物联网发展的驱动力包括:(1)技术升级。例如公用事业、共享单车连接方式由 2G 升 级为 NB-IoT,物品追踪由 2G 升级为 eMTC 等。(2)产业升级(高价值行业)。通过物 联网,实现梯联网、工业制造、环境监控等行业领域的功能升级和运营效率提升。(3) 新产业挖掘(高价值行业)。例如辅助/自动驾驶、无人机、智慧农牧业、智能门锁、智 慧家庭等。
参考观研天下发布《2018年中国物联网行业分析报告-市场运营态势与发展趋势预测》
物联网市场机会巨大,但市场亟需走出碎片化时代。在需求明确、应用规模可复制的应 用场景集中火力重点突破,是行业共同努力的方向。目前可看到规模可复制的典型应用 和场景约为 10 亿个。连接数巨大、与智能控制器相关的行业接力发展将是未来物联网 发展的趋势路径。1.智慧水务
痛点:水表作为供水企业与客户联系的重要纽带,其安全、可靠、准确计量和科学、规 范管理十分重要。长期以来,供水行业在运营管理中存在许多痛点,如供水设施故障导 致的漏损问题、水表故障导致的贸易纠纷问题、人工费用上升导致的运营成本增加问题 等等。其中,产销差是供水企业最大的痛点。据中国城镇供水排水协会 2016 年《城市 供水统计年鉴》统计,2015 年国内 603 个建制市供水企业平均产销差率为 20.72%, 按照 2015 年 603 个建制市供水量 415 亿立方米计算,2015 年 603 个建制市产销差水量(即管网漏损、计量损失、盗用水、无收益用水等)约 86 亿立方米,相当于每年漏 损掉三峡水库五分之一的库容量。产销差主要来自几个方面,首先是是物理漏损,主要 是供水管网的漏损,这类漏损由于管网大多埋于地下而不易及时发现:其次是表观漏损, 主要是水表计量误差;最后是免费及非法用水等。目前,大多数供水企业都是通过人工以 1 至 2 个月甚至更长时间为周期抄读一次水表,发现问题的周期长、历史用水状况无 法还原,需耗费大量人力物力解决纠纷。
价值:抄表成功率可提升至 99.5%;提供水质监测服务;节省人力成本;漏水降低 4%;推动阶梯水价实施。
连接空间:目前我国智能水表又主要以低端的 IC 卡水表为主,无线远传智能水表仅占 整个智能水表市场的不到 20%。随着智能水表渗透率逐步提高以及水务需求的提升,无 线远传水表所占比重也将逐步提高,预计至 2020 年智能水表连接数达 2.2 亿。
龙头企业:水表市场集中度逐渐提升。目前全国水表生产企业多达 600 多家,产量能达10 万台以上规模的预计仅 10 家左右。前三名企业市场份额约占中国水表 40%左右。水 表实力企业也积极建立起全国业务。三川水表、宁波水表、宁波东海等实力表厂企业, 全国供货。三川水表与 1400 家水司建立业务联系,并投资部分水司。
2.燃气抄表
痛点:传统燃气抄表效率低、成本高。具体来看:(1)抄表难、收费难、缴费难。传统 的人工抄表,一个工人户内抄表一天按 80-100 户算,一个 30 万用户的中小燃型气公司, 单单抄表外勤工人就需要 150-200 人,人工成本、管理成本居高不下;(2)供气和用气 安全。管网供销差、输配漏损是企业效益的另一大天敌。燃气管网又同时关乎燃气安全, 管网腐蚀、漏气、压力过大、温度过高及用户的不安全用气行为,需通过实时远程监控, 及时解决,才可预防与消除危险。因此,燃气企业急需技术手段加强监控,实时对终端异常发出报警,或进行远程管阀控制;(3)阶梯价和节能减排。近年来天然气价格改革不断深化,非居民用气价格不断市场放开,居民用气阶梯价也已在全多地进行实施。随 着复杂价格计算,频繁的调价,需要精准的计量依据,传统管理模式已经不再适用。
