1 基本概念
物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng),通過射頻識別(RFID)、傳感器、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來,進(jìn)行信息交換和通訊,以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)體系。
2 物聯(lián)網(wǎng)分類
根據(jù)傳輸速率的不同,可將物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)行高、中、中低、低速的區(qū)分:
高速率業(yè)務(wù):主要使用3G、4G和5G技術(shù),主要是用于工業(yè)控制、車聯(lián)網(wǎng)、視頻監(jiān)控等,工業(yè)控制同時還要求網(wǎng)絡(luò)時延低,目前5G設(shè)定的1ms時延能夠滿足要求。
中等速率業(yè)務(wù):主要使用GPRS技術(shù),例如居民小區(qū)或超市的儲物柜,使用頻率高但并非實時使用,對網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的要求遠(yuǎn)不及高速率業(yè)務(wù)。
中低等速率業(yè)務(wù):目前業(yè)界比較認(rèn)可的是eMTC技術(shù),適用于智能穿戴設(shè)備、車輛管理、電子廣告屏等,業(yè)界預(yù)計此類應(yīng)用會占物聯(lián)網(wǎng)30%左右的市場份額。
低速率業(yè)務(wù):目前比較主流的兩種技術(shù)是NB-IoT和LoRa。低速率業(yè)務(wù)市場是物聯(lián)網(wǎng)最大的市場,可以覆蓋環(huán)境狀態(tài)檢測、智能停車、遠(yuǎn)程抄表等業(yè)務(wù)。此類設(shè)備在生活中出現(xiàn)的頻次很低,但匯集起來總數(shù)卻很可觀,具備長尾效應(yīng)。
物聯(lián)網(wǎng)帶寬需求的長尾特征:
3 三種新技術(shù)的對比(NB-IoT, eMTC, LoRa)
同之前的技術(shù)相比,eMTC、NB-IoT和LoRa都有強(qiáng)鏈接、高覆蓋和低功耗三個優(yōu)勢。
強(qiáng)鏈接:在同一基站的情況下,可以比現(xiàn)有無線技術(shù)提供50-100倍的接入數(shù)。
高覆蓋:室內(nèi)覆蓋能力強(qiáng),提升了100倍覆蓋區(qū)域能力。不僅可以滿足農(nóng)村這樣的廣覆蓋需求,對于廠區(qū)、地下車庫、井蓋這類對深度覆蓋有要求的應(yīng)用同樣適用。
低功耗:聚焦小數(shù)據(jù)量、小速率應(yīng)用,因此功耗可以做到非常小,設(shè)備續(xù)航時間可以從過去的幾個月大幅提升到幾年。
3.1 NB-IoT和eMTC對比
NB-IoT和eMTC技術(shù)的應(yīng)用范圍有很多重合的地方,NB-IoT現(xiàn)階段主要是面向靜止場景;eMTC支持移動性、可定位、語音業(yè)務(wù)。未來哪個技術(shù)應(yīng)用更廣泛還沒有定論,目前全球以及國內(nèi)的運營商對NB-IoT的推廣力度更大。
3.2 NB-IoT與LoRa對比
兩者的主要區(qū)別: NB-IoT采用的是運營商統(tǒng)一部署覆蓋全國的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行收費運營的方式,而LoRa可以讓企業(yè)搭建屬于自己的網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)業(yè)務(wù)運營。所以對于有實力并且不愿意把自己的數(shù)據(jù)給到運營商的企業(yè),也許會選擇LoRa,但是這種企業(yè)不會太多。
兩者的應(yīng)用范圍區(qū)別不大,都是智能電表、水表抄表、智能農(nóng)業(yè)等低數(shù)據(jù)量的采集。NB-IoT與LoRa技術(shù)參數(shù)對比:
4 產(chǎn)業(yè)鏈和價值鏈
產(chǎn)業(yè)鏈:
資料來源:IBM
價值鏈:
根據(jù)Nokia 研究表明,物聯(lián)網(wǎng)價值鏈條上應(yīng)用服務(wù)占比最大,達(dá)73%,而處于底層的終端設(shè)備市場僅占19%。根據(jù)Gartner 預(yù)測數(shù)據(jù)顯示,2020年全球物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與服務(wù)產(chǎn)值將達(dá)到2620億美元。
愛立信預(yù)測智能制造、智能物流、智能安防、智能電力、智能交通、車聯(lián)網(wǎng)、智能家居、可穿戴設(shè)備、智慧醫(yī)療等領(lǐng)域連接數(shù)未來將呈指數(shù)級增長。
5 物聯(lián)網(wǎng)平臺層
