【物联网】物联网：剑指万亿市场，下游应用遍地开花

2018 年 8 月 16 日 产业智能官

物联网的本质是信息+计算

物联网，顾名思义，即物物相连的互联网，其主要解决物品与物品，人与物品，人与人之间的互连。在互联网时代，通过通信技术和硬件发展，人与人已实现在信息上紧密相连。

那么，进一步把物品产生的海量数据接入网上，从而实现人类生活方式和社会生产力进步的巨大变革，即是新一代信息技术—“物联网”的主要作用。

根据国际电信联盟(ITU)发布的定义:物联网是通过二维码识读设备、射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网从其实现的技术途径来说，生态层次可分为三层:感知层、网络层和应用层。

感知层: 主要由传感器、二维码、射频器件等构成，负责把物理信号、化学信号等转化成电信号;

网络层: 通过通信网、互联网把感知层所得信息进行高效传输;

应用层: 包括各类云平台和终端应用，负责对信息进行处理加工从而实现一定功能。

物联网作为信息技术，归根结底，其本质是信息和计算。

感知层负责信息的获取，网络层负责信息的传输，应用层负责信息的处理计算。

物联网连接了大量物品数据，这些数据都是以往不曾处理的全新数据，新的数据加上新的处理方式，造就大量新的产品、新的商业模式、全面的效率提升，这是物联网带来的根本价值。百度搜索“乐晴智库”，获得更多行业深度研究报告

成本与技术推动，物联网已进入高速增长期

(1) 物联网产业已至高速成长期

物联网概念自1999年被首次提出，约在2008年前后得到世界各国的广泛研究。

目前随着传感器及带宽成本的大幅下滑，以及云计算技术发展和通信标准的落地，物联网已从最初的导入期发展至现在的成长期初期，国外第三方咨询机构普遍预期2016-2020年将保持25%-30%的复合增速，其中GrowthEnabler&MarketsandMarkets预期全球物联网市场在2020年达到4570亿美元，复合增速28.5%;

Bain预期全球物联网市场在2020年达到4700亿美元，复合增速24.6%;PwC’sStrategy&预期全球物联网投资规模在2020年达到8320亿美元，复合增速40%;

KPMGAdvisory预期2014-2019投资规模年复合增速23%;BCG预期复合增速最少不低于20%。

从产业生态来看，目前物联网全产业链的成熟度得到大幅提升。

下游的应用终端开始涌现产品，可穿戴、智慧城市已有具体产品落地;

中游平台端也有各大厂商进行大量投资布局，如百度物接入IoTHub、QQ物联、京东微联、机智云等。

企业积极向物联网硬件设备、软件、服务和通信领域进行投资。

IoTAnalytics专家在“全球物联网平台”报告中指出，2017年全球物联网平台数量超过450个，同比增长了25%。

沃达丰统计显示，使用超过5万个物联网设备的企业数量在近期翻了一番。

Spiceworks公司认为，2018年将有69%的企业应用物联网解决方案。

根据2017年Gartner发布的新兴技术成熟度曲线，物联网平台被预测将在2-5年内成为主流。

(2) 成本、技术推动连接数不断发展

物联网的成熟离不开传感器的大量铺设，物品24小时不间断产生的海量数据也将产生高额的流量成本，因而必要成本的下降才使物联网大规模部署成为可能，根据中国信通院数据，相比10年前，全球传感器价格下降54%，带宽价格下降97%。

NB-IoT 协议冻结，意味着 NB-IoT 即将进入商用阶段。

NB-IoT 因其低功耗、低成本、广覆盖、远距离的特点，极其切合物联网的应用需求。

NB-IoT 指窄带物联网(Narrow Band-Internet of Things)技术，是 LPWAN 技术中的一种。

6 月 16 日，NB-IoT 技术协议获得了全球第三代合作伙伴计划(3GPP)无线接入网(RAN)技术规范组会议通过。随着窄带物联网标准正式冻结以及国内运营商的快速推进，物联网规模化商用正全面提速。

2018 年，三大运营商的网络将全面支持窄带物联网技术(NB-IoT)。

根据 Gartner 和世界银行的数据和预测，2017 年全球接入互联网的设备数量首超人类。

随着大规模窄带物联网的铺设，2017-2018 将成为物联网产业发展拐点，随后物联网发展将加速向上。

(3) 物联网入选多国国家战略

物联网产业具备战略性地位，各国政府大力推动产业发展。由于物联网将对生产力带来的变革性影响，以及其间接对政治、文化、经济的广泛作用，各国政府在国家层面对其高度重视，分别在研发投入、税收减免、标准制定、示范应用等方面进行政策推动。

