从产业生态看物联网平台价值

    物联网平台产业链和物联网平台承上启下。按照逻辑关系和功能物联网平台从下到上提供终端管理、连接管理、应用支持、业务分析等主要功能。通信技术发展促进连接数迅速猛增,物联网迎来告诉发展引爆点
 
    连接数告诉增长是物联网行业发展基础
 
    物联网发展路径为连接--感知--智能,目前处于物联网发展一阶段即物联网连接数快速增长阶段。到2018年,全球物联网连接数将超过手机连接数。
 
    物联网发展一阶段:物联网连接大规模建立阶段,越来越多的设备在放入通信模块后通过移动网络(LPWA\GSM\3G\LTE\5G等)、WiFi、蓝牙、RFID、ZigBee等连接技术连接入网,在这一阶段网络基础设施建设、连接建设及管理、终端智能化是核心。爱立信预测到2021年,全球的移动连接数将达到275亿,其中物联网连接数将达到157亿、手机连接数为86亿。智能制造、智能物流、智能安防、智能电力、智能交通、车联网、智能家居、可穿戴设备、智慧医疗等领域连接数将呈指数级增长。该阶段中投资机会主要在于网络基础设施建设、通讯芯片和模组、各类传感器、连接管理平台、测量表具等。
 
    物联网发展第二阶段:大量连接入网的设备状态被感知,产生海量数据,形成了物联网大数据。这一阶段传感器、计量器等器件进一步智能化,多样化的数据被感知和采集,汇集到云平台进行存储、分类处理和分析,此时物联网也成为云计算平台规模最大的业务之一。根据IDC的预测, 2020年全球数据总量将超过40ZB(相当于4万亿GB),这一数据量将是2012年的22倍,年复合增长率48%。这一阶段,云计算将伴随物联网快速发展。该阶段主要投资机会在AEP平台、云存储、云计算、数据分析等。
 
    物联网发展第三阶段:初始人工智能已经实现,对物联网产生数据的智能分析和物联网行业应用及服务将体现出核心价值。Gartner 预测2020 年物联网应用与服务产值将达到2620 亿美元,市场规模超过物联网基础设施领域的4 倍。该阶段物联网数据发挥出大价值,企业对传感数据进行分析并利用分析结果构建解决方案实现商业变现,同时运营商坐拥大量用户数据信息,通过数据的变现将大幅改善运营商的收入。该阶段投资者机会主要在于物联网综合解决方案提供商、人工智能、机器学习厂商等。
 
    物联网LPWA通信技术出现以前,物联网连接中广覆盖和低功耗/低成本难以两全,因此物联网连接数增长缓慢。万物互联和连接建立的基础是利用通信技术把人与物、物与物连接,目前应用于物联网的通信技术包括WiFi、RFID、蓝牙、ZigBee 等短距离无线通信技术和 GSM 、3G 、4G/LTE 等长距离移动蜂窝通信技术。
 
    短距离通信技术虽然部署成本低、功耗低、传输速率高,但是传输距离只能满足局域网通信场景,一般用于智能家居、工业数据采集、自动化办公等场景。GSM/3G/4G 等蜂窝通信技术当初设计主要是应用于人与人之间的通信,虽然覆盖距离广,但具有终端设备功耗大、部署成本高等劣势,因此目前全球真正承载在移动蜂窝网络上的物与物的连接仅占连接总数的 6% 。
 
    大部分终端仍然通过WiFi、蓝牙等短距离通信技术承载,目前运营商网络连接数占比较低的主要原因在于移动网络的承载能力(单扇区无法支撑大量终端连接,以及功耗、成本等考虑)不足以支撑物与物的联接。为了解决广覆盖和低成本、低功耗两难的问题,专为物联网连接设计的通信技术:LPWA ( Low Power Wide Area )低功率广域网诞生,也推动了物联网连接数迅速增长。
 
    产业链共同推进,以NB-IoT为代表的LPWAN技术引领连接数迅猛增长
 
    以NB-IoT为代表的LPWA连接技术解决了移动物联网普及的障碍,LPWA大规模部署后将促进物联网连接数迅猛增长。相比传统短距离通信技术和已有蜂窝通信技术,以NB-IoT为代表的LPWA具有四大明显优势,非常适合需要远距离数据传输、通信数据量少、需电池供电长久运行的物联网应用场景。
 
