万物互联,大有可为

上海茂典资产管理有限公司   2021-09-30 本文章15阅读

在过去的20多年里,互联网主要以人机互联为核心。依靠固网宽带,人们可以通过电脑主机接入互联网,实现人与网络的互联;之后,随着移动网络不断进步,3G/4G网络使得人们可以通过便携的手机等移动设备接入互联网,实现了第二代人与网络的互联。如下图所示,近些年两次信息革命的载体—PC和智能手机出货量已逐渐见顶,社会进步呼唤新一代网络革命。人与物、物与物的万物互联,利用多种连接方式实现信息的主动或被动传输,即物联网,成为新一代网络变革的方向。未来十年,物联网将有大概率取代人联网成为新的产业发展方向。


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物联网初印象


提到物联网,我们都可以回想下物联网相关的设备首次是什么时间、以什么样的方式闯入到生活中的?很多人可能想到的是手环,如下图所以,2014年7月小米推出了第一代手环产品,主要用于监测运动量、睡眠质量,智能闹钟震动唤醒。

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之后智能设备就逐步进入到飞速发展阶段,从智能电视、智能家居、智能汽车、医疗健康、智能玩具、机器人等延伸到生活中的各个领域。这些智能硬件终端都需要基于物联网来实现端到端的衔接联动,物联网赋能智能硬件向多元的消费场景渗透,为人们创造了更加便捷、舒适、安全、节能的生活环境。


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在工业制造领域,物联网也有着举足轻重的作用。一方面可以大幅降低相关设备运算和存储的成本,另一方面可以将工业生产过程中设备的相关数据进行传输,成为信息源。


物联网与人工智能的结合将创造一种区别于产品和服务的新方式,这种方式是能够自主管理的全新价值源—信息及洞察力,从而使制造企业的竞争领域不仅限于产品功能及服务,而是扩展到通过使用这些产品或服务所创造的信息和数据,颠覆以往对于商业价值的定义与框架。


工业巨头通常是推动工业互联网的核心力量,其根据自身的业务流程和案例开发做出的解决方案往往更具有针对性和实操性,这是外部第三方开发者很难做到的。比如欧美的工业4.0其实开始是由博世、西门子等工业巨头推动的,国内三一重工、潍柴动力等是第一批推动工业互联网的巨头,现在工业互联网已初步成型。如下图所示,工业互联网在不同的流程中通过提高生产效率、降低成本等方式可以为企业不断创造商业价值。


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在国家层面上,物联网作为数字经济的重要基础设施之一,是传统产业数字化转型的重要手段,也是实现经济高质量发展的主要驱动力。数字经济已成为各国推动经济复苏的关键举措,各国都将数字经济战略提升到国家高度。从2019年情况来看,德、英、美等领先国家数字经济占GDP比重已突破60%,我国距离领先国家仍有一定距离。


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实现万物互联的底层技术


物联网是指利用各类信息识别设备(二维码、RFID、传感器、GPS、激光扫描等),把任何物品通过有线或无线传输协议相连接,进行信息交互,以实现识别、定位、监控、控制和管理的一种网络。


以智慧家居中的空调场景为例:空调中配置温度、人体红外线等传感器,采集屋内温度、判断室内是否有人(感知层);空调上再加装物联网无线传输模组,通过Wi-Fi等方式联网(传输层);通过手机APP以及背后的管理平台软件(平台层),可以用APP远程遥控、定时开关、离开房间自动关闭等(应用层)。


物联网架构一般可分为四层:感知层、传输层、平台层和应用层。


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1)感知层:主要功能是感知和识别物体,采集和捕获信息,然后经过本地控制系统初步处理后,将信息通过网络传递出去,供云端平台进行进一步处理、分析等。发展趋势是小型化、智能化和低功耗。


2)传输层:主要功能是通过各类网络,在感知层与平台层之间及时、有序、安全地传递信息。


3)平台层:是物联网中连接感知层和终端应用层的重要环节,向下要实现对终端/用户的“管、控、营”,向上要为终端应用层提供开发及运行环境、PaaS服务,并为各垂直行业提供通用基础服务。


