2010年物联网发展研究报告

　　1.物联网的发展趋势

　　1.1物联网的简介

　　物联网(The Internet of things)的概念是在1999年提出的，比尔盖兹在华盛顿湖畔的智能化豪宅，联想、长虹等国内厂商推出的闪联标准，国内外运营商推出的手机支付、路灯监控等M2M应用都是物联网的雏形。

　　物联网应用中首先被广泛使用的是“M2M”(Machine-to-Machine)应用。M2M指的是各类物体通过有线和无线的方式，在没有人为干预下实现数据通信。这些物体可能是工业设备、电表、医疗设备、运输车队、移动电话、汽车、贩卖机、家电、健身设备、楼宇、大桥、公路和铁路设施等等。这些物体将配备嵌入式的通信技术产品，通过各类通信协议和其他的设备及IT系统交换信息，提供连续的、实时的和具体细节的信息，到达人类无法得到的大量信息。广义的M2M 也包括人和机器(Mobile-to-Machine)间的应用。

　　1.2物联网迈入高速发展期

　　埃森哲认为，经过过去几年的技术和市场的培育，物联网即将进入高速发展期，它是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，是一个全新的技术领域，同时也给IT和通信带来了广阔的新市场。

　　在物联网产生之前，IT和人类基础设施开启智能化之路，都为物联网的出现奠定了坚实的基础。

　　IT能力在1980年以前，一直局限在主机和后台计算中心，在80年代之后，逐步从后台移向前台和桌面，支撑作业处理和分析能力，由此，PC和局域网应运而生。之后，随着互联网的出现，IT能力从桌面扩展到支撑价值链和商业合作伙伴，支撑着服务和协调。2000年后，智能设备的不断涌现使得IT能力从对人的支撑扩展到对物体的支撑，实现了物体之间的通信和协作，物联网在此初见端倪。

　　而人类的基础设施的演进路线也极其相似。90年代以前，基础设施建设能力仅停留在建造钢筋混凝土的基础设施阶段。90年代以后，随着基础设施建设的重点移向国家信息基础建设，信息高速公路等信息基础建设成为了国家发展政策的重点和产业发展的基础。2000年后，随着技术和市场的成熟，实物基础建设和信息基础建设逐步融合，使得世界基础结构发生了翻天覆地的变化，智能城市的建立不再是纸上谈兵，并日益向全面协作、相互关联和智能化发展，物联网随之进入到人们的视野中。

　　“物联网”概念的问世,打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施和IT基础设施分开：一方面是机场、公路、建筑物,而另一方面是数据中心，个人电脑、宽带等。而在“物联网”时代，钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施。.在此意义上，基础设施更像是一块新的地球工地，世界的运转就在它上面进行，其中包括经济管理、生产运行、社会管理乃至个人生活。

　　目前，计算机和手持设备是IT的主体，而数量规模庞大的生活消费品，包括车辆、家电及其他生活实物用品将在未来从各个维度从后台支撑人类的IT需求。研究机构iDate估计，“全球将有1亿9千万的机器设备将于2012年通过物联网进行连接和共享信息”。独立市场研究机构Forrester预测，到2020年，物物互联业务与现有的人人互联业务之比将达到30∶1，下一个万亿级的通信业务将是物物互联。根据预测，到2035年前后，我国的传感网终端将达到数千亿个;到2050年，传感器将在生活中无处不在。这就是物联网中智能设备的规模效应。

　　1.3物联网的广泛应用

　　物联网的通信方式开启了B2B和B2C的服务改革，让“机器开口说话”。原先充斥着大量无谓的信息待处理，时刻消耗着看似取之不尽的计算能力，消耗大量的电能，排放大量的二氧化碳。正是这些“机器自动生成(制造)的信息”的出现催生了物联网，物联网的出现也为在技术和业务以及政府监管层面更好地规范化、标准化这个产业，结合绿色计算和云计算技术，应对信息“污染”和“能耗”的问题。物联网的普及实现减少成本，优化业务流程和在设备出现故障之前就预先制止等商业应用。其最显著的特点，是使物品的供应链具备智能，使各种物品在生产、流通、消费的各个过程都具备智能，直至使智能遍及整个生态系统，这不仅可以提高管理的效率，更重要的是大大提高了物品和各种自然资源使用的效率，使广泛的节能进入IT时代，引发一场绿色科技革命，有效实现节能减排。其中包括让机器操纵汽车、掌控船舶运输，进行绿色计量从而改善消费观念并减少能源滥用，在机器出现故障前进行远程维修，成千上万个房间里的电器设备可以进行统一管理，城市水资源的浪费可以减至最低，而大气污染也将被监测，等等。

