到45%,数字经济上市企业已经达到37家,占全市上市企业的一半。一批细分领域的领军企业脱颖而出,福昕软件在PDF领域位列全国第一、世界第二;新大陆 科技 集团成为二维码解码芯片领域的领头羊;博思软件的电子凭证、票据业务,在省一级市场占有率高达80%。一大批数字经济企业成长壮大,撑起了福州数字经济发展的崭新天地。
信息基础设施建设加速
新型基础设施是数字经济发展的基础,也是经济发展的新引擎和新动能。近年来,福州市以创建“宽带中国”示范城市、打造新型智慧城市为依托,加快推进数字基础设施建设。
目前,福州市已建成软件信息、大数据、物联网、显示、光电芯片等五大产业基地;打造电子缴费、电子证照、政务数据汇聚共享、信用信息等一批公共服务平台;率先实现行政审批全流程电子证照应用,市级行政审批和公共服务事项网上可办率达70%,“一趟不用跑”“最多跑一趟”事项占比达93%。
如今,行走在福州 汽车 北站、东部办公区、林则徐纪念馆等地,既不用证件也不需要卡片,只需一个网证二维码便可自由通行。
让“一码走天下”成为现实的是掌握了二维码核心技术的新大陆 科技 集团。这个与“数字福州”共同成长起来的企业始终坚持自主创新。集团CEO王晶表示,去年,新大陆 科技 集团与福州市政府、公安部第一研究所围绕全国首个“网证”应用示范城市达成战略合作。今年8月,公安部第一研究所、福州市政府、新大陆集团共同致力打造的可信数字身份公共服务平台正式上线,集成于综合性便民服务平台——“e福州”APP的总体架构中,为700余万用户提供网证开通下载等功能。
数字化在提高市民生活水平的同时,也为改造提升传统产业、推动新旧动能加快转换提供了新机遇。纺织巨头恒申公司依托数字大脑,实现“产、供、销、人、财、物”数据的实时获取和智能挖掘,让生产更高效智能;福建春伦茶业集团有限公司建立物联网追溯体系,对从基地种植到终端销售进行实时监控,实现手机APP客户端可视化查询;福耀玻璃工业集团股份有限公司推进人工智能+制造生产过程优化项目,推动中国制造业升级;东南(福建) 汽车 工业有限公司的信息化系统覆盖了研发、采购、生产、销售等业务场景。
“以‘数字福州’培育产业发展新动能,今年将力争数字经济规模突破4500亿元。”福州市大数据委党组书记、主任张青雅说。
发挥数字峰会效应
2018年4月,首届数字中国建设峰会在福州盛大启幕。福州抢抓机遇,乘势而上,积极运用峰会成果,发布《“数字福州”建设三年行动计划(2018—2020年)》,进一步明晰发展路径,定下发展目标,梳理生成了一批“数字福州”建设项目。今年是“数字福州”建设三年行动计划收官之年,也是福州市蓄势待发,推动“数字福州”建设再上新台阶的一年。
“目前,我们正在全面提速‘城市大脑’建设,致力于打造城市智能中枢。随着一批信息技术在政务领域的广泛应用,政务服务将更加高效,城市管理更加精准。下一步,我们将全力以赴加快‘数字福州’建设。”尤猛军说。
张青雅表示,福州市将继续升级数字基础设施建设,加快推进数据开发利用,激活数据新要素,发挥数字中国建设峰会的平台效应,深化与数字经济头部企业合作,推动福州数字经济发展迈上新台阶。
今年福州以更高标准继续办好第三届数字中国建设峰会,通过发挥数字峰会溢出效应,加大云招商力度,提升峰会品牌影响力,新引进一批数字经济项目;加快信息基础设施建设、升级智能融合基础设施、强化创新基础设施支撑,加快推动福州滨海新城三大电信运营商数据中心、国家 健康 医疗大数据中心等建设;建成人脸识别公共服务平台,全面提升电子缴费、信用等公共服务平台支撑能力;推进数字经济企业向重点产业园区集聚,打造10个以上省级示范数字经济园区和省级成长型数字经济园区。
