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2020 年深度行业分析研究报告
目 录
1、 物联网是物物相连的互联网 5
1.1、 物联网发展历程，最早可追溯至越南战场 5
1.2、 政策、技术、经济三驾马车推动物联网快速发展 7
1.2.1、 国家政策从多方面支持物联网发展 7
1.2.2、 多种技术纷纷成熟，推动物联网技术发展 8
1.2.3、 资本市场对物联网关注度提升，相关投融资活动升温 8
1.3、 物联网市场规模迎来爆发期 9
2、 物联网产业链可分为感知层、网络层和应用层等 11
2.1、 感知层是物联网的“五官” 12
2.1.1、 MEMS 是驱动物联网变革的重要力量 12
2.1.2、 RFID 是物联网行业发展的 “排头兵” 14
2.2、 网络层是物联网的“交通枢纽” 16
2.2.1、 无线模组是承载通信技术的关键部分 16
2.2.2、 通信技术是物联网的重要使能技术 18
2.2.3、 NB-IoT 迎来高光期 20
2.3、 平台层将应用与终端连接 22
2.4、 应用层是物联网的最顶层，具有处理功能 23
2.4.1、 物联网应用场景丰富 23
2.4.2、 消费驱动型物联网“风口”频起 24
2.4.3、 产业驱动型物联网潜力巨大 25
2.4.4、 政策驱动型物联网快速布局 26
3、 M2M 是当前物联网的普遍模式 27
3.1、 M2M 由机器、M2M 硬件、通信网络、中间件、应用 5 部分组成 27
3.2、 M2M 终端设备应用市场正在全球范围内快速增长 28
4、 5G 突破，物联网迎来黄金发展期 29
4.1、 5G 赋予万物连接能力 29
4.2、 5G+无人机：前所未有的智能化飞行 31
4.3、 5G+车联网：“驶”向未来 33
4.3.1、 网联化与单车智能融合是自动驾驶产业趋势 34
4.3.2、 V2X 技术不断演进，5G 促进一步发展 34
4.4、 5G+智慧医疗：定制健康管理专家 36
4.5、 5G+工业互联网：“智”造未来 38
图表目录
图 1： 物联网将任何物品与互联网连接 5
图 2： 我国物联网规模高速增长 7
图 3： 物联网产业主要涉及四大技术 8
图 4： 物联网对各行业产出影响巨大 9
图 5： 全球物联网设备连接数量快速增长 9
图 6： 全球物联网终端市场规模高速增长 9
图 7： 公用事业与物理安全为物联网主领域 10
图 8： 2008-2018 年物联网市场加速上涨 10
图 9： 2020-2026 物联网市场前景可观 10
图 10： 国内物联网应用集中于智慧城市、工业互联网和健康物联 11
图 11： 物联网分为感知层、网络层、平台层及应用层四层架构 11
图 12： 产业链分为三级，与技术架构对应 12
图 13： 传感器由敏感元件、转换元件和变换电路三部分组成 13
图 14： 全球传感器市场增长降速 13
图 15： 我国传感器市场增速持续超 10% 13
图 16： MEMS 传感器是多个学科的交叉产品 14
图 17： MEMS 广泛应用于消费电子 14
图 18： 全球 MEMS 行业扩张势头加强 14
图 19： 中国 MEMS 行业稳步增长 14
图 20： RFID 通过无线电信号传输数据 15
图 21： 2016 年以后中国 RFID 行业增速反弹 15
图 22： RFID 广泛应用于金融支付与零售 15
图 23： RFID 应用在零售行业 15
图 24： RFID 应用在金融支付行业 15
图 25： 无线模组可分为通信模组及定位模组 17
图 26： 2015 年市场集中度低 17
图 27： 2019 年市场集中度提高 17
图 28： 主要应用领域市场规模增长较快 18
图 29： 通信距离和数据传输速度决定技术要求 18
图 30： 无线通信技术分化成两种技术演进路径 19
图 31： 蜂窝通讯模块市场前景广阔 21
图 32： NB-IoT 开始放量 21
图 33： 平台层将应用开发者与终端连接起来 22
