近日,冬季奥运会在北京如火如荼的进行,和以往的冬奥会不同,在此届冬奥会上,我们可以看到各种各样的高科技,比如运动员的可穿戴设备、模仿“黑客帝国”的电视回放、使用人工智能来标记花样滑冰的套路,而这些科技背后的核心技术都是物联网技术。
2021年1月2日,国务院正式发布《“十四五”数字经济发展规划》(以下简称《规划》)。《规划》指出,到2025年,数字经济迈向全面扩展期,数字经济核心产业增加值占GDP比重达10%。而作为未来数字经济重要底座支撑的物联网新型基础设施建设,《规划》也做了重点布局。在“十四五”开局之年,伴随国家政策大力支持以及技术逐渐成熟,物联网产业发展的驱动力愈发强劲,发展势头越来越好。
1.物联网的技术标准
(1)NB-IoT
NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT具有4个主要特点,分别是广覆盖、低功耗、大连接和低成本方面。在信号覆盖方面,NB-IoT有更好的覆盖能力,就算水表埋在井盖下面,也不影响信号收发。在功耗方面,NB-IoT牺性了速率,换回了更低的功耗。采用简化的协议,更适合的设计,大幅提升了终端的待机时间。在连接数量方面,每个小区可以支持万个终端。在成本方面,NB-IoT通信模块成本很低,每个模组有希望压到5美元之内甚至更低,有利于大批量采购和使用。
(2)LoRa
LoRa(Long Range Radio),于2009年作为一种线性调频扩频的调制技术由一家法国公司Cycleo向世人展示。LoRa技术工作重心在非授权频道上,因此无需频谱授权费用,厂商可以依赖电信运营商实现自组网络覆盖,具有部署更快、成本更低的优势。
2.物联网的结构概览
物联网可以分为四个层级,包括感知层、传输层、平台层和应用层。
(1)感知层是物联网的最底层,其主要功能是收集数据,通过芯片、蜂窝模组/终端和感知设备等工具从物理世界中采集信息。感知层主要是由传感器和智能控制器组成,是物联网的神经末梢。主要参与的企业有歌尔声学、金溢科技、华为海思、和而泰等。
(2)传输层是物联网的管道,主要负责传输数据,它是以通信通信芯片为基础实现对传输信号的调制、编译与加密,是一种无线传输的方式。主要参与的企业有中国电信、鸿云工程、华为、国盾电子、移远通信等。
(3)平台层负责处理数据,起到承上启下的作用,向上服务应用层,向下
和网络层与感知层相连,主要以PaaS平台为主,其功能是将来自感知层的数据进行汇总、处理和分析。主要参与的企业有小米、工业富联、涂鸦智能、商汤科技等。
(4)应用层是物联网的最顶层,主要基于平台层的数据解决具体垂直领域的行业问题,包括消费驱动应用、产业驱动应用和政策驱动应用。目前,物联网已实际应用到家居、公共服务、农业、物流、服务、工业、医疗等领域,各个细分场景都具备巨大的发展潜力。主要参与的企业有百度、比亚迪、宝信软件、海尔智家、顺风快递等。
3.我国物联网发展概况
(1)物联网产业政策持续加码
国家政策积极推动物联网快速发展。从国家层面看,物联网产业具备战略性地位,是政府扶持的重点产业。
表1近几年来物联网相关政策
资料来源:工信部官网、发改委官网、中信证券研究部
(2)物联网产业规模持续增长
物联网市场为持续高速增长的万亿空间市场,产业规模巨大。根据《中国互联网发展报告2021》中的数据显示,2020年中国物联网产业规模达1.7万亿元,同比增长13.3%,预计到2022年产业规模将达到2.13万亿元。
表2中国物联网产业规模情况(单位:亿元)
资料来源:《中国互联网发展报告2021》
(3)物联网典型成功应用案例
中国铁塔利用物联网帮助城市安全隐患治理
北京铁塔通过将自研的国产物联网通信芯片植入到城市所需的各类智能传感设备中,直接打通水、电、煤、气、火等城市基础设施数据,并结合视频、气象、水文等实时信息,构建基于大数据的数字档案、数字图谱,对人员、车辆、房屋、单位、设施、组织、事件等进行秒级分析,实现城市各类基础设施与核心要素的全域感知与数据采集,并进行统筹管理、挖掘分析与融合应用,为城市新基建与数字化治理构建坚实的“数据底座”,带来从无到有的识别能力、强大的分析能力和算法能力。
上海电信利用物联网促进防疫智能化
上海电信通过NB-IoT等技术将数据传输至上海电信物联网数据汇聚和业务支撑平台,一路通过街镇展示层应用平台,一路直接传输至支撑平台;汇聚和业务平台将所有街镇上传的数据进行汇总,并根据相关规定和用户需求将符合要求的数据统一上传至公安管理平台。实现物联网智慧防疫套件产品在科学防疫中及物联网居家安防套件产品在民生项目中的应用。
4.结语
物联网是在需求牵引和技术推动下持续发展的一种新模式、新技术、新业态,也将是推动数字经济的重要抓手,物联网的发展与实施,需要注重技术、应用、产业的协调发展,才能真正开启万物互联新时代。