在东南大数据产业园,国家 健康 医疗大数据中心、国土资源大数据应用中心等“国字号”平台进驻,三大电信运营商、奇虎360公司等一批企业入驻;在马尾,中国·福州物联网产业创新发展中心启用,物联网开放实验室二期即将投用;在福清,围绕京东方、捷联电子等龙头企业,延链、补链、强链行动全力推进,加快引进显示材料、模组制造、智能手机、平板电脑等上下游项目。
2020年是福州融入国家数字经济创新发展试验区建设、打造全国数字应用第一城的开局之年。“我们将以‘数字应用,百花齐放;数字融合,千企赋能;数字惠民,万家受益’为重要目标,创新扶持本土数字经济企业、贴心服务数字经济头部企业,以项目为重要抓手,推动新时代‘数字福州’建设实现大跨越。”张青雅表示。
智慧城市是指利用各种信息技术或创新概念,将城市的系统和服务打通、集成,以提升资源运用的效率,优化城市管理和服务,以及改善市民生活质量。智慧城市经常与数字城市、感知城市、无线城市、智能城市、生态城市、低碳城市等区域发展概念相交叉,甚至与电子政务、智能交通、智能电网等行业信息化概念发生混杂。
一、物联网的基本组成
物联网技术不仅仅局限于传统的传感网络,也不仅仅局限在为人们提供服务的单一层面,就目前来说,大部分对物联网技术的研究,都认为物联网技术是一种集传感技术、应用服务等多方面体系为一体的综合性网络技术。物联网的组成,大致可以概括为如下四个部分:物联网终端、传感器、网络与物联网服务。
1物联网终端
物联网终端就是指前面提到的“物”。它上面会装有一种名为传感器的电子元件,并与网络相连接。比如大家拿着的智能手机和平板电脑就是物联网终端的一种。这些终端通常起着两个作用:感测和反馈。
感测指的是搜集终端本身的状态及周边环境的状态并通知系统。这里说的状态包括如灯是开是关、房间的温度和湿度、门口有没有人、机器运行的状态,等等。而终端是利用传感器这种电子元件来实现感测的。
反馈是指接收从系统发来的通知后,显示信息或执行指定的操作。系统会基于从传感器搜集到的数据,经过处理后,进行一些反馈,并通常需要通过物联网终端针对现实世界采取相应的行动。反馈有多种形式,包括可视化、通知,以及控制等。通过“可视化”,用户能够使用电脑和智能手机上的Web浏览器或APP随时查看经物联网服务处理后的信息;通过“推送通知”,系统就能在检测到“物”的异常状态或触发某些指令后,将其通知给终端或信息接收者,以达到提醒和告警的目的;通过“控制”,系统就可以直接控制终端的运转,实现自动化操作,而无需借助人工。
2传感器
在物联网终端中,要想搜集终端和环境的状态,就需要利用一个叫做传感器的电子元件。传感器负责把物理现象用电子信号的形式输出。例如有的传感器可以把温度和湿度作为电子信号输出,还有的传感器能把超声波和红外线等人类难以感知的现象转换成电子信号输出,等等。
通过传感器输出的电子信号,系统就能够获取现实世界中的“物”的状态或周边环境的状态了。人们很少单独利用这些传感器,通常都是将它们置入各种各样的物联网终端里来加以利用的。
3网络
在把终端连接到物联网服务时,网络是不可或缺的。物联网使用的网络大体上分为两种:一种是把终端连接到其他终端的网络,另一种是把终端连接到物联网服务的网络。
无法或不需要直接连接到互联网的终端是存在的,而通过把终端连接到其他终端,如连接到负责收集传感器数据的物联网网关设备,就能通过物联网网关把这些不能连接到互联网的终端再集中连接到互联网了。这种网络连接方式在工业领域应用极广,能够节省成本以及提高连接效率。而针对终端之间的连接,蓝牙、ZigBee、LoRa、WIFI是几种比较有代表性的网络标准。
