过去几年，物联网(IoT)令人兴奋，初创企业和老牌企业都看好该行业。早期的投资逐渐得到回报，智能恒温器、可穿戴健身设备和其他发明已成为主流。随着新的物联网产品正在开发或即将推出，例如医疗监控系统和汽车传感器，一些分析人士认为，物联网有望实现更大的收益。半导体公司可能会从物联网的扩展中受益，甚至可能比其他行业的公司受益更多。随着智能手机市场的增长趋于平稳，物联网将成为重要的新收入来源。鉴于大量潜在机会，麦肯锡最近与全球半导体联盟(GSA)合作，对物联网进行更深入的研究，重点关注可能阻碍进展的风险。除了收集事实证据外，还对半导体行业和邻近行业的高管进行了研究和访谈。研究表明，物联网对于半导体公司来说确实是一个重要的机会——虽然该行业仍处于起步阶段，但他们现在应该着手解决这个问题。然而，我们还发现，物联网增长的时机和规模可能取决于行业参与者能否迅速解决几个障碍，包括安全保护不足、客户需求有限、市场分散、缺乏标准以及各种技术障碍。虽然半导体公司在其他新兴技术领域也遇到了类似的问题，但它们已准备好成为解决这些问题的先锋。另一个重要的见解与半导体公司本身的性质有关。他们对硅的持续关注使他们能够在许多行业中获利，但由于芯片只占价值链的一小部分，硅可能不是物联网的最佳选择。半导体公司必须提供全面的解决方案，例如，除了硬件之外，还涉及安全、软件或系统集成服务的解决方案。与任何重大变化一样，此举也伴随着一些风险。但它帮助半导体公司从组件供应商转变为解决方案提供商，以充分利用物联网。新的发展源泉麦肯锡全球研究所最近表示，到2025年，物联网将在全球范围内产生4万亿至11万亿美元的价值。这些庞大的数字反映了物联网在消费者和B2B应用程序中的变革潜力。价值创造将来自支持物联网的技术公司提供的硬件、软件、服务和集成活动。分析师还认为，目前的物联网用户群（连接设备的数量）在70亿至100亿之间。预计未来几年这一数字将以每年15%至20%的速度增长，到2020年将达到260亿至300亿。与这些预测一致，我们采访的许多高管表示，物联网将通过刺激对微控制器、传感器、连接和内存的需求，显着提高半导体行业的收入。他们还指出，物联网为网络和服务器带来了增长机会，因为所有新设备和服务都需要额外的云基础设施。总体而言，物联网正在帮助半导体行业保持或超过过去十年报告的3%至4%的平均年收入增长率。鉴于智能手机市场的增长放缓趋势一直是过去几年的主要驱动力，这些结果尤为重要。我们的采访确实揭示了物联网是半导体行业最大的增长动力，还是只是几个重要因素之一。当受访者质疑物联网是否会引发对新产品和服务的需求，或者它是否只会增加对现有集成电路的需求时，这一点尤为重要。同样，我们的调查显示，全球半导体联盟子公司的高管对物联网的潜力持不同看法，48%的人表示它将成为半导体行业的三大增长动力之一，而17%的人将其列为最重要的动力。尽管物联网带来了巨大的商机，但一些半导体公司仍不愿在这一领域进行重大投资。最大的问题是物联网中的产品往往只吸引利基市场并且销量相对较低。由于个别产品的投资回报率相对较低，一些半导体公司限制了他们在物联网专用芯片上的研发支出，并倾向于转向现有产品。例如，无线SoC领域的玩家可能会为物联网提供重新设计的无线处理器和芯片组，而微控制器领域的玩家则倾向于将低端处理器和网络芯片组捆绑在一起，以争夺同样的机会。随着物联网市场的成熟和规模的扩大，半导体公司可能会更积极地寻求新方法。然而，在继续前进之前，他们应该首先确定哪些垂直领域和应用程序正在快速增长，并评估他们的市场何时证明进行大量投资是合理的。虽然半导体公司可能会在许多IoT垂直领域获得增长，但六个最有前途的市场（我们选择将其作为研究重点）包括：可穿戴设备，例如健身设备智能家居应用，例如自动照明和加热医疗电子、工业自动化，包括远程服务和预测性维护、联网车辆、智能城市等任务，以及协助交通控制和公共部门其他任务的应用程序。未来的挑战与许多其他高科技创新一样，物联网已经引起了媒体的关注。