智能傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃

智能傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃

準(zhǔn)確把握全球移動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)格局的演進(jìn)趨勢，推動2G/3G物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)遷移轉(zhuǎn)網(wǎng)，建立NB-IoT（窄帶物聯(lián)網(wǎng)）、4G（含LTE-Cat1，即速率類別1的4G網(wǎng)絡(luò)）和5G協(xié)同發(fā)展的移動物聯(lián)網(wǎng)綜合生態(tài)體系，在深化4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋、加快5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)上，以NB-IoT滿足大部分低速率場景需求，以LTE-Cat1（以下簡稱Cat1）滿足中等速率物聯(lián)需求和話音需求，以5G技術(shù)滿足更高速率、低時延聯(lián)網(wǎng)需求。充分發(fā)揮移動通信轉(zhuǎn)售企業(yè)快速、靈活的響應(yīng)機(jī)制和跨行業(yè)優(yōu)勢資源能力，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等垂直行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域開展移動物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)創(chuàng)新，促進(jìn)與實體經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展。加快云管邊端協(xié)同的服務(wù)平臺建設(shè)支持基礎(chǔ)電信企業(yè)建設(shè)移動物聯(lián)網(wǎng)連接管理平臺，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)能力開放，支持物聯(lián)感知設(shè)備快速接入，支撐海量并發(fā)應(yīng)用場景；引導(dǎo)行業(yè)應(yīng)用企業(yè)搭建設(shè)備整合智能化、設(shè)備及數(shù)據(jù)管理智能化、系統(tǒng)運(yùn)維智能化的垂直行業(yè)應(yīng)用平臺，逐步形成移動物聯(lián)網(wǎng)平臺體系，進(jìn)一步降低移動物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的開發(fā)成本和連接復(fù)雜度，滿足復(fù)雜場景應(yīng)用需求。鼓勵有能力的企業(yè)建設(shè)開放實驗室，為中小企業(yè)提供測試、驗證及開發(fā)支持等服務(wù)。中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況（一）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸成熟，應(yīng)用成本降低，行業(yè)初現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用2009年，我國提出感知中國，標(biāo)志著我國物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)化發(fā)展的元年。在此以后，物聯(lián)網(wǎng)被列入國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，國家層面先后發(fā)布多個專項基金、規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。經(jīng)過十余年的推動，支持物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的傳感器技術(shù)、平臺技術(shù)逐漸成熟，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的成本迅速下降，各個行業(yè)出現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)化落地的動力，行業(yè)發(fā)展逐漸從政府主導(dǎo)轉(zhuǎn)向企業(yè)主導(dǎo)。當(dāng)前，平臺型科技巨頭已經(jīng)初步完成在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)布局，針對場景的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用進(jìn)入概念驗證階段。（二）中國物聯(lián)網(wǎng)市場增速超全球，占比保持全球最大體量中國信通院《物聯(lián)網(wǎng)白皮書（2020年）》數(shù)據(jù)顯示，截至2020年，我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模突破1．7萬億元，十三五期間物聯(lián)網(wǎng)總體產(chǎn)業(yè)規(guī)模保持20%的年均增長率，在連接數(shù)方面，2019年中國物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)為36．3億，預(yù)計到2025年我國物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將達(dá)到80．1億，年均復(fù)合增速14．1%。根據(jù)IDC預(yù)測，2022-2026年中國物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將保持13．2%的復(fù)合增長率，超過全球市場增速，預(yù)計至2026年，中國在全球物聯(lián)網(wǎng)市場占比為25．