物联网应用处理器芯片产业可行性研究

物联网应用处理器芯片产业可行性研究

强化数字经济安全风险综合研判，防范各类风险叠加可能引发的经济风险、技术风险和社会稳定问题。引导社会资本投向原创性、引领性创新领域，避免低水平重复、同质化竞争、盲目跟风炒作等，支持可持续发展的业态和模式创新。坚持金融活动全部纳入金融监管，加强动态监测，规范数字金融有序创新，严防衍生业务风险。推动关键产品多元化供给，着力提高产业链供应链韧性，增强产业体系抗冲击能力。引导企业在法律合规、数据管理、新技术应用等领域完善自律机制，防范数字技术应用风险。健全失业保险、社会救助制度，完善灵活就业的工伤保险制度。健全灵活就业人员参加社会保险制度和劳动者权益保障制度，推进灵活就业人员参加住房公积金制度试点。探索建立新业态企业劳动保障信用评价、守信激励和失信惩戒等制度。着力推动数字经济普惠共享发展，健全完善针对未成年人、老年人等各类特殊群体的网络保护机制。加强统筹谋划，高质量推动中国—东盟智慧城市合作、中国—中东欧数字经济合作。围绕多双边经贸合作协定，构建贸易投资开放新格局，拓展与东盟、欧盟的数字经济合作伙伴关系，与非盟和非洲国家研究开展数字经济领域合作。统筹开展境外数字基础设施合作，结合当地需求和条件，与共建一带一路国家开展跨境光缆建设合作，保障网络基础设施互联互通。构建基于区块链的可信服务网络和应用支撑平台，为广泛开展数字经济合作提供基础保障。推动数据存储、智能计算等新兴服务能力全球化发展。加大金融、物流、电子商务等领域的合作模式创新，支持我国数字经济企业走出去，积极参与国际合作。统筹推动新型智慧城市和数字乡村建设，协同优化城乡公共服务。深化新型智慧城市建设，推动城市数据整合共享和业务协同，提升城市综合管理服务能力，完善城市信息模型平台和运行管理服务平台，因地制宜构建数字孪生城市。加快城市智能设施向乡村延伸覆盖，完善农村地区信息化服务供给，推进城乡要素双向自由流动，合理配置公共资源，形成以城带乡、共建共享的数字城乡融合发展格局。构建城乡常住人口动态统计发布机制，利用数字化手段助力提升城乡基本公共服务水平。发展目标到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比重达到10%，数字化创新引领发展能力大幅提升，智能化水平明显增强，数字技术与实体经济融合取得显著成效，数字经济治理体系更加完善，我国数字经济竞争力和影响力稳步提升。（一）数据要素市场体系初步建立数据资源体系基本建成，利用数据资源推动研发、生产、流通、服务、消费全价值链协同。数据要素市场化建设成效显现，数据确权、定价、交易有序开展，探索建立与数据要素价值和贡献相适应的收入分配机制，激发市场主体创新活力。（二）产业数字化转型迈上新台阶农业数字化转型快速推进，制造业数字化、网络化、智能化更加深入，生产性服务业融合发展加速普及，生活性服务业多元化拓展显著加快，产业数字化转型的支撑服务体系基本完备，在数字化转型过程中推进绿色发展。（三）数字产业化水平显著提升数字技术自主创新能力显著提升，数字化产品和服务供给质量大幅提高，产业核心竞争力明显增强，在部分领域形成全球领先优势。新产业新业态新模式持续涌现、广泛普及，对实体经济提质增效的带动作用显著增强。展望2035年，数字经济将迈向繁荣成熟期，力争形成统一公平、竞争有序、成熟完备的数字经济现代市场体系，数字经济发展基础、产业体系发展水平位居世界前列。加快推动数字产业化（一）增强关键技术创新能力瞄准传感器、量子信息、网络通信、集成电路、关键软件、大数据、人工智能、区块链、新材料等战略性前瞻性领域，发挥我国社会主义制度优势、新型举国体制优势、超大规模市场优势，提高数字技术基础研发能力。以数字技术与各领域融合应用为导向，推动行业企业、平台企业和数字技术服务企业跨界创新，优化创新成果快速转化机制，加快创新技术的工程化、产业化。鼓励发展新型研发机构、企业创新联合体等新型创新主体，打造多元化参与、网络化协同、市场化运作的创新生态体系。