通信技術(shù)發(fā)展促進(jìn)連接數(shù)迅速猛增,物聯(lián)網(wǎng)迎來高速發(fā)展引爆點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)平臺承上啟下,是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈樞紐。
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)作為大物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的分支之一,近年來也步入發(fā)展的快車道。那如今的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)已進(jìn)入哪一階段?未來還會有著怎樣的發(fā)展趨勢?或許從整個物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀中,我們能夠找到一些端倪。
一、連接數(shù)高速增長是物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)
物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展路徑為連接–感知–智能,目前處于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展第一階段即物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)快速增長階段。到2018年,全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將超過手機(jī)連接數(shù)。
物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展第一階段:物聯(lián)網(wǎng)連接大規(guī)模建立階段,越來越多的設(shè)備在放入通信模塊后通過移動網(wǎng)絡(luò)(LPWAGSM3GLTE5G等)、WiFi、藍(lán)牙、RFID、ZigBee等連接技術(shù)連接入網(wǎng),在這一階段網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、連接建設(shè)及管理、終端智能化是核心。
物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展第二階段:大量連接入網(wǎng)的設(shè)備狀態(tài)被感知,產(chǎn)生海量數(shù)據(jù),形成了物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)。
這一階段傳感器、計(jì)量器等器件進(jìn)一步智能化,多樣化的數(shù)據(jù)被感知和采集,匯集到物聯(lián)網(wǎng)云平臺進(jìn)行存儲、分類處理和分析,此時物聯(lián)網(wǎng)也成為云計(jì)算平臺規(guī)模最大的業(yè)務(wù)之一。
根據(jù)IDC的預(yù)測, 2020年全球數(shù)據(jù)總量將超過40ZB(相當(dāng)于4萬億GB),這一數(shù)據(jù)量將是2012年的22倍,年復(fù)合增長率48%。這一階段,云計(jì)算將伴隨物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展。該階段主要投資機(jī)會在AEP平臺、云存儲、云計(jì)算、數(shù)據(jù)分析等。
物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展第三階段:初始人工智能已經(jīng)實(shí)現(xiàn),對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生數(shù)據(jù)的智能分析和物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用及服務(wù)將體現(xiàn)出核心價值。
預(yù)測2020 年物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與服務(wù)產(chǎn)值將達(dá)到2620 億美元,市場規(guī)模超過物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的4 倍。該階段物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)揮出最大價值,企業(yè)對傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并利用分析結(jié)果構(gòu)建解決方案實(shí)現(xiàn)商業(yè)變現(xiàn),同時運(yùn)營商坐擁大量用戶數(shù)據(jù)信息,通過數(shù)據(jù)的變現(xiàn)將大幅改善運(yùn)營商的收入。
該階段投資者機(jī)會主要在于物聯(lián)網(wǎng)綜合解決方案提供商、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)廠商等。
萬物互聯(lián)和連接建立的基礎(chǔ)是利用通信技術(shù)把人與物、物與物連接,目前應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的通信技術(shù)包括WiFi、RFID、藍(lán)牙、ZigBee 等短距離無線通信技術(shù)和 GSM 、3G 、4G/LTE 等長距離移動蜂窩通信技術(shù)。
二、LPWAN技術(shù)引領(lǐng)連接數(shù)迅猛增長
以NB-IoT為代表的LPWA連接技術(shù)解決了移動物聯(lián)網(wǎng)普及的障礙,LPWA大規(guī)模部署后將促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)迅猛增長。
相比傳統(tǒng)短距離通信技術(shù)和已有蜂窩通信技術(shù),以NB-IoT為代表的LPWA具有廣覆蓋、海量聯(lián)接等明顯優(yōu)勢,非常適合需要遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸、通信數(shù)據(jù)量少、需電池供電長久運(yùn)行的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景。