　　哥本哈根气候峰会在2009年12月举行，许多国家希望达成一份具有约束力的二氧化碳减排协议。与此同时，各国都陆续将物联网的建设上升到国家战略的层面，旨在通过物联网的应用实现节能减排，成就低碳经济。依靠这一网络技术将生产要素和供应链进行深度的重组，以实现投入更少、成本更低和效率更高的发展，以及更少物耗、更多绿色、更加智能化的工业化。而物联网作为低碳经济革命的技术创新之一，是要在能源流的整个过程中提高能源生产率和降低二氧化碳的排放，比如在能源流的转化环节，通过建立兼容并包各种能源的能源互联网或智能电网，提高工业、建筑、交通中的能源利用效率。低碳经济社会的特点是要建立能源互联网，使得不同形式、不同时空的能源可以得到聪明的使用。这既可以大幅度地减少能源消耗和二氧化碳排放，同时又可以大幅度地提高人们的生活质量和便利性。

　　同时，物联网为人民生活应用上引入了一种革新的服务方式，为顾客提供愉快和惊喜，包括当客户度假时对宠物饲养器进行规划和检查，让客户能够与冰箱交流然后决定要买些什么，可以在办公室远程调节家里温度以避免下班回家感觉不适，等等。通过操作和控制某些“实物”，使之通过有线和无线的方式“互联”在一起，形成一张提供崭新突破体验的大“网”。

　　同时，物联网被广泛地应用到各行各业的服务中，驱使各行各业走向信息数字化和商业流程的自动化。比如，在过去，通信和高科技服务、金融服务、公告服务、产品提供和能源提供都是互不关联、互相割裂的，而物联网正是会在将来打破它们之间的壁垒，使之日益为客户提供融合的服务体验。以无处不在的互联网和一系列高科技术为标志的数字经济积极地打破顾客、企业、竞争对手和合作伙伴之间的界限，提供数字化和快速传输和大量的数据存储，提高信息传播的安全性，实现商业流程的自动化。

　　1.4物联网当前市场及前景预计

　　就物联网的市场现状来看，低价的无线射频识别器(RFID)和感应器开始充斥市场，移动运营商开始关注物联网市场，数据访问的带宽不断增加，大量物联网软件陆续出现，而物联网应用需求呈现强劲势态。 

　　根据2008年1月发布的M2M Sourcebook，就物联网技术的部署现状而言(见上图)，许多物联网技术是跨行业部署的，物联网技术使得很多行业进入新的市场，连入物联网的设备数量以指数级别增长，尤其在基建、能源、公用设施和零售业最为明显，其他也包括医疗、银行、保险和政府服务等等。而远程读表是物联网的第一个重要的应用，许多行业通过远程读表来降低人力成本，提高数据准确度，提升效率。此外，许多行业开始使用物联网能力实现远程设备监控和维护。可见，物联网已经悄无声息地融入到各行各业，潜移默化地影响着人们的生活。

　　可以预见的是，物联网应用市场前景一片光明。体积更小更便宜的专用的物联网芯片和技术以及自我调节的网络通信能力将要出现，各行业将通过更精细的管理和数据降低生产和运营成本，提高效率。同时，政府也将提出“绿色”的产品和服务要求。届时，由于医疗费用居高不下，就需要更新的低价手段，这将是对物联网提出的更新更高的要求，可持续发展将成为全人类的重要命题。

　　据M2M Sourcebook分析，物联网应用市场收入递增，物联网需要部署大量的移动设备，越来越多的物体将连入移动网络，同时，为物联网服务的移动终端的品种和数量也将大幅增加。 

　　此外，M2M Sourcebook的数据还透露(见上图)，移动物联网市场规模也将不断壮大，收入在未来几年将大幅提高，自动读表的相关收入在近期仍将占主导地位，而其他应用和收入也将迅速提升份额。

　　至于网络接入，“M2M连接”将迎来迅速增长，建立一个由互联M2M智能传感器组成的类似“互联网”的网络。根据埃森哲对于互联网和M2M在西欧的渗透对比可知，在1997年至2001年连接至互联网的PC使用者的年复合增长率超过61%。在这首次浪潮过后，预计下次浪潮，即2008年至2012年互联的M2M设备收入的年复合增长率将超过42%。可以说，“成指数增长的微型处理器将很快使机器智能等同于人类智慧”。而根据摩尔定律，“过去微型处理器性能的改善已经表明，大约每隔18-24个月半导体设备上的晶体管数量将翻倍”。

　　而物联网的未来趋势将呈现为大量的物联网支撑平台将被部署，越来越多的新设备、工具和家用电器直接具备IP和与互联网连接的能力将得以实现，而政府将对汽车的排放、燃气、安全等更加严格的政策规定，加速淘汰破坏环境的技术，满足全民保健的需要。

