世界物联网产业发展动态

目  录

一、全球物联网产业总体发展态势

1．全球物联网产业增长强劲，经济影响力日益显现

2．RFID、传感器仍是全球物联网市场中重要环节

3．全球物联网产业已进入应用深化阶段

4．北美、亚太为全球物联网技术创新与应用的领先地区

二、物联网重点领域发展动态

（一）RFID

（二）机器与机器间通信（M2M）

（三）传感器

三、全球物联网企业竞争态势

（一）跨国公司加快物联网产业布局

（二）物联网领域并购趋于活跃

（三）产业结盟成为趋势，标准化工作稳步推进

四、工业物联网发展现状

（一）工业物联网概念与特征

（二）工业物联网影响带动作用

（三）案例：通用电气工业互联网

世界物联网产业发展动态

一、全球物联网产业总体发展态势

1．全球物联网产业增长强劲，经济影响力日益显现

随着传感器、卫星导航定位、云计算、大数据等新一代信息技术的发展，以及3G、4G移动通信网络等基础设施在全球范围内的普及，全球物联网（internet of things,IoT）产业快速发展的基础条件已经具备。经过前几年的培育酝酿，2014年全球物联网产业进入大规模商业化应用、强劲增长阶段。据TechNavio Analysis数据，2014年全球物联网市场规模为1963.2亿美元，预计2019年其市场规模可以达到7784.3亿美元，期间年均复合增长率高达31.72%。麦肯锡全球机构（McKinsey Global Institute）预估，至2025年物联网带来的经济影响力将高达6.2万亿美元，见图1。

图1   2014—2019年全球物联网市场规模及增长率

说明：2015—2019年为预测值

资料来源：TechNavio Analysis

2．RFID、传感器仍是全球物联网市场中重要环节

按照产品划分，全球物联网市场主要由射频识别（RFID）、传感器、近场通信（NFC）、网关、云服务等构成。当前，RFID仍是全球物联网市场最重要的环节。据TechNavio Analysis数据显示，2014年RFID占全球物联网市场份额为28.21%；传感器、NFC、网关路由和云服务分别占全球物联网市场份额18.32%、14.63%、9.26%和6.85%；其他包括复杂事件处理（CEP）、数据采集与监视控制系统（SCADA）、入侵检测系统（IDS）和通信器件等，合计占比为22.73%，见图2。

图2   2014年全球物联网市场结构比例

资料来源：TechNavio Analysis

3．全球物联网产业已进入应用深化阶段

全球物联网产业发展已进入应用深化阶段，应用场景逐步由初期主要集中在公共管理、个人消费等有限领域向车联网、工业物联网等更广阔市场演进；物联网应用的深度也从最初的行业闭环、小规模、有限功能的应用，向跨行业、跨地区业务深度融合演进。

商业零售业依然是目前物联网商业化最成熟、市场规模最大的应用领域，涉及RFID等技术在产品识别和追溯、仓储物流管理等方面的应用。据TechNavio Analysis数据显示，2014年商业零售业物联网应用占物联网应用市场份额的21.53%。健康医疗是规模仅次于商业零售业的物联网应用领域，主要是借助于可穿戴和植入式设备，对患者健康情况实施远程实时监测等，2014年全球健康医疗行业物联网应用占物联网应用市场份额的16.28%。此外，信息通信技术行业占物联网应用市场的比重为13.81%，包括制造业、能源、交通、政府部门等在内的其他应用领域合计占物联网整体市场的48.43%，见图3。

与此同时，工业物联网、车联网已经展现出巨大的应用前景，并受到了社会各界的普遍关注。德国、中国、日本、韩国等国政府均出台了工业4.0发展战略，核心就是发展工业物联网，思科、通用电气、西门子等跨国企业均已投入工业物联网平台的开发应用。根据埃森哲（Accenture）公司的研究报告，到2030年，工业物联网将为全球创造14.2万亿美元的价值，对全球经济增长的贡献超过1%。车联网是物联网另一重要发展方向。目前，车联网技术关注更多的还是“车载信息服务”——主要是面向驾驶员实时提供行车和车况信息服务，未来车联网的发展方向将是汽车“网络化”和“智能化”，借助于移动互联网、传感器、云计算、大数据等技术，实现面向汽车电子的车内网与面向智能交通的车际网的融合，以及自动驾驶等“智能化”功能。据美国市场研究机构Gartner发布的《2015物联网预测报告》（Predicts 2015:The Internet of Things），到2020年全球将会有2.5亿辆联网汽车，这些联网汽车将具备远程信息处理、自动驾驶、车载信息娱乐系统以及各种移动服务功能。

图3   2014年全球物联网行业应用市场结构比例

资料来源：TechNavio Analysis

4．北美、亚太为全球物联网技术创新与应用的领先地区

亚太、美洲是全球范围内部署物联网基础设施及开展应用创新的重点地区。据TechNavio Analysis数据，2014年亚太、美洲地区物联网市场规模分别为960.4亿、703亿美元，占全球物联网市场份额48.92%、35.81%。欧洲、中东、非洲物联网市场规模合计为298.8亿美元，占全球份额15.27%。预计2014—2019年，亚太、美洲将分别保持31.81%、31.68%复合年均增长率，到2019年两地物联网市场规模分别达到3820.5亿、2782.9亿美元。