图 34： 从不同的驱动力出发，物联网应用可分为消费驱动型、政府驱动型以及产业驱动型应用 24
图 35： 全球智能音箱销量不断提高 25
图 36： 国内智能音响市场潜能巨大 25
图 37： 工业物联网大幅提升效率，降成本效果明显 25
图 38： 我国工业领域物联网应用已经初具规模 26
图 39： M2M 终端设备由机器、M2M 硬件、通信网络、中间件、应用 5 部分组成 28
图 40： M2M 终端设备应用市场正在全球范围内快速增长 29
图 41： 5G 关键能力提升加速万物互联 30
图 42： 5G 网络能力推动数据多元化、处理高速化、价值深层化 30
图 44： 5G 将拉动物联网连接数快速增长 31
图 45： 5G 极大拓宽无人机应用场景 32
图 46： 5G 带动无人机市场规模快速扩张，2025 年有望超 750 亿元 33
图 47： 5G 助力车联网实现多场景应用 33
图 48： 产业推动车联网发展 36
图 49： LTE-V2X 和 5G-V2X 支持不同等级自动驾驶的应用场景 36
图 50： 5G 加快普及，智慧医疗行业投资增长迅速 37
图 51： 中国可穿戴设备出货量 2020 年有望超亿台 37
图 52： 智慧医疗产业链已现雏形 38
图 53： 5G 连接工业互联网五大场景 39
图 54： 5G 时代工业机器人市场规模迅速增长 39
表 1： 物联网发展历程，最早可追溯至越南战场 6
表 2： 国家推出多个支持互联网政策 7
表 3： RFID 标签比条形码更具优越性 16
表 4： 不同行业要求网络质量不同 19
表 5： NB-IoT 是最适合于运营商的 LPWAd 技术，优势明显 20
表 6： NB-IoT 是最适合于运营商的 LPWAd 技术，优势明显 21
表 7： NB-LoT 广泛覆盖行业应用 22
表 8： 平台层包括 CMP、DMP、AEP、BAP 四大部分 23
表 9： 政策不断加持，助力物联网发展 27
表 10： M2M 有丰富的应用领域 29
表 11： 5G 使无人机功能更加多样 32
表 12： 应用场景、技术性能上 C-V2X 技术均优于 DSRC，更适合我国车联网发展 35
表 13： 5G 解决了智慧医疗的应用问题 37
1、 物联网是物物相连的互联网
物联网（IoT，The Internet of things）指物物相连的互联网，具体的说，指通过射频 识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统（GPS）、激光扫描器、环境传感器、图像 感知器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交 换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
图1：物联网将任何物品与互联网连接
/
资料来源：Machina Research、
物联网技术架构分为四层，分别为感知层、传输层、平台层和应用层。感知层主要涉 及芯片、模组及传感器等感知设备，其中无线通信模组是连接物联网感知层和网络 层的关键环节；传输层分为短距离即局域网传输（WiFi、蓝牙和 Zigbee 等）和长距 离及广域网传输（NB-IoT、LoRa、2G/4G/5G 等）；平台层分为连接管理、设备管理、 应用时能和业务分析平台；应用层包括物流、交通、安防、能源等各行各业。
1.1、 物联网发展历程，最早可追溯至越南战场
物联网的发展历程可划分为导入期（1990-2009），成长期（2009-2016）和爆发期（2016 至今）。
导入期（1990-2009）：物联网的最早期模型历史悠久，直到近十年欧美才加快物联网 进程，中国 2009 年启动“传感网络”的应用。物联网最早期用于战争，通过传感器 接收声波和振动确定敌人位置，进行精准轰炸。随着传感器芯片技术进步及通信技 术、数据处理技术进步，物联网技术从 2009 年发展明显加快。
表1：物联网发展历程，最早可追溯至越南战场