　　埃森哲认为，物联网技术并非新生，在一些行业中已经得到应用。经过过去几年的技术和市场的培育，物联网即将进入高速发展期。在物联网收益方面将实现：

　　·节约运营成本

　　·增加收入来源

　　·满足政府的各类政策规范

　　·提高客户服务的满意度和实现贴身服务

　　·对资产的有效监控

　　同时，埃森哲认为，支撑物体相互通信的关键技术，例如RFID、传感器、嵌入式天线及无线宽带网络逐渐成熟，并有融合趋势，保证了物联网的基本技术手段。同时，物联网技术呈现更小、更成熟、更便宜的特点，使得物联网应用可以广泛推广。随着物联网技术标准和通信协议业已成型和规范，以及可持续发展和绿色经济的要求给物联网提供了政策上的倾斜等这些契机和扶植，物联网必然呈欣欣向荣之态。

　　2.运营商在物联网时代的角色

　　2.1物联网生态环境

　　物联网使信息数字化，并使信息能够在移动手持终端、个人电脑、其他设备和公司信息系统或互联网中进行交换。其服务的关键要素包括：智能传感器、通信链接和M2M应用三方面。

　　智能传感器是指嵌在任何设备当中的包含在解决方案里的物理元素，例如：RFID标签识别器、GPS单元、GPRS无线模块等。智能传感器一般会被安装在行业设备、远程医学装置、物流设备、数据家庭和自动售货机等等。这显然将由硬件提供者提供可连接的硬件部分和嵌入终端设置及设备。

　　通信链接是实现数据通过移动的、固定的或者临近的连接传送到中央M2M平台的过程，通过无线数据通信网络把它们自动采集到中央信息系统，实现实物的识别，进而通过开放性的计算机网络实现信息交换和共享，实现对实物的“透明”管理。这就需要像埃森哲这样的企业承担整合M2M的解决方案及集成部分的责任，也需要网络运营商提供移动、固定或传感网络的通信服务，带动物联网应用产生的通信需求。

　　随后，通过M2M解决方案详尽分析信息之后，对智能传感器提供警示、报告和控制。M2M应用将体现在用户界面上，客户可以通过移动手持终端、个人电脑等设备看到，并对远程实物进行控制。在中国，还没有明确的M2M服务提供者，暂时假想它是通过M2M平台向居民和商人提供M2M服务的，同时，它必须是一个关注垂直市场细分的专业公司。

　　2.2运营商挑战和机遇

　　物联网生态系统复杂，物联网服务开始出现，但是谁能把物联网整体能力提供给客户呢?

　　运营商作为通信网络的建设和运营者，在物联网的建设方面具有得天独厚的优势，可以尽早整合产业链资源，从而推动物联网产品的成熟普及。同时规范传输网络协议，从而推动IPv6协议普及。此外，还可从构建云计算的中央处理单元入手，与产业链各方共同努力推动物联网的成熟。

　　就中国而言，三大通信运营商现有的M2M产品尚不成熟，仅提供3G和GRPS远程监控、远程控制等领域的具体的产品，而产品缺乏体系化和系统化，且大部分仅具有感应和传输功能，并不具备物联网智能化处理的要求。

　　其次，互联网、通信网和广电网已经构成了物联网的骨干传输网络，但与互联网通行TCP/IP协议不同，物联网现有的RFID射频技术、短距离无线传输技术尚无统一标准。同时存在现有的IPv4协议的地址容量受限的问题。

　　此外，需要提升中央处理能力。物联网智能化处理需要通过不同功能的M2M系统之间的信息链路共享，由中央处理单元协同各系统共同运作，将智能感应融入到整个社会的运转之中。中央处理单元应建立在分布式云计算基础上，以提供高速计算能力和容灾备份功能，保障整个物联网络的正常运转。

　　经埃森哲分析研究发现，网络运营商、公用事业公司和制造商/零售商能够较好地利用现有潜在能力，管理一个传感器/通信网络。其中，网络运营商在销售和物联网解决方案管理方面具有对现有能力再利用的强大竞争优势。其拥有现有服务导向的CRM能力和顾客所有制，即面向大顾客群、锁定顾客关系方面是其他公司所不可匹敌的。同时它们主导市场的潜力以及设立行业标准的机会远大于其他行业，并可以此影响物联网未来的发展。此外，它们在提供物联网服务时可以依赖它们强势的品牌认知，为跨行业的物联网服务已做好了充足的准备。它们可以提供信息集中型服务，将从一个或多个设置或来源搜集而来的信息进行阐释/整合，例如：远程智能传感器测试，户外动态数字广告，绿色计量，等等。