亚洲地区物联网产业主要集中在中、日、韩三国。依托政府的大力扶持，中国已成为全球最大的物联网市场，2014年中国占全球市场的比重28%～30%；日本是世界上第一个提出“泛在”战略的国家，其物联网产业发展主要依托富士通、日立、NEC等电子信息集团，以及丰田、三井等大型制造企业，对智能电网、智慧城市、智慧农业、智慧医疗等领域涉足较多，在基础材料及相关元器件研发方面具有领先优势；韩国是全球物联网产业的后起之秀，优势主要体现在消费类智能终端、RFID、NFC、移动通信等产品的技术解决方案。美国是仅次于中国的全球第二大物联网市场，占全球物联网市场比重16%～18%，作为全球物联网技术创新、商业模式创新的引领者，美国拥有涵盖器件制造、网络运营、平台提供以及云计算、大数据分析等在内完整的物联网产业链，并已经开始在军事、工业、农业、环境监测、建筑、医疗、空间和海洋探索等领域投入应用；欧盟也是全球物联网产业的重要一极，已形成体系化物联网产业政策，也是最早开展物联网技术研发合作、标准化工作的地区之一，并且在工业物联网、车联网等领域中处于全球领先地位，见图4。

图4   2014—2019年全球物联网市场规模地区分布

说明：2015—2019年为预测值

资料来源：TechNavio Analysis

二、物联网重点领域发展动态

（一）RFID

1．RFID市场规模快速增长，应用场景不断拓展

RFID研发开展较早，商业化也较为成熟。据IDTechEx数据显示，2014年全球RFID市场（包括标签、阅读器、软件及服务）规模达到92.4亿美元。IDTechEx预测，到2024年全球RFID市场规模将达到304.1亿美元。

目前，全球对RFID电子标签需求最大的是交通运输（电子票证）及车辆管理、金融及安全行业，2014年市场规模分别为33亿、28亿美元，占全球RFID市场的36%、30%；消费品零售业是对RFID电子标签需求增长最快的应用领域，主要用于消费品的库存、流通管理、产品防伪等，预计到2024年该市场规模将达到81亿美元，占比27%，成为最大的RFID应用市场。此外，消费电子、医疗、制造业等也是未来增长较快的RFID应用领域，见图5和图6。

图5   2014年全球RFID行业应用市场规模与结构比例           （亿美元）

资料来源：IDTechEx

图6   2024年全球RFID行业应用市场规模与结构比例           （亿美元）

资料来源：IDTechEx

2．RFID技术向小型化、多频段、融合化方向发展

RFID标签小型化成为发展趋势。RFID设计和开发技术的进步带动了小型化和柔性化RFID器件的发展。相对传统的RFID芯片，小型化RFID在成本及应用场景等方面优势更加突出。

高频RFID及多频兼容是RFID技术发展的另一个重要方向。RFID技术诞生之初采用的是134千赫兹低频波段固定频率，当前RFID使用的频段已经拓展至3兆～30兆赫兹中频、860兆～960兆赫兹高频以及2.45吉～5.8吉赫兹微波等，工作于不同频率的RFID芯片具有不同的技术特征及应用场景，高频、微波RFID可以应用于较远距离数据交换，多频段RFID则有效提高了系统的兼容性。

RFID与其他技术的融合也是RFID技术发展的重点之一。如：RFID与WiFi无线通信、GPS实时定位技术等融合，采用上述融合技术的RFID芯片可被应用于高效的库存管理系统。

（二）机器与机器间通信（M2M）

1．M2M市场潜力巨大，商业化应用更加成熟

M2M通过为终端设备嵌入通信模块，使其具备联网和通信能力，从而实现设备之间互动通信、远程监测、控制等目的。随着传感技术、云计算、大数据等相关技术逐渐成熟，以及全球移动互联网快速发展，M2M商业化部署已经进入实质性推进阶段。据TechNavio公司数据显示，2014年全球M2M终端数量达到2.574亿台，预计到2019年将达到9.66亿台，期间复合年均增长率30.28%；2014年全球M2M服务市场规模达到193亿美元，2019年该市场有望达到572亿美元，复合年均增长率24.27%。据沃达丰公司2014年底发布的M2M Adoption Barometer报告，通过对14个国家7个行业中的600家企业调研，目前有22%的企业已经引入了M2M方案，与过去一年相比，实现了逾80%的显著增长，预计到2016年企业M2M的采用率将接近55%。

看好M2M数据通信业务的增长前景，电信运营商成为全球M2M发展的主要推动者，领先的移动电信运营商已经开始进行规模化的M2M网络平台建设，并积极进行战略联盟，以期在未来获得竞争先机。2014年移动通信在M2M通信市场的份额为73.9%，此外，固网通信、卫星通信的份额分别为14.1%、12.0%；预计到2019年在全球M2M通信市场中移动通信份额将进一步提高，届时移动通信、固网通信、卫星通信占比分别达到87.2%、7.3%、5.5%。

从垂直行业来看，全球M2M应用市场主要为消费电子、汽车、健康医疗、能源基础设施、交通运输、工业制造、其他（包括商业零售、金融服务、消费品、POS机、公共服务、公共安全）等。当前M2M行业应用主要集中在消费电子、汽车两大市场，2014年两者占全球M2M服务市场份额分别为27.7%、19.7%。随着M2M应用的进一步深化，预计健康医疗、能源基础设施有望成为对M2M需求增长最快的领域。如：健康医疗领域，利用M2M技术为慢性疾病防治提供有效低成本方案、用药提醒、远程诊断和远程医疗服务；能源基础设施领域，在智能电表、智能故障管理系统、智能电网、水坝监控、智能开关等展开M2M技术应用。预计健康医疗、能源基础设施占全球M2M服务市场份额将从2014年的10.9%、10.3%增长至2019年的16.4%、16.0%，见图7。