优点:目前中国的燃气表市场存量中,各类智能表具占据了 30~40%,其中大部分是 IC 卡预付费智能表,真正意义的远程自动抄表气表比例不高,依照通信作业模式划分,主 要包括普通机械表、IC 卡预付费表、有线远传表、短距离无线表、GRPS 物联网表。
NB-IoT 燃气表将是智能燃气表升级方向。NB-IOT 技术具有广覆盖、高穿透等特点,链 路较 2G 提升百倍,地下室无死角;低功耗,配锂电池可用 10 年;容量大,较 2G 容量 提升 50-100 倍;低成本,规模化商用后模组成本可降至 1-5 美元/个;授权频段,安全 性高。
智能燃气表的用气数据、电量、信号、阀门状态、异常情况等可以通过气表内置的 NB-IoT 通讯模组接入到 NB-IoT 网络,传输到 IoT 连接管理平台,然后上传到后台采集和业务 系统平台;后台系统平台将数据包进行解析,解析出的用户用气数据在用户账户内完成 结算,并通过客服系统的相关新媒体渠道推送给用户,用户能实时获取自己的用气账单, 并能远程完成账户的充值。
龙头企业:在智能燃气表行业,国内销售规模较大的上市公司包括金卡股份、积成电子、 威星智能、先锋电子、和新天科技。目前,这 5 家企业已全部进军 NB-IoT 燃气表。
3.智能门锁
智能门锁是指在传统机械锁的基础上改进的,在用户安全性、识别性、管理性方面更加 智能化、简便化的锁具。智能门锁是门禁系统中锁门的执行部件。智能门锁区别于传统 机械锁,是具有安全性、便利性、先进技术的复合型锁具。
痛点:当前智能锁存在安全隐患问题和续航问题。在通讯端,WIFI、Zigbee 等方式安 全性较低,容易攻破;电池续航是智能锁亟待解决的瓶颈问题之一,目前常用的电池有 5 号碱性电池、锂电池,目前主流厂家主要使用 WIFI、Zigbee 等方案,待机时间 1 年 左右,甚至更短,这给应用带来很大的不便,同时也为智能锁的功能扩展带来不便(如 实时视频等)。
NB-IoT 的优势显著:1、直接连电信基站,信号稳定,永不掉线;2、不需要网关,降 低了硬件成本,降低了安装维护成本、降低教育用户成本;3、超低功耗;4、不需要外 接网络,适合用在没有网络的农村和偏远地区;5、开锁信息随时监控,实时胁迫报警。
连接空间:中国智能锁市场总体渗透率较低,但 2016 年开始进入高速发展阶段。由于中国家庭更多的使用防盗门,因此中国区域销售的智能锁普遍能联动天地钩,安全性能 较高。2016 年全球市场智能锁产业规模达到 1100 万套。预计到 2020 年全球智能锁产业规模将达到 5100 万套。目前全球智能锁主要销售区域集中在韩国、日本及中国等地。 从市场渗透率来看,日韩最高达到 80%,欧美次之达到 25%,中国仅 2%但提升最快。
2016 年中国智能锁零售市场正式爆发,进而带动中国智能锁市场进入快速发展时期。
2016 年,中国智能锁行业整体销量超过 350 万套,预计到 2020 年,中国智能门锁销量将突破 3200 万套。
近两年中国智能锁行业仍以消费者普及和教育为主,市场渗透率不足 2%。未来随着智 能锁消费市场的成熟,预计到 2020 年,我国智能锁市场渗透率将达到 19.75%,大幅 缩小与日韩等成熟市场的差距。
4.智慧停车