    物联网将成为运营商基础类业务,2016年年底华为和三大运营商开始大规模部署NB-IoT物联网解决方案,未来两年中国M2M连接数增速将超过100%,物联网产业进入真正高速发展期。2016年6月30日华为在上海物联网峰会上发布从NB-IoT通信芯片、基站设备到连接管理平台的端到端NB-IoT解决方案,新产品于2016年9月正式上市,预计12月底正式启动大规模商用。中国联通计划今年在超过5个城市启动基于900MHz、1800MHz的NB-IoT外场规模组网试验,以及6个以上业务应用示范,其中包括上海迪士尼等重点区域试商用。
 
    中国联通计划2016年底2017年初推进重点城市的NB-IoT商用部署,2018年则将开始全面推进国家范围内的商用部署。中国移动据悉也会在2017年开启商用化进程。中国电信与华为在2016年6月签署了NB-IoT创新研究合作协议。同时全球包括高通、因特尔、华为在内的各大主流芯片厂商也都纷纷推出NB-IoT 布局计划,将在2017年以前推出NB-IoT芯片和模组。国内运营商计划2017年展开低功率广域物联网的大规模建设,物联网产业真正进入市场的高速发展期。预计中国2017年移动物联网连接数将从2016年年底1.4亿达到3亿,同比增长114%,相比2016年50%的连接数增速,行业增速大幅提升。
 
    未来三年全球M2M物联网连接数高速增长,中国物联网连接数将保持一,促进国内物联网上层应用蓬勃发展。根据GSMA统计,截止到2015年年底,中国的物联网M2M连接数已经达到了7400万,占到全球物联网M2M连接数的23.1%,超美国和欧洲。中国人口数全球第一,同时制造业、交通行业和物流行业都高度发达。随着中国对自动化的需求增加,对智能制造,智能物流、智能零售和智能交流等的需求不断增加,未来中国物联网上层应用需求也将持续蓬勃发展,创造商业价值。
 
    未来5G将满足物联网应用多样化需求,实现万物互联
 
    未来LTE从高速和低速两个方向上向5G演进,和LPWA技术并存,满足物联网应用的多样化需求,促进行业上层应用蓬勃发展。实际上LTE网络中也存在低速率技术如LTE Cat.M和LTE Cat.1等,未来将和NB-IoT并存,在物联网低速、低成本领域提供通信支持,满足不同细分市场的需求。相比NB-IoT,LTE Cat.M与GSM网络能更好兼容,更容易替代GSM应用,在某些细分领域更有优势。而无人驾驶、VR、远程手术等复杂上层应用对传输带宽要求高、传输数据量大并且要求超低时延的应用场景,对网络技术提出了新需求,只有到5G规模化部署才能实现这些物联网复杂应用场景。
 
    5G具备比4G更高的性能,支持0.1~1Gbps的用户体验速率,每平方公里一百万的连接数密度,毫秒级的端到端时延,每平方公里数十Tbps的流量密度,每小时500Km以上的移动性和数十Gbps的峰值速率。未来LTE蜂窝技术从低速和高速两个方向向5G演进,和LPWA技术并存,实现物联网上层应用需求的连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠等技术要求,5G时代也将实现终极万物互联。
 
    未来物联网围绕政府、企业、消费者将衍生出多样化应用,创造巨大社会价值。物联网服务对象可划分为政府、企业、消费者三类。
 
    政府领域物联网应用包括公共资源/能源管理、智能交通、平安城市、智慧政务、智慧农业等。对比近年来中美欧政府在物联网应用需求,都是为了解决日益紧张的能源消耗、污染问题、城市安全问题,因此未来智能交通、智能抄表、智能路灯等城市生活相关应用率先实现物联网的应用领域。以瑞典智慧交通解决方案为例,在车上装上电子车牌和交通大数据平台连通后实现智能交通管理和拥堵费收取,使交通拥堵降低了20-25%,交通排队时间下降30-50%,中心城区道路交通废气排放量减少了14%,整个斯德哥尔摩地区废气排放减少2.5%,二氧化碳等温室气体排放量下降了40%。
 
    企业领域物联网应用包括全面升级到工业4.0(设备远程管理、数据管理、自动化等)智能物流、利用机器学习和人工智能对未来做预测解决商业问题等。越来越多的企业将设备连接到云端进行统一管理,并从生产制造、物流、销售、售后数据中寻找提升运营效率、降低成本、提升销量等重要商业问题。2012年,由于GE成功的远程诊断探测,春秋航空节省了超过21万美元的维修费用,并且避免了数次计划外的发动机拆卸和停飞待用。
 