图7   2014—2019年全球M2M垂直行业服务市场规模

说明：2015—2019年为预测值

资料来源：TechNavio Analysis

2．M2M的数据通信量逐步增加，LTE将主导全球M2M市场

目前，M2M还是基于一些小数据流量通信。以字节（Byte）为单位计算，M2M通信所产生的流量在移动通信网络总流量中的份额相当小，仅为0.1%。随着4GLTE网络的普及以及功能更强大的低功耗处理器在终端中应用，一些对高接入带宽、低接入延迟有特殊要求的M2M应用将被开发，与之相应，M2M通信流量在移动通信网络总体流量中的占比将持续增加。

现有M2M应用对数据通信速度要求普遍不高，目前M2M通信主要还是基于第二代移动通信2G的GSM网络。据爱立信发布的Mobility Report2014报告，目前采用2G网络的M2M终端占到了总量的近80%，采用LTE网络的M2M终端占总量比重约为3%；预计到2018年年底，采用第三代及第四代移动通信网络的M2M终端将占到总量的50%以上；到2020年，采用LTE网络的M2M将成为主流，届时采用2G网络M2M终端比重将降至25%，采用LTE网络的M2M终端占比将提高到20%～30%。

（三）传感器

1．全球传感器市场规模稳步提升

据TechNavio公司数据显示，2013年全球传感器市场规模441亿美元，预计2018年达到684亿美元，复合年均增长率9.2%。汽车、工业控制等是传感器的传统应用市场，医疗电子及智能手机等消费电子产品已成为传感器的新兴目标市场。未来随着物联网发展继续深入，传感器有望带动全球传感器市场进一步增长，见图8。

图8   2013—2018年全球传感器市场规模及增长率

说明：2014年为估计值，2015—2018年为预测值

资料来源：TechNavio Analysis

按传感器产品类型来看，2013年全球化学和生物传感器市场规模152亿美元，占全球传感器市场份额的34.6%。化学和生物传感器主要应用在医疗及汽车行业，用于分析样本的生物学特征，或汽车工况信息。图像传感器市场规模90亿美元，占全球传感器市场份额20.4%。主要应用于消费电子、医疗、国防、汽车等行业。当前，智能手机是图像传感器的最大市场，而无人机摄像机、数字放射和医疗成像设备等新兴应用成为图像传感器新增长点。压力传感器占全球传感器市场份额13.3%，压力传感器被广泛应用于工业、汽车、医疗、消费电子等行业，未来压力传感器的增长主要在胎压监测、电容压力传感，以及在石油和天然气领域的传感应用。2013年全球流量传感器市场规模54.7亿美元，占全球传感器市场的12.4%。能源行业是流量传感器主要市场。2013年全球温度传感器市场规模38.4亿美元，占比8.7%。应用行业包括食品饮料、汽车、工业、消费电子和医疗保健等。水平传感器占全球传感器市场6.4%，主要应用于工业、消费电子、油气、汽车等行业。目前，非接触式水平传感器有取代接触式水平传感器的趋势，近年来水平传感器的主要制造企业，如ABB、西门子、艾默生等均在积极展开并购，以巩固和扩大市场份额。气体传感器占全球传感器市场的4.2%，主要用于检测工厂的有害气体，如二氧化碳、甲烷、氮氧化物等。随着全球制造业向亚太地区转移，预计未来这一地区将成为气体传感器最大的市场，见图9。

图9   2013年全球传感器市场产品结构

资料来源：TechNavio Analysis

从区域市场格局来看，美、日、欧等国家传感器技术先进、上下游产业配套成熟，既是技术革新的主导者、行业标准的制订者，又是全球中高端传感器产品的主要生产者，以及最大的应用市场。据统计，2014年美国、日本和德国分别占据了全球传感器市场29.0%、19.5%、11.3%的份额。亚太等新兴市场国家随着工业化等的发展，对传感器需求量逐年放大，成为全球最有潜力的传感器市场，但发达国家在传感器领域所具有技术和品牌等优势仍将保持，未来全球传感器市场格局并不会有显著改变，见图10。

图10   2014年全球传感器市场分布状况

资料来源：工业和信息化部电子科学技术情报研究所，2014

美国、德国、日本等国家传感器企业具有很好的技术基础，而且在设备、材料投入和后期技术跟进，包括工艺的提高和上下游产业链的配合方面，都已形成完整的体系，许多厂商都实现了规模化生产，企业年生产能力可达数千万甚至上亿只，并几乎垄断了“高精尖”传感器和新型传感器的市场。比较著名的传感器厂商有美国霍尼韦尔、MEAS等，见表1。

表1   全球著名传感器厂商及产品应用领域

资料来源：ofweek工控网

2．传感器技术发展趋势

（1）集成化、智能化

集成化是传感器技术发展的趋势之一。传感器集成化有三个发展方向：一是同类型多个传感器的集成，即同一功能的多个传感元件用集成工艺在同一平面上排列，组成线性传感器阵列，如CCD图像传感器；二是多种功能传感器一体化集成，即几种不同的敏感元器件集成在一起，除具有体积小、可同时进行多种参数测量的优势外，还可对不同参数的测量结果进行综合处理和评价，实现补偿和校正，更准确地反映出被测系统的状态；第三种是将多个传感元件和专用集成电路（ASIC）集成在一起，甚至和微控制芯片（MCU）集成在一起，使之具有测量、校准、自诊断和网络通信、数据处理等功能。

传感器智能化发展方向是指通过将具有一种或多种传感元器件与存储、射频、数字处理、执行电路等集成，在相应软件、算法的支持下，实现参数测量、信号转换处理、计算、双向通信，以及自动校准、自诊断、自动响应等功能。