▌产业链成熟度提升，驱动物联网万亿市场

必要成本的下降和关键技术的突破，推动物联网产业至爆发前夜。随着IoT技术的应用推广，下游终端设备全球接入量迅速增加。

据IHS咨询预测，全球物联网设备的安装基数将从2015年的154亿台增长至2020年的307亿台，并将预期在2025年达到754亿台，2015-2025的十年CAGR高达17.21%。

万物互联时代已至，产业成熟度提升开启广阔市场。根据GrowthEnablerAnalysis的数据，2016年全球物联网的市场规模为1570亿美元，并预期在2020年达到4570亿美元，未来五年的CAGR为30.6%。未来物联网全球前三大市场将分别为:美国、中国和日本。

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根据工信部《信息通信行业发展规划物联网分册(2016-2020)》，“十二五”期间，我国已形成包括芯片、元器件、设备、软件、系统集成、运营、应用服务在内的较为完整的物联网产业链。

2016年我国物联网整体产业规模达到了9300亿元人民币，同比增长24%;2012-2016年的年复合增长率高达26.34%。预计到2020年，市场规模将会进一步扩大到1.8万亿元。

物联网生态结构包括感知层、网络层和应用层。

从产业链角度来看，物联网的上游主要为电子行业，包括传感器提供商、终端芯片提供商以及无线模组厂商，中游主要为通信行业，包括终端设备提供商、网络设备提供商、系统设备供应商以及电信运营商;

下游主要为计算机行业，包括各大云计算平台、系统及软件开发商、智能终端提供商、系统集成供应者。

根据麦肯锡分析，基础设施建设层、平台层和应用层在价值分配上分别占31%、34%和35%。

作为新一代信息技术，物联网产业的终端应用场景非常广阔，涉及社会生产和生活的方方面面。

据预测，至2020年，物联网的前五大下游应用场景分别为智慧城市(26%)、工业物联网(24%)、健康物联网(20%)、智能家居(14%)以及车联网(7%)。

▌顶层设计日臻完善

发改委、工信部等部委高度重视物联网发展，做好相关顶层设计，政策密集出台扫除障碍。

物联网的下游应用领域众多，将为我国的经济发展带来巨大动能。

同时，物联网的有序繁荣发展需要多层次的关键技术和政策配合，人工智能技术、智能传感器技术、通信标准落地等都亟待政府推动扶持。

下游应用场景的相关法律法规的提前制定，也能帮助物联网发展扫除障碍，如车联网等。各国政府都在大力发展物联网相关产业，我国政策的及时推出显得尤为重要。

工信部制定《信息通信行业发展规划物联网分册(2016-2020年)》，2020年剑指国内物联网1.5万亿市场。规划所提的目标，至2020年，具有国际竞争力的物联网产业体系基本形成，包含感知制造、网络传输、智能信息服务在内的总体产业规模突破1.5万亿元，公众网络M2M连接数突破17亿。

规划所提的重点领域示范工程有望迎来较大发展，包括智能制造、智慧农业、智能家居、车联网、智慧医疗及智慧节能。

从政策上可以看到，近期密集出台的政策都是与下游应用有关。包括智慧城市、车联网、智能制造。政策出台的微观化，预示下游相关领域已到爆发前夜。

▌感知层—物体接触世界的基础

感知层包含多种感知技术

感知层赋予物体接触世界并获取信息的能力，相当于人类的皮肤和五官。

感知层可应用的技术包括条形码、二维码、电子标签(RFID)、传感器、摄像头、GPS、蓝牙、Zigbee等等。

其中，二维码、条形码、RFID标识物体身份;传感器捕捉信息状态;摄像头抓取记录图像;GPS进行位置确定。

下游应用驱动RFID市场持续增长

射频识别RFID(RadioFrequencyIdentification)技术，又称电子标签，是一种非接触式的自动识别技术。

RFID为每件物品建立唯一的身份标识，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。

RFID识别迅速便捷，无需人工干预，可同时识别多个对象并可识别高速运动物体，因而得到广泛的青睐。

RFID系统通常由电子标签、读写器和应用系统三部分构成。电子标签内含天线和RFID芯片，是一个微型的无线收发装置，每个RFID芯片中都含有一个全球唯一的编码;读写器由天线、收发机、微处理器等构成，能够向电子标签发射电磁信号，接收标签中的编码信息，并与系统服务器通信;应用系统则负责对所传输的信息进行识别和处理。