    在消费者领域车联网、可穿戴设备、智能家居和复杂娱乐将成为物联网重点应用领域。车联网目前以导航、远程信息采集、车载系统升级为主,未来随着车载娱乐系统、ADAS、无人驾驶普及,车载智能硬件有望实现联网一体化管理。在智慧社区和智能家居领域,平安社区和平安家庭有望取得突破:原有小区视频监控系统扩展为物联网平台,结合社区和家庭传感器,可穿戴设备、社区出入口管理系统,为现代化的社区管理、智慧化的大数据应用提供基础设施解决方案。在发生非法入侵,火灾、燃气泄露等异常情况时,智能传感器会发出报警信号,并通过家庭中心将信号传至小区物业管理中心、报警中心、居民手机,通知安保人员及时赶到现场处理。同时,居民可以通过手机、平板电脑等移动设备可远程监控、可视化对讲。
 
    物联网平台承上启下,是撬动物联网生态的关键
 
    物联网平台承上启下,是物联网产业链枢纽
 
    物联网的技术体系主要包括四个层次:感知与控制层、网络层、平台服务层、应用服务层。物联网平台是物联网产业链的枢纽,向下接入分散的物联网传感层,汇集传感数据,向上面向应用服务提供商提供应用开发的基础性平台和面向底层网络的统一数据接口,支持具体的基于传感数据的物联网应用。目前物联网平台可以部署在企业私有云和物联网厂商的公有云上。
 
    感知与控制层:通过从传感器、计量器等器件获取环境、资产或者运营状态信息,在进行适当的处理之后,通过传感器传输网关将数据传递出去;同时通过传感器接收网关接收控制指令信息,在本地传递给控制器件达到控制资产、设备及运营的目的。在此层次中,感知及控制器件的管理,传输与接收网关,本地数据及信号处理是重要的技术领域。
 
    通信网络层:通过公网或者专网以无线或者有线的通讯方式将信息、数据与指令在感知控制层与平台及应用层之间传递。主要由运营商提供的各种广域IP通信网络组成,包括ATM、xDSL、光纤等有线网络,以及GPRS、3G、4G、NB-IoT等移动通信网络。
 
    平台服务层:物联网平台是物联网网络架构和产业链条中的关键环节,通过它不仅实现对终端设备和资产的“管、控、营”一体化,向下连接感知层,向上面向应用服务提供商提供应用开发能力和统一接口。并为各行各业提供通用的服务能力,如数据路由、数据处理与挖掘、仿真与优化、业务流程和应用整合、通信管理、应用开发、设备维护服务等。
 
    应用服务层:丰富的应用是物联网的目标,未来基于政府、企业、消费者三类群体将衍生出多样化物联网应用,创造巨大社会价值。根据企业业务需要,在平台服务层之上建立相关的物联网应用,例如: 城市交通情况的分析与预测;城市资产状态监控与分析;环境状态监控、分析与预警(例如:风力、雨量、滑坡);健康状况监测与医疗方案建议等等。
 
    物联网平台是物联网整体解决方案的核心,越来越多的云计算厂商、物联网解决方案提供商通过外延并购、合作,将物联网平台商纳入自身生态系统以形成端到端物联网解决方案。由于物联网平台的关键性枢纽作用,提供了设备管理、网络连接管理、应用开发、数据服务、智能分析、与第三方系统互联等重要功能。同时物联网平台连通着底层设备、企业业务需求、应用开发者和企业内其他IT系统(CRM、ERP等),因此是整套物联网解决方案的核心。
 
    各大物联网综合解决方案提供商也越来越重视物联网平台业务,大多数都通过外延并购获取了物联网平台提供能力,这也是近年来物联网平台领域并购加速的原因,代表公司有Cisco、Ericsson 、PTC、Bosch 、Sierra Wireless和LogMeIn等。云计算厂商选择通过广泛合作,建立强大的物联网平台生态系统,代表公司如IBM、AWS、Microsoft等,和主流的物联网平台提供商都有合作。
 
    物联网平台分类功能介绍
 
    物联网平台按照逻辑关系从下层到上层提供四大功能:终端管理(Device Management)、连接管理(Connectivity Management)、应用支持(Application Enablement)、业务分析(BusinessAnalytics)等主要功能。因此物联网平台从底层到高层可分为四大平台类型: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。到目前为止还没有一家平台公司能提供从终端管理监测、连接管理到应用开发、数据分析端到端的服务,每家平台提供商都有自己专注的领域和独特优势。
 
