物联网的概念界定

物联网是信息联网、移动联网基础上一种新的连接模式 物联网（Internet of Things）是在互联网和通信网络的基础上，将日常用品、设施、设备、车辆和其他物品互相连通的 网络。作为一个广义的概念，物联网利用传感器、通信网络、软件、控制系统等将物品与网络和其他物品进行连接和互动， 实现对现实世界的数字化和自动化。物联网改变了互联网中的信息全部由人获取和创建，以及物品全部需要人类指令和操作 的情况，未来将深远地影响生产生活中的每个方面。未来，世界上物和物互联的规模将远超人和人互联的规模，这种指数 型的增长主要来自物品与物品之间多种多样的连接与自主运行。

物联网成长于互联网的土壤，并以更大规模爆发

1969年世界上首个数据交换网络诞生，1981年世界上第一台笔记本电脑诞生，微型计算机、个人计算机逐步取代了大型 计算机和小型计算机，成为PC时代的主导者；2000年以后，智能手机和平板电脑快速取代了个人计算机，带来了移动互 联网时代。计算机历史上的每一次能力提升，都引发了计算设备数量的激增。在摩尔定律的驱动下，普通人将很容易获得 与第一代智能手机相当的计算和连接能力，由智能设备数量激增带来的物联网时代已经到来。

物联网是一场技术重塑的革命

物联网是一场技术重塑的革命，一方面由技术自上而下驱动，另一方面则由实际需求自下而上驱动。艾瑞认为，物联网将 重塑个人/家庭生活领域、生产领域、公共领域的方方面面：在个人/家庭生活领域，物联网使智能家庭不再局限于某一设施 备的产品智能，而是使各类设备联动起来，提供主动、深度的智能体验；在生产领域，物联网带动生产和服务自动化进入 下一阶段，进一步解放用于生产的劳动力；在公共/城市领域，以物联网为支撑的市政基础设施、智慧园区社区、智能建 筑等赋能智慧城市建设，为城市治理提供了新的发展模式。

物联网穿针引线，多种技术相辅相成、共存共生

物联网体系结构进一步拆解可分为感知层、网络层、平台层、数据分析层及应用层。物联网感知层产生、采集数据，经由 5G通信技术依次运输到边缘侧、平台中心处，由边缘计算与云计算携手提供算力支撑，数据分析层主要采用大数据技术完 成数据的预处理与分析，人工智能依赖云计算、大数据的数据和算力支持优化算法，最终反哺物联网的场景应用。 物联网好似一片叶子的主叶脉，源源不断地导入数据养分，而人工智能、云计算等技术则像侧叶脉，接纳数据滋养的同时 辅助数据要素价值释放和物联网应用更好地落地。各技术要素之间共存共生，互相依赖，贯穿数据的流动应用路径。未来， 物联网、5G、云计算、大数据、人工智能等技术的联系将更加紧密，助推物联网应用落地到产业升级、场景智能化之中。

物联网是一套复杂的技术组合，涉及智能传感与识别、组网 传输、云计算等一系列信息技术。“物体联网”只是其表层 语义，是对物联网的误解

中国物联网投融资情况

盛宴过后活力不减、更趋稳健，资本催熟细分应用先后落地

2014年至2021年10月物联网行业投融资事件累计发生699起（不含战略性融资及IPO），总融资额达480亿元。从投融资 事件的数量来看，2015年至2018年期间年融资事件稳定在100起以上，2019年骤然下滑至60起，此后基本维持在这一水 平或略有回升。与此同时，除2020年受疫情影响外投融资金额稳定攀升，2021年1-10月平均单笔融资金额达1.37亿元， 是2018年的2.36倍，物联网投融资市场从爆发式增长的狂热之势转向稳健、理性的价值论证阶段，市场资金愈发向少数优 质企业集中。从细分赛道来看，早期资本不断加码催化了个人与家庭消费侧的智能家居、个人智能硬件等生活应用市场的 率先落地。近年受工业互联网等硬政策引导，生产应用这一细分赛道投融资交易频繁、规模显著提升，近三年稳定占据物 联网投融资总额的三成份额。整体来看，物联网已进入大规模应用验证阶段。

