物联网行业深度分析报告.docx
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物联网行业深度分析报告
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2017年11月
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图目录
表目录
1物联网红利和价值逐步被认知
1.1政府：
经济新动力、社会新变革
1.1.1物联网带来新的经济增长源动力
物联网被各国政府视为拉动经济复苏的重要动力。
根据IHS全球产业展望，全球经济复苏仍然乏力：
欧洲正在慢慢地摆脱衰退，但整体缺乏增长新动力；美国资本支出的增长速度正在加快，但预计增速仍低于之前周期复苏时期；未来几年，中国的GDP增速或将低于历史水平；全球各个国家都在寻求新的经济增长动力。
历史经验表明，每次全球经济复苏都会伴随着一些新生技术及产业的革命，而很多国家将物联网视为拉动经济复苏的源动力之一。
物联网给不同行业带来深刻变革：
在农业领域，提高农业智能化和精准化水平；在物流领域，支撑多式联运，构建智能高效的物流体系；在污染源监控和生态环境监测等领域，提高污染治理和环境保护水平；在医疗领域，积极推动远程医疗，应用于药品流通、病患看护、电子病历管理等方面。
同时，物联网产生的海量数据的价值发掘将继续推动物联网发展，促使生活和社会管理向智能化、精细化转变。
全球物联网热点区域主要是欧洲、美国和亚太地区。
美国物联网重点聚焦于以工业互联网为基础的先进制造体系构建，到2019年美国物联网支出将达到3570亿美元；欧盟在2016年组建物联网创新平台，同时通过“horizon2020”研发计划在物联网领域投入众多资金；韩国选择以人工智能、智慧城市、虚拟现实等九大国家创新项目作为发掘新经济增长动力和提升国民生活质量的新引擎，未来十年间韩国未来创造科学部将投入超过2万亿韩元推进这些项目；中国将物联网作为战略性新兴产业上升为国家发展重点，欲打造10个具有特色的产业集聚区。
图1：
物联网全球市场估值
图2：
我国物联网市场规模及预测
物联网推动大量投资，产业空间规模巨大。
据IDC报告数据，2017年全球物联网总体支出同比将增长16.7%，略高于8000亿美元，到2021年，全球物联网支出将达到1.4万亿美元，其中包括企业对物联网硬件、软件、服务和网络连接的投资。
据Cisco预计，到2022年，全球物联网市场将达到14.4万亿美元。
根据工信部的数据，2017年上半年，中国物联网市场规模接近5000亿元，已经是全球规模最大的市场，工信部提出到2020年，国内物联网总体市场规模突破1.5万亿元，2025年中国将引领全球物联网市场。
1.1.2物联网助推共享经济落地
共享经济将带来生产、生活模式的转变，各国正在运用共享经济来解决城市居民需求问题，如交通、停车位、能源、消费等各个领域，期望能带领出新经济的正面效益。
根据国家信息中心分享经济研究中心发布的《中国分享经济发展报告2017》显示，2016年我国分享经济市场交易额达到3.45万亿，预计未来几年我国分享经济仍将保持年均40%左右的高速增长，到2020年，分享经济交易规模占GDP比重将达到10%以上。
共享经济是一种民间创新带动政策创新的商业模式，成为未来非常重要的经济形式。
《零边际成本社会》中认为，共享经济的关键因素之一就是数百亿级的设备和组织连接到物联网，通过对其嵌入传感设备、
通讯设备和云端分析功能，使其成为一个智能互联设备。
随着网络基础设施的成熟，共享经济才能实现快速发展，物联网的普及让共享经济的范围得以进一步扩展，正在成为共享经济的关键因素。
图3：
2016年分享经济重点领域市场交易额增长率
图4：
2016年中国分享经济重点领域融资规模
1.1.3物联网是智慧城市的基石
全球出台智慧城市相关标准和政策，推动智慧城市发展。