支持具有自主核心技术的开源社区、开源平台、开源项目发展，推动创新资源共建共享，促进创新模式开放化演进。（二）提升核心产业竞争力着力提升基础软硬件、核心电子元器件、关键基础材料和生产装备的供给水平，强化关键产品自给保障能力。实施产业链强链补链行动，加强面向多元化应用场景的技术融合和产品创新，提升产业链关键环节竞争力，完善5G、集成电路、新能源汽车、人工智能、工业互联网等重点产业供应链体系。深化新一代信息技术集成创新和融合应用，加快平台化、定制化、轻量化服务模式创新，打造新兴数字产业新优势。协同推进信息技术软硬件产品产业化、规模化应用，加快集成适配和迭代优化，推动软件产业做大做强，提升关键软硬件技术创新和供给能力。（三）加快培育新业态新模式推动平台经济健康发展，引导支持平台企业加强数据、产品、内容等资源整合共享，扩大协同办公、互联网医疗等在线服务覆盖面。深化共享经济在生活服务领域的应用，拓展创新、生产、供应链等资源共享新空间。发展基于数字技术的智能经济，加快优化智能化产品和服务运营，培育智慧销售、无人配送、智能制造、反向定制等新增长点。完善多元价值传递和贡献分配体系，有序引导多样化社交、短视频、知识分享等新型就业创业平台发展。（四）营造繁荣有序的产业创新生态发挥数字经济领军企业的引领带动作用，加强资源共享和数据开放，推动线上线下相结合的创新协同、产能共享、供应链互通。鼓励开源社区、开发者平台等新型协作平台发展，培育大中小企业和社会开发者开放协作的数字产业创新生态，带动创新型企业快速壮大。以园区、行业、区域为整体推进产业创新服务平台建设，强化技术研发、标准制修订、测试评估、应用培训、创业孵化等优势资源汇聚，提升产业创新服务支撑水平。持续提升公共服务数字化水平（一）提升社会服务数字化普惠水平加快推动文化教育、医疗健康、会展旅游、体育健身等领域公共服务资源数字化供给和网络化服务，促进优质资源共享复用。充分运用新型数字技术，强化就业、养老、儿童福利、托育、家政等民生领域供需对接，进一步优化资源配置。发展智慧广电网络，加快推进全国有线电视网络整合和升级改造。深入开展电信普遍服务试点，提升农村及偏远地区网络覆盖水平。加强面向革命老区、民族地区、边疆地区、脱贫地区的远程服务，拓展教育、医疗、社保、对口帮扶等服务内容，助力基本公共服务均等化。加强信息无障碍建设，提升面向特殊群体的数字化社会服务能力。促进社会服务和数字平台深度融合，探索多领域跨界合作，推动医养结合、文教结合、体医结合、文旅融合。（二）推动数字城乡融合发展统筹推动新型智慧城市和数字乡村建设，协同优化城乡公共服务。深化新型智慧城市建设，推动城市数据整合共享和业务协同，提升城市综合管理服务能力，完善城市信息模型平台和运行管理服务平台，因地制宜构建数字孪生城市。加快城市智能设施向乡村延伸覆盖，完善农村地区信息化服务供给，推进城乡要素双向自由流动，合理配置公共资源，形成以城带乡、共建共享的数字城乡融合发展格局。构建城乡常住人口动态统计发布机制，利用数字化手段助力提升城乡基本公共服务水平。（三）打造智慧共享的新型数字生活加快既有住宅和社区设施数字化改造，鼓励新建小区同步规划建设智能系统，打造智能楼宇、智能停车场、智能充电桩、智能垃圾箱等公共设施。引导智能家居产品互联互通，促进家居产品与家居环境智能互动，丰富一键控制、一声响应的数字家庭生活应用。加强超高清电视普及应用，发展互动视频、沉浸式视频、云游戏等新业态。创新发展云生活服务，深化人工智能、虚拟现实、8K高清视频等技术的融合，拓展社交、购物、娱乐、展览等领域的应用，促进生活消费品质升级。鼓励建设智慧社区和智慧服务生活圈，推动公共服务资源整合，提升专业化、市场化服务水平。支持实体消费场所建设数字化消费新场景，推广智慧导览、智能导流、虚实交互体验、非接触式服务等应用，提升场景消费体验。培育一批新型消费示范城市和领先企业，打造数字产品服务展示交流和技能培训中心，培养全民数字消费意识和习惯。