行业观察丨物联网产业发展趋势和统计分类研究

2017-09-05 09:30 来源:公众号CAICT信息化研究
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  摘要

  近年来,物联网相关新技术、新应用持续涌现,产业体系不断调整。各界对物联网产业边界与统计分类仍缺乏统一认识,对政府管理决策和产业协同发展造成不利影响。在此背景下,本文分析物联网产业现状特征和发展趋势,总结梳理物联网产业和统计分类相关研究,针对物联网产业统计提出一种新的界定分类标准和相关建议。

  关键字:物联网;产业链;统计分类

  “十二五”期间,我国物联网发展形势向好,但核心技术有待突破、高端产业基础薄弱、产业无序发展等问题也长期存在。我国物联网产业尚未形成明确的边界界定和统计分类方法,物联网产业规模和产业结构难以准确测量,使得各方对产业发展现状、突出问题以及与发达国家差距等方面的判断缺少数据支撑,一定程度加剧产业无序发展等问题。此外,各级政府部门很难切实把握物联网产业发展脉络并准确投入资源,部分产业政策落实情况达不到预期效果。当前,全球物联网正加速迈入跨界融合、集成创新和规模化发展的新阶段,各类新技术、新应用、新模式不断涌现,我国物联网发展迎来重大机遇的同时也面临严峻挑战。在此背景下,本文深入分析物联网产业各关键环节发展趋势,制定适用于现阶段物联网产业的统计分类方法。

  一、物联网产业规模统计和估算的相关研究基础

  针对物联网产业规模,我国尚未形成常态化统计测算机制,主要根据传感器、RFID、M2M等产业主要组成部分的相关产值和用户规模等数据估算而来。当前,学术界针对物联网核心技术、应用部署方案、产业发展态势等展开大量研究,但较少涉及物联网产业边界界定和统计分类方法。从需求来看,美国凭借雄厚的信息产业基础对物联网产业生态形成较强把控能力,欧盟则重在推动各方的统筹协作。相比之下,制定有效的物联网产业边界界定和统计分类方法,有助于支撑政府的产业规划和资源投入工作,符合我国国情需要。

  国外咨询公司相关报告对物联网产业进行多维度划分,以Markets&Markets报告为例[1],通过对RFID、传感节点、网关、云管理、近距离通信、无线个域网、数据采集、软件平台、系统集成、标识等关键领域的调查和估算,分析物联网产业整体发展情况,虽未提供严格、系统的物联网产业分类方法,但可作为参考。国家统计局2012年发布《战略性新兴产业分类》,将物联网产业中云计算相关的存储、终端和平台设备制造划入《国民经济行业分类》中的“其他计算机制造”,将软件系统划入“软件开发”,对本文研究也可提供借鉴。

  在系统研究方面,北京市经信委[2]和薛洁等学者[3][4]最早提出物联网产业统计分类方法。2010年,北京市政府率先在物联网产业统计分类方面展开积极探索。北京市的物联网研发资源和技术实力有明显优势,“十二五”初期已在核心技术研发、行业应用示范和产业联盟协同创新等方面具备良好基础。北京市经信委在系统梳理当时阶段物联网产业链、相关产品和服务的基础上,重点参考北京市经信委和中关村物联网产业联盟联合制定的《北京市物联网产品分类参考目录》,制定了一套物联网产业统计分类标准。该分类标准将物联网产业划分为传感感知、信息传输、信息处理等5个大类和17个中类,进一步关联《国民经济行业分类》中的61个小类。2012年,杭州电子科技大学的薛洁等人针对物联网产业统计界定和分类展开研究,将物联网产业界定为从事或主要从事物联网生产和服务活动的集合体,并提出物联网产业分为制造业和服务业两大类,前者包括生产物联网技术所需计算机、感知设备等相关产品的活动集合,后者是指提供物联网网络或应用等服务活动的集合。该研究工作将物联网产业划分为制造业和服务业两个大类和26个中类,每个中类关联一个或多个《国民经济行业分类》小类。

  近年来,随着各类新技术、新应用、新模式的不断涌现,物联网产业加速整合调整。面向现阶段我国物联网产业,“十二五”初期形成的相关统计分类方法表现出一定问题,需要更新改进。一是与现行《国民经济行业分类》无法适配。北京市经信委提出的统计分类方法与2002年版《国民经济行业分类》衔接,其具体分类、编号和解释说明等内容已与2011年版有较大调整。二是产业边界界定过于宽泛。“十二五”初期我国物联网研究处于起步阶段,各界对物联网产业边界的认识十分模糊,导致部分关联性较低的产业被纳入统计,且每个小类缺少具体说明。三是部分产业关键环节没有得到有效体现。随着物联网产业成熟度不断提升,物联网芯片、操作系统、物联网平台、低功耗广域网相关产品和服务等关键环节的重要性日益凸显,需要重点纳入统计。经过多年发展,物联网产业成熟度不断提升,各界对物联网产业的认识和理解逐步统一,此时研究制定边界界定和统计分类方法相比“十二五”初期具备更好基础。因此,在上述研究工作基础上,本文结合对现阶段物联网产业发展趋势的分析,提出适用的产业界定和统计分类方法。