对联网汽车和智能手表的兴趣比比皆是。虽然我们不想低估物联网的潜力，但我们的研究提出了六个可能阻碍其发展的问题：对用户数据的安全和隐私保护不足没有单一“杀手级应用程序”就难以创造客户缺乏一致的标准利基市场激增导致市场碎片化的产品和创建专用芯片的无利可图的环境获取更多价值影响物联网功能的技术限制这些问题并非不可克服，如果半导体公司愿意在其中发挥积极作用，则完全有可能解决这些问题。安全和隐私：高风险、高后果大多数受访者认为，安全是物联网应用增长的重要要求。有人称它为“关键推动因素”，声称许多开发人员和公司最初在创建物联网设备时低估了它的重要性。“在你的应用程序或产品达到一定规模之前，安全并不是一个关键问题，但一旦达到一定规模并且可能发生第一起事件，它就成为最重要的问题，”他指出。我们的调查结果与受访者认为安全是阻碍物联网成功的最大挑战的访谈结果一致。最近对联网汽车系统的攻击也凸显了解决联网设备、车辆和建筑物安全挑战的重要性。然而，鉴于物联网涉及众多应用程序和垂直领域，每个应用程序和垂直领域都有自己的问题和需求，确保它的安全并非易事。例如，健身可穿戴设备可能只需要相对基本的安全措施（例如基于软件的解决方案）来确保消费者隐私。然而，控制更关键功能的物联网应用程序，包括医疗电子和工业自动化，需要更高级别的安全性，包括基于硬件的解决方案。大多数接受调查的高管都同意，保护物联网所需的技术已经可用。然而，他们担心大多数安全产品的分散性，他们希望确保参与者保护整个物联网堆栈（云、服务器和各种设备），而不是只关注一个领域。正如一位高管所说：“整体安全性是由其弱点决定的。”半导体公司可以通过提供片上安全、片上分区处理器功能或提供全面的硬件和软件服务（包括身份验证、数据加密和访问管理）来协助实施端到端解决方案。那些专注于安全的公司可能能够使用自己的产品来提供全面的解决方案，但其他公司则需要进行收购或与更高级别的参与者建立合作伙伴关系以获得更广泛的软件或云功能。专业知识。例如，一家半导体公司可以向应用程序设计人员或网络设备制造商提供其硬件安全知识，因为这些信息将有助于安全软件的设计。客户需求：开发终端市场许多受访者预见到未来物联网应用比现在的手机更普遍。但其他人则更为谨慎：“没有人真正知道物联网何时会起飞；这是一个明显的难题。如果你不能证明巨大的商机，就很难获得牵引力。”在其他技术领域，一个创新的应用程序或用例（所谓的杀手级应用程序）通常会产生巨大的需求。这发生在2007年，当时iPhone的推出引发了智能手机市场的显着增长。虽然物联网很可能会走这条路，但大多数受访者认为，增长将来自大量有吸引力但规模较小的机会，这些机会采用通用平台而非杀手级应用程序。一些最具创新性的物联网应用程序（以及最有可能刺激客户需求的应用程序）可能来自初创公司。技术行业以外的企业，如零售商、保险公司以及石油和天然气公司，也可能会开发吸引广泛客户群的有趣产品，尽管一些受访者认为这些公司将面临很大困难。如果半导体厂商采取新战略来帮助这些企业蓬勃发展，他们可以间接刺激对物联网设备的需求。例如，初创企业和非科技企业的半导体经验通常有限，因此他们可能更喜欢简单的解决方案和更多的实际支持，包括专门协助板级设计和解决方案集成的现场工程师的指导（从硅到应用）。IoT客户可能还更喜欢一站式解决方案，即具有IoT设备所需的所有相关元素的完整平台，包括连接、传感器、内存、微处理器和软件。对于一些资金有限的小企业来说，这样的平台可能是唯一经济可行的选择。IoT标准：一致性的需求IoT堆栈中的某些层没有标准，而其他层则有许多相互竞争的标准，但没有一个是决定性的。在我们的调查和访谈中，大多数受访者将这种情况视为一个主要问题，一位高管表示：“关键是哪个标准会胜出以及何时实施。”使产品开发和行业增长复杂化，请考虑连接性。低频和中低数据速率设备存在相互竞争且不兼容的连接标准。有这么多选择，产品设计师可能不愿意创造新设备，因为他们不知道他们的选择是否符合未来的标准。