2018中国物联网应用研究报告——概念、架构及行业梳理.pdf

2018中国物联网应用研究报告——概念、架构及行业梳理亿欧智库 www.iyiou.com/intelligenceCopyrights reserved to EO Intelligence, Aug. 20182前言物联网（Internet of Things，简称 IoT），是新一代信息科技的重要组成部分，是继计算机、互联网之后世界信息发展的第三次浪潮。据统计，2017年中国物联网产业规模已达万亿，我国早已将物联网上升为战略性新兴产业。物联网，也有人定义为物物相连的互联网，亿欧智库以物联网产业发展背景出发，将物联网的技术架构分为四层，分别为感知层、传输层、平台层和应用层。感知层主要涉及芯片、模组以及传感器等感知设备；传输层分为短距离即局域网传输（ WiFi、蓝牙和Zigbee等）和长距离即广域网传输（ NB-IoT、LoRa等）；平台层分为连接管理平台、设备管理平台、应用使能平台和业务分析平台；应用层包括十大领域，分别为物流、交通、安防、能源、医疗、建筑、制造、家居、零售和农业。报告着重讲述了，当前情况下物联网如何应用于这十个领域；并结合实际情况，说明了物联网产业发展仍然存在的问题及其发展前景。物联网是一个大的产业，涉及了方方面面。当前，物联网应用正处于起步阶段，亿欧智库根据实际情况，对物联网产业的发展现状进行了全面的梳理总结，着重讲述了物联网如何应用于十大领域，希望能够为业内外人士提供一定的参考和借鉴。我国作为发展物联网产业的重要国家，有望在这新一轮的世界竞争中脱颖而出，实现弯道赶超。目录CONTENTSPart1. 物联网发展综述1.1 物联网产业发展背景………......................................051.2 物联网相关概念解析及其架构……..……….............10Part2. 物联网的四层架构2.1 感知层………………………………………………………..152.2 传输层………………………………………………………..182.3 平台层………………………………………………………..212.4 应用层………………………………………………………..23Part3. 物联网的十大行业应用3.1 智慧物流3.2 智能交通3.3 智能安防3.4 智慧能源3.5 智能医疗3.6 智慧建筑3.7 智能制造3.8 智能家居3.9 智能零售3.10 智慧农业Part4. 相关企业布局及产业发展4.1 物联网产业相关企业布局..…………………………..704.2 物联网产业存在的问题及发展前景.....................754Part1.物联网发展综述EO Intelligence51.1 物联网产业发展背景Part1. 物联网发展综述EO Intelligence物联网的起源——从世界到中国（2009年及之前）6Part1. 物联网发展综述1.1 物联网产业发展背景1990施乐公司将可乐贩卖机接上网络，随后监视可乐机内的可乐数量以及其冰冻情况1991美 国 麻 省 理 工 学 院(MIT) 的 Kevin Ash-ton教授首次提出物联网的概念1995比尔盖茨在《未来之路》一书中也曾提及物联网，但那时还未引起广泛重视1999美 国 麻 省 理 工 学 院 建 立 了“自动识别中心”，阐明了物联网的基本含义。早期的物联网特指的是依托于射频识别（RFID）技术的物联网络2003美国《技术评论》将传感网络技术列为改变未来人们生活的十大技术之首2004日本总务省（MIC）提出u-Japan计划，为了实现人与人、物与物、人与物的连接2005国际电信联盟（ITU）发布了《ITU互联网报告2005：物联网》，报告中重新定义了“物联网”的概念，且覆盖范围有了更大的拓展，不再专指基于RFID技术的物联网2006韩 国 确 立 了 u-Korea计划，目的是建立无所不在的社会，让民众随时随地享受科技带来的智慧服务欧盟执委会发表了欧洲物联网行动计划，提出欧盟政府要加强对物联网的管理，促进物联网的发展2009.012009.06奥巴马就任美国总统后,美国将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点2009.08温家宝第一次提出了“感知中国”，并在无锡建立了“感知中国”研究中心，中国科学院、运营商及多所大学建立了物联网研究院EO Intelligence蓝牙、5G等技术助推物联网产业快速发展（2009年之后）7Part1. 物联网发展综述1.1 物联网产业发展背景无锡物联网产业研究院签约了市民中心、机场安检等中国首批三个物联网示范项目。2010年被认为是中国物联网产业发展最重要的一年2010.01工信部为我国首个物联网产业示范基地——重庆市南岸区“国家首个物联网产业示范基地”授牌2011.03国际电信联盟(ITU-T)第13研究组审议通过了我国制定的“物联网概述”标准草案，这是由我国制定的，全球第一个物联网总体性标准2012.032015.09重庆邮电大学发布了全球 首 款 433/470M 赫 兹频段工业物联网核心芯片——CY45202016.06NB-IoT作为5G的一个重要应用场景，同时也是为了物联网专门设计的传输协议，在这一年，标准被冻结蓝牙技术联盟(SIG)在华盛顿正式发布了第五代蓝牙技术，专为物联网的发展，其速度提升2倍且传输距离增强了4倍。2016.062017.10中国三家基础电信企业启动NB-IoT(窄带物联网)网络建设，将逐步完善全国范围内的广泛覆盖，2017年全网基站规模已超过40万站海尔发布了全球第一个专为智能家居定制的生态操作系统UHomeOS，这是世界上首个智慧家庭操作系统5G 标 准 分 为 NSA（非独立组网）和SA（独立组网）两种。2017年12月，非独立组网已冻结2017.112017.125GNR独立组网标准完成，NR独立组网能够 比 较 完 善 地 定 义eMBB场景2018.06NB-IoT网络实现全国普遍覆盖，面向室内、交通路网、地下管网等应用场景实现深度覆盖，基站规模达到150万个，5G实现商用2020eEO Intelligence我国物联网产业市场规模逐渐增加，年复合增长率超过了四分之一8Part1. 