LPWA通信技術(shù)比較適合兩類物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用:一類是位置固定的、密度相對集中的場景,如樓宇里面的智能水表、倉儲管理或其他設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),雖然現(xiàn)在蜂窩網(wǎng)絡(luò)已應(yīng)用于這些領(lǐng)域,但信號穿透問題一直是其短板。
另一類是長距離的,需要電池供電的應(yīng)用,如智能停車、資產(chǎn)追蹤和地質(zhì)水文監(jiān)測等,蜂窩網(wǎng)絡(luò)可以應(yīng)用,但無法解決高功耗問題。
未來通過LPWA連接技術(shù)接入物聯(lián)網(wǎng)的連接數(shù)將超過連接總數(shù)50%。GSMA預(yù)測到2020年中國機(jī)器對機(jī)器(M2M)市場的連接總數(shù)將達(dá)到10億,以NB-IoT技術(shù)為代表的LPWA技術(shù)將提供7.3億連接。
未來三年全球M2M物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)高速增長,中國物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將保持全球第一,極大促進(jìn)國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)上層應(yīng)用蓬勃發(fā)展。
三、未來5G將實(shí)現(xiàn)終極萬物互聯(lián)
未來LTE從高速和低速兩個方向上向5G演進(jìn),和LPWA技術(shù)并存,滿足物聯(lián)網(wǎng)云應(yīng)用的多樣化需求,促進(jìn)行業(yè)上層應(yīng)用蓬勃發(fā)展。實(shí)際上LTE網(wǎng)絡(luò)中也存在低速率技術(shù)如LTE Cat.M和LTE Cat.1等,未來將和NB-IoT并存,在物聯(lián)網(wǎng)低速、低成本領(lǐng)域提供通信支持,滿足不同細(xì)分市場的需求。
相比NB-IoT,LTE Cat.M與GSM網(wǎng)絡(luò)能更好兼容,更容易替代GSM應(yīng)用,在某些細(xì)分領(lǐng)域更有優(yōu)勢。而無人駕駛、VR、遠(yuǎn)程手術(shù)等復(fù)雜上層應(yīng)用對傳輸帶寬要求高、傳輸數(shù)據(jù)量極大并且要求超低時延的應(yīng)用場景,對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提出了新需求,只有到5G規(guī)模化部署才能實(shí)現(xiàn)這些物聯(lián)網(wǎng)復(fù)雜應(yīng)用場景。
5G具備比4G更高的性能,支持0.1~1Gbps的用戶體驗(yàn)速率,每平方公里一百萬的連接數(shù)密度,毫秒級的端到端時延,每平方公里數(shù)十Tbps的流量密度,每小時500Km以上的移動性和數(shù)十Gbps的峰值速率。
未來物聯(lián)網(wǎng)圍繞政府、企業(yè)、消費(fèi)者將衍生出多樣化應(yīng)用,創(chuàng)造巨大社會價值。物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)對象可劃分為政府、企業(yè)、消費(fèi)者三類。
政府領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)云應(yīng)用包括公共資源/能源管理、智能交通、平安城市、智慧政務(wù)、智慧農(nóng)業(yè)等。對比近年來中美歐政府在物聯(lián)網(wǎng)云應(yīng)用需求,首要都是為了解決日益緊張的能源消耗、污染問題、城市安全問題,因此未來智能交通、智能抄表、智能路燈等城市生活相關(guān)應(yīng)用率先實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域。
以瑞典智慧交通解決方案為例,在車上裝上電子車牌和交通大數(shù)據(jù)平臺連通后實(shí)現(xiàn)智能交通管理和擁堵費(fèi)收取,使交通擁堵降低了20-25%,交通排隊(duì)時間下降30-50%,中心城區(qū)道路交通廢氣排放量減少了14%,整個斯德哥爾摩地區(qū)廢氣排放減少2.5%,二氧化碳等溫室氣體排放量下降了40%。
企業(yè)領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)云應(yīng)用包括全面升級到工業(yè)4.0(設(shè)備遠(yuǎn)程管理、數(shù)據(jù)管理、自動化等)智能物流、利用機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能對未來做預(yù)測解決商業(yè)問題等。越來越多的企業(yè)將設(shè)備連接到云端進(jìn)行統(tǒng)一管理,并從生產(chǎn)制造、物流、銷售、售后數(shù)據(jù)中尋找提升運(yùn)營效率、降低成本、提升銷量等重要商業(yè)問題。
在消費(fèi)者領(lǐng)域車聯(lián)網(wǎng)、可穿戴設(shè)備、智能家居和復(fù)雜娛樂將成為物聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域。車聯(lián)網(wǎng)目前以導(dǎo)航、遠(yuǎn)程信息采集、車載系統(tǒng)升級為主,未來隨著車載娛樂系統(tǒng)、ADAS、無人駕駛普及,車載智能硬件有望實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)一體化管理。
四、物聯(lián)網(wǎng)云平臺是物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)的關(guān)鍵
物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)體系主要包括四個層次:感知與控制層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺服務(wù)層、應(yīng)用服務(wù)層。
物聯(lián)網(wǎng)云平臺是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的樞紐,向下接入分散的物聯(lián)網(wǎng)傳感層,匯集傳感數(shù)據(jù),向上面向應(yīng)用服務(wù)提供商提供應(yīng)用開發(fā)的基礎(chǔ)性平臺和面向底層網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口,支持具體的基于傳感數(shù)據(jù)的物聯(lián)網(wǎng)云應(yīng)用。目前物聯(lián)網(wǎng)云平臺可以部署在企業(yè)私有云和物聯(lián)網(wǎng)廠商的公有云上。
