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5G与物联网发展及应用前景分析.docx
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5G 与物联网发展及应用前景分析
物联网受工业升级和消费市场需求推动,国内市场规模迅速扩张,13-18 年
复合增长率达到 22.19%,已形成超过 1.2 万亿元的市场。物联网由感知层、网
络层、平台层和应用层组成,2018 年我国各部分产业规模分别占比 25%、33%、
37%、5%。随着连接技术不断升级、行业应用不断拓展,行业正向工业升级和消
费市场需求驱动转变,产业生态初具雏形。根据中国信息通信研究院《2018 年物
联网白皮书》,2018 年上半年全球蜂窝物联网连接增速达到 72%,总连接数接近
9 亿,其中 2018 年 4G 模组占比上升迅速,达到 31%,略低于 2G(占比 40%)。根
据前瞻产业研究院数据,截至 2018 年底全球物联网产业规模达到 1036 亿美元,
同比+29.82%;而中国信息通信研究院《2018 年物联网白皮书》指出,国内泛物
联网市场(包括物联网总体产业)2018 年总体规模超过 1.2 万亿,距十三五期
末目标值已完成 80%以上,2013 年以来 6 年复合增长率 22.19%。
我国物联网受政策驱动明显,十三五计划目标已达 80%。国内政策驱动型的
物联网应用已远 远 快 于 海外市场,《信息通 信 行 业发展规划物联网分 册
(2016~2020 年)》,即物联网“十三五”计划对整体物联网建设发展提出指导方
针,要求到 2020 年基本形成具有国际竞争力的物联网产业体系,总体产业规模
突破 1.5 万亿元,公众网络 M2M 连接数突破 17 亿,特色产业聚集区基地超过 10
个。截至 2018 年年中,产值规模完成度达到 80%,连接数完成度 31.8%,达到
5.4 亿,聚集区基地完成度 50%。在应用端,可穿戴设备已具有规模化的出货量,
截至 2018 年底全球可穿戴市场以出货量计算规模约 1.72 亿台,中国市场规模约
0.73 亿台;以智能家居为代表的消费物联网快速崛起;工业物联网领域受政策
驱动明显,2018 年国内市场规模达到 3072 亿元(同比+31%)。
1. 物联网产业链介绍
物联网是指通过信息传感设备,按约定的协议,将任何物体与网络相连接,
物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、
监管等功能。作为物联网的关键技术 RFID,最早出现在二战时期,用于管理军需
物资。1999 年美国提出传感网的概念。2005 年 11 月,在突尼斯举行的信息社会
世界蜂会上,国际电信联盟正式提出了“物联网”的概念。从此物联网也不再局
限于 RFID 技术,万物互联的通信时代即将来临。
2009 年 8 月,时任国务院总理温家宝在江苏考察期间,听取了我国传感网
的发展与运用汇报,“传感网”、“物联网”一时间在国内引起广泛关注。在不断
出台的政策驱动下,国内物联网产业蓬勃发展。
1.1 物联网架构
物联网网络架构由感知层、网络层、平台层和应用层组成。
感知层实现对物理世界的智能感知识别、信息采集处理和自动控制,并通过
通信模块将物理实体连接到网络层和应用层。
网络层主要实现信息的传递、路由和控制,包括延伸网、接入网和核心网,
网络层可依托公众电信网和互联网,也可以依托行业专用通信网络。
平台层包括软件、全栈性能管理、开发者工具、分析工具、传感器分布网络、
网络连接、信息安全、开源平台。
应用层包括应用基础设施/中间件和各种物联网应用。应用基础设施/中间件
为物联网应用提供信息处理、计算等通用基础服务设施、能力及资源调用接口,
以此为基础实现物联网在众多领域的各种应用。
自物联网进入繁荣发展期开始,连接方式随技术更新不断增多,未来有望向
5G 和 LPWA(低功耗广域物联网技术)迁移。
物联网设备的无线网络连接方式有广域和局域两种,在广域连接方面,更多
是借助电信运营商提供的蜂窝网络连接,如 2G、3G、4G 等,在交通、物流、工
业、能源等各行业终端被广泛采用。而随着高速率低时延的 5G 技术逐步落地,
连接技术有望逐步向 5G 迁移。同时,NB-IoT、eMTC,以及非授权频段的 LoRa、
SigFox 等低功耗广域物联网技术作为近年国际上一种革命性的物联网接入技术,
发展迅猛,根据移远通信招股说明书援引 Techno Systems Research 研究预测数
据,2015-2022 年 LPWA 产品市场规模的复合增长率将达到 59.87%。局域连接方
式主要为 WiFi、蓝牙、Zigbee 等,具有传输速度较快、成本较低等优势,但抗
干扰能力较弱,主要应用于智能家居、穿戴设备、智能硬件等终端。我们认为,
由于 LPWA 兼具局域网连接技术的低成本、低功耗优势和广域网连接技术的远距
离优势,未来发展前景广阔。
1.2 物联网行业近况
1.2.1 行业转向由规模化、工业升级需求驱动
从物联网概念兴起发展至今,受基础设施建设、工业升级和消费升级三大周
期性发展动能的驱动,处于不同发展水平的领域和行业成波次地动态推进物联网
的发展。
2007 年,第一部 iPhone 手机出现,随后出现的多媒体时代为全世界连网设
备提供了一种全新的方式,智能手机推动物联网发展。
2009 年,谷歌启动了自动驾驶汽车测试项目,车联网成为物联网重要组成
部分。
2013 年,谷歌眼镜发布,成为物联网和可穿戴设备的一个革命性进步,根据
前瞻产业研究院数据,同年全球物联网市场规模达到 398 亿美元。
2014 年,亚马逊发布 Echo 智能扬声器,为进军智能家居中心铺平了道路。
2015 年物联网市场同比增速 29%,达到增速历史小高峰。
2017 年后,随着物联网开发成本的降低,自动驾驶汽车不断改进,区块链和
人工智能开始融入物联网,智能手机和宽带普及率提高,全球物联网市场规模达
到 798 亿美元,同比增速 14%。
工业升级和规模化消费市场需求成为当下物联网发展的主要驱动力。当前全
球制造业正面临严峻发展形势,主要国家纷纷量身定制国家制造业新战略,物联
网作为连接人、机器和设备的关键支撑技术受到重视,能够更好满足工业控制需
求,通过为制造企业提供远程控制和数据流量管理工具,实现更高效智能地管理
大量设备,同时,5G 应用的三大场景中 mMTC 海量连接和 uRLLC 超低时延又为物
联网加码,因此以物联网为代表的新一代信息技术成为重建工业基础性行业竞争
优势的主要推动力量,带动物联网与工业充分融合并持续创新。同时受规模联网
设备数量、高附加值、商业模式清晰等因素推动,车联网、社会公共事业、智能
家居等成为当前物联网发展的热点行业,市场化的内在增长机制推动物联网行业
逐步向规模化消费市场聚焦。
在基础性、规模化行业需求凸显背景下,全球物联网行业依托于连接数的不
断增长,呈现两个维度的发展脉络。
1)面向消费侧的消费物联网,创新高度活跃成为热点。行业孕育出可穿戴
设备、智能硬件、智能家居、车联网、健康养老等规模化的消费类应用。对于生
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春哥111
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