4)应用层:通过将物联网技术与垂直行业应用场景相结合,以实现万物互联的丰富应用。终端应用层中的终端是物联网应用的物理载体,应用包括应用软件、集成服务等。


如果再从物联网体系架构的四个层次再细分下去,结合产业中的实际分工,可将物联网产业链划分为十大环节:芯片、传感器、控制器、通信模组、通信网络、操作系统、物联网平台、智能终端、应用软件与集成服务。


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通过上面的分析,我们可以物联网涉及的技术与环节看上去还是有些复杂的,一个小小的手环背后涉及的流程还真不少。不过,随着我国产业链的发展以及科技的进步,物联网发展过程中所需的技术也在不断的被突破,未来的应用空间也将更加广泛。


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物联网的应用场景


谈到物联网,可能很多人的印象是,这个词或概念其实平时的曝光率还是很高的,但是并未看到这个行业有令人瞩目的事情发生。之所以会这样,可能与当前物联网发展的阶段和产业链分层的价值量有关,如上图所示,物联网产业的价值量是越往应用层走,价值量越高,当前的发展阶段更多的体现在了设备层和连接层,平台层在华为发布鸿蒙2.0之后有加速的迹象。物联网应用场景较多,但现在发展路径比较明晰的、值得重点关注的有以下三个:C端的智能家居,B端智能网联汽车、工业互联网。


● 智能家居

智能家居是以住宅为平台,基于物联网技术、软件系统、云计算平台等构成的家居生态圈。物联网应用于智能家居领域,能够对家居类产品的位置、状态、变化等进行监测,分析其变化特征,同时根据需要进行反馈,还可以实现对家居类产品的远程控制。


通过数据收集和分析,智能家居可以自主为用户提供个性化服务。智能家居的发展趋势可能将遵循“单品先智能化”(如智能家电、智能门锁、智能窗帘、智能电饭煲、智能照明、智能安防等),再“彼此联网协同”,最终实现整个智能家居应用场景的全系统智能化。


在智能家居应用领域,当前令人印象深刻的有两个:一个是小米的沉浸式回家体验,回到家后呼唤小爱同学,给自己调试出喜欢的灯光、空调温度、热水器温度、电视频道等等;另一个是华为发布鸿蒙系统时的演示,通过手机与其他相关设备的触碰,直接实现资源与内容的共享,物与物的快速互联等。


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2021年6月,华为正式发布鸿蒙HarmonyOS 2.0,瞄准以智慧物联生活等为代表的IoT市场,将品牌之间的壁垒推倒,打破产业孤岛现状。华为预计,2021年底搭载鸿蒙操作系统的设备数量将达3亿台,其中华为设备超过2亿台。鸿蒙官网显示,目前美的、方太、苏泊尔、九阳等知名家电品牌已推出支持鸿蒙OS的产品。我们预计,鸿蒙有望重塑生态,打破壁垒,助力物联网发展。


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Strategy Analytics数据显示,全球范围内将近2.5亿个家庭已拥有至少一部智能家居设备,随着设备价格的下降,未来户均设备数量将进一步提升。Strategy Analytics预测,2021年全球消费者在智能家居相关设备上的支出将达到620亿美元,预计2025年将达到880亿美元,五年复合增速15%。


● 智能网联汽车

关于智能网联汽车,我们能想到贴近生活的就是智能驾驶与无人驾驶,以特斯拉、新势力为代表的新型造车企业在传统汽车基础上做得一些颠覆,例如自动驾驶、智能座舱、云管理等,但这里提到的智能网联汽车要比我们看到的这些应用还要广泛。


前工信部部长苗圩曾表示,5G 最大的应用是移动状态的物联网,而移动物联网最大的市场可能是车联网。车联网包括车载信息服务、智能网联、智能交通三个阶段,目前正在从第一阶段向第二阶段过渡。