（2）低成本、低功耗、微型化

随着传感器在智能手机、可穿戴设备等应用普及，对传感器小型化、低成本、低功耗提出更多要求，MEMS传感器成为新型传感器的开发重点之一。据TechNavio公司预计，未来5年全球MEMS传感器市场规模增长1倍，达到112亿美元规模。

MEMS传感器将集成电路微细加工工艺，如溅射、蒸镀、等离子体刻蚀、化学气体淀积（CVD）、外延、扩散、腐蚀、光刻等，引入传感器的生产制造，实现了传感器规模化生产，并为传感器微型化发展提供了技术支撑，而MEMS工艺与光、生物等其他领域技术融合，又可以开发出许多新型MEMS传感器产品。如：MOMES（MEMS与微光学的结合）、智能传感器（MEMS与CPU、信息控制技术的结合）、生物化学传感器（MEMS与生物技术、电化学的结合）以及网络化传感器（MEMS网络技术的结合）、纳米传感器（纳米技术与传感技术的结合）。

三、全球物联网企业竞争态势

（一）跨国公司加快物联网产业布局

瞄准全球物联网产业增长机遇，跨国企业纷纷从自身核心技术、重点业务出发，在硬件、软件、开发平台等不同环节布局物联网产业链，积极调整组织架构，通过并购及战略联盟等方式，完善其技术、产品线，构建产业生态体系。

1．加快产业布局，实现产业链重点环节突破

以联发科、英特尔、高通、三星等为代表的芯片企业相继推出了针对物联网应用的低功耗专用芯片，微软、谷歌、三星、华为等企业开发了物联网专用操作系统，高通、ARM等企业推出了针对物联网应用的软硬件开发平台。

芯片方面，2014年英特尔相继发布了Edison和Curie平台，前者采用了22纳米英特尔Atom芯片，包括一个双核双线程500兆赫兹中央处理器（CPU）和一个32位100兆赫兹微控制单元（QuarkMCU），可同时支持安卓（Android）系统及实时操作系统，适用于通用物联网应用场景；后者包括一颗Quark SE SoC、80KB SRAM内存、384KB闪存、低功耗版蓝牙（BLE）、电源管理IC、集成DSP以及6轴传感器，支持开源实时操作系统，主要面向各类可穿戴设备应用。联发科也面向可穿戴设备企业推出了MT2502、MT2601两款SOC芯片，以及包括LinkIt开发平台和设计参考（Turnkey Reference Design）的完整解决方案，协助开发者在其LinkIt平台上开发各类可穿戴产品及相关APP应用，并共享各种传感器的数据。

物联网操作系统方面，在收购智能家居企业Nest后，谷歌发布了命为Project IoT的物联网项目，以及物联网操作系统Brillo和专用编程语言Weave。其中，Brillo是一个基于Android底层框架的操作系统，支持WiFi、低功耗蓝牙（BLE）等协议，可在32MB或64MB内存的设备上运行。微软针对物联网市场，整合旗下各项业务，推出了免费的Windows 10 IoT系统，打通了云平台Windows Azure和嵌入式微平台.NET，并宣布提供统一开源的开发语言.NET、统一的开发环境Visual Studio。微软正在开发的Windows 10操作系统将会提供一款“物联网”版本。该版本Windows 10操作系统能为各种设备，如机器人、物联网网关和传感器等，提供访问通用应用（universal apps，即通过微软应用商店安装的应用）和驱动模组的支撑，机器-机器、机器-云服务通信的原生连接协议，以及企业级安全功能。IoT版本Window 10使得Windows 10操作系统覆盖范围从PC、移动设备扩展到ATM机或工业机器人等领域。Azure IoT Suite是微软发布针对物联网市场的云平台方案，旨在为企业提供一个集成和管理未来所有联网设备的可行方案，该平台的主要功能将包括资源管理、远程监控和预见性维护等，Azure IoT Suite还整合数据流服务。2015年4月微软发布了Azure Stream Analytics，帮助企业处理物联网实时数据。此外，嵌入式微平台.NET Micro Framework，统一的开发语言.NET、统一的开发环境Visual Studio，则方便了应用的开发、移植，大大提高了程序员的开发效率。

平台战略方面，2014年ARM公司发布了与其Cortex-M芯片相配合的mbed开发平台，旨在弥合不同厂商芯片之间的硬件差异，使终端企业能专心于产品创新，减少开发成本与上市所需时间。mbed平台主要包括两部分：mbed操作系统（mbed OS）和mbed服务器端方案（mbed Device Server）。mbed操作系统专为基于ARM Cortex-M处理器的设备所设计的免费操作系统，将物联网所需的所有基础组件，包括安全、通信传输与设备管理等功能，整合为一套完整软件，以协助开发低功耗、产品级的物联网设备并实现量产。Mbed Device Server提供行业必需的服务器端技术，以便安全地连接并管理设备，可作为物联网设备专用通信协议与网络开发商所使用的应用程序编程接口间的桥梁。通过mbed Device Server软件，可以将物联网设备所搜集到的“微量数据”传送至云端，再由云端架构的“大数据”分析技术来处理经过汇总的信息，简化物联网设备的信息整合。mbed设备服务器基于开放标准，具备可扩展性，可处理多达数百万个设备的连接与管理。飞思卡尔、恩智浦半导体、Marvell、Salesforce和IBM等企业已宣布将采用Mbed开发平台。高通公司也试图通过平台战略从移动芯片市场转战物联网市场。2015年高通发布了首款认知运算平台——Qualcomm Zeroth平台，Zeroth平台借助云计算技术，能实现手势、表情、面部识别、感知周围环境以及阅读文本等功能，并且能够学习用户的操作习惯，以及在不同设备之间共享个性化设置，可应用于汽车、可穿戴、智能手机、用户端运算等广泛领域；针对虚拟现实，高通开发了Vuforia平台，Vuforia拥有来自130个国家、12.5万多名注册开发者组成的全球生态系统支持；在行业物联网应用领域，高通发布了开源的AllJoyn平台、AllPlay架构，推动不同厂商的产品在其框架下可以互联互通，目前AllJoyn平台已经获得索尼、海尔、LG、松下等企业的支持；此外，高通还与全球超过15家汽车制造企业合作了40多个车联网项目，目前全球有1000多万辆汽车搭载了高通的晓龙芯片。