7%，繼續(xù)保持全球最大物聯(lián)網(wǎng)市場體量。（三）中國物聯(lián)網(wǎng)支出未來主要流向硬件市場未來五年中國物聯(lián)網(wǎng)市場在軟件、硬件、服務(wù)和連接的支出都呈現(xiàn)穩(wěn)步增長的趨勢。據(jù)IDC2021年預(yù)測，中國物聯(lián)網(wǎng)支出在五年預(yù)測期內(nèi)主要流向硬件市場，至2025年中國物聯(lián)網(wǎng)市場硬件支出占比約40%。全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。當(dāng)前全球物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)、應(yīng)用、服務(wù)處于高速發(fā)展階段，物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)持續(xù)發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)體系正在構(gòu)建，產(chǎn)業(yè)體系處于持續(xù)完善階段。根據(jù)IDC報告，2021年全球物聯(lián)網(wǎng)支出將達(dá)到7，542．8億美元，并有望在2025年達(dá)到1．2萬億美元，2021-2025年復(fù)合增長率達(dá)11．4%。根據(jù)IoTAnalytics預(yù)測，2022年物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)量預(yù)計將增長18%，達(dá)到144億活躍連接，預(yù)計到2025年將有大約270億臺聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。健全移動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈鼓勵各地設(shè)立專項扶持和創(chuàng)新資金，支持NB-IoT和Cat1專用芯片、模組、設(shè)備等產(chǎn)品研發(fā)工作，提高芯片研發(fā)和生產(chǎn)制造能力，滿足規(guī)模出貨需求；打造NB-IoT完整產(chǎn)業(yè)鏈，提供滿足市場需求的多樣化產(chǎn)品和應(yīng)用系統(tǒng)；進(jìn)一步降低NB-IoT模組成本，2020年降至與2G模組同等水平；加大Cat1芯片和模組研發(fā)工作，推動模組成本降低，促進(jìn)規(guī)模應(yīng)用。主要目標(biāo)準(zhǔn)確把握全球移動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)格局的演進(jìn)趨勢，推動2G/3G物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)遷移轉(zhuǎn)網(wǎng)，建立NB-IoT（窄帶物聯(lián)網(wǎng)）、4G（含LTE-Cat1，即速率類別1的4G網(wǎng)絡(luò)）和5G協(xié)同發(fā)展的移動物聯(lián)網(wǎng)綜合生態(tài)體系，在深化4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋、加快5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)上，以NB-IoT滿足大部分低速率場景需求，以LTE-Cat1（以下簡稱Cat1）滿足中等速率物聯(lián)需求和話音需求，以5G技術(shù)滿足更高速率、低時延聯(lián)網(wǎng)需求。到2020年底，NB-IoT網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)縣級以上城市主城區(qū)普遍覆蓋，重點(diǎn)區(qū)域深度覆蓋；移動物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)達(dá)到12億；推動NB-IoT模組價格與2G模組趨同，引導(dǎo)新增物聯(lián)網(wǎng)終端向NB-IoT和Cat1遷移；打造一批NB-IoT應(yīng)用標(biāo)桿工程和NB-IoT百萬級連接規(guī)模應(yīng)用場景。打造移動物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)桿工程建設(shè)移動物聯(lián)網(wǎng)資源庫，開展創(chuàng)新與應(yīng)用實踐案例征集入庫工作，提供交流推廣、投融資需求對接等服務(wù)；從資源庫中遴選一批最佳案例打造移動物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)桿工程，通過標(biāo)桿工程帶動百萬級連接應(yīng)用場景創(chuàng)新發(fā)展；進(jìn)一步擴(kuò)展移動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的適用場景，拓展基于移動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)和新模式。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)概述物聯(lián)網(wǎng)的概念最早于1991年由美國麻省理工學(xué)院KevinAshton教授提出。隨著計算機(jī)技術(shù)以及通訊技術(shù)的日漸成熟，物聯(lián)網(wǎng)迎來了發(fā)展機(jī)遇，美國、日本、歐盟以及中國等多個國家和地區(qū)相繼提出物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，將其作為未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要推動力。