  二、物联网产业发展趋势分析

  总体来看,经过“十二五”期间的快速发展,我国物联网产业链基本完备,各关键节点成熟度不断提升。从产业规模来看,我国物联网近几年保持较高的增长速度。据统计,2014年我国物联网产业规模已突破6200亿元,同比增长24%;截止到2015年底,随着物联网信息处理和应用服务等产业的发展,我国物联网产业规模增至7500亿元,“十二五”期间年复合增长率达到25%。从企业层面来看,在国家政策牵引、行业应用示范、企业创新互动发展的良好局面下,我国感知制造和应用服务行业涌现出一批领军企业。例如,深圳先施科技、远望谷两家企业占RFID超高射频及读写器国内市场份额的30%以上。从产业集聚发展情况来看,我国已初步形成分别以北京、上海、深圳、重庆为核心的环渤海、长三角、珠三角、中西部地区四大物联网产业集聚区的空间格局。其中,环渤海区域借助产学研资源和总部优势,成为我国物联网产业研发、设计、运营和公共服务平台的龙头区域;长三角区域以上海、无锡双核发展为带动,整体发展比较均衡,在技术研发与产业化、以及应用推广方面发挥了引领示范作用;珠三角区域依托自身优势成长为物联网产品制造、软件研发和系统集成的重要基地;中西部地区软件、信息服务、传感器等领域发展迅猛,成为第四大产业基地。

  当前,物联网正处于产业爆发前的战略机遇期[5],平台化服务、泛在化连接和智能化终端成为物联网产业的重要特征。从网络架构来看,现阶段我国物联网产业各关键环节的发展状况与“十二五”初期已有明显不同。为制定适用于现阶段物联网产业的统计分类方法,本文首先对当前物联网产业特点和发展趋势进行分析,包括以下几个方面。

  1.芯片成为物联网产业重要增长点

  “十二五”初期,物联网芯片作为MCU、RFIC、传感器和无线通信模块的基础器件,重要性尚未完全显现,物联网产业和统计方法相关研究报告也较少对其单独分析。近年来,物联网芯片向高集成、低功耗、微型化、多功能方向加速发展,已成为产业核心环节之一。2016年,物联网产业界两大并购事件均是围绕芯片展开,即高通收购恩智浦和软银收购ARM,涉及金额达到百亿级。面对智能手机规模增速放缓的现状,产业界普遍看好物联网广阔发展前景,MarketsandMarkets预计2022全球物联网芯片市场规模将超100亿美元。在此背景下,芯片产业巨头加速布局物联网产业,英特尔已专门组建物联网事业部,高通宣布2015年营业收入有10%与物联网相关。在巨头企业引领作用下,物联网芯片产业将保持快速增长。

  2.低功耗广域网和短距离连接服务成为网络层产业布局重点

  “十二五”期间,我国物联网产业在网络层方面发展迅速,M2M服务表现出巨大市场内生动力。我国M2M连接数在2010年仅为800万左右,至2015年已突破一亿,占全球总量的31%,年均复合增长率高达66%。2015年以来,低功耗广域网技术(LPWAN)成为全球物联网发展热点,我国产业规模已达5.474亿元[6]。LPWAN具有强连接、广覆盖、低功耗、低成本等优势,适用于如远程抄表、环境监测、智能停车、智慧物流等对数据传输速率要求较低的诸多场景。在三大电信运营商和相关中小企业的推动下,基于授权频段的NB-IoT和基于非授权频段的LoRa、Sigfox的产业链不断完善,商用进程加速。据预测[6],2020年小带宽联网设备数量将是大带宽联网设备数量2倍,LPWAN产业发展空间广阔。此外,NFC、Zigbee、蓝牙等短距离连接和通讯技术在智能家居、可穿戴设备等领域应用规模不断扩大,表现出巨大市场发展空间。

  3.物联网产业价值重心向应用层转移

  全球连接设备数量增长将带来数据的爆炸性增长,随着数据挖掘技术的不断成熟,海量数据蕴藏的巨大价值将被释放。因此,基于物联网数据的服务将是未来物联网产业价值重心。据麦肯锡预测,2025年软件商和集成服务商在物联网价值链所占份额将达到60%-85%。在此趋势下,国内外设备制造商和电信运营商等不再局限于传统业务,纷纷将物联网整体解决方案作为布局重点。例如,三宝科技、远望谷等企业基于RFID产品制造优势,积极打造交通、物流、食品安全追溯等解决方案;东信和平等企业围绕智能卡构建智慧园区、智慧社区等解决方案。