物聯(lián)網(wǎng)平臺層是連接感知層和應(yīng)用層的橋梁。
顧名思義,平臺存在的意義就是把可以通用的軟件功能模塊化,避免重復(fù)開發(fā)。在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中,根據(jù)業(yè)界一致的看法,有4個功能可以模塊化,由此把平臺層劃分成了4個功能平臺,分別是連接管理平臺CMP,設(shè)備管理平臺DMP,應(yīng)用使能平臺 AEP和業(yè)務(wù)分析平臺BAP。
以上4個功能平臺都服務(wù)于應(yīng)用層,可以縮短應(yīng)用層的軟件開發(fā)周期和成本。4個功能平臺的內(nèi)容包含的工作量非常大,大部分平臺類公司都僅僅選取其中的某個功能平臺作為主營業(yè)務(wù)進(jìn)行開發(fā),只有少數(shù)國際化巨頭選取了多個功能平臺進(jìn)行開發(fā)。
5.1 連接管理平臺CMP
CMP平臺主要為運營商提供流量監(jiān)測以及收費計費功能。提供當(dāng)前連接入網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)終端列表,終端的聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)以及終端的流量使用狀況等連接信息,所以該平臺是運營商獨有的,一般不對其他用戶開放。
對于運營商來說,M2M物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的特點有幾個:M2M連接數(shù)大,SIM卡使用量大,管理工作量大,應(yīng)用場景復(fù)雜,要求靈活的資費套餐。這些復(fù)雜的場景要求CMP平臺的開發(fā)商有一定的技術(shù)實力和經(jīng)驗,所以大部分運營商都會和專業(yè)的行業(yè)龍頭合作開發(fā)或者直接購買行業(yè)龍頭的軟件服務(wù)。
目前全球CMP 有三個龍頭: Jasper平臺、愛立信DCP平臺和沃達(dá)豐GDSP平臺。Jasper作為 CMP 領(lǐng)導(dǎo)者,和全球超過 30 多家國際電信運營商、3500 家企業(yè)客戶展開合作,愛立信DCP 和沃達(dá)豐GDSP 平臺客戶數(shù)量都與 Jasper有差距。美國研究機(jī)構(gòu)ABI報告顯示,Jasper在全球物聯(lián)網(wǎng)運營服務(wù)中排名第一。
國內(nèi)三大運營商的CMP平臺:
中國聯(lián)通和Jasper、宜通世紀(jì)合作,采取運營收入分成模式。Jasper為中國聯(lián)通搭建CMP平臺,宜通世紀(jì)作為Jasper在中國的代理商,為Jasper提供軟件的中文翻譯服務(wù)以及芯片對接服務(wù),也參與部分收入分成。
中國移動和華為在CMP、M2M模塊和終端銷售都展開合作,目前看來中國移動準(zhǔn)備自己搭建CMP平臺。
中國電信與愛立信DCP簽訂《諒解備忘錄》,在CMP、終端銷售終展開合作。中國電信是直接采用愛立信DCP平臺還是愛立信僅作為技術(shù)支持目前尚不知曉。
5.2 設(shè)備管理平臺DMP
DMP平臺主要提供針對物聯(lián)網(wǎng)終端的功能狀態(tài)監(jiān)控、功能配置、軟件升級、故障排查、生命周期管理等功能。
由于DMP平臺的開發(fā)者需要物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品開發(fā)者配合燒錄一些特定的軟件到產(chǎn)品硬件中,這樣DMP平臺才能識別產(chǎn)品的功能,所以DMP平臺的開發(fā)者需要和產(chǎn)品開發(fā)者達(dá)成合作協(xié)議,從目前來看,DMP平臺一般由擁有較多資源(能促進(jìn)產(chǎn)品開發(fā)者銷售或者減少成本)的平臺商來完成。一些DMP平臺開發(fā)者甚至直接和聯(lián)網(wǎng)芯片廠家達(dá)成了合作協(xié)議,讓芯片廠家在生產(chǎn)芯片時就燒錄支持其DMP平臺的軟件。這樣的話如果產(chǎn)品開發(fā)者購買該芯片,就只能用特定的DMP平臺。
從國內(nèi)的情況來分析,阿里/京東可以促進(jìn)開發(fā)者的產(chǎn)品銷售,運營商可以降低開發(fā)者的流量資費,由此推斷,國內(nèi)的DMP平臺市場很可能被BAT等互聯(lián)網(wǎng)巨頭和運營商占據(jù)大部分市場份額。而一般的中小企業(yè)很難綁定產(chǎn)品開發(fā)者或者芯片廠家。而由于DMP平臺商先入為主的和產(chǎn)品開發(fā)者建立了關(guān)系,后續(xù)把業(yè)務(wù)擴(kuò)展到應(yīng)用使能平臺 AEP和業(yè)務(wù)分析平臺BAP相對也比較容易。
從目前來看,國內(nèi)的DMP平臺提供商都提供了DMP平臺軟件的基本功能,同時提供應(yīng)用使能平臺 AEP的功能,開發(fā)了軟件接口,讓產(chǎn)品開發(fā)者可以自定義軟件操作界面或者其他功能。