工信部2011年發(fā)布的《物聯(lián)網(wǎng)白皮書》中將物聯(lián)網(wǎng)定義為：物聯(lián)網(wǎng)是通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的拓展應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)延伸，它利用感知技術(shù)與智能裝置對物理世界進(jìn)行感知識別，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸互聯(lián)，進(jìn)行計算、處理和知識挖掘，實現(xiàn)人與物、物與物信息交互和連接，達(dá)到對物理世界實時控制、精確管理和科學(xué)決策目的。物聯(lián)網(wǎng)的層級架構(gòu)可分為感知層、傳輸層、平臺層和應(yīng)用層。行業(yè)智能傳感硬件業(yè)務(wù)處于感知層，網(wǎng)絡(luò)通信硬件業(yè)務(wù)處于傳輸層，邊緣計算硬件可在感知層、傳輸層、平臺層進(jìn)行應(yīng)用。感知層用于識別物體或環(huán)境狀態(tài)，并采集、捕獲信息。由RFID標(biāo)簽、傳感器、攝像頭、二維碼標(biāo)簽、讀寫器、識讀器、GPS等傳感元器件以及傳感網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，通過傳感器等設(shè)備獲取物理世界信息，并通過傳輸技術(shù)傳遞數(shù)據(jù)。傳輸層負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。具體而言，感知層的信息經(jīng)由網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)能夠識別的信息后傳達(dá)到傳輸層，傳輸層再通過互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)各類通信協(xié)議與技術(shù)實現(xiàn)物理世界與數(shù)字世界的對接。數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)主要由2/3/4/5G、NB-IoT等蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)，和WiFi、藍(lán)牙、ZigBee、LoRa等非蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)組成。平臺層是物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理和信息交互計算的平臺，主要以PaaS平臺為主，以軟件為核心，為應(yīng)用服務(wù)提供開發(fā)、運(yùn)行和管理環(huán)境。平臺層向下通過傳輸層和感知層，對終端收集到的信息進(jìn)行處理、分析和優(yōu)化等，向上服務(wù)于應(yīng)用層，為應(yīng)用服務(wù)商提供應(yīng)用開發(fā)的基礎(chǔ)平臺，是實現(xiàn)應(yīng)用的橋梁。應(yīng)用層提供基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的豐富應(yīng)用。應(yīng)用層將物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與行業(yè)信息化需求進(jìn)行深度結(jié)合，完成物理信息的協(xié)同、共享、分析、決策等功能，形成廣泛智能化應(yīng)用的解決方案，從而實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)在眾多不同領(lǐng)域的運(yùn)用。物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)低功耗廣域網(wǎng)發(fā)展概況（一）廣域網(wǎng)與低功耗廣域網(wǎng)簡介根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)傳輸距離的不同，物聯(lián)網(wǎng)可分為局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)。局域網(wǎng)通信距離相對較短，一般在200米范圍內(nèi)，適用于室內(nèi)、低移動性場景，如智慧家居、智能倉庫等；廣域網(wǎng)通信范圍大，可達(dá)15公里以上，適用于大范圍、移動性場景，如智能制造、智慧農(nóng)業(yè)、智慧能源、智慧城市等。廣域物聯(lián)網(wǎng)包括基于免授權(quán)頻譜的LoRa、Sigfox等技術(shù)以及基于授權(quán)頻譜下的2/3/4/5G蜂窩通信、NB-IoT等技術(shù)構(gòu)筑的物聯(lián)網(wǎng)。其中，低功耗廣域網(wǎng)（簡稱LPWAN）是一種以低速率進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信的無線通信技術(shù)，具備低帶寬、低功耗、遠(yuǎn)距離等特性，可以滿足物聯(lián)網(wǎng)通信中對于覆蓋和續(xù)航的不同技術(shù)要求。在廣域物聯(lián)網(wǎng)場景中，低功耗廣域網(wǎng)可以滿足長距離、低功耗的需求，傳輸距離在復(fù)雜的城市環(huán)境中可以超過傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)，空曠地域甚至高達(dá)15公里以上，且穿透性較強(qiáng)，適用于惡劣環(huán)境，支持窄帶數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)通信成本極低。由于該網(wǎng)絡(luò)通常采用低數(shù)據(jù)傳輸速率，加上網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中引入多種節(jié)電技術(shù)，基于低功耗廣域網(wǎng)的設(shè)備功耗極低，電池供電可以支撐數(shù)年甚至十年以上。不同的無線通信技術(shù)在傳輸速度、功耗、安全性、組網(wǎng)能力等方面存在著較大差異。行業(yè)業(yè)務(wù)產(chǎn)品主要服務(wù)于廣域物聯(lián)網(wǎng)場景，其中智能傳感設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)通信設(shè)備主要服務(wù)于低功耗廣域網(wǎng)場景。