  4.物联网平台成为构建产业生态的关键

  我国政府提出“十三五”期间将重点发展物联网开环应用,而物联网平台则是开环应用的基础支撑。从产业界层面来看,物联网平台被视为构建产业生态的关键,各方投入力度不断加大。据IoT Analytics统计[7],截止2016年6月,全球知名物联网平台数量已超360个,其中近70%于2013年之后新增。国内包括电信运营商、互联网企业、行业巨头、中小创新型企业等在内的物联网产业力量,纷纷布局物联网平台。例如,中国移动OneNET平台已推出3.0版本,三一重工和海尔分别发布树根互联平台和海尔U+平台,腾讯基于微信打造微信硬件平台,机智云等物联网平台创新企业发展迅速。据估计[7],全球物联网平台营收规模将保持33%左右增速,至2020年达到16亿美元,而其间接带来的产业价值将远超该规模。

  5.物联网安全服务产业重要性将不断提升

  从物联网部署架构来看,物联网节点分布广、数量多、环境复杂,安全性相对脆弱。随着物联网在产业、消费和城市治理等领域应用不断深化,一旦发生安全问题将造成难以估量的损失。近两年全球已发生多起物联网安全事件,例如伊朗核设施受到震网病毒攻击,乌克兰电网因木马影响而局部停电,美国大规模物联网终端被木马控制发起攻击导致互联网瘫痪等,安全问题成为物联网产业痛点。由此可见,物联网安全服务产业将迎来巨大市场需求空间,成为物联网产业的关键组成部分。

  6.其他新一代信息技术驱动物联网产业调整

  一是北斗导航,我国正在大力推进北斗导航应用产业发展,将提升物联网应用的定位、导航和授时能力,增强我国物联网产业整体竞争力。二是区块链,在物联网数据管理、安全服务等方面应用前景广阔,将促进形成新的物联网服务。三是边缘计算,通过增强边缘侧物联网数据分析和智能化处理能力,将促进物联网在工业制造等领域应用深化。近期,华为、中科院沈阳自动化所、中国信息通信研究院等单位发起成立边缘计算产业联盟,将推动相关应用落地和产业发展。四是人工智能,将引发智能家居等领域终端产品的新一轮创新升级,进一步激活物联网产业。

  三、物联网产业边界界定和统计分类方法

  本文综述物联网产业和统计方法等相关研究,以物联网关键技术标准为基础,以国家统计局近年来出台的多项新兴产业统计分类方法为参考,从物联网技术架构出发,制定了物联网产业边界界定和统计分类方法,如表1所示。物联网产业作为新兴信息产业,产业内容与传统信息产业相似,可划分为制造业和服务业两大类。在此基础上,本文基于物联网网络架构,将物联网产业进一步划分为感知层、网络层、支撑层、应用层和其他相关服务等五部分。具体内容如下。

  1.感知层产业

  按照涉及技术和具体应用进一步划分感知类产业和识别类产业。感知类产业包括传感器制造和多媒体信息采集;识别类产业则包括RFID制造、一维/二维码相关识别设备制造,以及基于北斗、GPS等的地理信息设备制造。此外,其他感知识别类设备制造包含在物联网相关仪器、仪表、智能终端制造类中。

  2.网络层产业

  面向“万物互联”需求,网络层产业既关注互联网、移动通信网等现有网络相关产业,又需体现LPWAN等现阶段部署热点,总体划分为制造业和服务业两类。网络层制造业包括NFC、蓝牙、Zigbee、NB-IoT、LoRa、Sigfox以及其他现有M2M通信模块制造,物联网网关、路由器、交换机等网络连接设备和安全防护设备制造,以及物联网通信系统建设所需设备制造。网络层服务业则包括依托电信、广播、卫星等各类手段实现的数据传输服务和专网运营服务。

  3.支撑层产业

  结合对物联网产业发展趋势的分析,本文将涉及网络架构各层的共性、关键、水平环节组成支撑层产业。制造业部分包括各类芯片和其他电子元器件制造,服务业部分则包括物联网操作系统开发、平台运营和芯片设计等。

  4.应用层产业

  应用层产业是指面向物联网在产业、消费和城市治理等领域的市场需求,为企业、个人和政府等提供各类物联网应用服务的相关产业,包括应用软件开发、方案解决与系统集成、位置信息、运营以及相关增值服务等。

