物联网控制设备行业市场前瞻与投资战略规划

物联网控制设备行业发展基本情况进入物联网行业业的主要壁垒（一）物联网行业技术壁垒物联网通信及控制设备的研发与设计，包含了嵌入式计算机技术、物联网通信与控制技术等，涉及计算机软硬件技术、传感技术、集成电路技术、通信技术、电子应用技术等多个领域，需要相关厂商在嵌入式计算机、物联网通信等多个领域积累大量的技术，无论从理论上或是产品研发、设计等方面，都需要厂商具备较高的技术水平。同时，随着下游客户物联网需求的不断变化、物联网芯片的不断更新、通信协议的不断增加，相关厂商为了保持技术领先性及产品竞争力，需要持续不断的进行新技术、新产品的开发投入。从而对潜在的市场进入者构成了较高的技术壁垒。（二）物联网行业嵌入式研发平台壁垒物联网行业具有高度定制化、碎片化的特征。相关参与厂商需要建立基于多芯片平台、多操作系统的模块化、标准化嵌入式研发平台，方可具备为客户提供快速定制化研发、设计的能力。且由于全球芯片供应存在短缺迹象，从而要求物联网嵌入式产品供应商应具备快速替换短缺芯片，根据芯片供应情况，重新设计、开发满足客户要求的物联网产品的能力，这对于相关厂家的嵌入式开发平台提出了更高的要求。而每一款芯片平台的模块化均需要进行大量的研发投入。随着参与厂商积累的模块化平台数量的不断增加，相关厂商开发能力将持续提升，基于已开发模块进行新产品定制化设计的成本将显著降低，开发平台的规模效应将更加显著，从而对新进企业构成较高的平台壁垒。（三）物联网行业专业人才壁垒物联网通信及控制设备的技术密集特点决定行业对专业人才有着较高的要求。物联网通信及控制设备研发与设计人员大多为复合型人才，拥有丰富的行业知识、专业技术，同时具备对市场动向的敏锐感知能力和即时响应能力，以及超前于市场发展动向的技术开发意识和准确率、对市场发展方向的引导力等。核心产品的推出需要硬件开发人员、架构设计人员、软件开发人员等的高度紧密配合。同时，由于定制化物联网通信及控制设备与下游相关应用行业联系紧密，这就要求相关研发人员还需了解具体的行业特性，在对产品方案深刻理解的基础上研发符合应用场景的配套产品。新进企业较难在短期内形成专业的人才队伍。（四）物联网行业客户开发壁垒具有物联网通信及控制设备需求的国内外大型客户在供应商遴选时大多需要较长时间的考察周期，相关配套产品要在较长一段时期内经过多次严格检验、有效试验、实际使用验证，同时整机厂还会对供应商的背景、业务经验和历史业绩等进行综合评估，从而降低其交易成本和风险。但是一旦选定供应商，为保持产品与服务的一致性、延续性和可靠性，整机厂很少会轻易更换已熟悉并经过实践检验的供应商产品，客观上构成对新进入者的品牌与客户开发壁垒。同时，细分行业的物联网需求通常以定制化为主，产品所涉及的具体指标和性能等信息需要双方企业进行长时间的技术磨合和产品打磨，由此决定了相关客户不会轻易更换供应商。新进入企业缺乏对不同企业技术和产品需求信息的了解渠道，需求信息的不对称也会对新进入企业形成市场开拓障碍。物联网行业前景机遇目前全球物联网产值大约15万亿美元左右，其年均增长率接近23%，预计2021年以后这一增速有望达到30%，到2025年，全球物联网产值将达到30万亿美元的体量。中国是物联网应用实践和创新开发最多的国家，中国占到了全球物联网产值的1/4左右;其中一个主要原因在于，中国已完成5G基站超70万个，预计2021年年产值超2．7万亿人民币。此外，2020年物联网产生3440亿美元的额外收入，同时还会降低1770亿美元的经营成本。物联网和智能设备已经在提高全球主要工厂的性能指标，并将生产率水平提高40-60%。预计十四五期间，我国物联网产业仍然保持高速增长，年均复合增长率约达23%-26%。2021年作为十四五的开启之年，将迎来发展新时期。应用需求升级为物联网带来新机遇。一是传统产业智能化升级将驱动物联网应用进一步深化。当前物联网应用正在向工业研发、制造、管理、服务等业务全流程渗透，农业、交通、零售等行业物联网集成应用试点也在加速开展。