    (1)设备管理平台DMP(Device Management Platform): DMP平台对物联网终端进行远程监控、设置调整、软件升级、系统升级、故障排查、生命周期管理等功能。同时可实时提供网关和应用状态监控告警反馈,为预先处理故障提供支撑,提高客户服务满意度;开放的API调用接口则能帮助客户轻松地进行系统集成和增值功能开发;所有设备的数据可以存储在云端。
 
    (2)连接管理平台CMP(Connectivity Management Platform):CMP平台一般应用于运营商网络上,实现对物联网连接配置和故障管理、保证终端联网通道稳定、网络资源用量管理、连接资费管理、账单管理、套餐变更、号码/IP地址/Mac资源管理,更好的帮助移动运营商做好物联网SIM的管理,运营商客户还可以自主进行SIM卡管控,自主查看账单。对于移动运营商来说,M2M物联网应用的特点有几个:M2M连接数大,SIM卡使用量大,管理工作量大,应用场景复杂,要求灵活的资费套餐,低的ARPU值,对成本管理要求高。
 
    (3)应用支持平台AEP (Application Enablement Platform):AEP平台是提供应用开发和统一数据存储两大功能的PaaS平台,架构在CMP平台之上。具体来看AEP平台具体功能有提供成套应用开发工具(大部分能提供图形化开发工具,甚至不需要开发者编写代码)、中间件、数据存储功能、业务逻辑引擎、对接第三方系统API等。物联网应用开发者在AEP平台上快速开发、部署、管理应用,而无需考虑下层基础设施扩展、数据管理和归集、通信协议、通信安全等问题,降低开发成本、大大缩短开发时间。目前世界知名的AEP平台功能逐渐丰富,逐渐添加了如终端管理、连接管理、数据分析应用、业务支持应用等功能。
 
    (4)业务分析平台BAP(Business Analytics Platform):业务分析平台包含基础大数据分析服务和机器学习两大功能。大数据服务:平台在集合各类相关数据后,进行分类处理、分析并提供视觉化数据分析结果(图标、仪表盘、数据报告);通过实时动态分析,监控设备状态并予以预警。
 
    平台的机器学习:通过对历史数据(结构化和非结构化数据)进行训练生成预测模型或者客户根据平台提供工具自己开发模型,满足预测性的、认知的或复杂的分析业务逻辑。未来IoT平台上的机器学习将向人工智能过度,比如IBM Watson拥有IBM独特的 DeepQA系统,结合了神经元系统,模拟人脑思考方式总结出来逐步强大的问答系统,未来将帮助企业解决更多商业问题。
 
    中国物联网平台处于发展初期,市场潜力巨大
 
    中国物联网平台发展现状
 
    作为物联网产业链关键环节,物联网平台具有重要作用,未来AEP市场规模超过CMP和DMP。根据Nokia预测,2025年整个物联网产业产值将达到4000亿欧元,其中除去应用分析平台,物联网平台市场占整个物联网市场12.5%,即DMP+CMP+AEP平台市场加起来超过500亿欧元。根据First Analysis预测,到2024年,AEP平台市场占比将在三类平台市场总和中达到53%。
 
    如果说CMP平台提供商需要尽可能和运营商、云计算厂商取得合作,共同提供连接服务来获取更多的分成收入,例如Jasper在全球范围内和各国运营商、云计算厂商AWS、微软合作;AEP厂商决胜的关键在于提供开放的平台和操作系统,建立庞大的应用开发社区,使应用开发变得便利同时推出自己跨行业的通用性应用,积累更多客户和连接。由于AEP平台和上层应用结合紧密,未来随着应用复杂化,AEP平台从每个设备中收取的服务费用将逐渐提高,提升整个平台价值。
 
    中国物联网平台提供商大致可分为运营商、云计算厂商、互联网巨头、初创公司几类,目前能提供的物联网云平台功能相对简单,生态系统建立也还需要完善,和国外物联网厂商还存在一定差距。由于物联网平台运营、生态系统培养、开发者聚集需要较长时间的积累,未来如果传统互联网、IT公司要切入物联网平台领域,并购海外、国内优秀创业公司,或者进行深度产业链合作是较好的选择。
 