智慧城市是新型城镇化的重要方向之一，能有效提升政务、经济、民生、城市建设等方面的效率。
在国内，“十三五”规划中进一步提出建设智慧城市的理念，深化物联网在智慧城市领域的应用。
根据国家相关部委推进智慧城市建设部署，预计今年年内我国启动智慧城市建设和在建智慧城市的城市数量将有望超过500个，包括95%的副省级城市、83%的地级城市。
目前，已有290个城市入选国家智慧城市试点，并有超过300个城市和三大运营商、蚂蚁金服、腾讯等企业签署了智慧城市建设协议。
随着各地智慧城市建设提速，相关市场规模将有望扩容至千亿元，甚至万亿元级别。
作为承建智慧城市的主力，三大运营商以及各家IT企业也在持续进行投资。
2015年，我国智慧城市IT投资规模达2480亿元，预计2017年我国智慧城市IT投资规模将达到3752亿元，未来五年年均复合增长率约为31%。
根据中国信息通信研究院发布的《物联网白皮书（2016）》,2016全球智慧城市各领域使用联网设备数量达到16亿，较2015年增长39%，2020年将突破97亿，信息采集网络覆盖城市各个领域，实时采集公共设施、车辆、人流、空气质量、水质等信息，汇集海量数据到智慧城市管理平台，是实现智慧城市的基石。
图5：
基于物联网的智慧城市场景示例
图6：
我国智慧城市IT投资规模预测（亿元）
1.2运营商：
风雨之途，新的机会
1.2.1追逐“物联红利”成为主题
剪刀差现象继续，管道化困境难以改观。
无论是国内还是国外，受OTT等多方冲击，近些年来运营商持续面临被管道化风险以及增量不增收的尴尬，并且这种剪刀差趋势越来越显著。
根据工信部的数据显示，2017年上半年，国内运营商电信业务总量完成10991亿元，同比增长53.5%，但电信业务收入完成6454亿元，同比仅增长5.6%。
业务总量大幅度增加，但收入却只有很少的增幅，一是由于传统移动业务用户数已经达到饱和，二是现有业务应用生态下，每个用户的通信花销也几乎达到上限。
图7：
国内运营商收入和移动数据流量业务规模
图8：
国内运营商ARPU变化
杀手级应用不明，ARPU提升面临瓶颈，对于人的消费挖掘或已接近极限。
根据中国移动近三年年报数据显示，移动业务的ARPU分别为59、56和58元；中国联通近三年移动业务的ARPU分别为63、46和46元，国内运营商ARPU值增长乏力，甚至不进反退。
主要因素一是因为传统业务用户群体需求接近饱和，用户消费增长明显放缓，二是资费下调带来的低端用户，其业务需求有限，不能贡献很多的收入。
而观察国外的主要运营商，ARPU在2013年之前还可以保持平缓的增长，而之后就在下降。
例如美国标准家庭每月对通信整体的支出大概300美元，这样的支出额度在很多年里都保持着恒定的量，这是通信业普遍存在的天花板。
到了5G时代，视频、VR/AR以及无人驾驶或成为杀手级应用，但资费也将会有大幅下降，在短时间内也很难带来ARPU的增长。
图9：
美国用户数与运营商总收入及ARPU趋势
图10：
日本用户数与运营商总收入及ARPU趋势
人口红利消失，流量红利减弱，物联红利是必然趋势。
在“人口红利”阶段，运营商发展的用户规模和收入之间成强正比的关系。
这一阶段，也是运营商最为强势的阶段，掌握了产业链的主导权。
近年来，通信业发展从“人口红利”渐渐走向“流量红利”阶段，随着流量资费的不断降低，流量消费额和运营商收入之间的正比关系越来越弱，表现出来的就是业务量和业务收入之间的剪刀差不断在扩大。
然而，物联网带来的设备却有很大的增长空间，所以通过转型迈向“物联红利”时代是必然的选择。
根据中国信通院的预测，未来五年国内蜂窝M2M连接数年复合增长率超过50%，到2020年蜂窝M2M连接规模将达到10亿，物联网总收入也将超过1.5万亿元。
图11：
国内运营商移动用户渗透率和移动宽带用户占比情况
图12：
2015─2020年中国移动市场规模预测
1.2.2物联网提供价值链转移的机会
物联网新的生态构建过程为运营商带来全新的机会。