随着我国经济不断增长,人民生活水平不断提高,城市汽车拥有量急剧上升,城市开放式的路边停车管理难度也越来越大。如果高效合理管理好路边停车,就能够有效缓解停车 难问题。目前路边停车管理模式和技术经历了第一代人工管理、第二代咪表泊车管理、 第三代传统无线智能停车管理(Zigbee 等),正在向第四代 NB-IoT 智能停车管理模式 演进。智慧停车可有效提高停车周转率、改善泊车体验、减少收入损失、缓减交通拥塞。
连接空间:智慧停车市场广阔,商业价值高。根据华为预测,2020 年路边停车位数量将达到 2400 万。
5.智慧路灯
能耗管理已成为城市路灯重点,物联网智慧路灯将是未来方向。智能路灯承载着城市安全、节能和高效维护的愿望,已经走过了 7 年多的发展历程,但至今未能规模化部署, 究其原因,技术上主要是因为当前的互联技术无法满足随处分布的路灯的“互联”需求。 NB-IoT 技术的出现,可让路灯随时随地接入,快速实现规模化“互联”,从而推进智能 路灯规模化部署,使当前的“互联”问题迎刃而解。
物联网智慧路灯可远程控制每一个路灯(开/关/亮度调节)、实时获取路灯状态、远程配 置路灯定时器、远程软件升级、远程故障修复,凭借以上功能,成为城市路灯发展方向。 据统计,照明物联网的商业价值在于更低的能源消耗(最多实现 40%的二次节能)、更 低的维护成本(降低 90%的维护人力成本)。
智慧路灯参与企业包括 PHILIPS、海纳天成、中微光电子、泰华智慧、大云物联、网新 易盛等路灯行业公司。
6.共享单车
NB-IoT 成为共享单车升级新方向。共享单车是通过物联网手段,解决城市交通最后一公里的问题。ofo 与摩拜单车都在积极主动地对其共享单车进行升级,这其中最为关键 的就是在物联网技术领域方面的更新。目前共享单车普遍采用的基于 2G 网络制式的智 能锁,耗电比较高,即使依赖车上的发电装置为电子锁供电,一旦供电系统出现问题, 智能单车就会变成僵尸单车,无法供用户使用。NB-IOT 可有效解决共享单车当前粗放 管理、耗电、连接等痛点。具体来说:NB-IoT 应用终端将在非数据发送周期内会进入 深度睡眠工作模式,从而节省功耗,可用时间更长;其次,NB-IoT 信号穿墙性远远超 过现有网络,即使用户身处隧道或地下停车场,也能利用 NB-IoT 技术顺利开关锁;最 后,NB-IoT 可以连接更多设备,比传统移动通信网络连接能力高出 100 倍以上,意味 着同一个地点 ofo 可以连接更多的单车,避免用户无法登陆及无法解锁的问题。
7.智慧烟感
小场所和个人家庭是智慧烟感应用的主要市场。据统计,94%火灾发生在三级管理单位(小场所),公安部消防局强制要求小场所安装独立式烟雾报警器,行政强制性烟感安 装将推动行业发展;个人家庭是智慧烟感应用的另一大场景,全国家庭户数达 4.3 亿户,其中城市家庭 2.6 亿户,因此烟感市场空间约为 2.6 亿个。目前国内家庭渗透率低,但随着人们安全意识的提高,未来潜力较大。
8.智慧畜牧
牛联网通过提升发情检测率,快速实现畜牧业收益。全球奶牛存栏量 7.4 亿,行业存在 挑战,具体包括:奶牛发情期难以预测,错失发情期,带来损失;奶牛管理智能化程度 低,人力成本高,费时费力;生产过程黑盒化,无法获取奶牛健康状况,难以精细化管 理。
NB-IoT 方案可实现基本信息管理、发情实时检测、数据实时统计、奶牛实时定位、轨 迹实时查询、实时电子围栏。牛联网的客户受益包括奶牛的繁殖率、产奶量有效提升, 发情漏检率、人力成本显著下降。
9.智能井盖