（二）低功耗廣域網(wǎng)市場規(guī)模根據(jù)GSMA預(yù)測，2022年低功耗廣域網(wǎng)連接數(shù)將超越傳統(tǒng)的2G、3G及4G網(wǎng)絡(luò)，成為物聯(lián)網(wǎng)連接中的主導(dǎo)技術(shù)。根據(jù)GlobalMarketInsight統(tǒng)計，全球LPWAN市場規(guī)模2022年超過50億美元，預(yù)計2023-2032年將以約50%的復(fù)合增長率增長，至2032年將超過3，500億美元。隨著大量的低功耗廣域網(wǎng)技術(shù)涌現(xiàn)以及應(yīng)用案例的推廣，經(jīng)過近幾年的發(fā)展，目前國內(nèi)外已經(jīng)形成了以LoRa、Sigfox和NB-IoT/eMTC為主導(dǎo)的技術(shù)路線。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)調(diào)研機(jī)構(gòu)IoTAnalytics的監(jiān)測數(shù)據(jù)，2021年采用以上技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)占所有低功耗廣域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的份額超過96%。其中NB-IoT與LoRa分別以47%和36%的全球市場份額占據(jù)前兩名，兩者合計占比83%，是低功耗廣域網(wǎng)通信領(lǐng)域的主導(dǎo)技術(shù)。（三）低功耗廣域網(wǎng)競爭格局目前，全球低功耗廣域網(wǎng)的部署雖然以LoRa、Sigfox和NB-IoT/eMTC為主導(dǎo)，但是基于非授權(quán)頻譜的LoRa、Sigfox技術(shù)和應(yīng)用相對成熟，并且得到了產(chǎn)業(yè)界和金融界的大力支持，加入LoRa、Sigfox通信網(wǎng)絡(luò)生態(tài)的企業(yè)日益增加。而傳統(tǒng)運(yùn)營商主導(dǎo)的NB-IoT/eMTC網(wǎng)絡(luò)也在快速推進(jìn)，NB-IoT/eMTC可以基于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的升級快速切入，但是由于低功耗廣域網(wǎng)的應(yīng)用對終端的生命周期要求較長（通常為5-10年），因此早期的LoRa、Sigfox占據(jù)了時間窗口先機(jī)。在發(fā)展時間方面，LoRa網(wǎng)絡(luò)的部署和應(yīng)用時間較早。2013年，Semtech發(fā)布了第一代LoRa芯片，并于2014年推出第一個試驗移動網(wǎng)絡(luò)。2017年，NBIoT芯片、模組陸續(xù)推出。相較NB-IoT/eMTC，LoRa因其商業(yè)應(yīng)用的時間較早，已積累相當(dāng)數(shù)量的用戶基礎(chǔ)。雖然LoRa芯片專利技術(shù)主要由Semtech掌握，但得益于LoRa是一個開放的全球化標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)，產(chǎn)業(yè)鏈中的各環(huán)節(jié)均有大量企業(yè)參與，這種技術(shù)的開放性、競爭與合作的充分性促使LoRa快速發(fā)展，帶來生態(tài)繁榮。在市場參與度方面，LoRa網(wǎng)絡(luò)的參與者類型更加多元化，除傳統(tǒng)的電信運(yùn)營商參與建設(shè)外，其他企業(yè)也可參與LoRa網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。在技術(shù)特征方面，LoRa與NB-IoT的技術(shù)參數(shù)相近，其廣覆蓋、低功耗、大連接、低成本的特點(diǎn)均契合低功耗廣域網(wǎng)的要求，但二者布網(wǎng)方式的差異性弱化了二者的競爭關(guān)系。NB-IoT主要依賴于傳統(tǒng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)，在發(fā)達(dá)地區(qū)通信穩(wěn)定性高，但在偏遠(yuǎn)地區(qū)信號覆蓋欠佳。LoRa布網(wǎng)靈活，部署運(yùn)營成本低，適用于搭建戶外環(huán)境、工業(yè)園區(qū)等需要長周期低功耗數(shù)據(jù)監(jiān)測的網(wǎng)絡(luò)覆蓋場景。這種布網(wǎng)差異使得LoRa與NB-IoT形成一定程度的互補(bǔ)關(guān)系。對于下游應(yīng)用企業(yè)，定制化項目出于成本與數(shù)據(jù)安全性考慮往往優(yōu)先選擇采用LoRa技術(shù)搭建私有網(wǎng)絡(luò)。隨著廣域物聯(lián)網(wǎng)需求端的挖掘，應(yīng)用導(dǎo)向型的生態(tài)模式使平臺層與應(yīng)用層的價值日益凸顯，適合自建網(wǎng)絡(luò)的LoRa技術(shù)在數(shù)據(jù)管理服務(wù)及資產(chǎn)運(yùn)營上擁有相對優(yōu)勢。綜上，在未來較長時間內(nèi)，NB-IoT與LoRa兩種通信技術(shù)在全球廣域物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?qū)L期互補(bǔ)共存。目前，NB-IoT在國內(nèi)低功耗廣域網(wǎng)領(lǐng)域仍占據(jù)主流地位，市場參與者以傳統(tǒng)通信運(yùn)營商為主。2021年，LoRa被國際電信聯(lián)盟（ITU）正式批準(zhǔn)成為低功耗廣域網(wǎng)的通信標(biāo)準(zhǔn)，隨著LoRa技術(shù)的快速發(fā)展，未來全球各地LoRa網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及終端設(shè)備的部署數(shù)量將快速增長，進(jìn)一步推動廣域物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的完善和行業(yè)市場競爭格局發(fā)展。