投资重心逐渐向中后期转移，近三年中后期投资占比近五成

2018年及以前，我国物联网领域一级市场投资主要集中在天使轮、A轮等早期投资，占比逾八成。2019年以来，大浪淘沙， 种子轮、天使轮的投资比重显著下降，投资重心向中后期转移，部分优质企业走到了E轮、F轮，近三年B轮至C轮的中期投 资产占比稳定在35%-40%的区间，市场更趋成熟。总体看，投融资各轮次的结构占比从最初的“头重脚轻”型不断向中后 期投资占比逐步扩大的“稳定型”转变，成熟企业集中在D轮及以后的后期融资轮次，主要集中在工业、智能家居、传感 其三个细分领域。

物联网板块近年发展势头迅猛，解决方案商为主要转型方向

除却2018年股灾的异动影响，物联网板块市值总体呈上涨趋势，走向与同时期沪深300指数大体一致，智能家居细分板 块市值呈现同步变化，且作为物联网的权重板块牵引作用显著。2018年之前板块市值增长较平缓，2018年中美贸易战的 不断升级引起A股行情恶化、股市震荡下跌，物联网总市值显著下滑出现负增长，环比下跌19%，智能家居板块更是下跌 近三成。2019年股市回暖、资金重新流入，物联网市值包括智能家居市值跟随大环境回升，2020年低基数效应仍然显著。 随着物联网行业发展，各细分赛道领军企业相继冲刺上市，板块规模逐渐壮大。通过梳理近几年IPO企业可见，物联网概 念企业早期多从单品和单一场景切入，基于多年原始技术积累，在原赛道基础上逐渐向行业解决方案商转型，TOP10厂 商业多集中于家居生活、电力能源等物联网行业应用，行业整体处于快速发展期，未来3-5年将保持较好势头。

中国具有市场与规模优势，但在技术和生态上仍差距明显

中国人口规模巨大、产业结构完备，经济发展正处在产业转型与消费升级阶段，因此不管在生产领域还是居家消费领域， 都形成了对物联网的强劲需求。丰富且复杂的物联网应用场景，结合快速发展的互联网科技行业，使中国的物联网生态快 速迭代发展。然而与美国相比，中国在物联网技术和生态方面仍然存在较大短板——技术层面，中国物联网相关技术创新 主要集中在应用层，缺乏底层核心技术（如物联网感知层的传感器芯片自给率仅有10%）；行业层面，美国大量企业在90 年前就开始应用以数据分析为核心的6-sigma管理体系，在各个行业都积累了大量的生产数据，能够迅速支持物联网的行业 应用，而中国生产型企业的自动化和数字化管理程度一直很低，应用物联网需要同时完善自动化和数字化基础设施，大大 增加了物联网应用的成本和难度。

中国物联网产业问题：应用端

应用需求、标准碎片化与深度应用不足的问题同时存在

物联网的潜在价值，在于在更大范围内实现物与物的连接。当前，物联网的应用涉及到多种技术标准、行业标准和多样化 的应用需求，任何物联网产品/解决方案都难以实现大规模标准化推广，行业发展破碎化、竞争效率较低。另一方面，在 物联网应用潜力最大的生产领域，虽然物联网平台企业层出不穷，但缺少能够整合技术与行业经验的解决方案提供者，使 物联网应用以政府示范项目和巨头型企业战略布局为主，物联网应用落地浮于表面，渗透深度和内生需求不足。

信息安全把控能力相对滞后，被攻击控制的设备数量成倍增加

物联网设备极具价值，被攻击后可能会对现实世界造成大范围的直接影响，如交通瘫痪、公共设施运转停滞（停水、停电、 停气、停供暖）、远程操控、环境污染甚至人员伤亡。感知层位于物联网整体架构最底层、为其中最脆弱的部分，在其主 要应用的RFID与WSN技术中，WSN路由协议存在固有缺陷，运用RFID时读写器与电磁波易于仿制，信息在远程传输的 途中易被窃取；网络层易受DOS攻击、假冒攻击、中间人攻击等；平台层的主要价值为信息处理，数据量过大无法及时 处理时，会增大设备故障概率从而出现安全漏洞。同时，物联网设备数量众多、类型多样，还会成为黑客控制的僵尸网络 的一部分。从2016年开始，全球受到僵尸网络攻击的智能设备数量不断增长，僵尸网络甚至被《麻省理工科技评论》评 为“2017全球十大突破性技术”。目前我国物联网对于信息安全的把控能力，相较于整体物联网的发展速度来说相对滞 后，尚未实现可靠稳定传输，阻碍物联网的整体发展节奏。