若按工作频率分类，RFID可分为低频、高频、超高频及微波。

工作频率直接决定了RFID的作用距离、工作环境以及制造成本等特质。

低频RFID，工作频率为30kHz~300kHz，识别距离小于1米，主要应用于如门禁、考勤、电子钱包、停车场收费等场景;

中高频RFID工作频率为3MHz~30MHz，识别距离小于1米,典型应用包括电子车票、电子身份证、电子闭锁防盗等;超高频和微波RFID一般用于远距离识别，如工控领域、物流领域、高速公路等。

随着下游各个领域应用的不断开拓和成熟，如二代身份证及社保卡领域、RFID标签对条形码的替代等，RFID市场规模迅速扩大。

提供商技术日趋成熟、生产工艺及批量应用达到经济规模，各种RFID设备的价格持续下降，单个RFID标签价格目前已在0.3-0.8元不等(晶路电子数据)。

我国RFID产业链已经基本完善，形成了从芯片设计、封装、设备、系统集成、行业应用为一体的产业链格局。

2016年我国RFID应用最广的前五大下游领域分别是:金融支付(26.7%)、身份识别(10.6%)、交通管理(11.6%)、军事安全(11.2%)及公共事业(6.5%)。

交通领域有望成为下一个高速增长的细分市场，包括高速收费、停车场、电子车、智能信号灯等应用场景。

我国有从事RFID相关业务的上市企业包括:

远望谷(RFID技术、产品和系统解决方案供应商)、达华智能(非接触式智能卡、智能电子标签、RFID读卡设备制造商)、厦门信达(旗下业务包括RFID产品研发、设计及生产)、新大陆(RFID硬件与系统方案提供商)、科陆电子(提供RFID读写器、RFID手持机、RFID电子标签及相关RFID硬件)、金溢科技(提供智能交通和电子支付领域的RFID产品)等等。

万物互联，传感器先行

传感器作为物联网的“触角”，是物体实现感知功能的主力。随着万物互联时代到来，传感器将作为基础设施先行发展。

传感器(sensor)是由敏感元件和转换元件组成的一种检测装置，能感受到被测量，并能将检测和感受到的信息，按一定规律变换成为电信号(电压、电流、频率或相位)输出，以满足感知信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制的要求。

传感器通常由传感器模块、微控制器模块、无线通信模块以及电源管理模块四个部分构成。

其中，由模拟传感器感知状态数据，并将感知的状态数据通过A/D模数转换器之后传送到微控制器进行存储和处理。最后，收发器接收到微控制器模块处理的数据之后再通过网络传输到远端的数据采集平台。

传感器按其工作方式，可分为物理传感器、化学传感器和生物传感器;

根据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。

在下游应用中，工业、汽车电子、通信电子、消费电子是市场最大的四个领域，工业和汽车电子合计占传感器总需求的42%。

从产品结构来看，流量传感器、压力传感器、温度传感器分别占总出货量的21%、19%、14%。

在物联网时代，符合需求的传感器必须具备低功耗、微型化、智能化、多功能复合等特性。

近年来，基于MEMS(micro-electromechanicalsystems，微电子机械系统)技术，通过把微米级的敏感组件、信号处理器、数据处理装置封装在一块芯片上，使得MEMS传感器一改过去批量小、品种庞杂的生产模式，变得微型化、低成本、低功耗、集成化。

2017年，全球MEMS传感器市场规模为211亿美元，同比增长14%。

消费电子(48%)、汽车电子(31%)和工业领域(10%)是应用MEMS最多的三个下游板块，其中智能手机的需求是近年的最大增长点。

YoleDevelopment预测2020年市场将达到308亿美元，在未来的三年中保持约13%-14%的增速。

据IHS咨询分析，未来5-10年，MEMS传感器的主要应用领域仍是智能手机和平板电脑为主的消费电子，但汽车电子、智慧城市和可穿戴将是下一个需求爆发的板块。

我国MEMS产业仍较为薄弱，进口率在60%以上，近年行业增速略高于国际市场。

2017年，我国MEMS传感器行业规模420亿元，同比增长20%;2013-2017年五年CAGR为16.7%。

我国有从事MEMS传感器相关业务的上市企业包括:

士兰微(MEMS的Fabless设计)、苏州固锝(MEMS封装、MEMS惯性传感器)、歌尔股份(MEMS麦克风)、通富微电(MEMS封测)、晶方科技(MEMS封测)、华天科技(MEMS封测)、长电科技(MEMS封测)、汉威电子(参股MEMS传感器企业苏州能斯达)等。

物联网芯片迎来千亿市场，NB-IoT前景广阔

物联网芯片是一个集合的概念，包含集成在传感器/模组中的基带芯片、射频芯片、定位芯片等，也包括嵌入在终端中的嵌入式微处理器(MCU/SoC等)。

目前已在应用的主要包括安全芯片、移动支付芯片、通讯射频芯片、身份识别芯片等。

根据ICInsights的预测，全球物联网领域半导体的市场规模将在2020年达到310亿美元，2016-2020年复合增速约为14%，成为集成电路产业新的增长极。

目前在IoT芯片市场的主要参与厂商仍是英特尔(Intel)、高通(Qualcomm)、飞思卡尔半导体(FreescaleSemiconductor)、恩智浦半导体(NXPSemiconductors)、ARM、德州仪器(TexasInstruments，TI)、爱特梅尔(Atmel)等国际巨头。

国内芯片企业虽已具备设计、制造、封装测试全产业链，但主要仍集中在封测领域，在芯片设计上仍较薄弱，缺少核心技术。

按中国信通院预测，2018年NB-IoT芯片出货量有望较2017年的500万片至少翻一番，达到千万甚至上亿片，主要增长动力是NB-IoT终端在智慧城市、智能家居领域的放量增长和运营商补贴。

NB-IoT具有广覆盖、大连接、低功耗、低成本等特点，完美切合下游实际应用需求，成为物联网产业的关键通信技术。

华为从2014年开始投入NB-IoT芯片研发。2016年9月份，在3GPP标准公布后的3个月，华为首次推出NB-IoT商用芯片，同时也是业内第一款正式商用的NB-IoT芯片。

▌网络层—万物互联的核心

物物相连，LPWAN应运而生

(1) 万物互联，连接先行

万物互联，连接先行，网络层是物联网发展的基石。

物联网前期投资不菲，在宏观经济增速放缓，资本回报率下降的年代，下游各应用领域只会在物联网络铺设充分后才会考虑进行投资和推广。

网络层的主要职责是信息的传输，通过通讯网和互联网把感知层所捕获的信息数据高效、经济地传输到应用层，进行进一步计算后投入应用。网络层的关键技术，是物与物之间的通信技术。

从产业链的角度来看: 网络层包含通讯芯片制造商、无线模组商、无线设备提供商、主设备提供商、网络优化企业和网络运营商。

由于网络层的下端与应用层直接相连，因此网络层也有对信息进行先期处理的部分，物联网平台成为两个层次之间的连接。

(2) 物联网主要是低速场景

蜂窝网络无法完全满足“物”的连接需求，低功耗广域物联网LPWAN(Low-PowerWide-AreaNetwork)应运而生。

需要多种物联网通信技术的根本原因在于，物联网中的“物”是多种多样的，其产生的信息的大小、频次、制式都各不相同，没有任何一种信息技术能够实用而经济地满足所有的通信需求。

根据网络数据传输所需速率不同，物联网业务可分为高速业务、中速业务和低速业务三类:

1) 高速率业务: 增强移动宽带场景，通过高速率的通信技术，进一步提升用户体验，主要使用3G、4G等技术，例如远程医疗、头戴设备VR、远程教育等，对应的业务特点要求实时的数据传输。

2) 中等速率业务: 超高可靠和超低时延通信，主要使用GPRS、eMTC等技术，例如智能家居、POS机等，对网络传输速度的要求远不及高速率业务。

3) 低速率业务: 广泛覆盖、海量连接，通信传输对于速率和时延等要求并不是很高，具体的应用场景如:智慧城市、智慧农业、智能物流等。

根据中国移动的预测，至2020年在M2M/IoT的应用场景中，高速率、中等速率、低速率业务的比例大约为10%、30%、60%。物与物的连接，绝大多数处于低速场景。