（四）低功耗廣域網(wǎng)主要運(yùn)營商中國電信成立于2002年，是國內(nèi)三大通信運(yùn)營商之一。中國電信于2017年啟動NB-IoT布局與建設(shè)，截至2020年8月，中國電信已部署超過41萬NBIoT基站，全國NB-IoT整體覆蓋率超過97％。中國移動成立于1997年，是國內(nèi)三大通信運(yùn)營商之一。中國移動于2017年開始發(fā)展NB-IoT業(yè)務(wù)，截至2018年6月，中國移動已經(jīng)實現(xiàn)全國346個主要城市城區(qū)NB-IoT連續(xù)覆蓋。截至2019年底，中國移動NB-IoT基站保有量達(dá)23．2萬。中國聯(lián)通成立于2001年，是國內(nèi)三大通信運(yùn)營商之一。中國聯(lián)通于2017年開始NB-IoT的規(guī)模商用部署，于2018年5月完成30萬個NB-IoT基站升級，全國范圍均有覆蓋。德國電信成立于1995年，是歐洲最大的電信運(yùn)營商之一，旗下品牌TMobile為美國四大電信運(yùn)營商之一。德國電信于2017年在德國啟用NB-IoT商用，截至2022年12月，德國電信通過與其他運(yùn)營商漫游協(xié)作的方式在全球超30個國家及地區(qū)提供NB-IoT通信服務(wù)。威瑞森電信設(shè)立于2000年，是美國最大的移動運(yùn)營商之一。于2019年推出NB-IoT計劃，其NB-IoT網(wǎng)絡(luò)同年已覆蓋全美92%以上人口。F．OrangeOrange前身為法國電信，成立于1988年，是法國最大的電信運(yùn)營商之一，同時也是非洲的主要運(yùn)營商之一。Orange2017年已初步完成法國全國范圍的LoRa網(wǎng)絡(luò)部署，目前已覆蓋超3萬座城市、超95%的法國人口。SK電訊前身為韓國行動電信，成立于1984年，是韓國最大的電信運(yùn)營商之一。SK電訊于2016年即完成基于LoRa的全韓國網(wǎng)絡(luò)部署，已覆蓋99%的韓國人口。氦元素平臺為NovaLabs于2019年開始運(yùn)營的基于LoRa的共享網(wǎng)絡(luò)社區(qū)。其利用LoRa網(wǎng)關(guān)覆蓋廣、安裝便捷、網(wǎng)關(guān)鋪設(shè)成本低等特性發(fā)動由普通民眾共建、共享的全球化LoRa網(wǎng)絡(luò)部署。目前平臺已基本完成歐洲、北美主要城市的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。（五）低功耗廣域網(wǎng)的共享網(wǎng)絡(luò)模式1、共享網(wǎng)絡(luò)模式簡介傳統(tǒng)運(yùn)營商市場主要由政府主導(dǎo)，由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商向政府購買授權(quán)頻段，建立通信基站，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋并將通信服務(wù)銷售給用戶。LoRa產(chǎn)業(yè)生態(tài)的擴(kuò)展，加上開源軟硬件的發(fā)展，一些組織開始探索共享商業(yè)模式，將自發(fā)性、分散化的應(yīng)用逐漸化零為整，擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋規(guī)模。其中典型的案例為荷蘭的TTN（TheThingsNetwork）組織與美國的氦元素平臺（TheHeliumNetwork）。在基于LoRa技術(shù)的共享網(wǎng)絡(luò)模式下，網(wǎng)絡(luò)提供商可使用ISM頻段，通過購買網(wǎng)關(guān)設(shè)備并安裝于自有物業(yè)的樓頂、園區(qū)等即可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)覆蓋，并將網(wǎng)絡(luò)流量銷售至終端用戶。氦元素平臺通過引入基于區(qū)塊鏈激勵機(jī)制，將數(shù)字資產(chǎn)作為獎勵形式發(fā)放給參與共享網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)的網(wǎng)關(guān)鋪設(shè)者，同時網(wǎng)絡(luò)使用者通過購買并消耗以上數(shù)字資產(chǎn)獲得網(wǎng)絡(luò)流量以開展物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。通過數(shù)字資產(chǎn)獎勵及消耗機(jī)制，氦元素平臺在2021年迎來了爆發(fā)，網(wǎng)關(guān)數(shù)從2020年末的1．4萬快速增長到45萬。截至2022年底，超過180個國家及地區(qū)開始部署氦元素平臺的網(wǎng)關(guān)，平臺累計部署的網(wǎng)關(guān)數(shù)量超98萬臺。氦元素平臺區(qū)塊鏈為構(gòu)建無線基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)建了一個去中心化的模型，為形成大規(guī)模的基于LoRa網(wǎng)絡(luò)的低功耗物聯(lián)網(wǎng)覆蓋提供了一種安全且經(jīng)濟(jì)高效的方式。2、共享網(wǎng)絡(luò)模式具備成本優(yōu)勢與靈活延展的特點(diǎn)傳統(tǒng)通信運(yùn)營商通常需要巨額資金投入以支持基站建設(shè)、初期用戶的引入以及后續(xù)的基站維護(hù)。對于網(wǎng)絡(luò)提供商，相較于建設(shè)大型基站的網(wǎng)絡(luò)部署模式，基于網(wǎng)關(guān)的共享網(wǎng)絡(luò)無需負(fù)擔(dān)高昂的固定成本，網(wǎng)關(guān)設(shè)備運(yùn)行功耗極低，具備天然的運(yùn)營成本優(yōu)勢；對于網(wǎng)絡(luò)使用者，在流量資費(fèi)方面，共享網(wǎng)絡(luò)資費(fèi)較傳統(tǒng)通信運(yùn)營商明顯下降，具備較強(qiáng)的價格競爭力。氦元素平臺物聯(lián)網(wǎng)資費(fèi)以美元計價，每十萬個數(shù)據(jù)包費(fèi)用折合1美元。