应用场景碎片化、网络基础薄弱，制约创企规模化落地

物联网企业若想在更多垂直行业实现规模化落地应用，必须构建便捷、低成本的物联网应用生态，控制定制项目比例或单 项目内定制化比例，以形成规模效益。据《IoT Signals》中物联网企业调研结果显示，约1/3的物联网项目未通过概念验 证（POC）阶段，而原因通常是项目规模化成本高（受访者数据：占比32%）。同时，据甲骨文发布的访谈调研报告显示， 64%的物联网领域先行者们偏向于采购现成解决方案（COTS），项目周期更短、费用更低，但目前初创企业在打造标杆 案例，提高项目模块复用率方面，受到内外部的双重阻碍。

基于传统技术二次开发，难以形成技术壁垒

我国物联网技术发展起步较晚，领域技术研发能力较为薄弱，主要核心技术掌握在国外厂商手中，国内只有少数企业有能 力进行研发投入。具体体现在以操作系统、数据库为代表的基础软件，以及关键芯片、高端传感器等硬件技术。RFID技术 方面，国内企业基本具有天线设计及研发能力，优势在于系统集成，但中间件及后台软件部分较为薄弱。传感技术方面， 传感器成本持续走低，但由于核心制造技术滞后，产品品质不足，批量生产工艺的稳定性、可靠性问题仍未得到解决。

底层技术下沉不足，致使应用层智能化渗透速度及深度不足

目前，我国物联网技术积累较为薄弱，技术水平的局限很大程度上限制了应用能力。首先，整体底层技术不够下沉，难以 支撑平台层的数据孵化，最后反馈至应用层。例如芯片方面，大部分芯片抗网络攻击能力较差，物联网设备安全性欠缺； 同时，其内部应用处理器未形成统一操作系统，开放性不足；物联网场景需求复杂，产品需继承多项功能，目前芯片集成 度不足，往往需多芯片配合。应用场景方面，生活领域中除了需网络通信、传感设备等技术支持外，AI技术地深化程度也 决定场景智能化的天花板。生产领域方面，因生产设施和环境的特殊性，设备能否同时兼备低功耗及稳定传输成为关键， 并且实时的处理分析能力对WSN、传感器、边缘计算等技术有较高的要求。在公共领域的物联网应用中，从前端采集到 后端分析的整个过程，都面临着对海量数据的采集、处理与应用，极大程度上依赖于RFID、5G等技术的发展。

何为“物联网”中的“万物”

具备了信息世界感知、通信与计算能力的物理世界的人或物 传统互联网时代，以人为中心，通过电脑、手机、平板等终端设备进行信息传递。而物联网终端是基于互联网终端延伸至 那些“从未联网”的物理世界的万物：通过向物体嵌入传感器、微控制单元（MCU）等，配合射频识别、通信、边缘计 算等技术使得这些物体具备相互感知、信息交互、计算以及标识自身的能力，从而具备与数字世界有机相连的能力。其可 以是小到传感器、电子标签等，大到个人智能设备、城市系统等，甚至还可以是自然界的一切生物与物体。因此，物联网 中的“万物”是海量的智能物体。

步入多技术融合创新爆发期，精准、高效的数据采集是目的 感知层是物联网海量“物”数据涌入的入口，而林林总总的传感器和标识设备则是感知层的物理基础设施。基于上文对物 联网中“物”的定义，感知层的技术由传感与识别技术和网络通信技术两部分构成，其中网络通信技术将在第五章详细讨 论，在此不做赘述。识别技术是通过RFID标签、条形码、二维码、生物特征等手段来标识、识别物或人的技术，现已发 展成熟并广泛应用。而传感技术，特别是智能传感器的开发，应“智能化、集成化、高性能”这一市场需求的指引，将长 期处于多技术融合探索的发展阶段。目前，多传感器融合、MEMS-CMOS兼容技术、集成MCU的智能传感器等均为物联 网感知层的技术热点与难点。

RFID技术已成熟，规模化应用初现，总产值逾400亿元 RFID，即射频识别技术，是一种自动识别技术，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，实现识别目标与数据交换 的目的。RFID系统由RFID标签、读写器和应用软件构成。标签进入读写器天线产生的射频电磁场中，将感应电流转换为 电源和数字信号并送入控制模块进行处理，反馈的信息从存储器发出，经控制模块返回前端电路，经标签天线发回读写器， 从而完成数据的一次读写。RFID作为一项成熟技术，在物流零售、图书管理、防伪溯源等高频、超高频市场中已经实现 规模应用，有源RFID技术的应用场景则有待挖掘。