同样，最终用户可能不愿意购买可能无法与现有产品或未来同类产品互操作的设备。虽然包括利益集团和行业协会在内的多个组织都在尝试建立标准，但无法预测每个物联网垂直领域将采用哪些标准。面对这种不确定性，半导体制造商应采取对冲策略，在选择替代方案的同时，重点关注被广泛接受的可能性高的标准。在任何情况下，半导体厂商都应积极与试图制定物联网标准的行业协会或其他组织合作，以支持一流的标准。如何解决分散的市场：创建通用平台物联网设备对功率、数据处理速度、外形尺寸、价格和其他方面的要求各不相同。例如，智能水表必须独立于电源运行，即使不是数年，也至少能运行数月。它们还需要广域连接，但数据传输速率可能低于每秒千比特。相比之下，工业自动化中使用的物联网设备通常需要以良好的数据传输速率直接连接到电源，但它们的连接范围小于智能电表。当涉及到单个芯片的开发成本时，设备规格的这些差异变得非常重要。如果考虑典型的集成电路设计成本和产品寿命，半导体公司每年需要出货2000万到7000万颗芯片才能实现收支平衡。只有可穿戴设备等少数细分市场需要那么多芯片，因此为个别应用创建定制解决方案是不可行的。然而，半导体公司不应放弃物联网市场，而应研究一种方法，即根据设备的规格将设备分类为原型，然后创建一个涵盖所有设备的平台。来自多个垂直领域的产品只要具有相似的规格，就可以归为同一原型。例如，许多低成本应用对短距离、中等数据速率连接和有限数据处理有共同的要求。如果半导体公司为适用于此类原型的应用程序创建通用平台，它们将同时增加需求并减少研发支出。平台方法的一个缺点是芯片可能无法为其涵盖的每个应用程序提供最佳性能。捕捉硅以外的价值：软件等领域的机遇半导体公司在技术创新方面享有当之无愧的声誉和卓越表现，他们的一些发明推动了个人计算、移动通信和其他领域的进步。但无论公平与否，他们也因未能从创新中获得全部价值而臭名昭著，而软件公司等其他高科技公司则从设备改进中获利颇丰。我们的分析表明，半导体公司在物联网方面可能面临类似的困境。“对于半导体供应商来说，价值获取一直是一个特殊的挑战，而且由于参与者数量不断增加和商业模式不成熟，这在物联网中尤其困难，”一位接受采访的高管指出。其他受访者表示，大数据和云公司能够在物联网中获得比半导体业务更多的价值。为了解决这个问题，一些半导体公司已经开始创建涵盖多个技术栈的完整解决方案，因为非传统客户（初创公司和技术领域以外的企业）更喜欢这种方式，并且特别喜欢它。现在确定制胜战略还为时过早，但对于追求以下三个机会的公司来说，优势可能会发挥出来。软件。多年来，半导体公司一直在为集成电路提供软件支持，但随着物联网的发展，这一趋势将变得更加重要。许多半导体公司最近都试图通过收购或合作来培养他们的软件技能，而其他公司则专注于提高内部能力。安全。如前所述，物联网需要完整的端到端安全性。半导体制造商一直提供芯片安全解决方案，但他们可能会在其他层面找到更多机会。如果他们可以提供软件产品，他们可以找到无限的机会。系统集成。“今天，大多数玩家都有针对集成系统的部分解决方案，而不是完整的解决方案。那么集成商是谁？”一位面试官说。如果半导体公司提供支持性集成电路系统或应用级软件，他们就可以扮演这个角色，甚至更多，尽管一些受访者指出这可能与他们的核心竞争力有很大不同。技术问题：在挑战中寻找机遇我们调查的三分之二受访者表示，技术问题对物联网的成功几乎没有挑战。其余受访者持两种观点，一半认为技术问题的重要性高于平均水平，另一半认为技术问题是一个重大困难。这些高管可能不同意，因为技术问题因行业和应用而异。例如，受访者同意可穿戴技术需要改进。“可穿戴设备一直存在充电问题。我们不想在旅行时经常充电，”一位高管表示。相比之下，用于智能家居应用的技术已经非常先进，但很少有管理互操作性的标准限制它们的采用。当我们向受访者询问物联网最关键的技术创新时，他们大多关注低功耗和电池寿命。充电时间的显着改善将增加对现有设备的需求，同时也使产品设计人员能够创建新的应用程序。