    (1)BAT、京东布局物联网平台基于自身传统优势包括云、大数据、硬件管理平台等,打造第三方生态系统同时发挥自身优势,各有所长。几大互联网厂商做物联网业务思路相似,硬件联网作为基础一步,开放数据与生态、技术与接口,构建产业链协同的生态系统,腾讯有QQ物联和微信智能硬件两大物联网平台,巨大的用户数量和社交属性是腾讯物联网平台核心优势,在微信平台上设备厂家可以开通微信公众号,通过在公众号中开通设备功能插件,将用户与其拥有的智能设备相连,每一个设备也将拥有一个微信ID。同时设备厂商可以在公众号上建立微信小店,根据设备运行情况,定期提供配件和耗材的购买服务。
 
    阿里巴巴针对物联网业务整合了智能云、淘宝众筹和天猫电器城,组成智能生活事业部,天猫电器城与淘宝众筹能帮助智能硬件开发商解决市场销售难题。百度优势是其在人工智能、语音识别、深度学习等技术上的长期积累,未来在其IoT平台上产生的海量数据,可利用百度深度学习以及人工智能的能力来做处理,开发强大的上层应用,有望在机器学习、大数据处理层面超越腾讯和阿里。
 
    (2)中国三大运营商高度重视物联网连接管理平台CMP发展,与国内外平台龙头企业合作,为企业客户提供一站式全球物联网连接服务。2015年7月Jasper 与中国联通合作的ControlCenter 物联网管理平台正式推出,集聚了API 集成功能、生命周期管理、灵活资费计划、设备列表功能、网络诊断功能、自动化引擎和账单及报表功能七大功能。 2014年11月中国移动正式发布物联网开放平台——OneNet,提供从底层IaaS连接到上层应用的全套解决方案,并且与业界众多厂商建立合作关系。
 
    2016年7月15日,中国电信与爱立信签署了物联网连接管理合作谅解备忘录(MoU),携手共建物联网全球连接,为企业客户提供一站式全球物联网连接服务。至此,三大运营商和国内外物联网平台龙头企业合作,为全球企业客户提供一站式物联网连接服务。截至2016年5月,中国移动物联网连接数超过6000万,目标是2016年年底达到1亿;中国联通物联网连接数达到1300万,2016年目标实现3000万物联网连接。中国电信至今未公布过物联网连接数,2016年目标是物联网用户净增1200万,并实现1000万物联网终端的销售。
 
    (3)物联网平台初创公司不断创造融资记录,有望走出独角兽公司。2016年6月29日, Ayla Networks艾拉物联宣布拿到C轮3900万美元融资;2015月8日31日,杰升科技(机智云)获得2亿人民币B轮融资。物联网平台创业公司不断刷新融资记录,背后是各大IT巨头、投资机构看到物联网快速发展带来的机会。
 
    国内较好的物联网平台公司以设备管理平台、应用使能平台为主,创业目的是为了解决智能硬件行应用软件开发难、研发成本高、开发时间长、销售周期长的困难,助其他智能硬件厂商提高生存能力。国内的机智云、上海庆科、艾拉物联(中国分公司)等属于创业公司佼佼者,平台聚集的开发者和合作伙伴已经形成一定规模。未来随着它们对传统行业的深耕细挖、对产业链上下游资源的整合和在物联网领域的不断积累,有希望走出一家独角兽平台公司。
 
    中国物联网AEP平台处于起步阶段,市场潜力巨大
 
    作为物联网应用开发基础平台,AEP平台在中国尚在起步阶段,未来市场将将达到千亿。根据GSMA预测,2020年中国M2M连接数(即通过蜂窝网络、卫星网络和其他LPWA技术连接的设备)将达到10亿,按照平均每个连接每个月5元收费,那么中国AEP平台2020年产值至少是600亿元,如果加上其他非M2M的物联网连接(非M2M物联网连接数量是M2M连接的3倍),整个AEP管理平台产值将在千亿以上。
 
    和国外厂商相比,中国物联网应用开发平台起步较晚,还处于发展初期。未来从上市公司角度,并购国内外物联网AEP平台公司,或者和国内外优秀物联网AEP平台公司深度合作,将是快、现实的发展路径。
 
    中国移动OneNet努力打造成从连接IaaS、应用开发PaaS到上层数据分析SaaS全面而完备的IoT云。OneNet平台一方面通过适配各种网络和协议支持各类传感器和智能硬件的快速接入和大数据服务,另一方面通过API和应用模板支持各类智能硬件和行业应用的开发,能够降低各类物联网应用开发和部署成本,满足物联网领域设备连接、协议适配、数据存储、数据安全、大数据分析等平台级服务需求。


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