三大运营商齐布局，NB-IoT全面商用

(1) NB-IoT综合优势明显

窄带蜂窝物联网NB-IoT(NarrowBandInternetofThings)，是一种3GPP标准定义的LPWA(低功耗广域网)解决方案,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，是一个“改良版”的LTE网络。NB-IoT综合优势明显，成为国内运营商主推方向。

(2) 政策、运营商齐发力，网络建设全面提速

NB-IoT已通过协议冻结、性能标准制定和一致性测试，已达到全面商用要求。

2013年初，华为与相关业内厂商、运营商展开窄带蜂窝物联网研究，起名为LTE-M。

2014年5月，LTE-M的名字演变为CellularIoT(简称CIoT)，后与2015年5月与高通方案融合而成NB-CIoT。

2015年8月，在GERANSI阶段最后一次会议上，爱立信联合几家公司(中兴、诺基亚、三星、Intel)提出NB-LTE的概念。

2015年9月，RAN#69上NB-CIoT和NB-LTE两个技术方案进行融合形成了NB-IoT，并于2016年6月把3GPP标准核心部分正式冻结，9月完成性能部分的标准制定，12月完成最后的一致性测试标准。

NB-IoT标准获政策明文力推，目标明确，时间安排紧凑。

工信部于2017年6月发布《关于全面推进移动物联网(NB-IoT)建设发展的通知》。通知提出目标，到2020年，NB-IoT网络实现全国普遍覆盖，面向室内、交通路网、地下管网等应用场景实现深度覆盖，基站规模达到150万个;并且2017年实现基于NB-IoT的M2M(机器与机器)连接超过2000万，2020年总连接数超过6亿。

从全球来看，在标准冻结之后，NB-IoT部署逐渐加速并成为主要的LPWAN技术之一。

根据Ovum的研究，2017年全年的网络(包括计划中、处于试验阶段和已投入使用的网络)公布数总计229个。

在前三季度，NB-IoT占据领先地位，网络数量比例为69/198(占据35%);在第四季度，新增的27个网络中，NB-IoT占据15个(55%)。

预计随着无线模组的量产铺货和运营商网络的建设完成，NB-IoT的部署和采用将在未来几年内加速。

运营商补贴推动无线模组加速落地，成本规模下降可期

无线模组把基带芯片、射频芯片、记忆芯片等多个具有基础功能的组件集成在电路板上，形成一个具有完整功能的系统，能够实现信号的发送和接收，为终端提供通信和定位等功能。

无线模组按其所实现的功能，通常分为通信模组和定位模组。通信模组赋予终端联网进行信息传输的能力，分为蜂窝模组(2/3/4/5G及NB-IoT、eMTC等)和非蜂窝模组(Wifi、蓝牙、Zigbee、Lora、Sigfox等)。

能够实现定位功能的有GNSS模组和GPS模组等。

无线模块提供商的核心价值在于，通过对模组的设计，把标准化的芯片和电子元件，集成一块融合多种通信制式的多功能模组，以满足多样化的客户需求，使客户能够拿之即用。

无线模组的上游行业为电容、电阻、基带芯片、射频芯片、记忆芯片以及PCB板等原材料生产行业，其中基带芯片为核心;下游为各垂直行业物联网终端的设备制造商。

模组商本身，在购买原材料后，主要进行模组的设计和销售，生产可外包给第三方代工。

2018年，中国电信将1亿元补贴CAT.1和NB-IoT模组;中国移动宣布推出20亿的物联网专项补贴，希望能够带动终端成本进一步降低，加快推动产业终端侧的成熟。

其中，10亿是专门为NB-IoT准备，另外10亿用于4G物联网模组补贴。随着规模扩张，NB-IoT模组成本将会进一步下降;根据中国信通院数据，目前模组价格已从近200元降至35元。

2018年运营商合计在NB-IoT模组方面的补贴约为11亿元，若NB-IoT模组一片补贴价格为35元，则此轮补贴将直接拉动超过3100万片NB-IoT模组。

根据Counterpoint数据，2017年H1全球出货量TOP5厂商分别为:SIMCom(芯讯通、中国，占比23%)，SierraWireless(加拿大，占比17%)，Teli(t意大利，占比11%)，Gemalto(荷兰，占比9%)，U-blox(瑞士，占比5%)。其中SIMcom上半年出货量同比增长122%，SierraWireless同比增长23%。