在现有的IT和CT发展模式下，运营商对于4G的普及以及5G的推出，更多的只是为互联网企业搭建平台，运营商只能得到流量增多带来的小部分收入增加，而像苹果、谷歌、腾讯等互联网公司，除了网络资源外，能够做到完成整个消费闭环，已经占据产业链中最高的话语权。
而运营商想做管道的主导者、应用的参与者，但做出来的应用却很难得到市场认可，无法在市场中获得主导权。
物联网是一个新领域，运营商可以突破惯性桎梏的约束，与各种企业建立合作关系，协同提供服务，并通过伙伴进入应用市场。
同时，运营商可以通过合作伙伴或是收购其他应用公司，来提供端到端的解决方案，而不仅仅是提供连接，从而避免管道化困境。
物联网为正在经历转型阵痛的电信业带来了新的发展曙光。
根据GSMA的报告，到2025年，物联网的价值将超过互联网厂商赖以生存的内容和软件产品，成为收入占比最高的一块，接近20%，这片巨大蓝海为运营商带来改变现状的机会。
图13：
国际主流运营商和互联网商营收增速
图14：
2025年后的生态系统收入预测（10亿$）
国际主流运营商都坚定布局物联网，战略各异。
AT&T采用自有管道+合作平台+解决方案的模式，与各层级厂商长期合作，搭建物联网生态圈。
AT&T建立了一个专门针对B2B业务的M2M产品团队和一个面向B2C业务的新兴设备组织产品团队，共同集中支撑智能设备与M2M市场，以及相关垂直行业。
Vodafone物联网业务全球战略定位是向客户提供大数据服务,打造平台能力，重点部署公共事业、车联网、医疗、工业、农业、交通、建设等垂直领域。
Vodafone利用物联网平台上的大量数据，向客户提供数据信息服务，并为其物联网解决方案的创新提供了数据支撑。
Docomo推出IoT+d计划，通过合作由“价值创造公司”向
“价值共创公司”转型，即吸引IoT合作伙伴与Docomo进行共创发展，在农业、教育、医疗、交通、水产等领域开展合作，实现“价值共创社会”。
韩国SK电讯打造了自有开放物联网平台ThingPlug，将把汽车、零售和建筑行业作为目标市场，以监控、优化、控制与自动化四个方面为价值基础，满足B2B、B2C市场对于物联网设备管理的需求。
图15：
AT&T的战略目标
图16：
沃达丰的全球物联网战略
1.3ICT厂商：
并购风起，软硬结合布局IoT
面对物联网确定趋势性商机，越来越多的ICT企业瞄准这一蓝海，试图抢占先机。
无论是国外的google、Intel、GE等巨头企业，还是中国的华为、阿里等尖端科技巨头都无一例外的涉足物联网领域。
其中，并购是企业涉足物联网的一大途径。
2016年以来，物联网领域掀起了新一轮并购浪潮，从思科宣布以14亿美元收购Jasper，到高通以24亿美元收购CSR，再到intel大手笔花费167亿美元收购FPGA制造商Altera等等一系列并购案件，可以看出在这些巨头企业进军物联网领域时，并购是它们较为愿意采取的一种手段。
从2016年至今，巨头企业的并购案从对上游芯片厂商，到终端下游制造商以及物联网开发平台的构
建和解决方案的应用商等都有所涉及。
表1：
全球物联网并购案例
ICT巨头目前基本都采取软件+硬件的协同发展策略。
因为物联网将是一个全新的生态，ICT企业不满足于从单一方向进军物联网，而是从软件和硬件双向发力。
硬件方面，芯片、智能家具、车联网、可穿戴设备等物联网硬件市场空间广阔，加之这些企业大部分是创新型制造商，具有资本和技术优势，还可以通过并购的方式提供战略上的支持，可以比较容易转型为智能终端的制造商。
软件方面，亚马逊、Google这些大公司都搭建物联网平台，试图在物联网领域立足。
由于构建物联网平台需要耗费大量的资金，且落地时间长，相比于小型物联网公司，这些巨头们在资金和技术上具有绝对优势，更容易着手开发物联网软件平台。
除此之外，与PC和手机终端时代一样，物联网操作系统也必然是兵家必争之地。
物联网操作系统作为智能终端硬件和应用程序搭建的中间平台，可以增强物联网设备的可管理性和沟通便捷性，为设备终端提供云端服务，是联网终端的统一管理基础。