可穿戴计算机、用于农业应用的分布式传感器和用于零售的信标技术只是一些需要改进的应用。电源和电池寿命方面的创新可以采用多种途径，例如设备电源管理、存储技术的进一步发展、无线充电和能量收集。虽然带来领先技术进步的半导体公司将受到青睐，但并非每个参与者都必须专注于创新。提供过时解决方案的公司仍将在物联网中发挥重要作用，因为许多应用程序，尤其是它们所包含的传感器，将继续依赖现有技术。对半导体制造商的启示寻求抓住物联网巨大增长潜力的半导体公司可能被迫在不改变现有运营模式的情况下快速增长，而且这种增长方式可能是错误的。IoT不同于他们之前服务过的任何高科技行业，传统策略可能无法成功吸引新的客户群。面对如此多的风险，半导体公司需要重新评估其业务的各个方面，并可能做出重大改变。从战略角度看，三个战略尤为重要。找到与您的能力相匹配的角色在高度分散的市场中可能存在许多有利可图的物联网商机，半导体公司将需要确定最能代表其能力的有前景的市场。使用平台方法覆盖多个细分市场非常重要，否则研发成本可能会很高。当一家公司选择合适的利基市场时，其最重要的考虑因素之一就是其自身的专业知识。与消费电子公司关系密切且具有完整系统集成能力的半导体厂商最好将精力集中在这些领域，即可穿戴设备和智能家居设备、开发芯片、软件和算法以及设备级设计。他们还可以提供服务器端软件、连接网关和相关基础设施。相比之下，具有高可靠性集成电路和安全性的专业公司可能非常适合为医疗应用提供完整的物联网解决方案。制定稳固的战略以寻找硅以外的价值大多数半导体公司都在探索软件、云和其他服务领域的机会，他们非常清楚他们的芯片仅代表物联网价值链的一小部分。但他们可能还需要考虑更激进的方法来增加他们获取的价值，包括转向新的商业模式。例如，采用基于使用的定价策略将使半导体供应商能够在设备或服务的整个生命周期内产生收入，而不仅仅是在购买芯片时。（这只有在半导体公司愿意为整个系统服务或与系统级参与者有合作伙伴时才有可能。）但是，为了降低风险并避免偏离核心竞争力，他们应该仔细评估新的解决方案。物联网有很多商机这一事实将在评估过程中大有裨益，因为这些公司可以在其中一个商机中测试解决方案，并在进行更广泛的部署之前进行任何必要的调整。审查（并重塑）公司运营模式专注于硬件和嵌入式软件的运营模式有助于半导体公司在许多高科技领域蓬勃发展，但它们可能不太适合物联网客户。例如，现在大多数公司都有几个专注于直销和现场应用工程师的大型业务部门，专注于特定应用的研发计划。更适合物联网的组织结构将强调多市场销售方法，并更多地依赖渠道合作伙伴（如分销商）作为进入市场战略的一部分。这种安排非常适合高度分散的物联网市场，其中包括许多不同的公司，包括许多具有独特需求的小企业。其他可能需要改进的领域包括：研发。从定制芯片到平台方法的转变应该尽快发生，但并不总是需要大量的内部变化。相反，公司可能能够授权其他参与者使用知识产权来创建平台（例如，用于图像处理），从而在不增加开发成本的情况下获得新技术。投资。公司不应在业务部门高管的指导下进行有限数量的大笔投资，而应调查不同市场的大量应用。这种方法有助于公司避免将绝大部分资金分配给核心产品而不是开发新应用程序的常见错误。更换管理层。如果管理层希望员工发展新能力或开发创新产品，那么他们可能需要修改他们的KPI。例如，企业应提供激励措施，鼓励研发部门为多个垂直领域开发芯片平台，例如联网汽车和工业自动化，而不是为单一垂直领域优化集成电路。同样，想要专注于兼并或其他外部联盟的领导者必须更积极地鼓励这种伙伴关系，以帮助公司认识到它们的重要性。我们的调查、访谈和研究表明，半导体行业的高管普遍看好物联网及其改变行业的潜力。更重要的是，他们认识到它有能力帮助整个社会，一位高管称之为“改变和丰富生活的机会”。这种转变的确切形式仍然不确定，广泛采用物联网的时间也是如此。然而，很明显，半导体行业将在其崛起中发挥重要作用。那些在物联网处于起步阶段时立即采取行动的公司将获得最大的收益。