低成本、高性能，支撑下游需求持续放量

MEMS，即微机电系统，是将微传感器、微执行器等微型机械组件集成在微电子电路上，构架三维立体结构芯片的半导 体技术。根据测量对象的不同，MEMS传感器分为环境传感器、力学传感器、声学传感器和光学传感器四类，并衍生出 众多细分品类。MEMS和传感器的发展超越了人类感官的极限，具备了超声波、超光谱能力。批量生产的硅基MEMS传 感器具备高性能、低制造成本的特点，更好地满足了下游的商业化应用。根据Yole Development发布的统计数据，2019 年全球MEMS的三大终端应用市场分别为消费电子、汽车和工业，整体市场规模突破115亿美元，增长率为7.4%。

物联网连接量

设备连接量稳定增长，预计2025年连接量将达156亿

物联网技术的发展强依赖于通信连接技术，近年来，人口红利式微，基于人与人的连接技术已不能满足人们对信息获取的 基本诉求，因此各制式的连接技术在物与物的连接上寻求突破，例如5G与LPWAN的技术满足多场景多设备连接。海量设 备的并发入网，催生数十亿的连接量，且连接量呈现出大象狂奔式的爆发增长。艾瑞研究发现，受益于智能家居场景的率 先爆发，2016年至2020年中国物联网连接量复合增长率高达69.1%，预计2021年中国物联网连接量达88亿。伴随5G商 用和产业物联网的稳定渗透，将推动中国物联网总连接量于2025年达156亿，万物互联由过去人们的畅想，成为即将到来的现实。

移动物联网基础设施建设持续推进，WLAN技术渴望突破

物联网终端设备感知的数据通过网络传递，承载物联网设备的传输网络主要为有线传输和无线传输两大类，其中无线传输 是物联网的主要应用。无线传输技术按传输距离可划分为两类：一类是以Zigbee、WiFi、蓝牙为代表的无线局域网技术， 受制于技术限制，单一通信方式均具有不同程度不同方向上的局限性，多以组合方案应用于智能家居、智能建筑等室内场 景；另一类是移动物联网技术，即广域网通信技术。2020年5月，工信部发布了《关于深入推进移动物联网全面发展的通 知》，目标建立NB-IoT、4G和5G协同发展的移动物联网综合生态体系，以NB-IoT满足大部分低速率场景需求，以LTECat1满足中等速率物联需求和话音需求，以5G技术满足高速率、低时延联网需求，持续推进5G网络基础设施建设。

万物互联难以成网：生活领域

相较于物联网在其他领域的应用，生活物联网发展时间较久、市场也更为成熟，平台生态建设繁荣开放，平台内终端互联 已初见规模。智能家居企业大多开放平台给上下游合作方，构建内部生态，以统一的出口向消费者提供完整服务。然而局 部互联的日益繁荣加剧了生态阻隔和供需冲突。供给侧，产品和技术能力一骑绝尘的品牌尚未出现，大厂多以1-2款拳头 单品裹挟消费者和中小厂商“站队”，被迫接受全套产品和方案，从而提升市占、构建品牌护城河；需求侧，用户偏好从 多个品牌挑选最佳单品，DIY自己的全屋智能系统，在厂商生态隔绝的商业策略下，这意味着要牺牲产品部分功能和流畅 的家居体验。这一供需矛盾困境，极不利于市场的良性竞争和发展，亟待寻找破局之道。未来，头部厂商或将联合通信厂 商，共同建立统一的标准和协议，逐步探索从生态独立走向生态融合的发展路径，实现行业内数据、软件和模型等资源的 横向打通，使平台网络效应最大化。

制造业企业具有业务传统、设备众多、作业环节多、工厂规模大等特点，因此生产领域的物联网建设步伐较为缓慢，大 致可以分为五个阶段，分别为传统人工采集、设备数据直接采集、企业内部数据融合、上下游产业链数据打通以及企业 间信息资源共享，最后构成整体产业生态的共通互联。目前中小型生产企业主要集中在从0到1的跨越阶段，即部署物联 终端，进行设备数据直采。头部工业企业的数字化程度较高，带动更多企业上云上平台，逐步打通上下游数据链。另外， 农业畜牧业领域由于生产环境相对恶劣、数字化水平低等因素，硬件部署困难、通信能力弱，物联网的应用难度更高。 目前，我国不同规模企业数字化改革的步调不一，小型企业需着力进行数字化改造，持续提升数字化水平以贴近行业节 奏；大型生产型企业应进一步打通产业链上下游及企业间数据，促进行业整体的物联网应用发展成熟。