物联网最终同样会形成寡头竞争，操作系统在整个物联网发展中至关重要，所以行业巨头纷纷从物联网操作系统切入，试图开发出更加开源、轻便、易编辑的操作系统，方便设备连入以及系统和软件的开发，进而占领先机，巩固自身在物联网领域中的地位。
目前，物联网操作系统领域百家争鸣，有Google底层操作系统Brillo、intel发布的Zephyr、GE基于云端的predix、华为LiteOS等。
1.4阻碍因素减弱，物联网迎来发展窗口期
全球范围内，物联网发展较长时间，但是一直未出现爆发性态势，遇到的问题较多。
根据iotworks进行的大范围调查问卷，阻碍大众使用物联网技术和设备的主要因素集中在成本开销和安全性问题，其他问题相对较为分散。
但是近几年，阻碍物联网发展的一些因素逐步在减弱，物联网规模性发展在孕育中。
首先，物联网使用成本持续下降中，一是物联网底层的传感器成本在持续、快速下降，根据高盛的数据，在过去10年里，一些监测传感器的成本下降了50%；二是带宽的成本也急剧下降，在过去的10年里下降了将近40倍；三是数据处理成本急速下降，在过去的10年里，处理成本已经下降了近60倍。
其次，无处不在的多样化网络为许多垂直市场提供了一个关键的机会，既有以Zigbee、WiFi、蓝牙、Z-wave等为代表的短距离通信技术，也有以LPWAN（low-powerWide-AreaNetwork，低功耗广域网）为代表的广域网通信技术，目前，仅有20%的全球人口覆盖在低功耗广域物联网下，到2022年，预期100%的全球人口会覆盖在低功耗广域物联网下；同时，5G网络即将商用部署，其强大的性能将帮助物联网使用成本下降，并提供更多重流量型物联网应用。
除此之外，智能手机现在正成为物联网的个人门户，作为联网家庭、联网汽车的遥控器或中枢，消费者正越来越多地开始佩戴健康和健身设备，智能手机、平板手机和平板电脑等高接受度的“遥控器”可以加强物联网的市场渗透。
图17：
客户对接受物联网的阻碍因素
图18：
5G支持应用案例
2物联网带来新的商业变革
2.1垂直资源+软件服务+先发卡位铸造强竞争力
从通用转向垂直行业落地，跨领域合作尤为重要。
传统人与人通信生态中，人的个性和需求相对较为统一，大多厂商都是围绕手机生产有限的差异化价值。
然而，物联网面对的是各类垂直行业，生态圈多样化明显，深刻地了解这些需求并提出定制化的解决方案将是致胜关键。
根据BCG的调研显示，至2020年，物联网商机将平均地分散在十个主要的垂直行业，其中以运输、制造及公共行业对于物联网的需求最为旺盛。
因此，ICT厂商需要针对各个行业的适用场景有深刻认知，才可以创造差异化服务，这需要企业和垂直行业加强合作，甚至自身具有整合行业资源的能力。
注重SaaS服务价值，硬件利润变小甚至免费。
在物联网发展初中期，物联网应用中对硬件指标、性能、功能要求并不高，硬件已很难产生高额利润。
例如，以手机代表iPhone6和物联网硬件FitBitFlex为例，两者的硬件成本在售价中的占比分别是43%和17%，硬件价值在逐步变小。
同时，物联网是个长尾市场，不同垂直行业对物联网硬件有定制化、多样化需求，可以预见到，未来物联网智能硬件市场厂商众多，红海市场中依靠硬件优势获得高额利润已非常困难。
物联网的商业核心将从硬件转向运营服务，能够整合资源以数据驱动运营的企业将更具有竞争力。
以谷歌为例，其收购Nest构建智能家居生态，谷歌硬件用户与电力公司签约一定时间后，将免费获得温控产品，谷歌将用户的各类非敏感数据分析处理后，交付给电力公司，电力公司代替使用者为智能硬件付费，智能硬件的价值转移到了软件及服务层面。
美国智能手环制造商Fitbit和保险公司合作，为参加保险计划的客户免费提供Fitbit智能手环，客户通过智能手环记录的健康行为可将积分兑换保险折扣、购物券等，保险公司也可以获取更多的客户个人数据。
图19：
2020年物联网垂直市场规模预测
先发优势更为重要，弯道超车变得困难。