1965 年
1982 年
1990 年
1999 年
美国在越南战场投放伪装成树叶、树枝等自然物的传感器，通过声波和震动识别北越士兵的行动，从而进行精 准轰炸，这个传感器网络就是物联网的最早期模型。
卡内基梅某某大学的研究生 David Nichols 发明了远程监控自动可乐机，只需要按几个键，就可以知道机器里是 否还有可乐，是民用物联网领域的一次探索。
美国计算机网络工程师 John Romkey 发明了一台可以通过互联网打开和关闭的烤面包机，被普遍认为是世界 上第一台“物联网设备”。
麻省***的 Kevin Ashton 教授首次提出物联网（Internet of Things）的概念，并提出“万物皆可通过网络 互联”，Kevin Ashton 也因此被成为“物联网之父”
2003 年 诺基亚发布 M2M 白皮书。
国际电信联盟（ITU）发布了《ITU 互联网报告 2005：物联网》，报告指出，无所不在的“物联网”通信时代
2005 年
即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。
2009 年 欧盟宣布“物联网行动计划”
工信部部长发表题为《我国工业和信息化发展的现状与展望》的文章，指出信息技术的广泛渗透和深度应用将
2009 年
2010 年
催生出一批新增长点，应深入推进信息化与工业化融合，启动“传感网络”的研发应用。 被认为是中国物联网产业发展最重要的一年，XX物联网产***、机场安检等中国首批三个 物联网示范项目
2011 年 工信部为我国首个物联网产业示范基地（*_**）授牌
国际电信联盟（ITU-T）通过我国制定的“物联网概述”标准草案，是我国指定的，全球第一个物联网总体性
2012 年
标准
2015 年 XX邮电大学发布全球首款 433/470M 赫兹频段工业物联网核心芯片 CY4520
2016 年 发布专为物联网发展的第五代蓝牙技术
2016 年 冻结 NB-IoT 标准
2017 年 中国三家基础电信企业启动 NB-IoT 网络建设，2017 年全网基站规模已超 40 万某某
2017 年 冻结非独立组网
2018 年 5GNR 独立组网标准完成，能够比较完善地定义 eMBB 场景 工信部发布《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》，提出推动 2G/3G 物联网业务迁移转网，建立 NB-IoT
2020 年
（窄带物联网）、4G（含 LTE-Cat1，即速率类别 1 的 4G 网络）和 5G 协同发展的移动物联网综合生态体系。
资料来源：物联网世界、
成长期（2009-2016）：2009 年美、欧提物联网发展政策，物联网进入高速发展阶段。 传统企业与 IT 巨头纷纷布局，物联网在制造业、零售业、服务业、公共事业等领域 加速渗透。物联网正处于大规模爆发式增长的前夜。2015 年全球物联网市场规模达 到 624 亿美元，同比增长 29%。
爆发期（2016 至今）：随着 AI 技术的成熟、5G 的加速落地、区块链理念的应用，物 联网具备了行业爆发的基础。AI 技术使物联网解决方案更智能化，5G 大带宽、低时 延、广连接的特点使更多应用成为可能，区块链技术为物联网数据安全保驾护航。
目前我国已基本形成物联网产业体系，形成一定产业和应用基础。根据中商产业研 究院数据，我国物联网规模从 2009 年的 1700 亿元增加至 2019 年的 17732 亿元，年 复合增长率为 26.42%。国家先后出台多项重大物联网发展政策，包括物联网专用码 号资源分配和使用证、全面推进 NB-loT 建设发展意见等，政策驱动物联网发展驶入 快车道。
图2：我国物联网规模高速增长
25000
20000
15000
10000
5000
0
2015 2016 2017 2018 2019 2020E
25.50%
25.00%
24.50%
24.00%
23.50%
23.00%
22.50%
市场规模（亿元） 增长率
数据来源：中商产业研究院、
