早在2009年,我国就将物联网列为重点发展战略产业。2018年12月,中央经济工作会议首次将物联网作为新型基础设施提出。2020年4月,国家发改委首次明确了新型基础设施建设(以下简称“新基建”)的范围,包括以5G、物联网为代表的信息基础设施、物联网融合基础设施等。——大数据、人工智能等技术深度应用。设施、创新基础设施,支持科学研究、技术开发等。今年5月,全国两会将“新基建”列入政府工作报告。2020年是“十四五”之年,物联网行业也因为席卷全球的新冠疫情按下了快进键。2020年,我国物联网迎来了第一个“黄金十年”。在新十年伊始,本文将梳理物联网在技术、政策、市场发展过程中的主要特点和关键节点,夯实基础,扬长避短,开启智能网联新时代,进一步融合产业,赋能产业,推动产业释放数字经济新动能。物联网概念演进与技术创新物联网发展至今,通过构建一套集数据感知、采集、传输、计算、分析为一体的数据管理闭环,不断推动着物联网的变革。物理世界进入数字世界,大力发展以数据为核心的数字经济体系,在智慧城市、工业互联网、物联网等重点行业重点形成具有行业特色的解决方案车辆,对数字经济体系的发展起到了重要的引领作用(如图1所示)。图1数字经济体系架构图物联网从最初的感知网络到如今数字经济体系的核心要素之一,实现了从国家战略、行业发展引导、企业经营战略等多维度视角,以及用户业务体验。随着概念的推进,已经形成了一套“顶层设计+具体行业应用”的概念体系,未来将进一步拓展到各个行业。从广义上讲,物联网是指万物互联,万物互联。核心要素有3个:第一,世界上所有具有感知能力、可以联网的东西;第二,以电信和互联网为基础的庞大网络;第三,挖掘数据价值的能力超强的算力。三个维度的技术创新与突破,是物联网蓬勃发展的重要支撑,也对应着新基建中的信息基础设施、综合信息基础设施、创新应用基础设施。一方面,感知技术的进步加速了数字化进程。如今,感知技术正逐步从高精度采集向融合处理和信息交换能力的智能化方向升级;从19世纪开始的机器间有线和无线通信方式的探索,到冷战背景下早期互联网和卫星网络雏形的诞生,再到第五代移动通信技术(5G)的扬帆起航)今天,6G的推出也进入了展望期。同时,计算技术正在助力工业经济数字化发展。以大数据、人工智能、区块链、先进计算为代表的新一代计算技术与传统产业不断融合,以数据中心、智能计算中心为核心的算力基础设施也在充分挖掘数据所产生的价值。物联网,成为价值链的关键核心。在过去十年的产业转型升级中,各国政策导向积极明确,支持关键技术落地,商业应用蓬勃发展。政府战略定位高,着力改善行业发展痛点。在政策方面,国家高度重视物联网的发展,将物联网规划写入国家重大战略文件。各国政府制定物联网政策逐渐呈现出两个特点:一是将物联网发展战略与数字经济社会相衔接,聚焦国民经济关键信息领域,优先发展重点垂直行业;二是注重保障和协调两个方面。Elements,专注于物联网网络安全、数据安全和终端安全。同时,物联网应用场景的碎片化特性决定了设备间必然需要打通数据通道实现数据流动,政府各部门的跨行业协同管理也十分迫切。技术创新快速迭代,加速传统产业结构升级在技术层面,从底层硬件到上层应用,从通信网络到业务集成平台,都取得了长足进步。以网络层的通信技术为例(见图2),近十年通信接入技术遍地开花,形成了丰富的技术资源库,适用于从有线到无线、从远距离到短距离的各种场景-距离等。图2物联网通信技术体系简单示意图同时,各种通信接入技术也在不断演进,速度、功耗、覆盖等相关性能指标不断提升,以满足各种市场需求。首先,在短距离无线通信技术层面,以Wi-Fi为例,从最初的8011.11b发展到现在的8011.11x。截至2019年,Wi-Fi已有近20年的发展历史。其次,随着联网设备的大幅增加和应用场景的多样化,以低成本、低数据量、低能耗和远距离为特征的低功耗广域网(LPWAN)开始兴起受到关注。它最早出现于20世纪末,由于场景限制和2G的到来淡出了市场。随着2009年Sigfox的成立,免授权频谱技术市场再次发展起来,随后LoRa等一系列免授权频谱技术的出现也加速了LPWAN的全面铺开。