下圖為產(chǎn)品開發(fā)者自己燒錄軟件的一般流程:
下圖為芯片廠家燒錄軟件的一般流程:
5.3 應(yīng)用使能平臺 AEP
AEP平臺把一些行業(yè)應(yīng)用或者功能應(yīng)用的軟件代碼模塊化,為應(yīng)用層的軟件開發(fā)提供現(xiàn)成的軟件模板及工具。具體來看AEP平臺具體功能有提供成套應(yīng)用開發(fā)工具(大部分能提供圖形化開發(fā)工具,甚至不需要開發(fā)者編寫代碼)、中間件、數(shù)據(jù)存儲功能、業(yè)務(wù)邏輯引擎、對接第三方系統(tǒng)API等。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)者在 AEP平臺上快速開發(fā)、部署、管理應(yīng)用,而無需考慮下層基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)展、數(shù)據(jù)管理和歸集、通信協(xié)議、通信安全等問題,降低開發(fā)成本、大大縮短開發(fā)時間。
由于物聯(lián)網(wǎng)的整體應(yīng)用才剛剛開始,目前AEP平臺商都還在起步階段,正在慢慢的積累軟件模板,目前提供的AEP軟件模板大多還停留在和設(shè)備管理平臺DMP平臺交叉的產(chǎn)品級別(產(chǎn)品功能配置、狀態(tài)檢測、軟件升級等等),真正的基于行業(yè)應(yīng)用甚至更加復(fù)雜的AEP軟件模板還沒有出現(xiàn)。由于AEP平臺靠的是積累,所以,越早布局的企業(yè)未來越有利。
5.4 業(yè)務(wù)分析平臺BAP
BAP平臺把物聯(lián)網(wǎng)終端上報的各種數(shù)據(jù)存儲起來加以利用,提供大數(shù)據(jù)/云計算相關(guān)的服務(wù)。該平臺和大數(shù)據(jù)/云計算行業(yè)關(guān)系緊密,一般業(yè)界都把業(yè)務(wù)分析BAP平臺單獨分析,由于這種共性,也有很多云計算的巨頭把業(yè)務(wù)范圍拓展到物聯(lián)網(wǎng)BAP領(lǐng)域,例如IBM、微軟。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展會進(jìn)一步帶動大數(shù)據(jù)/云計算行業(yè)的發(fā)展。
5.5 平臺盈利模式對比
5.6 平臺層市場空間
由于業(yè)務(wù)分析平臺BAP和大數(shù)據(jù)、云計算的交集太多,其市場容量不好預(yù)估,機(jī)構(gòu)在預(yù)測市場空間時都把業(yè)務(wù)分析平臺BAP排除在外。諾基亞預(yù)測連接管理平臺CMP,設(shè)備管理平臺DMP和應(yīng)用使能平臺 AEP三者總共占物聯(lián)網(wǎng)市場的12.5%。而在這三者中,F(xiàn)irst Analysis預(yù)計應(yīng)用使能平臺 AEP的容量為最大。
資料來源:First Analysis
5.7 平臺層行業(yè)格局
中國物聯(lián)網(wǎng)平臺提供商大致可分為運營商、互聯(lián)網(wǎng)巨頭、初創(chuàng)公司幾類,目前能提供的物聯(lián)網(wǎng)云平臺功能相對簡單,生態(tài)系統(tǒng)建立也還需要完善,和國外物聯(lián)網(wǎng)廠商還存在一定差距。
幾大互聯(lián)網(wǎng)巨頭做物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)思路相似,產(chǎn)品開發(fā)者的硬件聯(lián)網(wǎng)作為基礎(chǔ)一步,然后開放數(shù)據(jù)與生態(tài)、技術(shù)與接口,構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的生態(tài)系統(tǒng),幾大互聯(lián)網(wǎng)巨頭都支持除連接管理平臺CMP以外的其他平臺。
三大運營商中除了中國移動已經(jīng)規(guī)劃了支持4個功能平臺,中國電信和中國聯(lián)通目前都只支持連接管理平臺CMP。
外企和初創(chuàng)公司中艾拉物聯(lián)和機(jī)智云作為代表,兩者布局和幾大互聯(lián)網(wǎng)巨頭類似,支持除連接管理平臺CMP以外的平臺。其中艾拉物聯(lián)作為國際化的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè),有國際化優(yōu)勢;而機(jī)智云作為本土民營企業(yè),2013年即有產(chǎn)品發(fā)布,優(yōu)勢是進(jìn)軍物聯(lián)網(wǎng)解決方案的時間較早,已經(jīng)積累了一大批行業(yè)客戶。
在各個平臺上,國內(nèi)的廠家面對的是全球化的競爭,以下是世界主流物聯(lián)網(wǎng)平臺公司提供的功能對比:
資料來源:Machina Research(作者:頭號狙擊)