2．成立专门部门，拓展物联网业务

2015年3月，IBM宣布成立专门的物联网部门，并计划未来四年将投资30亿美元用于物联网相关业务。IBM物联网部门将提供IBM产业IoT云开放平台及Bluemix IoT Zone等云服务及开发工具。IBM产业IoT云端开放平台提供新的分析服务，可协助客户与合作伙伴设计产业化的IoT解决方案。IBM Bluemix PaaS平台的IoT Zone服务，可以让开发人员在云端开发及部署IoT应用时，能更容易地整合传感器及设备等IoT数据，通过整合实时数据与嵌入式分析，使企业现有各类信息化系统，如企业资产管理、设施管理及软件工程设计工具，实现自动响应和流程优化，同时加速数据的处理和分析。IBM宣布的物联网合作伙伴包括了AT&T、ARM、Semtech以及气象分析公司Weather Company等。目前，IBM已经协助汽车零件商Continental、柴油引擎制造厂Cummins、飞行器发动机制造商Pratt&Whitney、赛艇厂商SilverHook Powerboats等建立了IoT应用。

3．实施物联网发展战略

众多跨国企业发布了各自的物联网发展战略。以华为为例，2015年华为提出了“1+2+1”物联网战略，即“一个物联网平台、两种接入方式、一个物联网开源操作系统”。该战略旨在解决当前物联网应用中的三个主要问题：一是物联网中对物的管理和感知界面，当前传感接入尚未标准化，难以实现丰富的数据采集和控制；二是物在数字世界中的接入，物联网需要丰富多样的接入技术，满足不同场景需求；三是物联网的服务管理平台，物联网需要统一的运营管理平台，实现海量连接、设备管理和运营管理。

华为还宣布将和合作伙伴共同开发行业物联网应用，如：智能工厂、智能城市的安全监控等；同时，华为发布了其全系列敏捷物联网关三大系列产品，包含工业交换机、工业路由器和ICT融合网关。华为AR系列物联网关产品，支持17种以上的物联网接口和协议，并且能够根据需要动态从敏捷控制器加载协议，实现新协议和私有协议的对接和转换，见表2。 

表2   华为“1+2+1”物联网战略

资料来源：华为公司网站

（二）物联网领域并购趋于活跃

伴随着全球物联网市场的快速增长，物联网领域的并购投资也趋于活跃。据统计，2014年全球物联网并购规模比此前3年平均水平扩大了50%以上，包括谷歌、思科、三星电子、英特尔等跨国企业均在物联网领域有所投资布局，并购主要集中在智能硬件、无线通信算法模块等方面。

跨国企业一方面通过物联网领域并购进行横向扩展，通过双方技术、产品的创新组合，开发新的市场领域；另一方面通过并购进行产业链上下游纵向整合，形成技术优势互补，完善产品线，实现由单一产品生产转向解决方案提供，或是通过并购合并同类业务，扩大规模，提高企业在特定市场的地位。

前者如英特尔收购德国网络芯片制造企业领特科技（Lantiq）及可编程逻辑芯片（FPGA）企业阿尔特拉（Altera）。收购Lantiq后英特尔将其产品线拓展到DSL、光纤、LTE，以及物联网智能路由器等其他网关设备市场，并将业务触角延伸智能家居、汽车电子、工业互联网和智慧城市等领域。收购Altera则增强了英特尔在大型云数据中心及物联网等新领域的竞争力。Altera的主业是FPGA，FPGA具有高度定制化和极高的性能功耗比等特点，能够加速搜索、排序以及字母配对算法，并可编程应对多种应用，已被微软、百度等公司用于其数据中心，成为提升数据中心效能的重要手段，英特尔希望通过将Altera纳入旗下，保证其在数据中心市场的绝对领先地位；此外，FPGA的低功耗、定制化也是物联网芯片市场的核心竞争力，Altera在物联网相关的智慧城市、工业互联网及生态系统等方面已经具有解决方案和实际的应用，英特尔的传统强项在于PC处理器，其在PC之后的移动市场并没有优势，而收购Altera也有助于英特尔未来进一步拓展物联网市场。

与英特尔相比，Avago并购博通、恩智浦并购飞思卡尔则主要是基于并购壮大规模、优化产业的目的。而两者各自有着不尽相同的特征。Avago收购博通更多的是从丰富产品线的角度，实现产业上下游互补型的优化和合作，博通的加入，强化了Avago在移动设备、数据中心以及物联网等领域的技术，合并后的新公司将成为全球最大的消费性电子与商用市场通信芯片方案供应商。恩智浦与飞思卡尔之间的产品线交叠更多，则是更典型的同业之间壮大规模的并购，新公司将巩固其在汽车电子、无线射频领域的全球优势地位，见表3。

表3   2014—2015年上半年全球物联网领域主要并购事件

资料来源：上海科技情报研究所整理

（三）产业结盟成为趋势，标准化工作稳步推进

随着物联网市场逐渐成熟，物联网的标准化进程也在不断加速。为抢占市场，产业链上下游企业纷纷结成联盟，通过共同制定标准增强竞争力，把握市场话语权。当前比较活跃的有如下产业联盟。