1.2、 政策、技术、经济三驾马车推动物联网快速发展
1.2.1、 国家政策从多方面支持物联网发展
政策从确立物联网的地位、资金和技术上支持物联网产业发展。中国政府大力支持 物联网产业发展，不断发布相关产业政策。从 2010 年物联网成为国家首批加快培育 的七个战略新兴产业；2012 年表示加大对XX区内物联网产业财政支持，税收扶持； 2017 年完善技术创新体系，构建标准体系。
表2：国家推出多个支持互联网政策
2009.11 《让科技引领中国可持续发展》 “智慧地球”
《关于加快培育和发展战略性新兴产业的
2010.10
决定》
物联网作为新一代信息技术里面的重要一项，成为国家首批加快培育的七个 战略新兴产业
2011.05 《中国物联网白皮书（2011）》 系统梳理了物联网架构、关键要素、技术体系、产业体系、资源体系等内容
《关于XX国家传感网创新XX区发展规
2012.08
划纲要（2012-2020 年）》
2012.12 《“十二五”物联网发展规划》
加大对XX区内物联网产业的财政支持力度，加强税收政策扶持；推进物联 网企业通过资本直接融资 在核心技术研发与产业化、关键标准研究与制定、产业链建立与完善、重大 应用示范与推广等方面取得显著成效
2013.09 《物联网发展专项行动计划》 掌握物联网核心技术，形安.成全可控、具有国际竞争力的物联网产业体系
2014.04
2015.03
《工业和信息化部 2014 年物联网工作要 点》
《开展 2015 年智能制造试点示范专项行 动的通知》
推进传感器及芯片技术、传输及信息处理技术的研发、研究面向服务的物联 网传输体系架构
以智能工厂为载体，以关键制造环节智能化为核心，以端到端数据流为基础
2017.01 《物联网的十三五规划（2016-2020 年）》 完善技术创新体系，构建标准体系，推动物联网产业规模应用
《关于全面推进移动物联网（NB-IoT）建设
2017.06
2017.11
发展的通知》
《关于第五代移动通信系统使用频段相关事 宜的通知》
全面推进广覆盖、XX接、低功耗移动物联网（NB-IoT）建设
以规划 3300-3600MHz 和 4800MHz-5000MHz 频段作为 5G 系统的工作频 段
提出推动 2G/3G 物联网业务迁移转网，建立 NB-IoT（窄带物联网）、4G
2020.5 《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》
（含 LTE-Cat1）和 5G 协同发展的移动物联网综合生态体系
1.2.2、 多种技术纷纷成熟，推动物联网技术发展
物联网产业涉及传感技术、射频识别技术、网络通讯技术与数据分析与挖掘技术， 技术走向成熟，推动物联网技术成熟。技术升级使得传感器与带宽成本大幅下降； 5G 商用化进程不断加速，网络通讯技术限制大大缩小；大数据和 AI 等技术与物联 网不断融合。
图3：物联网产业主要涉及四大技术
/
资料来源：亿欧咨询、
目前传感技术的主流技术为 MEMS（微机电系统，Micro-Electro-Mechanical System） 是物联网时代驱动变革最重要的力量之一。独立的智能系统，内部结构在微米甚至 纳米级别。具备体积小、质量轻、功耗低、精度高、能够批量生产等优势。MEMS 行 业发展势头迅猛，全球和中国市场呈现稳步增长。
RFID（射频识别）为物与物、人与物之间的信号传输提供绝佳的渠道，促进物联网 应用场景的拓宽。RFID 通过射频信号自动识别特定物体并获取相关数据，可识别高 速运动物体并可同时识别多个标签，无需接触，可工作于各种恶劣环境，是物联网发 展的重要支撑技术。
物联网的前提是必须为物品赋以独一无二的地址，IPV6 使得物联网成为可能。IPv6 是互联网协议第四版（IPv4）的更新版。现有标准 IPv4 只支持大概 40 亿（232 次 方）个网络地址，平均每个人不到 1 个。IPV6 支持 2128（约 3.4 ×1038）个地址， 这等价于在地球上每平方英寸有 4.3×1020 个地址（6.7×1017 地址／mm2）。