坚持公平竞争、安全有序突出竞争政策基础地位，坚持促进发展和监管规范并重，健全完善协同监管规则制度，强化反垄断和防止资本无序扩张，推动平台经济规范健康持续发展，建立健全适应数字经济发展的市场监管、宏观调控、政策法规体系，牢牢守住安全底线。全球集成电路行业发展概况集成电路（IC），是指经过特种电路设计，将晶体管、三极管、电阻、电容等半导元器件及布线连接并集成在一小块硅、锗等半导体晶片等介质基板上，然后封装在一个管壳内，成为具有复杂电路功能的一种微型电子电路，也称为芯片。集成电路作为全球信息产业的基础，经过60多年的发展，如今已经成为全球电子信息技术产业创新的基石。集成电路行业带来了PC、智能手机、数字图像等诸多具有划时代意义的创新应用。近年来，随着5G通讯、物联网、可穿戴设备、人工智能等新兴领域的发展和应用，集成电路行业总体趋于上涨趋势。根据世界半导体贸易统计协会（WSTS）统计，全球集成电路行业市场规模由2013年的2，518亿美元增长至2021年的4，608亿美元，复合年均增长率达7．85%。SoC芯片当前技术水平及未来发展趋势随着物联网、人工智能和电子终端的普及，SoC芯片已经成为当前集成电路设计研发的主流方向。智能手机应用处理器芯片中苹果A系列芯片、高通骁龙系列芯片和联发科天玑系列芯片均为SoC芯片。SoC芯片主要通过采用更先进的工艺制程优化芯片的PPA三个核心指标。但随着摩尔定律逐渐接近极限，晶圆制造的工艺制程演进度变慢，SoC芯片的设计开始转向芯片内部体系架构的创新和封装方面的创新。此外，根据多样化的下游应用市场，并不是全部的SoC芯片均需要采用最先进的工艺制程。通过芯片体系架构的创新，采用相对成熟工艺制程制造的SoC芯片，也可能达到先进一代的工艺制程才能取得的PPA。物联网智能终端设备的主控芯片属于SoC芯片。视频和音频是物联网智能终端产品的两大应用方向。与视频或和音频相结合应用的相关主要产品是物联网摄像机，其主要形态包括智能家居中的家用摄像机、可视门铃、婴儿监视器，智慧零售中的视觉采集设备，智慧安防中的安防摄像机、看店监控器，智慧办公中的视频会议系统，智能汽车中的全景摄像机、倒车后视镜、行车记录仪、视觉感知器，工业应用中的工业视觉系统等。仅与音频相关的应用包括TWS耳机、蓝牙音箱等。物联网智能终端还包括其它产品形态。例如智慧办公中的门禁考勤，智慧安防中的楼宇可视对讲、智能门锁、控制面板，智能零售中的扫码枪，工业物联网中的显控器等。此外，随着物联网技术的普及，各种形态的物联网产品还将层出不穷。SoC芯片作为各类物联网智能硬件的主控芯片，决定了下游应用产品性能强弱、功能复杂简单、价格高低的核心部件，其技术发展趋势取决于下游应用产品的需求情况。近年来，随着5G、物联网、人工智能、大数据等技术的成熟和普及，物联网智能硬件在形态、功能、性能等方面得到大幅度提升，传统关于视频和音频的多媒体处理算法需要与深度学习算法融合，并在SoC芯片体系架构上创新，为行业SoC芯片带来了大量的市场需求和空前的发展机遇。（一）物联网摄像机芯片技术水平及未来发展趋势物联网摄像机经历了100万像素（高清，720P）、200万像素（全高清，1080P）的发展历程，目前，300-400万像素的物联网摄像机已经成为行业主流产品。随着5G和Wi-Fi6技术的普及，无线通信传输速度将大幅提升，数据延时将降低，推动视频清晰度向超高清发展（4K、8K）发展，进一步改善家用摄像机的清晰度和用户体验。物联网摄像机也可以与更多智能家居产品进行融合，产生更多的市场需求。另一方面，随着物联网摄像机向超高清发展，将改变原有传统安防摄像机的数据传输、存储和计算模式。物联网摄像机芯片可以内嵌在各种不同设备中，安防摄像机的产品样式将多样化，不仅以枪机、球机的样式存在，提升物联网摄像机芯片在安防摄像机的渗透率。因此，具有4K、8K超高清分辨率视频编码能力的物联网摄像机SoC芯片将得到快速发展。物联网摄像机从最初的图像采集功能逐步发展为能够对采集图像进行一些基础的识别算法处理。