感知與控制層:通過從傳感器、計(jì)量器等器件獲取環(huán)境、資產(chǎn)或者運(yùn)營狀態(tài)信息,在進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚碇螅ㄟ^傳感器傳輸網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)傳遞出去;同時通過傳感器接收網(wǎng)關(guān)接收控制指令信息,在本地傳遞給控制器件達(dá)到控制資產(chǎn)、設(shè)備及運(yùn)營的目的。在此層次中,感知及控制器件的管理,傳輸與接收網(wǎng)關(guān),本地?cái)?shù)據(jù)及信號處理是重要的技術(shù)領(lǐng)域。
通信網(wǎng)絡(luò)層:通過公網(wǎng)或者專網(wǎng)以無線或者有線的通訊方式將信息、數(shù)據(jù)與指令在感知控制層與平臺及應(yīng)用層之間傳遞。主要由運(yùn)營商提供的各種廣域IP通信網(wǎng)絡(luò)組成,包括ATM、xDSL、光纖等有線網(wǎng)絡(luò),以及GPRS、3G、4G、NB-IoT等移動通信網(wǎng)絡(luò)。
平臺服務(wù)層:物聯(lián)網(wǎng)云平臺是物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和產(chǎn)業(yè)鏈條中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),通過它不僅實(shí)現(xiàn)對終端設(shè)備和資產(chǎn)的“管、控、營”一體化,向下連接感知層,向上面向應(yīng)用服務(wù)提供商提供應(yīng)用開發(fā)能力和統(tǒng)一接口。并為各行各業(yè)提供通用的服務(wù)能力,如數(shù)據(jù)路由、數(shù)據(jù)處理與挖掘、仿真與優(yōu)化、業(yè)務(wù)流程和應(yīng)用整合、通信管理、應(yīng)用開發(fā)、設(shè)備維護(hù)服務(wù)等。
應(yīng)用服務(wù)層:豐富的應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)的最終目標(biāo),未來基于政府、企業(yè)、消費(fèi)者三類群體將衍生出多樣化物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,創(chuàng)造巨大社會價值。根據(jù)企業(yè)業(yè)務(wù)需要,在平臺服務(wù)層之上建立相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,例如: 城市交通情況的分析與預(yù)測;城市資產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)控與分析;環(huán)境狀態(tài)監(jiān)控、分析與預(yù)警(例如:風(fēng)力、雨量、滑坡);健康狀況監(jiān)測與醫(yī)療方案建議等。
物聯(lián)網(wǎng)云平臺是物聯(lián)網(wǎng)整體解決方案的核心,越來越多的云計(jì)算廠商、物聯(lián)網(wǎng)解決方案提供商通過外延并購、合作,將物聯(lián)網(wǎng)平臺商納入自身生態(tài)系統(tǒng)以形成端到端物聯(lián)網(wǎng)解決方案。由于物聯(lián)網(wǎng)平臺的關(guān)鍵性樞紐作用,提供了設(shè)備管理、網(wǎng)絡(luò)連接管理、應(yīng)用開發(fā)、數(shù)據(jù)服務(wù)、智能分析、與第三方系統(tǒng)互聯(lián)等重要功能。
五、中國物聯(lián)網(wǎng)市場潛力巨大
1、中國物聯(lián)網(wǎng)云平臺發(fā)展現(xiàn)狀
作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié),物聯(lián)網(wǎng)云平臺具有重要作用,未來AEP市場規(guī)模超過CMP和DMP。
根據(jù)預(yù)測,2025年整個物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)到4000億歐元,其中除去應(yīng)用分析平臺,物聯(lián)網(wǎng)平臺市場占整個物聯(lián)網(wǎng)市場12.5%,即DMP+CMP+AEP平臺市場加起來超過500億歐元。
中國物聯(lián)網(wǎng)云平臺提供商大致可分為運(yùn)營商、云計(jì)算廠商、互聯(lián)網(wǎng)巨頭、初創(chuàng)公司幾類,目前能提供的物聯(lián)網(wǎng)云平臺功能相對簡單,生態(tài)系統(tǒng)建立也還需要完善,和國外物聯(lián)網(wǎng)云廠商還存在一定差距。
由于物聯(lián)網(wǎng)云平臺運(yùn)營、生態(tài)系統(tǒng)培養(yǎng)、開發(fā)者聚集需要較長時間的積累,未來如果傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)、IT公司要切入物聯(lián)網(wǎng)云平臺領(lǐng)域,并購海外、國內(nèi)優(yōu)秀創(chuàng)業(yè)公司,或者進(jìn)行深度產(chǎn)業(yè)鏈合作是較好的選擇。
2、中國物聯(lián)網(wǎng)AEP平臺市場潛力巨大
作為物聯(lián)網(wǎng)云應(yīng)用開發(fā)基礎(chǔ)平臺,AEP平臺在中國尚在起步階段,未來市場將將達(dá)到千億。
根據(jù)GSMA預(yù)測,2020年中國M2M連接數(shù)(即通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和其他LPWA技術(shù)連接的設(shè)備)將達(dá)到10億,按照平均每個連接每個月5元收費(fèi),那么中國AEP平臺2020年產(chǎn)值至少是600億元。如果加上其他非M2M的物聯(lián)網(wǎng)連接(非M2M物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)量是M2M連接的3倍),整個AEP管理平臺產(chǎn)值將在千億以上。
和國外廠商相比,中國物聯(lián)網(wǎng)云應(yīng)用開發(fā)平臺起步較晚,還處于發(fā)展初期。未來從上市公司角度,并購國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)AEP平臺公司,或者和國內(nèi)外優(yōu)秀物聯(lián)網(wǎng)AEP平臺公司深度合作,將是最快、最現(xiàn)實(shí)的發(fā)展路徑。
審核編輯:湯梓紅
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