1.2 物聯網應用發展模式

1.2.1 物聯網應用分類

目前，物聯網應用的發展也面臨與互聯網發展初期相似的問題，即如何解決內容應用豐富和商業運營模式的統一。雖然到目前為止互聯網尚無一個固定的發展模式，但通過開放的內容和形式、采用傳統的電視廣告模式以及投資者著眼于長線發展等方式，逐步解決整個互聯網發展的瓶頸。物聯網是通信網絡的應用延伸，是在信息網絡上的一種增值應用，其有別于語音電話、短信等基本的通信需求，因此物聯網發展初期面臨著廣泛開展需求挖掘及投資消費引導的工作。

在政府高度重視的大環境下，產業鏈各方應深度挖掘物聯網的優勢和價值。

首先，對于消費者來說，物聯網可以提供以下方面的功能優勢：① 自動化，降低生產成本和效率，提升企業綜合競爭能力；② 信息實時性，借助通信網絡，及時地獲取遠端的信息；③ 提高便利性，如RFID電子支付交易業務；④ 有利于安全生產，及時發現和消除安全隱患，便于實現安全監控監管；⑤ 提升社會的信息化程度；等等。總體來說，物聯網將在提升信息傳送效率、改善民生、提高生產率、降低企業管理成本等方面發揮重要的作用。從實際價值和購買能力來看，企業將有望成為物聯網應用的第一批用戶，其應用也將成為物聯網發展初期的主要應用。從企業的點點滴滴應用開始，逐步延伸擴大，推進產業鏈成熟和應用的成熟。

其次，物聯網應用極其廣泛，從日常的家庭個人應用，到工業自動化應用。目前，比較典型的應用包括水電行業無線遠程自動抄表系統、數字城市系統、智能交通系統、危險源和家居監控系統以及產品質量監管系統等，如表1.1所示。

表1.1 物聯網主要應用類型

在表1.1中，家庭安防應用通過感應設備和圖像系統的結合，實現對家居安全的遠程監控；水電表抄送通過遠程電子抄表，減少抄表時間間隔，對企業用電情況能夠及時掌握；工作人員可以通過對危險區域和危險源的監控，實現對井礦、核電廠等危險工業環境的安全監測，以有效遏制和減少惡性事故的發生。

當前，已有一些應用取得了較好的示范效果。例如，雀巢公司2004年在英國和法國建立冰淇淋銷售機，加拿大cStar的無現金自動販賣機，London Waste公司應用Orange公司的Fleet link系統為其在倫敦提供廢物回收處理服務汽車進行跟蹤的定位服務，北京奧運會期間實行的奧運路線交通流信息實時監測系統。

1.2.2 物聯網應用服務類型

由于物聯網應用的專屬性，其種類千差萬別，因此分類方式也有所不同。類似于計算機網絡可劃分為專用網絡和公眾網絡一樣，公眾物聯網是指為滿足大眾生活和信息的需求提供服務的物聯網，而專用物聯網則是為滿足企業、團體或個人特色應用需求，有針對性地提供專業性業務應用的物聯網。專用物聯網可以利用公眾網絡（如Internet）和專網（局域網、企業網絡或移動通信互聯網中公用網絡中的專享資源）等進行信息傳送。按照接入方式，物聯網可分為簡單接入和多跳接入兩種物聯網；按照應用類型，物聯網可分為數據采集、自動控制、定位等多種物聯網。物聯網的分類舉例如表1.2所示。

表1.2 物聯網的分類舉例

根據物聯網自身的特征，物聯網應該提供的服務類型主要包括5類：① 聯網類服務，如物品標識、通信和定位；② 信息類服務，如信息采集、存儲和查詢；③ 操作類服務，遠程配置、監測、如遠程操作和控制；④ 安全類服務，如用戶管理、訪問控制、事件報警、入侵檢測和攻擊防御；⑤ 管理類服務，如故障診斷、性能優化、系統升級和計費管理服務等。

對于以上介紹的通用物聯網服務類型的集合，在實際設計時可以根據不同領域的物聯網應用需求，對以上服務類型進行相應的擴展或裁剪。物聯網的服務類型是設計、驗證物聯網體系結構與物聯網系統的主要依據。