在传统智能终端时代，面对需求统一、对硬件价格敏感的个人客户，手机、平板、PC等厂商可以容易从价格或者单一功能出发，实现对巨头的追随甚至赶超。
例如，起步较晚的国内智能手机三巨头华为、联想和小米合计出货量已与三星及苹果的总和在伯仲之间，最近两年OPPO和VIVO也依靠价格和单性能优势在国内智能手机市场中扮演举足轻重的角色。
不同的是，物联网时代面对的更多是垂直行业用户，领先的物联网厂商可以通过提前卡位和完善用户信息服务，形成强者益强的良性循环。
同时，每类垂直行业中具有客户基础，能够进行资源渠道整合的合作伙伴有限，提前卡位将对后来者形成天然的障碍，先发优势逐步明显。
2.2连接和服务体现价值，颠覆传统认知
清晰合理的资费模式的建立，力促用户规模化拓展。
在网络大规模建设、终端补贴和业务培育同时，合理的资费有利于用户更实际的去感受物联网，与3G/4G时培养用户使用手机看视频一样，用户了解资费后，可以慢慢养成使用物联网终端和服务的习惯。
除此之外，这样也非常利于运营商进行用户管理，商用能快速进入正轨，更容易去拓展用户。
物联网资费设计因素增多，连接和服务成为新价值点，资费设计寻找客户和网络价值之间平衡点。
物联网场景依据速率和流量要求可分为三大类场景：
极小部分应用需要10Mbps以上的速率以及消耗大量流量，例如视频监控等；约三成的应用的速率要求大概是1Mbps以下，包括智能家居、POS等应用；绝大部分应用要靠低速率（<100Kbps）的低功耗广域网。
因此，运营商设计资费套餐时需要依据不同场景而定，在客户和网络价值之间寻找平衡点。
从现有的商用物联网资费来看，目前主要有三类：
1）以传统流量计费
典型的如中国移动的物联网行业卡用户，可划分为极小流量（低于10MB，例如智能抄表、无线刷卡等），小流量（10-100M之间，自动收货机、医疗诊断等）、中流量（150-1024M之间，车载导航、智能家居等）和大流量（高于1024M，营运车辆监控等），依据不同流量等级设计资费，一般大幅低于手机资费。
SK电信去年推出的LoRa套餐资费也是以流量为依据来收取，依据流量限制分为6档，不同档套餐适用于不同的应用，并为长期客户提供折扣。
表2：
韩国SK电信LoRa套餐资费
2）以连接次数计费
以中国电信最为典型，其NB-IoT套餐分为连接服务费和高频功能费，连接服务费又分为包年套餐和生命周期套餐。
包年套餐20元每户，生命周期套餐分为2-8年，七个档位，每年的平均资费随年份的增多依次递减，最高是每年每户35元，最低每年每户13元。
高频功能费是每合同年内每达到2万次连接频次所收取的高频使用费用，每户20元。
中国电信的NB-loT套餐计费模式以连接体现价值，摒弃了在NB-loT中价值极低的流量收费模式。
假设一个共享单车一天传5次数据，一次200Kb，那么一年是2000次的连接，传输数据0.38M，以传统流量资费模式，运营商每单车每年只能营收0.02元，这个资费模式显然不合理。
以“连接”为计费模式既能体现物联网网络的价值，也能帮助运营商找到有效、可持续的盈利模式。
表3：
中国电信NB-IoT套餐资费
3）多维度套餐计费
以德国电信发布的NB-IoT套餐为典型，其将“连接数+流量+增值服务”打包为套餐，共分为两档，NB-IoTAccess套餐起步价为199欧元，其中包含6个月的25张SIM卡激活，每张SIM卡有500kB，同时包括私有APN等增值服务；NB-IoTAccess&CloudofThings套餐的起步价为299欧元，除了享受NB-IoTAccess套餐的服务外，其中还额外包含接入到德国电信的物联云平台进行设备与数据管理。
表4：
德国电信NB-IoT套餐资费
3产业链培育走向成熟
3.1总体：
三层架构，交互协调
物联网属于长尾市场，应用特点千差万别，但是系统都是由三个层次构成：
感知层、网络层和应用层。
不同层级之间，进行信息交互传递，共同完成业务全流程。