1．AllSeen产业联盟（AllSeen alliance）

2013年12月，高通、Linux基金会、LG、夏普、海尔、松下、HTC、Silicon Image、TP-Link等企业发起成立AllSeen产业联盟，当前已有超过120家企业加入该联盟，涵盖消费类电子、家电制造、汽车制造以及云服务提供商等。该联盟以高通AllJoyn开源架构为基础，旨在建立统一的设备间通信标准，实现不同厂商设备的互联及互操作，并通过建立开放软件架构和SDK嵌入软件，方便第三方开发者创新。

2．开放互联联盟（open interconnect consortium）

2014年7月，英特尔、三星电子、Amtel、博通、戴尔及风河系统等6家企业成立开放互联联盟（OIC），旨在推动联网装置之间安全的互通与互操作性。

OIC联盟的工作目标是定义一个通用的通信框架，制定无线通信设备间的连接标准、开发开源应用、制定认证计划。使设备之间便可以超越硬件平台、通信协议、操作系统的限制，以无线方式实现可靠通信。通信协议计划支持WiFi、蓝牙、WiFi Direct、Zigbee、Zwave及ANT+等；操作将支持iOS、Android、Linux、Tizen及其他实时操作系统。

OIC联盟先期主要针对办公和家居应用场景，之后将逐步扩展到汽车、医疗设备及工业设备等领域。

3．工业互联网联盟（industrial internet consortium）

2014年3月，由AT&T、思科、通用电气、IBM和英特尔发起成立工业互联网联盟（IIC），目前成员数量超过100家。联盟希望透过采用开放互通标准和通用架构，建立一套工业物联网工程标准，将企业的智能设备、工业机器、人员、流程与数据连接起来，使设备、传感器和网络终端在确保安全的前提下可辨识，可互联，可互操作，并更好地接入大数据，以此实现关键工业领域的更新升级。2015年1月，IIC公布了开放源码技术标准IoTivity预览版(IoTivity 0.9.0版)，IoTivity工作组将在Apache License2.0之下开放授权。IoTivity是一个物联网装置、产品及服务开源软件框架，将实现来自不同厂商物联网产品及服务的相通性，标准可以应用于智能家居、汽车、生产自动化与健康医疗等多个行业。IIC联盟计划建立一系列的测试平台以解决设备的互通性。日前，开放互连联盟与工业物联网联盟已宣布将共组物联网联盟阵线，以建立统一的工业物联网标准，未来双方将透过信息共享加快物联网通用标准制定。

除了公司之间组成联盟设定标准游戏之外，官方标准机构也在进行标准化工作竞争。多个国际标准化组织设立专门的工作组来总体协调和推进物联网标准化，国际电信联盟通信标准化组织（ITU-T）设立了全球物联网标准举措（IoT-GSI）、M2M焦点组（FG M2M），国际标准组织/国际电工委员会（ISO/IEC）JTC1设立物联网特设组（SWG5），欧盟提出了IoT-A的参考架构，电气电子工程师协会（IEEE）、美国国家标准与技术研究院（NIST）等机构也积极加入开放标准的讨论中。

四、工业物联网发展现状

工业物联网是物联网产业发展的最新趋势，代表着物联网产业发展由个人消费、公共服务领域开始进入到产业应用的新阶段。当前，工业物联网已展现出引发工业生产方式根本性变革的力量，并成为全球制造业竞争的关键所在。

（一）工业物联网概念与特征

工业物联网又称作工业互联网（industrial internet）其概念由通用电气（GE）最先提出，按照GE的定义，工业互联网是一个开放、全球化的网络，将人、数据和机器连接起来，工业互联网的目标是升级那些关键的工业领域，即通过平台，网络和数据的开放，引入第三方创新者打造全新的服务和制造业商业模式。与工业物联网类似的概念还有工业4.0、智能制造、智能工厂、信息物理系统（CPS）等，虽然上述概念有不同的侧重，但均包含了以下共同的特征：互联、集成、数据。

互联是指工业物联网将无处不在的传感器、嵌入式终端、智能控制系统、通信设施等通过信息物理系统（CPS）形成一个智能制造网络，使得不同的设备之间、产品与设备之间以及数字世界和物理世界之间能够互联，将物理设备连接到互联网上，让物理设备具有计算、通信、控制、远程协调和自治等五大功能，从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合。

集成是指将不同设备提供商、技术方案商、运营商、服务商的产品、服务集成形成完整的工业物联网解决方案，将单机智能设备集成成为智能生产线，进而形成智能车间，最终将不同地域、行业、企业的智能工厂集成一个制造能力无所不在的智能制造系统。实现从企业内部的信息集成向产业链信息集成，从企业内部协同研发体系到企业间的研发网络，从企业内部的供应链管理与企业间的协同供应链管理，从企业内部的价值链重构向企业间的价值链重构。

数据是指在工业物联网时代，随着信息物理系统的推广、智能装备和终端的普及以及各种各样传感器的使用，将会带来无所不在的感知和无所不在的连接，所有的生产装备、感知设备、联网终端，包括生产者本身都在源源不断地产生数据，这些数据将会渗透到企业运营、价值链乃至产品的整个生命周期，最终通过大数据的价值挖掘重新塑造整个产业生态链，并在各个环节激发创新提升效率。

（二）工业物联网影响带动作用

1．工业物联网对经济增长带动逐渐显现

自从2011年德国率先提出“工业4.0”战略之后，工业4.0、工业物联网概念受到各主要制造业国家的普遍关注，多个国家、地区相继推出了涉及工业物联网的发展战略，包括：中国大陆的“中国制造2025”、中国台湾地区的“生产力4.0”、日本的“工业4.1J”（Industry 4.1J）、韩国的“制造业创新3.0”（Industry Innovation 3.0）等，带动工业物联网进一步发展。