第三,授权的蜂窝无线通信技术也在不断取得突破。自2009年3GPP开始对LTE技术标准进行细分以来,网络性能指标不断调整,以满足差异化应用场景的需求。比如2014年R12提出Cat.0标准,2016年提出NB-IoT和LTE-M标准,2017年R14推出5G技术标准,2020年R17进一步调整5G,NB-IoT等系统。随着我国2G/3G退网的加速,LTE系列标准和NB-IoT仍将在很长一段时间内发挥作用。最后,NB-IoT(NarrowbandInternetofThings)作为授权频段的典型LPWA技术代表,在过去的十年里经历了频繁的迭代,近年迎来了官方的助力。2020年5月7日,工信部发布《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》,宣布将推动2G/3G物联网业务迁移转移,建立NB-IoT协同发展的移动物联网综合生态系统,4G(包括LTE-Cat1)和5G;随后在7月9日,ITU正式批准NB-IoT作为5G标准,NB-IoT成为mMTC(大规模机器类通信)场景的重要技术支撑。此类举措将为移动物联网创造巨大的增长空间,也将为NB-IoT在LPWA领域的拓展带来市场信心,加速我国物联网产业的发展。市场空间不断扩大,数字经济发展迎来新高峰。通过梳理国际咨询机构对物联网连接的历史预测数据发现,在过去的十年中,全球物联网市场的表现相对稳定,甚至超出了业界的预期。历史阶段。部分机构的预测目标已经完成。2020年,在有利的政策环境下,得益于技术的快速迭代和商业模式的创新,物联网市场将迎来新的发展里程碑。GSMA统计数据显示,截至2018年底,全球蜂窝物联网连接规模超过10亿;2019年,我国突破10亿。2020年1月,全球NB-IoT连接数突破1亿大关,增长动力来自中国;2月,中国NB-IoT连接数突破1亿大关(见图3)。从2013年Rel-13开始,3GPP组织开始制定NB-IoT标准。2016年,第一个NB-IoT标准发布,2020年Rel-16冻结时,NB-IoT正式成为5G标准的核心组成部分。如今,NB-IoT已在全球50多个国家实现大规模商用。未来,全球统一的技术演进和更长的技术生命周期将进一步降低商业化风险,为NB-IoT产业的发展带来更大的力量。.图32010-2025年全球物联网连接规模(来源:GSMA)同时,业界也看好NB-IoT的市场表现。据市场调研机构OMDIA分析,2019年全球包括2G/3G/4G在内的蜂窝模组出货量超过3亿颗,预计2025年将达到6亿颗。其中,LPWA模组出货量包括NB-IoT和LTE-M技术接近2亿,5G接近1000万(见图4)。图42019-2025年全球蜂窝物联网模组出货量(来源:OMDIA)此外,5G将为NB-IoT的发展带来协同效应,形成行业共识。根据易观梅森的预测,5G将助力物联网在应用层的发展。这体现在各个传统领域的联网终端数量急剧增加。2028年,全球物联网5G连接总数将达到1.5亿,其中车联网将是主要应用领域。展望未来,2005年ITU物联网报告第六章题为“2020年的一天”,描绘了未来物联网重塑下社会对2020年生活的美好想象:车辆问题自动预警、汽车全自动保养、智能手表电子支付、饮料机个性化推荐、眼镜接听视频电话等等,现在回想起来,当年想象的应用场景,大部分都实现了。如今,我国物联网经过近十年的探索和积累,带来了更加全面的认识,也赋予了未来更广阔的想象空间和发展空间。随着终端设备普及率和入网率的不断提高,物联网作为一项系统工程,需要感知层、网络层和应用层的协同发展。.此外,物联网数据和设备安全的重要性日益凸显,物联网场景和芯片计算能力的多样化将极大考验终端成本,将产生不同程度的影响。2020年,随着新冠疫情的爆发,危中有机,将推动“新基建”迎来发展高峰。展望下一个十年,相信物联网在政策、技术、市场有利因素等内外部力量的推动下,以“新基建”为快进键,将迎来下一个黄金十年.作者简介:方楠:北京邮电大学马思雨:中国信息通信研究院
