中国物联网行业市场概述——物联网概念及架构
物联网概念(IoT)
是在“互联网概念”的基础上,将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间,进行信息交换和通信的一种网络概念。利用各类信息识别设备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,物联网的连接主体强调场景,即不同行业特定的物品。物联网是基于互联网、广播电视网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络,是信息科学技术产业的第三次革命。
物联网的基础架构
物联网架构一般自上而下分为四个层次。
感知层:主要指一些嵌入在终端里的底层元器件,包括各传感器、RFID该层主要功能是实现数据搜集。
网络传输层:主要指通信网络以及帮助终端接入网络的通信模组,根据不同的场景,应用不同的网络,实现数据传输。
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,实现数据的应用。
中国物联网行业市场概述——物联网的平台与应用分类
物联网平台层分类
物联网平台层按照功能主要被划分为4个平台,设备管理平台DMP、连接管理平台CMP、应用使能平台AEP、业务分析平台BAP。四种平台类型分别承担不同功能,具有不同的盈利模式。按照核心参与者的平台定位进行分类,可分为底层架构平台、连接管理平台以及解决方案/垂直行业平台等;按照核心支撑层次可分为云平台、网络基础平台、运营支撑平台。
物联网应用分类
物联网应用按照功能分类可分为消费物联网与产业物联网。其中,消费物联网又可分为个人物联网与家庭物联网,产业物联网可分为生产物联网、商业物联网、工业物联网、车联网、智慧城市等等,每个应用领域皆可细分。
中国物联网感知层硬件技术——控制芯片MCU成为物联网核心
物联网感知层硬件
主要包括各类底层元器件,如传感器、控制芯片(MCU)、智能控制器等,主要功能是实现物端智能以及提取物品本身的信息。视频监控、图像识别等也属于广义的感知层,其中RFID和二维码属于被动读取技术,第一代物联网技术。近年,物联网连接增长对感知层器件的需求有明显拉动作用,市场空间较大。
控制芯片MCU(Micro Control Unit)
微控制器,又称单片机,是指将计算机的CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。
中国物联网数据处理技术——IPV6选择优势与中间件技术路线
物联网感知层中基本的物联网数据处理技术有:IPV6、中间件技术、云计算和超级计算机。
IPv6(Internet Protocol Version 6):即互联网协议第6版,是互联网工程任务组(IETF)设计的用于替代IPv4的下一代IP协议,由于IPv4最大的问题在于网络地址资源不足,严重制约了互联网的应用和发展。IPv6的使用,不仅能解决网络地址资源数量的问题,还能解决多种接入设备连入互联网的障碍问题。
中间件(Middleware):是处于操作系统和应用程序之间的软件,也有人认为它应该属于操作系统中的一部分。人们在使用中间件时,往往是一组中间件集成在一起,构成一个平台(包括开发平台和运行平台),但在这组中间件中必须要有一个通信中间件,即中间件=平台+通信。
中国物联网产业平台层——连接平台承上启下逻辑枢纽
物联网平台层在整个物联网架构体系中起着承上启下的作用。首先,向下汇聚传感信息,物联网平台的重要作用之一是实现对终端设备的接入、管理控制以及运营,其底层功能包括设备的注册与连接,为各行业物联网应用服务提供最基础的传感信息汇聚支撑。其次,向上提供应用支撑,其类似于云计算的PaaS服务,基于连接的物联网传感设备、数据汇聚引擎等方面的基础,为应用层提供API接口、大数据基础分析服务,上层应用基于物联网平台可以快速构建行业应用解决方案,同时调用大数据分析引擎的基础功能。
中国物联网应用层领域——车联网为物联网重要落地应用
车联网是物联网重要细分领域,5G技术将丰富车联网应用场景。车联网是以车内网、车际网和车云网为基础,按照约定的通信协议和数据交互标准,在车与车、车与路、车与人以及车与云之间,采用无线通讯和信息交换的大系统网络。车载信息服务、智能网络和智能交通被认为是车联网的三个发展阶段。4G时代,车联网已经实现了车载信息服务的功能,在新能源汽车上还部分实现了智能网络功能,未来5G技术将极大拓展车联网的应用场景。
中国物联网应用层领域——智能物联网赋能智慧城市发展
智能物联网可实现对主体和过程的智能化管理,在消费级、工业级和公共领域大有可为。智能物联网(AIoT)是2018年兴起的概念,融合人工智能AI与物联网IoT两大功能,IoT连接物理世界与云平台,IoT收集到数据后,AI对数据进行智能化处理分析,最终实现万物的数据化和智能化。系统通过各种信息传感器实时采集各类信息,在终端设备、边缘域或云中心通过机器学习对数据进行智能化分析,包括定位、比对、预测、调度等。智能物联网的应用领域涉及到方方面面,在工业、农业、环境、交通、物流、安保等基础设施领域的应用,有效的推动了这些方面的智能化发展。AI+IoT发展逐渐成熟,IoT时代迈向AIoT时代,“万物互联”升级至“万物智联”。
中国物联网行业产业链
物联网自上而下分为四个层次,感知层实现数据搜集,传输层实现数据传输,平台层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。感知层主要涉及硬件与技术,属于物联网产业链上游,网络通信模块上游承接通信芯片等硬件设备,下游嵌入物联网设备,属于产业链不可或缺的关键环节。平台层属于产业链中游环节,应用层属于下游环节,可细分为To B、To C和To G应用。
中国物联网行业市场规模分析——物联网行业市场稳健增长
移动终端和开源Android系统作为下游终端的兴起带动上游产业链拓展增长空间,物联网应用的兴起为包括RISC-V在内的指令集架构的上游产业链提供新的成长潜力。物联网设备已在智慧家居、工业互联网、车联网等场景实现应用,促进物联网设备行业快速扩张。从市场潜力来看全球物联网市场规模超过20万亿美元,中国物联网市场蓬勃发展,2020年中国物联网市场规模高达17000亿元。
中国物联网行业竞争格局分析——传感器与MCU市场
传感器市场主要被海外企业垄断,国内企业整体规模较小,但在细分领域突破,传感器产品种类众多,整体主要为欧美厂商;国内歌尔股份、敏芯股份、士兰微均有突破。传感器是物和物之间得以相连的起点,是将接收到的物理感知转化为电信号的基本枢纽。MCU全球市场由海外龙头主导,主要供应商仍以国外厂家为主,行业集中度相对较高,海外龙头占据绝对优势,2020 年瑞萨电子、NXP、英飞凌、意法半导体和微芯占比超过75%。
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