根据我国台湾地区资策会（MIC）的预估，2015年全球智能工厂市场规模可达179.88亿美元，较2014年166.95亿美元增长7.7%。预计到2018年，全球智能工厂市场规模可达235.29亿美元，2015—2018年，全球智能工厂市场规模年增长率可达7%～11%。GE公司预测，2025年全球将有80%的制造业引入物联网，见表4。

表4   2030年工业物联网对国内生产总值（GDP）贡献预测

资料来源：Accenture，2015.1

2．工业物联网推动制造业价值链由硬件制造向云端、数据分析延伸

工业物联网是硬件、云端存储和数据分析处理的结合。传统制造业价值链的重心反映在硬件产品制造上，随着工业物联网的引入，制造业价值链的重心转向工业云平台搭建及对数据的挖掘。工业物联网的发展催生了一种面向工业领域的新型云服务——泛在传感信息的数据集成和分析，以GE等为代表的工业技术和服务企业实现跨界发展，开拓出基于工业物联网的新型工业云服务模式。“数据驱动业务发展”的理念逐渐被大部分企业接受，数据成为企业的重要资产，成为制造企业提升效率、优化流程、产品及服务创新等的重要手段。

3．工业物联网带动制造业模式创新

工业物联网的引入是对传统制造模式的根本性变革，为制造业发展提供了新的应用场景、新的商业模式、新的体验以及新的商业价值。一方面，工业物联网改变了工业大规模流水线的生产方式，转向定制化的规模生产，出现大量个性化生产以及分布式生产。另一方面，通过引入多种工业物联网应用，使制造业产业形态从生产型制造向服务型制造转变。在工业物联网发展过程中，产品制造、销售仍然是商业模式的重要组成部分，但更重要的部分是依托制造设备、过程及产品，展开的增值服务和创新服务。服务型转变拓展了制造业的价值链，引导制造业进入全新的发展阶段。

（三）案例：通用电气工业互联网

1．通用电气工业互联网实践路径

通用电气是最早提出发展工业互联网的跨国公司之一。2011年，GE在硅谷建立了全球软件研发中心，启动了工业互联网的开发。2012年，GE正式提出“工业互联网”概念，同年发布的《工业互联网——冲破思维与机器的边界》报告中，GE将工业互联网称为继“工业革命”“互联网革命”之后的“第三次”产业创新与变革。2013年，GE宣布将在未来3年投入15亿美元开发工业互联网。2014年3月，GE与AT&T、思科、IBM和英特尔共同发起成立了工业互联网联盟（IIC）。2014年末，GE发布了《2015工业互联网观察报告》，强调了大数据分析在工业互联网中的作用，并且针对虚拟安全、数据孤岛和系统集成等挑战提出了解决思路和行动指南。截至2014年底，GE已推出24种工业互联网解决方案，涵盖石油天然气平台监测管理、铁路机车效率分析、医院管理系统、提升风电机组电力输出、电力公司配电系统优化、医疗云影像技术等领域，工业互联网相关收入超10亿美元。

目前，GE的工业互联网主要沿两个方向推进，一是推广其Predix平台；二是构建工业互联网的产业生态。

（1）主推Predix平台

Predix平台是GE工业互联网解决方案的核心。该平台基于GE的资产性能管理系统（APM）开发，APM系统是GE为了提升自身的资产管理绩效而推出的一整套综合了云计算和物联网技术的解决方案，将机器设备等各种工业资产和供应商相互连接并接入云端，提供资产管理和运营优化服务，该系统已在GE内部应用多年的。APM包括：企业资产管理（EAM）、预防性维护（PM）、预见性维护（PdM）、工厂资产管理（PAM）、环境健康和安全（EH&S）等方面。目前，GE的APM系统每天监测和分析来自1000万个传感器发回的5000万条数据，这些数据涉及资产价值达到万亿美元，最终目标是帮助客户实现100%的无故障运行。为了进一步推广其Predix平台，GE还发布了Predix应用工厂（App Factory），用于快速开发建模、实现和部署工业互联网应用。GE已宣布2015年向所有企业开放Predix平台，帮助各行各业的企业创建和开发自己的工业互联网应用。

（2）积极构建工业互联网产业生态链

为整合服务和提升软件、分析及云能力，推广工业互联网应用，GE积极推动构建工业互联网产业生态体系。2014年3月GE联合思科、IBM等企业组建了工业互联网联盟。

处理器、网关设备方面，思科和英特尔成为GE工业互联网战略的合作伙伴。GE正与思科紧密合作使其Predix平台能够运行在思科的网络产品上，双方合作的第一个的产品是一款支持Predix平台的思科路由器，外部经过强化处理，能够经受石油和燃气设施的恶劣工作环境考验。英特尔则帮助GE为边缘设备开发了一个参考架构，将英特尔的处理器和Predix平台集成起来，在任意设备中嵌入智能联网接口。双方还计划将新的设计提交给通信设备制造企业，使新的联网设备和传感器网络能够支持Predix平台。

数据分析方面，GE与埃森哲已建立全球战略联盟，共同开发技术和分析应用，帮助不同行业企业充分利用业务运营中产生的海量数据。2012年，双方成立合资公司Taleris，主要为航空公司提供分析技术，分析飞机零部件和系统可能出现的故障并提供预防措施。