1.2.3 物聯網產業發展模式

1.物聯網產業鏈的基本構成

物聯網產業鏈中包括設備提供商（前端和終端設備、網絡設備、計算機系統設備提供商等）、應用開發商、方案提供商、網絡提供商、業務運營商和最終用戶，如圖1.1所示。

在物聯網發展初期，業務的推動以終端設備提供商為主。終端設備提供商通過獲取行業客戶需求，尋求應用開發商根據需求進行業務開發；網絡提供商（電信運營商）提供網絡服務，方案提供商將整體解決方案提供給業務使用方或業務應用方。這種終端設備廠商推動型模式，雖然能夠適時滿足客戶對終端設備多樣化的需求，但由于市場零星，缺乏規模化發展的條件，市場比較混亂，業務功能比較單一。特別是對于系統可靠性、安全性要求較高的行業應用，該模式下很難得到整體質量的保障。隨著產業規模的進一步擴大，物聯網發展面臨產業規劃和統籌發展的問題，其中包括技術規劃、業務發展規劃。因此，在政府引導和鼓勵的環境下，利用一定的產業扶持政策，將形成國家統籌指導，需求方主導，科研、設備制造、網絡服務等產業鏈多方通力合作的局面。目前，網絡提供商已在推動物聯網的發展中發揮了主動的作用，特別是中國電信成立的物聯網應用和推廣中心、中國移動物聯網研究院等在大型網絡的通用性和可規模化應用方面發揮了關鍵作用。但是，目前物聯網大發展除技術成熟度外，還面臨規模和成本的問題。例如，傳感器網絡需要使用數量龐大的微型傳感器。據預測，2020年物聯網傳感器結點與人口比例為30∶1，即一個人平均將擁有30個結點，所以其成本將成為制約物聯網初期發展的重要因素。

若采購成本太高，物聯網的發展和應用將面臨巨大壓力；而采購成本壓得太低，研發、制造業又將失去利潤和動力，不利于物聯網的長遠發展。因此在推動物聯網規模化發展時，需從近期利益和長遠發展中尋求平衡點。雖然物聯網概念下的泛在網絡的應用尚需時日，但近期來看，企業提升生產力和競爭力發展的實際需求將有望得到實現。目前，雖然存在物聯網技術完備性不足、產品成熟度低和成本偏高等諸多制約因素，但在良好外部環境的推動下，點點滴滴的業務必將構建出未來的“泛在網絡”。

2.物聯網應用的商業模式

目前，物聯網主要有移動運營商主導運營和系統集成服務商主導運營兩種商業模式，而未來的物聯網則可能以下5種商業模式并存。

（1）模式1：運營商在應用領域選擇合適的系統集成商，然后由系統集成商開發業務和進行售后服務，而運營商只負責檢驗業務運行情況，并代表系統集成商推廣業務和進行計費。在這種模式中，運營商占主導地位，而合作的系統集成商多為小型企業。目前，這種模式是運營商進入物聯網市場的主流方式。

（2）模式2：運營商提供網絡連接，收取流量費用，系統集成服務商在其網絡上運行業務。這是目前使用最多的一種商業模式，電信運營商不管對物聯網是否感興趣都可以采用這種模式。

（3）模式3：運營商直接給已經使用物聯網業務的企業提供所需的數據流量，而不通過物聯網服務商。例如，Verizon直接為通用的OnStar業務提供數據流量，然后收取費用。這種模式適合用于有實力自行定制物聯網業務的一些大企業。

（4）模式4：電信運營商自行開發業務，直接提供給客戶。電信運營商制定全套業務和解決方案，直接提供給客戶，而不與其他企業合作。目前國內這種模式還比較少。

（5）模式5：電信運營商為客戶量身制定業務。物聯網業務范圍非常廣，電信運營商提供的業務往往不能滿足客戶需求，這就需要電信運營商根據客戶的具體需求制定相應的物聯網業務。這種模式目前也比較少。

1.2.4 物聯網的產業鏈與產業結構

物聯網是涉及多種技術、多個行業和多個環節的復雜技術體系，因此其產業鏈與產業結構也非常龐雜繁復，如圖1.2和圖1.3所示。

從整體上來看，物聯網產業鏈的上游由通信模塊供應商、通信芯片供應商、外部硬件供應商、RFID和無線傳感器供應商等組成，其中RFID和無線傳感器是一種給物品貼上身份標識和賦予智能感知力的設備。產業鏈的的中游部分由系統設備商、系統集成商、平臺和軟件集成商組成，其中主要是各類設備開發和集成企業。產業鏈的下游由電信運營商和物聯網運營商組成，其中物聯網運營商是海量數據處理和信息管理服務提供商，最終面向應用和消費市場。

物聯網產業鏈可以細分為標識、感知、處理和信息傳送4個環節，每個環節的關鍵分別為RFID技術、傳感器技術以及電信運營商和物聯網運營商的無線傳輸網絡。數據顯示，2008年全球RFID市場規模已從2007年的49.3億美元上升到52.9億美元，這個數字覆蓋了RFID市場的方方面面，包括標簽、閱讀器、其他基礎設施、軟件和服務等。其中，RFID卡以及與卡相關的基礎設施占市場總量的57.3%，達30.3億美元。來自金融、安防行業的應用將推動RFID卡類市場的增長。在我國已經有典型的RFID應用案例，如鐵路車號的自動識別系統是我國最早應用RFID的系統，也是應用RFID范圍最廣的系統。該系統可實現實時、準確無誤地采集機車、車輛的運行狀態數據，如機車車次、車號、位置、去向和到發時間等信息，實時追蹤車輛狀態。目前，該系統的應用已經遍及全國18個鐵路局、7萬多千米的鐵路線。