作为物联网底部核心层，感知层主要由各类传感器、摄像头、GPS、二维码标签和识读器、传感器件等组成，完成物品标识和信息的智能采集工作；网络平台层中网络层主要完成终端接入和数据传输功能，是进行信息交换、传递的数据通路，接入网络包括光纤接入、无线接入、以太网接入、卫星接入等各类接入方式；处理层由业务支撑平台（中间件平台）、网络管理平台、信息处理平台、信息安全平台、服务支撑平台等组成，完成协同、管理、计算、存储、分析、挖掘、以及提供面向行业和大众用户的服务等功能。
物联网生态链的布局竞争已全面展开，应用服务和平台将成为价值重心。
根据中国电信预测，从全产业链的价值分布来看，终端和传感器收入约占25%，网络连接收入约占10%，连接平台收入约占5%，应用使能平台收入约占15%，应用和服务收入约占45%，其中芯片、平台和操作系统将成为各家公司布局的重点。
物联网发展初期，与连接相关环节最先发展起来，但成熟期更多价值向应用服务转移。
图20：
物联网系统架构
图21：
物联网产业链收入分布
3.2感知：
前端核心，成本速降
感知层是物联网的核心，是物联网的皮肤和五官。
感知层首先通过传感器等设备，采集外部物理世界的数据，然后通过RFID、条码、工业现场总线、蓝牙、红外等短距离传输技术传递数据，最后将收集到的信息进行发射，进入网络层。
从产业链上看，感知层涉及的主要产业包含传感器、芯片和无线模组。
1）物联网的五官：
传感器
传感器是一种监测装置，将环境中的化学、生物、物理信号转化为数字信息，并传输至后端进行数据处理。
传感器是物联网重要的感知前端，是物联网底层的重要部件，它的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官。
传感器可以分为无线传感器（UGS）、智能传感器（MEMS）和无线自组网（Adhoc），其中MEMS由于具有自学习、自诊断和自补偿能力，在高度智能的物联网模式下独具优势，伴随着制造工艺的逐渐成熟，其可靠性不断提高，最终将逐步取代传统传感器成为物联网重要的数据入口。
表5：
传感器类型介绍
图22：
2012-2018全球传感器市场规模及同比增速
图23：
2016年全球传感器市场份额
全球传感器市场规模稳定增长，国产替代进口趋势明显。
据工信部数据，2012年全球传感器市场规模仅为950亿美元，2016年市场规模达到1740亿美元，复合增长率高达17.2%，预计到2018年，全球传感器的市场规模将达到2660亿美元。
全球传感器市场主要被美国、日本、德国等国家占据。
根据智研咨询的数据，2016年，美、日、德三国传感器占据全球传感器市场份额分别为27.0%、20.5%和14.0%，合计占比为61.5%。
而在国内，得益于国家政策，国产传感器对进口的替代逐步加速。
2011年，我国传感器进口占比约为85%，传感器芯片进口占比约为95%。
而到2016年，传感器进口比例下降至60%，其中核心芯片比例降至80%，进口依赖程度明显减轻。
2）物联网的大脑：
芯片
芯片充当物联网行业先锋，增长空间可期。
作为物联网的核心设备，芯片处于产业链最上游，是物联网时代必争的战略制高点。
物联网芯片主要分为嵌入式芯片、通信芯片、定位芯片、安全芯片。
根据ICInsights预测，到2020年，全球物联网芯片市场规模将达311亿美元，2015-2020年的年复合增长率达14.9%。
未来，物联网芯片将超过PC、手机芯片领域，成为最大的芯片市场。
图24：
芯片类型及供应商
图25：
2014-2020全球物联网芯片市场规模及同比增速
核心芯片依赖进口，华为率先取得突破。
芯片领域一直为高通、TI、ARM等国际巨头所主导。
我国芯片产业发展较晚，国内芯片企业数量虽多，但产业基础薄弱，设计和制造水平都比较落后，核心芯片主要还是依赖进口。
国内芯片制造厂商有华为海思、中兴通信、展讯通信、国民技术、大唐电信、长电科技、顺络电子等。
近年来，我国加大半导体投入，在NB-IoT芯片领域，华为走在了世界前端，成为国内芯片研发的翘楚。
3）物
升级会员 