近年来，随着基于深度学习算法的智能处理能力开始融入物联网摄像机，集成了人工智能分析能力的物联网摄像机将是一个重要的发展趋势。故具备图像智能分析算法和语音智能识别的摄像机芯片是未来的发展方向。物联网摄像机的智能化发展包括图像智能化处理和智能化分析两个方面：图像智能化处理需要增强ISP的智能处理能力，在低照度、宽动态、抖动环境下均能保证图像清晰。智能化分析要求芯片需要集成NPU，提高智能分析算力，从看得见、看得清升级为看得懂，从听得见、听得清升级为听得懂，从视觉和听觉两方面提升芯片的智能化分析水平。目前，市场上的主流物联网摄像机主要记录固定场景的二维图像和接收固定方向的声音，即便增加了旋转功能或者采用鱼眼镜头，也仅增加了视角宽广度，记录的图像仍是二维的，接收的声音方向仍是固定的。AR（AugmentedReality，增强现实）技术与VR（VirtualReality，虚拟现实）技术，简称为XR技术。具有XR技术的物联网摄像机，能够通过摄像头阵列或者多摄像头对周围景象的采集，通过麦克风阵列对周边声音的采集，用户可以在普通显示器（例如智能手机、平板电脑或者个人电脑）和音箱上，从虚拟的角度和方向观看与倾听感兴趣的内容，并进行实时交互。因此，物联网摄像机芯片未来需要能够支持多摄像头接口，具备多路视频处理、麦克风阵列与远场拾音、图像拼接、畸变矫正、深度检测等技术能力。（二）物联网应用处理器芯片技术水平及未来发展趋势随着物联网、人工智能和大数据技术的成熟，物联网智能硬件的功能逐渐复杂化，以满足人们日益丰富的需求，这就要求物联网智能硬件主控SoC芯片向高集成度发展。以智能门锁行业为例，开锁方式逐渐丰富，除了刷卡、指纹方式开锁外，还增加了蓝牙、密码、人脸识别等方式。因此，芯片厂商需要提升芯片的集成度，在降低下游产品综合成本的同时，减少下游客户的产品开发时间。与传统消费电子类产品相比，物联网工业级的芯片产品的使用寿命更长，使用温度范围更广、使用环境更加复杂，还需要具备防静电和抗电磁干扰能力，这要求物联网芯片在可靠性和抗干扰能力上进一步提升。降低芯片的功耗一直是物联网应用处理器芯片的发展趋势。采用更加先进的工艺制程可以减少芯片的功耗，但随着工艺制程的演进，漏电流问题日益突出，需要从芯片设计端采用低功耗的设计技术。在芯片设计层面，可以采用多阈值设计、多电压设计、动态频率电压缩放（DVFS）、时钟门控、可感知功耗的内存以及功率门控等方式降低芯片功耗。随着双碳目标在全社会的普及和实施，低功耗设计将成为芯片行业愈发重要的发展趋势。全球范围内，中国、美国、欧盟、日韩等国家均高度重视AIoT行业的发展，不断出台相关政策进行战略布局，以争取国际科技竞争的主动权。根据国际知名信息技术数据IDC预测，2019年全球IoT市场规模为6，860亿美元，预测到2022年，全球IoT市场规模将突破万亿美元，年平均增长率为12．20%。由于国内人工智能应用程度还较低，中国AIoT市场占全球的比例较低。根据《全球智能化商业》估计，中国2019年AIoT市场规模约为550亿美元，受益于国内人工智能、物联网企业的迅猛发展以及配套产业链的完善，2022年国内AIoT市场预计将达到1，280亿美元，年复合增长率约为33%，增长速度位居世界前列，是全球最具潜力的市场之一。1、物联网摄像机产品物联网摄像机是由视频编码技术、无线网络传输技术及智能追踪与识别技术、云存储技术等相结合产生的新一代摄像机。物联网摄像机对视频信息进行采集、编码后可以通过蜂窝网络或者Wi-Fi等无线通讯技术联网传输和存储，并且内嵌人脸识别、移动侦测、夜视切换、语音识别交互等智能技术。与传统的模拟摄像机相比，物联网摄像机的一大特征是增加了无线网络接入功能，将数字化的视频信号转换成符合网络传输协议的数据流，支持上传至云端并形成用户的私有云空间；另一大特征是提升了智能化水平，物联网摄像机可以利用人工智能进行深度学习，精确识别和检测人形移动、哭声等异动、异响情形，自动跟踪拍摄异常情形运动轨迹，并向用户推送报警信息。