二是消费物联网应用市场潜力将逐步释放。全屋智能、健康管理可穿戴设备、智能门锁、车载智能终端等消费领域市场保持高速增长，共享经济蓬勃发展，双创新活力持续迸发。三是新型智慧城市全面落地实施将带动物联网规模应用和开环应用。全国智慧城市由分批试点步入全面建设阶段，促使物联网从小范围局部性应用向较大范围规模化应用转变，从垂直应用和闭环应用向跨界融合、水平化和开环应用转变。物联网行业面临问题我国物联网产业核心基础能力薄弱、高端产品对外依存度高、原始创新能力不足等问题长期存在。此外，随着物联网产业和应用加速发展，一些新问题日益突出。主要体现为，一是产业整合和引领能力不足。当前全球巨头企业纷纷以平台为核心构建产业生态，通过兼并整合、开放合作等方式增强产业链上下游资源整合能力，在企业营收、应用规模、合作伙伴数量等方面均大幅领先。而我国缺少整合产业链上下游资源、引领产业协调发展的龙头企业，产业链协同性能力较弱。二是物联网安全问题日益突出。数以亿计的设备接入物联网，针对用户隐私、基础网络环境等的安全攻击不断增多，物联网风险评估、安全评测等尚不成熟，成为推广物联网应用的重要制约因素。三是标准体系仍不完善。一些重要标准研制进度较慢，跨行业应用标准制定推进困难，尚难满足产业急需和规模应用需求。早期的物联网是指依托射频识别技术的物流网络，随着技术和应用的发展，物联网的内涵已经发生了较大的变化。现阶段，物联网是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的各种信息传感设备，通过网络设施实现信息传输、协同和处理，从而实现广域或大范围的人与物、物与物之间信息交换需求的互联。物联网依托多种信息获取技术，包括传感器、射频识别（RFID）、二维码、多媒体采集技术等。物联网的几个关键环节可以归纳为感知、传输、处理。物联网行业发展前景及趋势分析根据信通院于2020年12月发布的《2020中国物联网白皮书》，2019年中国物联网连接数中产业物联网和消费者市场各占一半，预计到2025年，物联网连接数的大部分增长来自于产业市场，产业物联网的连接数将占到总体的61%。由此来看，未来产业物联网的市场发展潜力大于消费物联网。目前，物联网在全球呈现快速发展趋势，欧、美、日、韩等国均将物联网作为重要战略性新兴产业推进，但在繁荣景象背后却仍存在着众多阻碍发展的因素。其中核心标准的缺失，尤其是作为顶层设计的物联网参考架构等基础标准目前仍处于空白，基于争夺物联网产业主导权，各国对国际标准方面的竞争亦日趋白热化。新冠疫情对于物联网行业来说犹如达摩利斯之剑，一方面疫情导致全球技术供应链出现一定的停滞期，另一方面疫情助推中国物联网的渗透。2020年无人工厂、无人配送、无人零售、远程教学、远程医疗等无接触经济的爆发均离不开物联网技术的支撑。综合多方面的情况分析，前瞻认为未来5年中国物联网的发展将保持高速增长，到2026年市场规模超过6万亿元。目前全球物联网产值大约15万亿美元左右，其年均增长率接近23%，预计2021年以后这一增速有望达到30%，到2025年，全球物联网产值将达到30万亿美元的体量。5G的落地将正式开启物联网时代。5G相较于物联网的关系，可以看成4G之于互联网的关系。5G的本质是把对人的通信延伸到万物互联，它就带来一场新的革命。物联网是建立在互联网基础上的网络发展的一个新阶段。它可以通过各种有线或无线网络与互联网融合，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。在政策与技术的支持下，中国物联网市场蓬勃发展。2020年中国物联网市场规模达1．66万亿元，同比增长10．67%。随着政策支持及技术的提升，物联网市场规模将继续增长，预计2022年将达2．1万亿元。当前，全球物物联网核心技术持续发展，标准体系加快构建，产业体系处于建立和完善过程中。未来几年，全球物联网市场规模将出现快速增长。数据显示，2020年全球物联网市场规模约达1．