▌应用层—物联价值的最终来源

应用层简介

应用层负责通过对信息的处理，来改进下游垂直行业的产业和服务，是对生产力提升最直接的环节。

下游各行各业多样化的需求，注定了应用层的各类产品也将会异彩纷呈，百花齐放。

从产业链来看：应用层包括物联网平台提供商、智能终端设备提供商、操作系统软件商、终端应用运营商等。

其中，物联网平台在整个生态中起到汇集信息并联结至应用的作用，战略地位明显，也是巨头必争之地。各类下游应用，在网络连接技术全面商用后，预计将会迎来战略发展期，其中技术相对成熟，商业模式明确的行业会首先释放业绩。

物联网平台前景广阔，巨头纷纷入局

(1)物联网平台处于生态枢纽位置

物联网平台居于整个生态系统的中央，汇聚了大量的信息流(包括下层终端连接和部分上层需求)并集成数据处理功能，相当于整个物联网的枢纽。

物联网平台是一个连接物联网系统中多数内容的支持软件，通过为上层提供应用开发和统一接口，在下层识别和管理终端设备和连接，来为生态中的玩家提供业务解决方案。

物联网平台本质上是一个建立在IaaS(基础设施服务，Infrastructure-as-a-service)上的PaaS(平台服务，Platform-as-a-service)和SaaS(软件服务，Software-as-a-service)平台。

物品接入的根本在于通过新的数据源和数据处理提高生产力、变革商业模式，因此诸如存储、运算等云基础设施资源必不可少。比方说，机智云、米尺、云智易等物联网平台即可以部署在阿里云、Azure上。

物联网平台实际上是一个集合的概念，不同的平台其实所推出的服务可以迥然不同。

物联网系统生态巨大，需求众多，满足这些需求需要多方面的能力。

因而目前没有任何一个企业可以覆盖物联网平台所有的功能。物联网平台的各类参与者，大多根据其自身优势，选择性地提供其中的某些功能模块。

物联网平台目前的主要参与者包括企业软件服务提供商、云服务提供商、创新性平台企业和通信设备商/运营商。

(2)物联网平台类型划分

根据各类参与者所提供的服务类型，按照MachinaResearch的分类方法，物联网平台可分为连接管理平台CMP(ConnectivityManagementPlatform)、设备管理平台(DeviceManagementPlatform)、应用使能平台AEP(ApplicationEnablementPlatform)和业务分析平台BAP(BusinessAnalyticsPlatform)。

(3) 物联网平台起关键作用，市场规模将超四百亿

物联网平台作为生态中枢，其发展将串联起上下游，大大加快应用场景的成熟落地，并促进整个生态的繁荣。

根据IDCMarket发布的《中国物联网平台支出预测与分析》，中国的物联网平台市场规模将于2021年达到约420亿人民币，并于2017-2021年间保持13%的年复合增长率。

到2021年，中国物联网平台支出将在全球各个地区中排名第一，在全球的占比将超过30%。

在四类物联网平台中，应用使能平台AEP及连接管理平台CMP为最具价值的环节。

连接管理平台目前已基本形成Jasper、爱立信、沃达丰三家寡头垄断的形式。

应用使能平台成为竞争的焦点。根据ForresterResearch的评估，目前物联网平台领域的领导者为IBM、PTC、GE、微软及亚马逊。

物联网平台位处战略性中枢，同时物联网产业具备碎片化程度高、单个设备ARPU值低的特点，天然具备马太效应，成为物联网领域最长的雪道。

因此，各个领域的龙头企业为抢占下一个时代的机遇，纷纷采取平台战略，布局物联网平台环节。

企业软件服务商(如IBM、微软等)，云计算企业(亚马逊、阿里巴巴、腾讯等)，垂直行业巨头(GE、三一重工等)以及电信运营商(中国移动、沃达丰等)纷纷入局。

物联网平台环节也吸引了大量初创企业，根据IoTAnalytics数据，全球物联网平台提供商的数量从2015年的260、2016年的350家增长到2017年的450家。

但只有不到7%的供应商在2016年中实现了超过1000万美元的营收。

下游垂直行业应用遍地开花

根据权威机构IoTAnalytics的统计，2018年排名前五的物联网应用领域分别是智慧城市(23%)、工业互联网(17%)、智能楼宇(12%)、车联网(11%)以及智慧能源(10%)。因为分类标准的区别，在本文及一些其他的研究报告中，智能楼宇和智慧能源被视作智慧城市的一部分。