  5.其他相关服务产业

  其他相关服务包括物联网产业发展中必要的安全服务、科技服务、咨询服务、法律服务、商贸服务、金融服务以及社会团体服务等。

表1 物联网产业统计分类标准

  表中将物联网产业划分为2个大类,7个中类,38个小类,每个小类与《国民经济行业分类》中的一个小类或中类对应。通过分析物联网发展形式可知,物联网产业链各环节对应行业并不完全是新生行业,基本在《国民经济行业分类》的总体框架下,属于国民经济核算的一部分。在《国民经济行业分类》中,与物联网产业关联度较高的大类包括C门类制造业和I门类信息传输、软件和信息技术服务业,此外还涉及到F门类批发和零售业、M门类科学研究和技术服务业、L门类租赁和商务服务业。建立物联网产业分类与《国民经济行业分类》关联关系出于两方面考虑。一方面,《国民经济行业分类》是政府统计进行GDP总量核算和结构分类使用的标准,有利于实现物联网产业规模的统计;另一方面,《国民经济行业分类》与联合国《全部经济活动的国际标准产业分类》国际标准相衔接,有利于与国际物联网产业进行横向比较。

  然而,《国民经济行业分类》的详尽程度不能满足与物联网产业分类一一对应,必然存在交叉重叠。部分小类与《国民经济行业分类》中类对应,如“物联网通用电子器件制造”对应“电子器件制造”,同时“物联网芯片制造”被单独划为小类,与“电子器件制造”下的“集成电路制造”对应。该分类逻辑基于对现阶段物联网产业特征和发展趋势的分析,为支撑政府部门准确掌握芯片等产业关键环节发展情况而形成。同理,考虑到北斗导航技术对我国物联网产业发展的影响,将“地理信息设备制造”单独划为小类,与“物联网专用仪器仪表制造”区分。此外,部分处于不同层的小类与《国民经济行业分类》中相同小类对应,如支撑层“操作系统与中间件开发”与应用层“应用软件开发”均对应“软件开发”,则是为了实现不同架构层面和不同产业链环节的综合比较。

  四、结语

  本文分析各类相关研究报告,对物联网产业现状特征和发展趋势进行深入分析,提出面向现阶段物联网产业的边界界定和统计分类方法,并与《国民经济行业分类》衔接。然而,物联网产业较为复杂,且仍处于动态发展阶段,随着核心技术演进和应用领域拓展,物联网产业体系在不断调整。一方面,物联网产业统计分类方法的制定需要产业界各方不断优化,以达成共识;另一方面,物联网产业统计分类方法需要动态调整,将不断涌现的新兴产品和服务纳入。

  当前,物联网产业发展处于关键时期,各界普遍认为未来几年物联网产业将有爆发性增长。加强统计监测对于推动我国物联网产业健康有序发展具有重大意义。建议各级政府建立常态化统计监测制度,抽样调查获取物联网产业各小类在《国民经济行业分类》对应小类的占比,从而掌握物联网产业总体和各关键环节规模情况。同时,配合开展物联网企业认证工作,各地产业主管部门定期采集企业运营信息汇总形成物联网产业产值,从而以两种渠道实现统计结果的相互验证。统计监测工作有助于明确我国物联网产业整体发展脉络,推动产业界形成合力突破薄弱环节,促进产业协同发展。  

  参考文献

  [1] Markets&Markets. Internet of Things (IoT) & Machine-To-Machine (M2M) Communication Market by Technologies & Platforms, M2M Connections & IoT Components - Worldwide Market Forecasts (2014 - 2019) [R/OL]. 2014 [2017-03-04]

  [2] 张小洁, 李鹏亮, 段芸,等. “北京市物联网产业统计分类研究”. 北京市第十六次统计科学讨论会获奖论文集[C]. 北京:[出版者不详],2011

  [3] 薛洁, 赵志飞. 物联网产业的统计界定及其分类研究 [J]. 统计研究,2012, 29(4): 16-19

  [4] 薛洁. 我国物联网产业统计指标体系基本框架研究[J]. 科技管理研究,2015, 23: 50-58

  [5] 中国信息通信研究院. 物联网白皮书(2016年)[R/OL]. 2015 [2017-03-04] http://www.catr.cn/kxyj/qwfb/bps/201612/t20161228_2185496.htm

  [6] 物联网智库. 2016年中国低功耗广域网络市场全景调研与发展预测报告[R/OL]. 2016 [2017-03-04]

  [7] IoT Analytics. IOT PLATFORMS——The central backbone for the Internet of Things[R/OL]. 2015 [2017-03-04]

  出版源

  《现代电信科技》 , 2017 (3) :27-32

  ————作者简介————

  王思博:中国科学院大学工学博士,现就职于中国信息通信研究院产业与规划研究所信息化应用研究部,主要从事物联网和智慧城市等领域相关政策、产业研究和规划咨询等工作。

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责任编辑:何雪萍
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