云计算方面，GE与Pivotal技术合作，利用Pivotal的Cloud Foundry和基于Hadoop的技术，联合开发并部署工业互联网解决方案。GE还与亚马逊网络服务建立战略合作关系，亚马逊网络将成为GE部署工业互联网平台的首个云服务提供商。GE将利用亚马逊网络服务这一强大、可扩展的低成本平台，向客户提供用于工业应用和基础设施的云解决方案。

在网络连接性方面，GE与软银、Verizon和沃达丰达成全球联盟，为工业互联网提供优化无线网络连接方案。GE还与AT&T签署了一项联盟协议。根据协议，GE机器可连接到AT&T网络和云端，从而创建出首个“工业互联网”高安全性无线通信系统。用户可使用此系统在几乎世界任何地方远程跟踪、监控、记录和操作GE机器设备。此外，GE还计划将电动车辆充电器、照明、发动机等工业产品开发，融合AT&T网络技术、单一全球用户身份模块、设备专业技术、安全和云访问的产品和服务。两家公司还计划在AT&T Foundry创新中心展开合作，为Predix平台开发M2M解决方案，实现对工业机器设备的主动维护和远程控制。

2．构建GE能源互联网解决方案

能源行业是GE工业互联网行业应用重点领域之一。GE能源互联网方案体系架构分为三个模块：一是整个能源互联网的系统集成；二为基础设施支撑层，包括：由GE提供的发电、输配电等相关设备，由英特尔、思科等企业提供的能源互联网信息系统所需的软硬件产品，以及由软银、沃达丰等电信运营商提供通信网络支撑；三是能源行业用户，包括：发电环节（传统电厂、风电、光伏），输电环节（主电网、微网），配、售电环节（配售电企业）以及终端用户环节（工商业、居民），见图11。

图11   GE能源互联网架构

资料来源：新能源观察，海通证券研究所

GE能源互联网主要有两种商业模式：一是提供增值服务，将“发输配用”端的设备相连接构建了能源互联网平台，在“发输配用”环节提供增值服务，实现智能管控、节能减排等；二是提供交易平台，将电力需求方与供给方、电气设备需求方与供给方对接，打造以“电力”以及以“电气设备”为商品的交易平台。

（1）增值服务

发电侧：提供增值服务，提升电厂的效率。具体包括：故障检测及解决，通用电气可对各发电设备实时监测以及运营维护，可提供一系列的故障诊断与解决方案，在故障发生之初进行快速补救反应，提升了设备运行稳定度和发电效率，确保系统正常运行；电厂效率提升及成本降低，通用电气可根据各地区天气状况、电力价格、电网条件等生成区域内的电力需求报告，通过发电机组之间的智能交互，实现调度优化和电厂产能充分利用，对于风、光伏发电可实施智能调控，降低成本。

配售电侧：提供智能电力供需管理。具体包括：提供调度和仪表板功能，可实时监控关键用能单位，协助改善电力系统可视化，提高电力系统资产利用率以及配电网可靠性；用电需求管理系统，可通过智能电表作为流量入口，积累大数据，建立消费者档案、消费特征、电力使用情况，可统计在不同税费、政策的条件下客户的需求响应方案以及合同，可跟踪客户合同、制定能源管理方案。

用电侧：协助用户节约用电量，降低电价。具体包括：GE节能系统，该系统是建立在智能电表所构建的能源互联网基础之上的，用户通过智能电表时时监控各用电设备，配合先进的电力计量模型，加上动态定价的电力市场形成节能方案，同时以智能电表为流量入口积累大数据，外延至智能家居、智能交通等其他领域，提供附加值。消费者可根据报告来修改他们的能源利用概况，改变用电设备运行模式，实现错峰用电，将高耗能活动推迟到用电低谷；该系统也是未来打造智能工厂、智能家居系统的核心构成。

（2）交易平台

GE能源互联网解决方案可以提供两个交易平台：电气设备销售平台——数字化能源线上商店（Digital Energy Online Store）实现电气设备定制、咨询等功能；电力以及碳交易平台——电力用户门户网站（Consumer Web Portal）提供电力、碳排放的交易以及合同能源管理，见表12。

图12   GE能源互联网交易平台商业模式

资料来源：GE能源互联网发展规划，海通证券研究所

数字化能源线上商店主要针对电厂和电力设备相关生产企业，可以提供工程咨询、设备定制、金融租赁等服务。数字化能源线上商店连接电气设备制造企业与电厂、电网企业、配电企业以及用电企业，借助于通用电气在电力行业长期经验，平台积累的大量数据（包括用户使用习惯、电厂需求、设备供应商信息），以及大批行业、技术专家，提供设备报价、功能咨询、设计方案、硬件设备/软件设备采购等服务；同时该平台还连接通用金融租赁公司提供设备等的金融租赁服务。目前，数字化能源线上商店销售的产品包括输电设备（变压器、保护器等）、居民用电设备（电表等）、工商业用电设备（电表、监测设备），以及能源管理系统、数字能源监控系统等。平台客户包括了卡塔尔石油公司、亚洲航空、E.ON等企业，2014年平台完成订单交易额84亿美元，其中72%为硬件设备销售、28%为咨询服务以及软件系统。

电力用户门户网站主要针对电厂、输配电企业、电力公司以及个人、企业用户，可以提供电力、碳排放的交易以及合同能源管理等服务。电力用户门户网站连接电厂、输配电企业、企业用户、居民用户，借助于双向智能电表，积累用户用电详细数据，建立用户个人档案，实现发输配端与消费端的互动。输配电端可以根据消费者用电习惯以及发电厂的发电量制定差异化电价，汇总到GE的电力用户门户网站，消费者可以根据自身情况选择相匹配的供电方，同时企业用户可采用电厂直供电模式进行交易。