物联网摄像机还能够利用红外夜视技术，自动切换白天、黑夜模式，实现全天候拍摄；物联网摄像机还增加了语音交互功能，可以实现双向语音通话，利用内置的遥控模块，实现对其他物联网智能硬件的控制。近年来，随着物联网和人工智能技术的提升，物联网摄像机与其他家用产品有效融合，形成众多以视觉技术为基础的AIoT产品，例如婴儿监视器、智能猫眼、可视门锁、可视宠物喂食器、视觉扫地机器人等，应用场景不断拓宽。根据数据显示，2020年中国家用智能视觉产品市场规模为331亿元，自2016年以来的年复合增长率高达53．5%，预计市场规模将在2025年达到858亿元，2020~2025年间的年复合增长率为21%。作为家用智能视觉的核心产品，2020年全球家用摄像机出货量为8，889万台，未来五年全球市场的年复合增长率为19．3%，预计在2025年出货量将突破2亿台。物联网摄像机除家用外，逐步移植应用于小微实体门店，例如便利店、小型超市和餐饮小店等。运用人形识别、动作检测与跟踪技术，对小微实体门店人员出入进行监控，在商品防丢、财产防盗，门店纠纷等意外事件的证据追溯和店员的远程监督管理等方面起积极作用。根据Omdia数据显示，2020年度全球网络摄像机（不包含车载和家用）出货量为11，704万台，预计2025年出货量将达到18，675万台。综上，物联网摄像机凭借性能优异、综合性价比高的特点，在家用领域市场规模呈现爆发式增长的态势，并与其他家用AIoT产品交互融合，满足消费者不同的便利需求。此外，物联网摄像机已经应用于小微实体门店中，随着性能进一步提升，将逐步扩展到社区、小型工厂、智慧零售等安防领域以及更广阔的应用场景，发展前景广阔。2、物联网应用处理器产品楼宇对讲系统是指应用于住宅及商业建筑，具有呼叫、对讲、可视等功能，并能够控制开锁的电子系统，能够在多层或高层建筑中实现访客、住户和物业管理中心相互通话、并对小区或单元出入口通道进行控制等功能。楼宇对讲系统应用的典型场景包括住宅小区、别墅、医院、银行、学校等区域。随着城镇化和智慧城市的建设，新建住房向高端精装房以及旧楼改造将带动楼宇对讲行业发展，楼宇对讲行业需求具有持续性，市场前景广阔。智能门锁是在传统机械锁的基础上智能化改进后的产品，在安全性、识别性和管理性方面更加智能、安全、便捷。智能门锁通常具备指纹开锁、密码开锁、蓝牙开锁、物联网等功能，解决了人们忘带钥匙、带钥匙麻烦、丢钥匙等传统机械锁的核心痛点，经过数代产品的迭代，智能门锁产品品类不断拓宽，价格也更加多元化，产品消费环境渐趋成熟，已经广泛应用于住宅小区、别墅、长租公寓以及商业店铺中，且呈现高速发展趋势，2021年中国智能门锁市场规模达到1，695万套，同比增长5．9%，但渗透率为仍低于韩国、日本以及欧美国家，随着我国居民消费升级和用户需求增长，市场前景广阔。加快建设信息网络基础设施建设高速泛在、天地一体、云网融合、智能敏捷、绿色低碳、安全可控的智能化综合性数字信息基础设施。有序推进骨干网扩容，协同推进千兆光纤网络和5G网络基础设施建设，推动5G商用部署和规模应用，前瞻布局第六代移动通信（6G）网络技术储备，加大6G技术研发支持力度，积极参与推动6G国际标准化工作。积极稳妥推进空间信息基础设施演进升级，加快布局卫星通信网络等，推动卫星互联网建设。提高物联网在工业制造、农业生产、公共服务、应急管理等领域的覆盖水平，增强固移融合、宽窄结合的物联接入能力。坚持应用牵引、数据赋能坚持以数字化发展为导向，充分发挥我国海量数据、广阔市场空间和丰富应用场景优势，充分释放数据要素价值，激活数据要素潜能，以数据流促进生产、分配、流通、消费各个环节高效贯通，推动数据技术产品、应用范式、商业模式和体制机制协同创新。着力强化数字经济安全体系（一）增强网络安全防护能力强化落实网络安全技术措施同步规划、同步建设、同步使用的要求，确保重要系统和设施安全有序运行。加强网络安全基础设施建设，强化跨领域网络安全信息共享和工作协同，健全完善网