物聯網產業鏈各環節存在一定的競爭與合作關系，這種關系體現在時間和空間兩個維度。

從時間維度看，首先受益的是RFID和傳感器廠商，由于物聯網最先用到RFID和無線傳感器進行物品的標識和信息的傳遞；其次受益的是系統集成商；最后受益的才是物聯網運營商。

從空間維度看，業績增長最大的是物聯網運營商，其次是系統集成商，增長最小的是RFID和傳感器供應商。

（1）短期看，二維碼、RFID廠商和SIM卡企業業績前景更為突出，特別應關注從設備商逐漸向系統集成商擴展的企業，尤其是那些RFID技術應用已經非常廣泛的企業；另一個典型的應用是第二代身份證。

（2）中期看，系統集成企業業績會激增。在物聯網導入階段，應用多處于垂直行業，對系統集成的要求并不特別高，RFID廠商可以兼顧。在物聯網成長階段，由于涉及技術的界面開始增多，專業的系統集成企業需求會激增，但此過程要經歷2～3年。

（3）長期看，物聯網運營企業的業績最有潛力。物聯網運營商將經歷一個從無到有的過程，在導入階段和成長階段的前期，由于下游需求應用較為分散，物聯網運營企業的競爭力難以辨別，投資風險較大；而在5年左右之后，此行業里具有較強競爭力的企業即可凸顯其實力，投資風險也將逐漸降低，競爭力逐漸顯現。

1.2.5 國外物聯網產業鏈的發展

1.歐美物聯網產業鏈的發展

歐美物聯網產業的外部發展環境相對成熟，主要以政府推動為核心，其產業鏈結構如圖1.4所示。例如，美國“智慧的地球”和電子商務等，以及歐盟的“e-Call”和“物聯網行動計劃”等都體現了政府和行業監管是物聯網產業發展的主導因素。歐美物聯網發展的環境優勢主要體現在以下三方面：

（1）研發能力強。產業聚集了全球100強企業，技術標準相對完善，生產制造水平在全球處于領先地位。

（2）市場認知度高。客戶認知度和接受度較高，目前在工業上的應用相對領先。在客觀條件方面，其基礎設施完備、網絡帶寬高、資費低等，都在一定程度上促進了物聯網市場認知度的提高。

（3）產業鏈發展較快。產業鏈發展的規模已經初步形成，并通過內部并購及整合推進發展。歐美物聯網產業鏈的結構如圖1.4所示。

2.日韓物聯網產業鏈發展

日韓物聯網產業的發展也離不開政府的大力支持，如日本的“E-Japan”和“I-Japan”戰略，韓國的“U-Korea”等戰略，都大大推動了物聯網產業的發展。日韓物聯網在產業環境方面的優勢主要體現在以下三個方面：

（1）研發能力強。日韓的物聯網研發能力強，擁有世界領先技術，緊跟歐美推行自主研發標準體系。

（2）市場認知度高。客戶認知度較高，尤其是個人用戶；個人用戶在物聯網的應用市場中占有較高的比重。另外，寬帶網絡基礎好，這一點與歐美相似，即帶寬高，資費低。

（3）產業鏈各環節清晰，但是產業鏈內部的整合與歐美相比尚存在一定差距。日韓物聯網的產業鏈結構如圖1.5所示。

1.2.6 我國物聯網的優先發展領域

在肯定物聯網發展前景的同時，中國工程院秘書長、全國物聯網專家委員會主任鄔賀銓院士認為：“物聯網產業發展要有冷思考，要創新，不要包裝；要戰略，不要應景”。在發展物聯網產業時要有所為，有所不為，其優先發展領域如下：

（1）RFID產業：物流、金融、零售、物品防偽、環境保護和身份識別等很多方面，都離不開RFID，今后隨著物聯網的大規模應用，其應用范圍會更加廣闊。

（2）智能家居：除了通常所說的電表、氣表、水表的智能化處理，空調、冰箱等家用電器設備也都可以接入物聯網，以監控其運行情況，減少故障等。

（3）智能交通：在汽車的相關部件上裝上傳感器，通過網絡與智能指揮中心聯系起來，人們在駕駛汽車時就可以提前知道哪個地方出了故障、哪個路段特別擁擠，以減少汽車的追尾事故、等待時間和尾氣排放等。這是智能城市的重要組成部分。

（4）智能醫療：將嵌入式芯片裝在患者身上，就可以隨時感知患者的血糖、血壓和臟器情況，通過網絡與后臺的醫療、保健系統聯系在一起，就可隨時給出警示和應對建議。

（5）智能電網：智能電網是指在發電、輸電、配電和用電等環節應用以物聯網為主的新技術，實現用電的優化配置，達到節能減排的目的。