数据量级庞大、业务环节数据孤立，数据处理和管理难度高

物联网的应用渗透在公共领域的各个方面，从交通安防、智慧政务到环境资源管理等领域，涵盖范围广、数据量级大、处 理环节和需要的支撑部门众多。面对大量的数据处理和繁杂的业务流程，物联网实际价值的发挥建立在对元数据的有效管 理和高效的业务运作之上。现阶段，相关技术的发展水平限制了数据的有效应用，现有算法、算力难以支撑大量级的数据 传输、处理、分析与应用。整体来看，提升技术能力是解决这一问题的关键，软硬件、算法、通讯技术的持续发展与突破， 才能提升物联网的数据应用能力。如边缘计算可以释放部分算力与存储，与人工智能的结合可以赋能快速响应与决策； 5G对减少时延，传输速度的提升有明显效果等。另一方面，公共领域各业务流程体系平台之间数据孤立、互不相通。在 实际应用中，面临着重复提交资料、时限久、效率低下等问题。目前，各部委逐步建立形成城市运营中心，进行不同业务 系统之间的平台打通，以提高业务与数据运营的效率和安全性。

以提升生活体验为主，可在一定程度上节约时间、提升效率

产业由企业级生态跨向产业级生态，智能家居产业率先落地

在解决物联网碎片化等先天性问题的进程中，从政策引导角度及供需两侧的源生驱动力来看，物联网企业由 “企业级生态”向“产业级生态”的跨进是不可或缺的，企业之间未来将呈现“大杂居，小聚居，共联盟”的群体智能生 态融合态势。2020年12月1日，符合中国物联网产业特点的生态联盟——开放智联联盟（Open Link Association，简称 OLA联盟）应运而生，立下物联网产业生态构建的首个里程碑，业内出现多种生态抱团模式，其中智能家居产业的生态融 合一马当先，未来将逐步向制造业及工业等场景渗透。

隐私计算融合区块链，保障数据价值安全释放的帕累托最优

物联网设备连接量和产生的数据量级呈爆发式增长，数据价值挖掘、数据安全流通的市场需求日益急迫，隐私计算融合区 块链技术能够在数据跨主体流通中提供安全保障，成为平衡数据安全和数据要素价值释放的重要方案。隐私计算基于密码 学、机器学习等技术，以可用不可见的密文得出计算结果，在保护主体信息安全的前提下实现数据交换和开放共享。而区 块链技术作为重要补充，以其分布式存储、不可伪造、可追溯的特点，保障了信息源头的真实可靠。2021年是隐私计算 元年，艾瑞预计，在产业链协同发展、数据交易和开放共享需求的持续牵引下，物联网+隐私计算+区块链的技术融合将 向各行业加速渗透。

企业核心力量将下沉至底层，携手新基建夯实物联网基础

2020年中国物联网设备连接量达74亿个，预计2025年将突破150亿个。海量物联网设备连接为平台层输送 待育“种苗”，平台型企业鱼贯而出，为数据资源提供孵化沃土，物联网产业链条自下而上传输数据价值至应用层。然而 我国底层基础技术较为薄弱，传感器、芯片等核心技术环节出现缺口，物联网基础设施整合效果欠佳，底层难以提供充足 “养料”用于模型推理——产业链发展畸重畸轻，纺锤型产业结构阻塞价值自下而上传输，高成本、低复用、长周期产业 痛点致使应用层落地场景和规模受限。 艾瑞认为，为削弱产业发展不均衡带来的影响，一方面未来新基建的核心将放在：（1）联接：固定网络及无线网络的联 接；（2）算力：提升算力水平以消化智能时代的海量多元数据，将物理世界信息抽象为数据，打通“数据孤岛”。另一 方面，企业将配合政府推动核心力量下沉至底层以夯实产业基础，落实新基建在数字化升维进程中的发动机功能，形成 “物智能化-联智能化-网智能化”产业智能化闭环，在双重引擎驱动下，加速物联网赋能渗透，实现人与物的泛在连接， 提供信息感知、信息传输、信息处理等服务的基础设施