共享網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商還可通過網(wǎng)絡(luò)漫游方式提供網(wǎng)絡(luò)延展性，更好地滿足下游客戶的通信需求。以氦元素平臺為例，其通過與Actility、Senet、X-TELIA等北美物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營商建立了漫游合作關(guān)系，提升LoRa網(wǎng)絡(luò)在北美地區(qū)的通信質(zhì)量及覆蓋范圍，并通過與物聯(lián)網(wǎng)軟硬件企業(yè)的合作提升了共享網(wǎng)絡(luò)的增值服務(wù)能力。共享網(wǎng)絡(luò)模式的成本優(yōu)勢及靈活性更符合物聯(lián)網(wǎng)碎片化應(yīng)用的現(xiàn)實需求，有助于挖掘物聯(lián)網(wǎng)下沉市場潛力。3、共享網(wǎng)絡(luò)支持物聯(lián)網(wǎng)連接應(yīng)用，未來市場空間廣闊共享網(wǎng)絡(luò)基于LoRa通信技術(shù)，主要載體為LoRa網(wǎng)關(guān)，支持下游LoRa物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的通信需求。據(jù)Semtech披露，截至2022年9月，全球LoRa網(wǎng)關(guān)部署超過500萬臺，全球LoRa終端節(jié)點(diǎn)超過2．7億個。據(jù)IoTAnalytics測算，2020年全球低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）節(jié)點(diǎn)數(shù)約4．5億臺，2021年約6．6億臺，預(yù)計2026年將達(dá)到27．16億臺，2021-2026年復(fù)合增長率32．7%。截至2022年12月末，氦元素平臺接入網(wǎng)關(guān)數(shù)超98萬臺，較2021年底的45萬臺增長超100%。共享網(wǎng)絡(luò)商業(yè)模式有力推動了LoRa網(wǎng)絡(luò)覆蓋，為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供基礎(chǔ)建設(shè)。未來隨著終端節(jié)點(diǎn)鋪設(shè)量的增加，物聯(lián)網(wǎng)終端市場空間不斷增長。物聯(lián)網(wǎng)硬件市場概況物聯(lián)網(wǎng)硬件是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的重要載體，物聯(lián)網(wǎng)的功能實現(xiàn)通常要求硬件具備信息采集、處理、連接等能力，以實現(xiàn)智能感知、交互、大數(shù)據(jù)服務(wù)等功能，通常包括計算、通信、傳感等功能模塊及設(shè)備。根據(jù)IoTAnalytics統(tǒng)計，2021年企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)總體支出增長22．4%，達(dá)到1，579億美元，預(yù)計2022年全球物聯(lián)網(wǎng)支出將增長23%。其中，物聯(lián)網(wǎng)硬件支出占比35%，物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)支出占比36%，物聯(lián)網(wǎng)軟件支出占比26%。根據(jù)億歐智庫對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)價值分布的測算，傳感及通信硬件生產(chǎn)商在產(chǎn)業(yè)鏈價值分布中占比約30%-40%，通信服務(wù)提供商占比約5%-10%，垂直行業(yè)應(yīng)用解決方案（含智能硬件）占比約30%-40%。（一）邊緣計算硬件市場概況作為云計算的重要補(bǔ)充，邊緣計算當(dāng)前已經(jīng)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中扮演著不可或缺的角色。隨著邊緣計算的發(fā)展，一方面，越來越多的技術(shù)原廠投身其中，使邊緣計算的硬件能力得到快速提升，以覆蓋更廣泛的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景；另一方面，隨著邊緣計算的廣泛采用，其應(yīng)用成本也在進(jìn)一步降低，邊緣計算具備廣闊的發(fā)展空間和市場前景。根據(jù)IDC2022年發(fā)布的《全球邊緣計算支出報告》，至2022年，全球在邊緣計算上的支出預(yù)計將達(dá)到1，760億美元，較2021年增長14．8%。硬件和服務(wù)支出將占所有邊緣支出的85%。企業(yè)和服務(wù)提供商在邊緣解決方案的硬件、軟件和服務(wù)上的支出預(yù)計將在2025年達(dá)到近2，740億美元。1、單板計算機(jī)市場概況單板計算機(jī)是基于印制電路板構(gòu)建的微型計算機(jī)，包括微處理器、內(nèi)存、以太網(wǎng)、輸入/輸出接口等。單板計算機(jī)幫助開發(fā)者將其產(chǎn)品設(shè)計快速推向市場，而無需付出較高的開發(fā)新硬件成本，開發(fā)者能更專注于軟件創(chuàng)新，因此越來越多地應(yīng)用于人工智能算法的開發(fā)。單板計算機(jī)需求增長的最重要因素之一是工業(yè)自動化的普及。單板計算機(jī)兼具數(shù)據(jù)采集、處理和指令輸出等功能，在工業(yè)自動化中主要應(yīng)用于生產(chǎn)設(shè)備的智能控制，即根據(jù)預(yù)置的算法與實時的數(shù)據(jù)對生產(chǎn)設(shè)備下達(dá)指令，使工業(yè)控制更加精細(xì)、高效。機(jī)器人技術(shù)、可編程邏輯控制器（PLC）、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集以及其他各種新技術(shù)的引入導(dǎo)致工業(yè)自動化程度的提高，而工業(yè)自動化又可通過提高生產(chǎn)力和效率來降低總體制造成本。基于此，工業(yè)自動化在全球增速強(qiáng)勁，并強(qiáng)勢推動未來單板計算機(jī)市場的增長。