根据权威机构IoTAnalytics的统计，因为分类标准的区别，在本文及一些其他的研究报告中，智能楼宇和智慧能源被视作智慧城市的一部分。

OPC UA—物联网安全解决方案

本文选自OPC UA 国际官方网站，点击“阅读原文”可查看。

随着科技技术的不断演进，数字化成为自动化行业内一个非常重要且极具吸引力的市场，其目标是将IT技术与产品、系统、解决方案和服务进行融合，贯穿于从研发设计到生产到技术维护的整个产业链。同时，工业数字化的发展也带动了一些新兴的市场，如数字化产品和系统数字化、软件解决方案和新数字化服务的快速发展。

目前，物联网正将一些传统行业与基于IP技术的行业进行整合，这是数字化发展的引擎，而标准化的核心是“机器到机器”（M2M）通讯，多年来，诸多公司和行业协会如OPC基金会一直参与并推动这些标准化发展。

在当今复杂的经济社会环境下，信息对业务和盈利而言起着至关重要的作用。OPC技术发明的初衷就是为了让这些信息在不同的平台间实现畅通无阻的交换，让平台之间实现零成本零耗时的无缝对接。由此而节省的软件开发时间及释放的工程资源可以被用来做对业务更重要的工作。而随着时间的推移，OPC不仅仅起着对接作用，他更是保障您信息安全的不二选择。

今天，工控小编要为您讲的就是OPC UA提供的关于物联网安全的解决方案。

将设备接入互联网后会有哪些危险

物联网(IoT)是一个全球自动化行业的愿景，即将数十亿台智能设备通过互联网相互协作。然而，物联网潜在的应用程序很多，风险也很大，因此暴露在互联网上的设备也会面临被黑客攻击的风险。为了降低这些风险，许多工厂操作员转向支持MQTT或AMQP等协议的代理。这些协议允许设备被保持在防火墙后以保安全，但仍然能够与对等设备和基于云的应用程序通信。不幸的是，这些解决方案要求工厂运营商，通过第三方提供商管理的代理发送一些较为敏感的信息，这对于许多应用程序来说，是不可接受的。幸运的是，OPC UA有一个端到端的安全解决方案，可以确保通过代理发送数据的隐私性和完整性。

通过发布-订阅增强OPC UA

OPC UA PubSub是流行的OPC UA协议的扩展，该协议允许应用程序通过中间代理(如MQTT代理)向多个订阅者发布消息。OPC UAPubSub消息可以用XML、JSON或高效的OPC UA二进制格式进行格式化。当使用后一种方式时，发布者可以在将消息发送给代理之前对其进行加密和数字签名，以确保除了目标接收者之外没有其他人能够读取或修改消息。这将保护发布者的数据，即使代理在消息等待交付时存储在磁盘上。

通过共享密钥来实现这一切

发布者和订阅者需要共享密钥才能安全地进行通信。这是通过使用称为“安全密钥服务”（SKS）的特殊OPC UA服务器来实现的。需要密钥的应用程序使用OPC UA客户端-服务器协议安全地向SKS提供凭证。SKS决定它们是否有权访问请求的密钥，并返回一个或多个密钥。此过程需要多个键，因为它们经常变化，以此确保在必要时，应用程序可以在合理的时间内从系统中删除。

安全性已有所保证，那么元数据呢？

丰富的OPC UA信息模型，允许应用程序使用与应用程序域匹配的术语和构造来表示它们的系统，这个信息模型也是OPC UA PubSub的一个重要部分，因为它提供了描述将要发送给broker消息内容的总体框架。OPC UA PubSub规范并定义了通知订阅者消息结构已更改的机制，同时允许发布者将新的元数据发送到带内或带外。而其他解决方案则期望订阅者处理已知的消息内容，或者依赖特定的规则来解析JSON或XML。

未来的发展之路

任何希望利用物联网的工厂运营商都将受益于OPC UA提供的安全工具箱，当数据流抛出由第三方管理的系统时，该工具箱有助于确保隐私的安全性和完整性。当与OPC UA信息建模框架结合，以及在许多现成的OPC产品中广泛采用时，工具箱将成为首屈一指的工具。

工控特工编译

感谢OPC（中国）基金会支持