对于技术人员来说,在网络层之上,物联网体系还会划分出如基础设施层、平台层、应用层等不同层次,但对于普通用户来说,可以统称为物联网服务。物联网服务有两个作用:一是从终端接收数据以及发送数据给物联网终端;二是处理和保存数据。
物联网接收从终端直接发来的数据。终端发来的数据内容包括终端搭载的传感器所采集到的信息,以及用户对终端进行的操作等。
而仅仅采集传感器和终端发来的数据,那只不过是将一堆庞大的数据聚在一起而已,很难直接应用这些数据。为了实现具体的应用服务,就需要从采集到的数据中分析出有价值的信息。因此,只有通过对数据进行分析,才有可能掌握终端的运转情况,找出其中蕴含的趋势,提前检测出今后可能会发生的异常情况。这样才能把整个物联网服务从一个单纯的采集数据的系统升华到一项帮助使用者创造价值的服务。
二、物联网在智慧城市中的应用
物联网在智慧城市发展中的应用关系各方各面,从智慧政务、智慧物流、智慧交通、智能家居及其他应用智能化等方面,均可应用物联网技术,以下对其应用做详细的阐述。
1智慧政务应用
“互联网+政务服务”构建智慧型政府,运用互联网、大数据等现代信息技术,加快推进部门间信息共享和业务协同,简化群众办事环节、提升政府行政效能、畅通政务服务渠道,解决群众“办证多、办事难“等问题。
通过政务云、政务数据交换平台及完善的政务信息资源目录体系,实现跨部门的信息共享与资源整合,建立一体化的政务资源体系。
通过整合政府门户网站、呼叫中心等相关政务服务资源,实现政府、企业和公众随时随地通过互联网、电话、移动终端等多种渠道获取一致与整合的政务服务。
通过资源共享及流程整合,完善政务服务监管渠道,为企业、 社会 其它机构和公众等提供一站式服务,实现足不出户就可以随时随地办理相关业务。
2智慧物流应用
智慧物流是一种以信息技术为支撑,在物流的运输、仓储、包装、装卸搬运、流通加工、配送、信息服务等各个环节实现系统感知。全面分析,及时处理及自我调整功能,实现物流规整智慧、发现智慧、创新智慧和系统智慧的现代综合性物流系统。
多元化的数据采集、感知技术,基于物联网的智慧物流,面对的是形式多样、信息关系异常复杂的各类数据,多元化的数据采集、感知技术,为智慧物流提供了基本的技术支撑。
随着物联网的发展,泛在网络将成为信息通讯网络的基础设施,在于其它网络融合的基础上,提供给智慧物流可靠的数据传输技术,为人们准确的提供各类信息。
3智慧交通应用
紧急救援系统:当紧急情况发生时,车主按动车上安装的紧急按钮,通过无线通信接通客服中心。客服人员能够通过GPS技术精确定位,将救援送达车主。在救援过程中,客服人员不仅能一直与车主进行在线的交流,而且能够实时调度救援资源,最小化车主的生命财产损失。
智能导航系统:现行试用的路线推荐系统能够根据司机需求和实时交通信息,推荐最短路径、时间最优路径,甚至为出租车司机推荐最有可能搭载乘客的路线。
4智能家居系统应用
物联网技术在家居中主要应用于安防方面,借助物联网技术进行实时检测,并通过数据传送,启动安防报警器通知安保人员,这是物联网技术在家庭安全保障上的应用,也是当前由家居智能到智慧城市的一大体现。
另外,物联网技术还能够解决家庭琐事,例如其能够通过数据的读取,直接将家庭电表、燃气表、水表等的数据传送于远程的服务器端,并进行自动结算费用。总之,物联网技术在家居生活中的应用多种多样,是当前实现良好生活品质的关键内容。
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