智能井盖助力解决“城市顽疾”。在遍布城市角落的井盖管理方面,为解决因井盖丢失、 缺损、非法打开等情况导致的井盖吞人伤人事故,目前先进的方式是现有普通井盖上加 装倾斜角及加速度传感器,当井盖被非法打开时,传感器会通过 NB-IoT 网络传输至智 慧井盖系统中心及推送至工作人员手机 App。工作人员在接收信息后,现场查看,并将 处理情况通过手机 App 反馈至中心机房,指挥中心管理员作出相应处理。
全国每年新增井盖数量、每年更换量总计至少在 1000 万套以上。
10.白色家电
中国大陆已是全球最大的白色家电生产基地,家电产业正在向网络化、智能化、节能环 保方向发展。中国生产白电约占全球白电产能的 60%~70%,其中空调器约占全球 80% 产能,电冰箱和洗衣机约占 50%左右。我国已成为家电出口大国,2016 年我国空调、 电冰箱、洗衣机总销量中,出口占比分别为 41%、36%和 31%。家电行业是技术密集 型产业,涉及机械、电子、化工、环保等领域科技成果,网络化、智能化、节能环保是 全球家电行业发展的主题,这些技术理念已逐步贯穿到产品开发、市场营销、企业战略 等各环节。经历过去 30 年高速发展,今后,以技术、质量、服务为代表的非价格竞争 方式将成为家电企业在竞争中取胜的新突破口。
智能家电就是将微处理器、传感器、网络通信技术引入家电设备后形成的家电产品。网络通信是家电智能化应用的基础。在通信方式上,家电企业做过很多尝试,当前普及率 极高的方式是 WiFi。但 WiFi 通信方式在功耗、信息安全、硬件成本、覆盖范围等方面 并未实现相对完善的解决方案。主要问题包括:(1)接入问题:每台售出的家电,都需 要安装人员或消费者进行设置,每家 WIFI 名称不统一,接入配置无法统一化完成,人 力安装成本无形上升;(2)在线问题:安装完成后,会出现掉线现象,或由于路由重启、 重置等其它问题造成的无法连网问题。(3)安全问题。数据在传输过程中被破解、盗用 风险高;(4)信号覆盖问题;(5)功耗问题。
NB-IoT 是智能家电通讯的理想方案。具体体现在:(1)接入优势,NB-IoT 是由电信运 营商提供统一网络接入的技术,是全球标准通信技术,支持全球漫游。每台安装 NB-IoT 通信模组的家电,在售出时只需经用户授权开通,可直接经电信运营商网络接入家电厂 家自有或其它第三方的业务云,使接入配置统一化成为可能,可有效降低人力安装成本。(2)信号和定位优势。NB-IOT 广覆盖、大连接特点可解决家电安装分散、安装位置条 件复杂等网络覆盖问题,更易实现接入并保持长久在线。NB-IoT 是基于蜂窝移动通信 网络的广域覆盖技术,如果家电配备电池供电,则可在售前物流、家电回收等环节实现智能家电的状态和位置跟踪,进而可协助厂商开展更高效便捷的供应链管理和家电回收 管理。(3)安全方面。NB-IoT 的电信网络是基于授权频谱组建、具有双向通信鉴权和 加密能力的网络,其抗干扰能力、数据安全性、技术服务等方面有高安全保障。NB-IoT 可协助确保家电合法接入、并保障数据传输的完整与安全性。(4)能耗方面。NB-IoT 正常功耗低于 WiFi,同时提供多种网络在线模式一一类似手机的待机模式(DRIX 模式)、 省电待机(eDRX 模式)、节电模式(PSM 模式),智能家电可依据自身功耗需求选择和转 换在线模式以满足智能家电未来越来越严苛的节能、环保要求。
主流家电厂商,如海尔、美的均采用“云服务+IoT”模式,深入推进智能家电产品研发和商用。
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