根據(jù)美國商業(yè)資訊統(tǒng)計，2020年全球單板計算機(jī)市場的市場規(guī)模為27．87億美元，預(yù)計到2027年將達(dá)到48億美元。預(yù)計全球單板計算機(jī)市場在預(yù)測期內(nèi)的復(fù)合年增長率為8．08%。2、邊緣計算服務(wù)器市場概況邊緣計算服務(wù)器是承載邊緣計算的功能的服務(wù)器設(shè)備。常見的邊緣計算服務(wù)器由計算、存儲相關(guān)硬件、網(wǎng)絡(luò)模塊及邊緣計算軟件組成，可為人工智能計算提供高性能及快速響應(yīng)能力，增強(qiáng)數(shù)據(jù)的實時智能處理和深度學(xué)習(xí)能力。根據(jù)IDC《全球邊緣支出指南》預(yù)測，2024年全球邊緣計算市場將達(dá)到2，506億美元，2019-2024年預(yù)測期內(nèi)的復(fù)合年增長率為12．5%。到2024年，服務(wù)（包括專業(yè)和配置服務(wù)）將占所有邊緣支出的46．2%。硬件為第二大技術(shù)類別，占支出份額的32．2%，而其余21．6%將用于邊緣相關(guān)軟件。從國內(nèi)市場來看，根據(jù)IDC發(fā)布的《中國半年度邊緣計算服務(wù)器市場（2022年上半年）跟蹤報告》顯示，2022年上半年，中國邊緣計算服務(wù)器整體市場規(guī)模達(dá)到16．8億美元，預(yù)計全年將達(dá)到42．7億美元，同比增長25．6%。IDC預(yù)計，2021-2026年中國邊緣計算服務(wù)器市場規(guī)模年復(fù)合增長率將達(dá)到23．1%，高于全球的22．2%。（二）網(wǎng)絡(luò)通信硬件市場概況1、通信模組市場概況通信模組需要對不同芯片、器件進(jìn)行再設(shè)計與集成，涉及多種通信協(xié)議/制式、體積、功耗與工藝，核心部件通常為基帶處理器及射頻模塊，可用于網(wǎng)關(guān)、基站或內(nèi)置于硬件設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行通信，從而實現(xiàn)硬件設(shè)備與云端服務(wù)器的互通互連。根據(jù)MarketWatch預(yù)測，全球物聯(lián)網(wǎng)通信模組市場規(guī)模2021年為41．88億美元，到2028年將達(dá)到99．6億美元，復(fù)合年增長率為13．2%，市場空間廣闊。根據(jù)中國信通院預(yù)測，到2022年中國蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組市場規(guī)模為231．8億元，占無線通信模組比例為49．8%，復(fù)合增速達(dá)到28．92%；低功耗廣域網(wǎng)模組市場規(guī)模為157．9億元，占無線通信模組比例為36．2%，復(fù)合增速達(dá)到60．12%；局域物聯(lián)網(wǎng)模組市場規(guī)模為75．8億元，占無線通信模組比例為16．3%，復(fù)合增速達(dá)到12．53%。2、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)市場概況物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)與路由器原理相似，由于本地設(shè)備和技術(shù)具有不同的接口，需要通過網(wǎng)關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換以適應(yīng)的協(xié)議和外部網(wǎng)絡(luò)連接。例如家庭路由器通過將局域網(wǎng)到互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議套件（TCP/IP）與廣域網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）連接從而實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)連接。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)聚合來自物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中設(shè)備的傳感器數(shù)據(jù)，在傳感器協(xié)議之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并向處理節(jié)點(diǎn)傳輸，其亦向終端節(jié)點(diǎn)傳達(dá)來自處理節(jié)點(diǎn)的指令。根據(jù)GlobalMarketInsight統(tǒng)計，2020年全球物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)市場價值達(dá)75億美元，預(yù)計到2027年將超過200億美元，預(yù)測期內(nèi)復(fù)合年增長率超過15%。邊緣部署將成為物聯(lián)網(wǎng)集成和與連接設(shè)備的關(guān)鍵組成部分。據(jù)GSMA統(tǒng)計，亞太地區(qū)或?qū)⒊蔀槿蜃钪匾奈锫?lián)網(wǎng)市場，預(yù)計到2025年將達(dá)到110億的設(shè)備連接量?；谶B接設(shè)備數(shù)迅速增長，亞太地區(qū)對物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的需求也將大幅增加。（三）智能傳感硬件市場概況1、傳感器市場概況由于起步晚基礎(chǔ)弱，我國工業(yè)傳感器存在核心元器件技術(shù)缺失、創(chuàng)新能力弱等問題，國內(nèi)工業(yè)傳感器廠商競爭主要集中在低端市場，高端市場被美國、德國、日本等外資企業(yè)長期占據(jù)。近年來，隨著國產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展及相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策助力，國產(chǎn)傳感器正在快速追趕，向高端市場進(jìn)發(fā)。