车联网应用的第一阶段以 2G/3G/4G为核心,提供车载通话、车载导航、语音识别等车载信息服务。下一代车联网将以 C-V2X(蜂窝车联网,3G通信的V2X标准)与5G为核心,实现以智能化和网联化为基础的智能辅助驾驶、自动驾驶以及智能交通服务。其中,第二阶段即智能网联汽车示范区已实现车辆避撞、实时状态感知、交通弱势群体保护、穿透显示、传感器共享、应急车辆预警、交通管理等功能。远期看,第三阶段即 NR-V2X(5G通信的V2X标准)及5G将实现网联式自动驾驶,弥补自主式自动驾驶(单车智能)的不足,实现车辆与周围人、车、路等之间的信息充分交换,从而提升行车安全,降低车载设备成本,提高交通系统运行效率。


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根据工信部2018年底发布的《车联网(智能网联汽车)产业发展行动计划》,目标2020年我们车联网渗透率30%以上,新车联网车载终端装配率60%以上,有望带来车载模组爆发式增长。《C-V2X产业化路径和时间表研究》指出2025年C-V2X新车搭载率将提升至 50%。5G模组将代替4G模组支撑车载DCM高速增长,通信模组位于C-V2X产业链上游将长期受益。蜂窝通信模块是连接车载设备传感端和信息服务中心的纽带,主机/OTA/T-Box/OBD等环节均不可或缺。结合乘用车销量和装配率假设,预计2021年仅前装市场将为车载网络通信模块带来超2816万片出货量。


前瞻产业研究院预计,2020年中国车联网市场规模975亿元,预计2019-2021CAGR为39.4%。埃森哲预测,中国2025年车联网市场规模有望达2162亿美元,届时所有新车都将具备联网功能。


● 工业互联网:

工业互联网是物联网在工业领域的垂直应用,其实就是通过物联网的应用来高效率的解决工业流程中的相关问题,目标是要实现智能制造。由于工业产业涉及领域较多,包括石油化工、金属冶炼及加工、食品饮料、电气机械、服装造纸、医疗器械制造、重型机械制造、家电制造等等,工业互联网的应用范围非常广泛。数据显示:美国制造业过去三年在运营中采用较多的技术就包括物联网,比例为31%。


同时,大家通常将工业互联网、智能制造与第四次工业革命联系起来,其核心是深度融合网络化、信息化与智能化,通过工厂内部、工厂之间、工厂与消费者之间的智能连接,推动生产方式从“大规模制造”向“大规模定制”转变、工业增值领域从制造环节向服务环节拓展、程序化劳动被智能化设备所替代。各工业大国纷纷提出面向第四次工业革命的国家战略,如德国工业 4.0、美国先进制造伙伴计划、中国制造 2025 等,这些国家战略普遍将工业互联网视为第四次工业革命的重要基石。


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工业互联网典型案例—阿里犀牛智造赋能服装行业数字化转型。阿里巴巴凭借对服装行业产业链的把控能力,推出了“犀牛智造”平台,对服装制造企业进行自动化、信息化和智能化改造。犀牛智造打通淘宝、天猫平台的数据,为工厂提供精准销售预测、为商家提供报价基础、为供应链提供采购依据,数字化设计系统可以实现3D快速仿真测试,智能中央仓进行智能采购、柔性供给,智能导航“棋盘式吊挂”系统实现了厂内物料运转流程的优化。相较其他工厂,犀牛能够缩短75%的交货时间、降低 30%的库存、减少30%的用水量,能够承接更多个性化、小规模的订单,同时可以保持低成本和高效率。在试点运营2年多时间里,犀牛工厂已累计为200位淘宝和天猫平台商家、主播、时尚达人等提供服务。


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据中国工业互联网研究院的测算,2019年我国工业互联网产业增加值规模达到3.41万亿元,名义增速达到22.14%,增速同比提升2.97个百分点。2019年我国工业互联网产业增加值规模占GDP比重达到3.44%,同比提升0.40个百分点,对国民经济增长的贡献达到 8.70%,同比提升3.67个百分点。预计2020年,我国工业互联网产业增加值规模将达到3.78 万亿元,占GDP的比重为3.63%,对国民经济增长的贡献达到11.81%,成为国民经济增长的重要支撑。





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