36万亿美元。全球物联网产业规模由2008年500亿美元增长至2018年近1510亿美元。在连接数快速增长和梅特卡夫定律的作用下，物联网在各行业新一轮应用已经开启，落地增速加快，物联网在各行业数字化变革中的赋能作用已非常明显。工业物联网行业发展受政策扶持，同时新冠肺炎疫情的爆发，制造业数字化升级速度加快，工业物联网市场发展前景广阔。工信部等八部门联合印发《物联网新型基础设施建设三年行动计划（2021-2023年）》。目标到2023年底，在国内主要城市初步建成物联网新型基础设施，社会现代化治理、产业数字化转型和民生消费升级的基础更加稳固。强调在行业标准体系、网络数据安全、知识产权等方面不断完善提高，支持物联网健康发展。工业物联网是物联网的重要组成部分，近年来，工业物联网市场规模不断扩大，2021年，全球工业物联网市场规模达到960亿美元以上，预计2026年将增长至2800亿美元。我国是制造业大国，在《中国制造2025》战略背景下，制造业智能化转型速度加快，工业物联网市场发展空间广阔。目前全球物联网产值大约15万亿美元左右，其年均增长率接近23%，预计2021年以后这一增速有望达到30%，到2025年，全球物联网产值将达到30万亿美元的体量。随着物联网的快速发展，物联网在生活中的应用越来越广。物联网遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、工业监测、个人健康等多个领域。物联网应用领域丰富，市场需求逐渐被释放，市场前景广阔。物联网行业基本状况（一）物联网的概念物联网（InternetofThings，简称IoT）是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。而根据工信部《关于印发物联网新型基础设施建设三年行动计划（2021-2023年）的通知》，物联网是以感知技术和网络通信技术为主要手段，实现人、机、物的泛在连接，提供信息感知、信息传输、信息处理等服务的基础设施。（二）物联网的构成物联网的系统架构划分一般可分为四个层次，分别为感知与控制层、通信网络层、平台服务层、应用服务层。1、物联网感知与控制层感知与控制层是物联网的基础，是联系物理世界与虚拟信息世界的纽带。在感知方面，其主要通过从传感器、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，通过传输模块将数据传递出去。感知方面的设备主要分为自动感知设备及人工生成信息设备。自动感知设备是能够自动感知外部物理物体与物理环境信息的设备，包括了RFID、传感器、GPS等，人工生成信息设备是人工生成信息的智能电子设备，包括了智能手机、计算机、其他移动通信终端等，是自动感知的辅助手段，也是实现人与物进行连接的重要桥梁。在控制方面，其通过通信模块接收控制指令信息，在本地传递给控制器件达到控制资产、设备及运营的目的。2、物联网通信网络层通信网络层作为纽带连接着感知与控制层和平台服务层，它由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网等组成，相当于人的神经中枢系统，负责将感知与控制层获取的信息，安全可靠地传输到平台服务层，然后根据不同的应用需求进行信息处理。物联网通信网络层包含接入网络和传输网络，分别实现接入功能和传输功能。传输网络由公网与专网组成，典型传输网络包括电信网（固网、移动通信网）、广电网、互联网、电力通信网、专用网（数字集群）。接入网络包括光纤接入、无线接入、以太网接入、卫星接入等各类接入方式，实现感知与控制层中传感器网络的接入。3、物联网平台服务层物联网平台服务层是物联网产业链条中的关键环节，其向下通过通信网络连接感知与控制层，向上为应用服务层提供统一的开发接口，构建了设备和业务的端到端通道，为各个领域的实际应用提供平台服务，如设备接入、设备管理、安全管理、消息通信、监控运维以及数据应用等。