當(dāng)前，傳感器正在向智能化、微型化、多功能、低功耗、高精度等方向發(fā)展，傳感器的高端化趨勢是市場規(guī)模增長的重要驅(qū)動力。根據(jù)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)NextMoveStrategyConsulting預(yù)測，2019-2030年，全球傳感器行業(yè)規(guī)模將從1，638．4億美元增長至4，262．0億美元，行業(yè)增速長期保持在5%以上，市場空間廣闊。2、智能傳感設(shè)備市場概況智能傳感設(shè)備是一種涉及測量技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、計算技術(shù)、信息處理技術(shù)、微電子學(xué)和材料科學(xué)等多種學(xué)科結(jié)合的新型傳感器系統(tǒng)。相比于傳統(tǒng)傳感器，智能傳感設(shè)備增加了微處理器元件，能夠通過算法模型修正采集的數(shù)據(jù)，有效提升在數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性與可靠性，且能夠同時采集多種維度的信息，具備更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力。部分智能傳感器還可集成傳輸功能，可對采集、處理好的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。根據(jù)MarketsandMarkets的報告《按類型、技術(shù)、最終用戶行業(yè)和地區(qū)劃分的智能傳感設(shè)備市場（2022-2027年）》預(yù)測，全球智能傳感設(shè)備市場規(guī)模預(yù)計將從2022年的458億美元增長到2027年的1，045億美元，復(fù)合年增長率為17．9%。工業(yè)4．0及物聯(lián)網(wǎng)的普及將有助于智能傳感器的廣泛使用，國防、汽車、醫(yī)療、智慧工業(yè)、智慧樓宇和消費(fèi)類電子是智能傳感設(shè)備的主要應(yīng)用領(lǐng)域。除以上應(yīng)用外，氣象與環(huán)境監(jiān)測也是智能傳感設(shè)備的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一。氣象與環(huán)境傳感器可實現(xiàn)氣象與環(huán)境數(shù)據(jù)的自動觀測和傳輸，觀測的項目包括溫度、濕度、氣壓、風(fēng)、雨、能見度、云高、雷電、天氣現(xiàn)象等等，服務(wù)領(lǐng)域涵蓋國民經(jīng)濟(jì)各個方面，主要包括氣象局、航空、減災(zāi)防災(zāi)、水利水文、交通、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。根據(jù)MarketsandMarkets預(yù)測，2021年至2027年，全球環(huán)境傳感器的市場規(guī)模將從14億美元增長至27億美元，復(fù)合增長率為10．3%。（四）物聯(lián)網(wǎng)硬件行業(yè)競爭格局物聯(lián)網(wǎng)硬件屬于技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，涉及傳感、通信、計算、交互等多種硬件功能，具有技術(shù)選擇多、產(chǎn)品種類及形態(tài)豐富、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛等特點(diǎn)，目前尚未出現(xiàn)橫跨全產(chǎn)業(yè)鏈的大規(guī)模企業(yè)。行業(yè)內(nèi)競爭主要集中在各個細(xì)分功能領(lǐng)域，如通信模組領(lǐng)域的廣和通、移遠(yuǎn)通信等。當(dāng)前全球物聯(lián)網(wǎng)第一大技術(shù)來源國為中國。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計，截至2021年12月15日，中國物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專利數(shù)量為200，268項，占全球物聯(lián)網(wǎng)專利數(shù)量的45．58%。從專利數(shù)量來看，中美兩國是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新的主要陣地。從我國物聯(lián)網(wǎng)專利申請數(shù)量的省份分布來看，廣東省物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專利的申請數(shù)量最多，截至2021年12月15日，共計申請33，637項；其次是江蘇省，共計申請21，608項。我國物聯(lián)網(wǎng)硬件產(chǎn)業(yè)主要分布在長三角、珠三角及環(huán)渤海地區(qū)，以上地區(qū)專業(yè)人才多、海內(nèi)外資本投入量大且具有龐大的消費(fèi)市場，電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)，地方企業(yè)間競爭充分。從價值鏈角度，不同環(huán)節(jié)的競爭程度差異較大。生產(chǎn)制造商的競爭最為激烈，主要由于國內(nèi)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈成熟，生產(chǎn)環(huán)節(jié)門檻較低，只需要簡單的貼片、焊接設(shè)備及模具即可完成生產(chǎn)，因而我國物聯(lián)網(wǎng)硬件制造商數(shù)量眾多，產(chǎn)品及服務(wù)同質(zhì)化嚴(yán)重，市場競爭激烈；研發(fā)設(shè)計環(huán)節(jié)一般對企業(yè)的技術(shù)實力和資本投入有較高要求，同時針對產(chǎn)品性能要求嚴(yán)格，需要較多人力物力投入，門檻較高，且不同企業(yè)的研發(fā)重點(diǎn)具有差異性；銷售環(huán)節(jié)主要依賴企業(yè)的品牌聲譽(yù)及渠道能力，其中品牌聲譽(yù)來自企業(yè)的技術(shù)實力及差異化服務(wù)能力，銷售渠道要求企業(yè)投入一定的渠道開拓及維