数据分析与大数据行业的崛起对传感器收集的海量数据做出分析与反应提供了技术 支持，是物联网中的关键技术。数据分析可分类、聚类、关联规则挖掘和预测传感器 获取的信息，不仅能够实现数据的有效储存，还能做出合理预测，增加物联网的可用
性。
1.2.3、 资本市场对物联网关注度提升，相关投融资活动升温
物联网投融资快速升温，根据埃森哲数据，国内物联网 2017 年投资事件总量同比增 长 160%，是前三年的总和。物联网对各行业产出影响巨大，尤其是对制造业和公共 服务业，中国目前仍为制造业大国，因此资本市场各方对物联网行业十分重视，纷纷
图4：物联网对各行业产出影响巨大
800
700
600
500
400
300
200
100
0
/ / /
当前条件下（十亿美元） 采取进一步措施后（十亿美元）
数据来源：埃森哲、Frontier Economics、
1.3、 物联网市场规模迎来爆发期
从全球看，物联网设备连接数与终端市场规模均高速增长。根据 Gartner 发布的数据 及预测，2018 年全球物联网连接设备达到 111.97 亿台，物联网终端市场规模达到 2.1
万亿美元，预计 2020 年全球联网设备数量将达 204.12 亿台，物联网终端市场规模将 达到 2.93 万亿美元，保持年均 25-30%的高速增长。
图5：全球物联网设备连接数量快速增长 图6：全球物联网终端市场规模高速增长
250
200
150
100
50
0
2016 2017 2018 2020E
35000
30000
25000
20000
15000
10000
5000
0
2016 2017 2018 2020E
设备连接数量（亿台） 物联网终端市场规模（亿美元）
数据来源：Gartner、 数据来源：Gartner、
从国际的细分市场来看，物联网终端在公用事业与物理安全市场应用规模最大，且 仍在飞速增长中。2018 年物联网在公用事业应用规模达 0.98 亿美元，预计 2020 年
将实现 1.37 亿美元。应用规模增速最快的为汽车行业，预计 2020 年即将突破 5 千万 美元，预计 2018-2020 年化增长率将达 31.94%。
图7：公用事业与物理安全为物联网主领域
/
数据来源：Gartner、
从国内看，国内物联网持续保持指数型式高速增长，未来五年增速有望稳定。过去 十年期间年复合增长率达到 32.79%，到 2019 年底我国物联网市场规模达到 1.49 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 能够实现工厂内各生产要素互联的目标。5G+工业互联网融合发展将产 生叠加倍增效应，助力企业实现远程协同管理、产品服务化、供需对接实时化、智能 化生产和管控精细化、无人化。
图53：5G 连接工业互联网五大场景
资料来源：
5G 为智能机器人发展奠定基础。在未来的智能工厂中，智能机器人将起到重要的作 用，需要大量的工业机器人进行自动化/智能化运作。而 5G 对于智能机器人的发展 有着重要意义。一方面，5G 网络能够提供工业机器人所需的 AI 技术助推自动化/智 能化；另一方面，5G 网络超低时延的数据传输以及超高的连接密度能够提供智能工 厂远程操控大量的工业机器人所需要的高某某、高强度交互。因此，5G 能够增强云 和机器人之间的交互性，调高人对机器人的远程操控灵敏性，达到工业物联网发展
的要求。
图54：5G 时代工业机器人市场规模迅速增长
100
90
80
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50
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0
2018 2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E
工业机器人市场规模（亿美元）
数据来源：Wind、
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