4、物联网应用服务层应用服务是物联网的最终目的，其主要是将设备端收集来的数据进行处理，从而给不同的行业提供智能服务，如智能污染监控、智能交通管理、智能工厂管理、智能家居管理、运程信息管理等。（三）物联网发展面临的问题1、物联网发展面临先天的碎片化问题物联网存在先天碎片化问题，据微软《IoTSignals（物联网信号）》研究报告表明，想要更多地利用物联网的企业认为面临的最大障碍是复杂性和技术挑战。物联网赋能不同行业转型升级，应用场景和需求碎片化导致物联网终端异构、网络通信方式多样、平台林立、不同厂家设备和产品之间的互联互通和互可操作性差。物联网的碎片化成为制约物联网大规模发展的重要障碍，这种碎片化主要体现在以下方面：①终端传感器、执行器电气接口、通信接口的碎片化。物联网终端的传感器接口可能是模拟的，也可能是数字的，数字的接口又有很多不同的数字总线协议，使得对多种不同传感器的电气接口的访问成为处理器编程的又一个繁重工作。②终端传感器、执行器访问协议的碎片化。不同物联网终端的访问协议均可能存在不同，针对不同的用户，每一类不同的传感器访问均需要重复进行编程配置。③终端通信接入方式的碎片化。终端通信接入方式包括了有线网络接入、总线接入或无线网络接入。而无线网络接入又分为蓝牙、ZigBee、WIFI，蜂窝移动网络、LoRa、NB-IoT等。④纷繁复杂的处理器及周边模块所引起的碎片化。不同嵌入式系统所使用的处理器不同，不同处理器及相应的板级资源配置使得开发者需要面临各种不同的板级硬件。⑤物联网平台的碎片化。近年来物联网平台发展迅速，但从物联网终端到物联网平台之间的数据接入传输协议并没有统一，终端设备连接到不同的平台需要进行重复的编程工作。⑥物联网应用的碎片化。社会分工必然导致社会组织天然具有屏障。每一个组织建设物联网应用的初衷必然是服务于自己的业务目标，而不是首先考虑其他组织的需要，造成不同系统之间的孤立。2、物联网发展面临成本高问题物联网的应用成本高主要体现在以下方面：数据传输量大，数据储存、网络建设及运营成本高。根据GSMAIntelligence的预测，2017-2025年，全球物联网连接数将实现超过3倍的增长，达到250亿台，这一数目远超移动互联网时代的联网设备数目。随着物联网连接数量大幅增长，相关终端产生的数据量也将大幅增加，在传输、储存相关数据时，导致了数据储存、网络建设及运营成本大幅提升。基于以上问题，边缘计算应用的需求也相应大幅增加，相关数据在边缘端先行筛选、处理后再将有效数据上传，可以大幅减少对网络传输、云端存储及云端处理能力的占用。物联网终端数量庞大，能源耗用成本高。物联网终端产品均为嵌入式设备，若相关嵌入式设备的能耗不能得到有效控制，必将限制物联网的大规模应用。因此在物联网终端产品研发时，需在满足其具体应用的基础上，尽可能采用低功耗的架构进行设计。物联网产品损坏后造成的损失及维修成本高。部分物联网终端及节点部署在无人值守的场合，部分物联网节点损坏后将影响其他物联网设备的通信、控制，相关产品损坏后造成的损失及维修成本高。因此对物联网产品，特别是应用于产业物联网的产品的使用寿命、可靠性等要求较高。物联网产品定制化程度高，单一用户自主开发成本高，导致物联网使用成本高。物联网产品均为嵌入式设备，其涉及计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术等，且物联网的芯片平台种类众多、操作系统的定制化高，单一用户自主开发成套嵌入式物联网产品的周期长，可复用性差，投入产出率低，导致单一用户自主开发物联网嵌入式设备的经济效益低。因此，专业从事物联网嵌入式软硬件开发的厂商为各行业应用领域用户提供定制化设计、开发的趋势势在必行，只有专业化、标准化、模块化才能有效降低物联网产品的开发成本、缩短产品开发周期，加快产品性能迭代，进而提高产品的市场竞争力。3、物联网发展面临安全风险问题近年来物联网安全事件频发，智能家居、摄像头乃至电网等重要基础设施遭受攻击，影响扩大化，导致企业生产和社会运行瘫痪，带