物联网发展综述1.1 物联网产业发展背景1700.0 1933.0 2581.0 3650.0 4896.0 6000.0 7500.0 9300.0 11500.0 14.0%34.0%41.0%34.0%23.0%25.0%24.0%24.0%03000600090001200015000200920102011201220132014201520162017我国物联网产业规模（亿元）同比增长（%）来源：中国经济信息社及公开资料亿欧（www.iyiou.com）亿欧智库：2009-2017年我国物联网产业规模（亿元）及同比增长百分比随着中国政府的大力支持，以及我国物联网产业链上下游企业的大力发展，目前，我国物联网产业体系已基本形成。同时，各相关企业也具备了一定的技术，形成了一定的产业和应用的基础。根据中国经济信息社发布的《2016-2017年中国物联网年度报告》以及公开资料查询的数据显示，我国物联网产业规模已从2009年的1700亿元跃升至 2017年的11500 亿元，年复合增长率为26.9%。EO Intelligence中国政府大力支持物联网产业发展，不断发布相关产业政策9Part1. 物联网发展综述1.1 物联网产业发展背景2009.11《让科技引领中国可持续发展》“智慧地球”简单说来就是物联网与互联网的结合，是传感网在基础设施和服务领域的广泛应用《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》物联网作为新一代信息技术里面的重要一项，成为国家首批加快培育的七个战略性新兴产业《中国物联网白皮书（2011）》对物联网的概念和内涵进行了澄清和界定，系统梳理了物联网架构、关键要素、技术体系、产业体系、资源体系等内容《“十二五”物联网发展规划》掌握物联网核心技术，形成安全可控、具有国际竞争力的物联网产业体系《关于无锡国家传感网创新示范区发展规划纲要(2012—2020年)》在核心技术研发与产业化、关键标准研究与制定、产业链建立与完善、重大应用示范与推广等方面取得显著成效《关于推进物联网有序健康发展的指导意见》突破一批核心技术，培育一批创新型中小企业，打造完善的物联网产业链2010.102011.052012.122012.082013.022017.012015.032014.042013.09加大对示范区内物联网产业的财政支持力度，加强税收政策扶持；推进物联网企业通过资本市场直接融资《工业和信息化部2014年物联网工作要点》推进传感器及芯片技术、传输及信息处理技术的研发、研究面向服务的物联网传输体系架构《开展2015年智能制造试点示范专项行动的通知》以智能工厂为载体，以关键制造环节智能化为核心，以端到端数据流为基础《物联网发展专项行动计划》《物联网的十三五规划(2016-2020年)》完善技术创新体系，构建标准体系，完善公共服务体系，推动物联网产业规模应用2017.06《关于全面推进移动物联网（NB-IoT）建设发展的通知》全面推进广覆盖、大连接、低功耗移动物联网（NB-IoT）建设，到2017年末，基站达到40万个2017.11《关于第五代移动通信系统使用频段相关事宜的通知》以规划3300-3600MHz和4800MHz-5000MHz 频 段 作 为5G系统的工作频段EO Intelligence101.2 物联网相关概念解析及其架构Part1. 物联网发展综述EO Intelligence物联网概念的提出与转变、物联网与传感网、泛在网的区别与联系11Part1. 物联网发展综述1.2 物联网相关概念解析及其架构物联网(Internet of Things，简称IoT)，主要是通过传感器、通信模块以及芯片等感知设备将物体进行联网。国内外普遍认为，1999年麻省理工学院的Ashton教授在研究RFID时，第一次提出了物联网的概念。随着时间的发展，2005年国际电信联盟（ITU）发布的《ITU互联网报告2005：物联网》报告中，又重新定义了物联网的意义和范畴。物联网与传感网、泛在网既有联系，又有区别。传感网指的是利用传感器加上中低速的近距离无线通信技术构成的一个独立的网络，小范围内的实现物物之间的信息交换。物联网指的是在物理世界中安装具有感知、计算以及执行能力的传感设备，以实现较大范围内的人与物、物与物之间的信息交换。传感器技术是物联网络终端所采用的技术之一。泛在网指的是在现有的网络技术下，实现人与人、人与物、物与物之间的信息获取、传递与存储等功能。泛在网、物联网、传感网各有定位，传感网是物联网、泛在网的重要组成部分，物联网是泛在网发展的物联阶段，三者是包含与被包含的关系。泛在网（物与物、人与物、人与人）传感网（感知、自组织网络）物联网（物与物、物与人）亿欧智库：传感网、物联网与泛在网的区别与联系1999年 麻省理工学院（MIU）他们认为物联网就是将所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理的网络。2005年 国际电信联盟（ITU）通过射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网结合成一个全新的巨大网络，实现现有的互联网、通信网、广电网以及各种接入网和专用网连接起来，实现智能化识别和管理。提出转变亿欧智库：物联网概念的提出与转变EO Intelligence物联网产业发展所涉及的几项技术12Part1. 物联网发展综述1.2 物联网相关概念解析及其架构物联网产业涉及到生活的方方面面，其所涉及的技术也多种多样，从感知技术到传输技术，最终到数据分析、处理与挖掘等多种技术，精确地实现每一项技术都具有很大的挑战性，且每一项技术的实现，都需要各种其余技术配合完成，以下列举了物联网产业发展中涉及的几项技术。获取各类信息，将物理量、化学量以及生物量的物理信号转化成数字信号，同时，能有效地对信号进行处理...