1.2 物联网应用发展模式

1.2.1 物联网应用分类

目前，物联网应用的发展也面临与互联网发展初期相似的问题，即如何解决内容应用丰富和商业运营模式的统一。虽然到目前为止互联网尚无一个固定的发展模式，但通过开放的内容和形式、采用传统的电视广告模式以及投资者着眼于长线发展等方式，逐步解决整个互联网发展的瓶颈。物联网是通信网络的应用延伸，是在信息网络上的一种增值应用，其有别于语音电话、短信等基本的通信需求，因此物联网发展初期面临着广泛开展需求挖掘及投资消费引导的工作。

在政府高度重视的大环境下，产业链各方应深度挖掘物联网的优势和价值。

首先，对于消费者来说，物联网可以提供以下方面的功能优势：① 自动化，降低生产成本和效率，提升企业综合竞争能力；② 信息实时性，借助通信网络，及时地获取远端的信息；③ 提高便利性，如RFID电子支付交易业务；④ 有利于安全生产，及时发现和消除安全隐患，便于实现安全监控监管；⑤ 提升社会的信息化程度；等等。总体来说，物联网将在提升信息传送效率、改善民生、提高生产率、降低企业管理成本等方面发挥重要的作用。从实际价值和购买能力来看，企业将有望成为物联网应用的第一批用户，其应用也将成为物联网发展初期的主要应用。从企业的点点滴滴应用开始，逐步延伸扩大，推进产业链成熟和应用的成熟。

其次，物联网应用极其广泛，从日常的家庭个人应用，到工业自动化应用。目前，比较典型的应用包括水电行业无线远程自动抄表系统、数字城市系统、智能交通系统、危险源和家居监控系统以及产品质量监管系统等，如表1.1所示。

表1.1 物联网主要应用类型

在表1.1中，家庭安防应用通过感应设备和图像系统的结合，实现对家居安全的远程监控；水电表抄送通过远程电子抄表，减少抄表时间间隔，对企业用电情况能够及时掌握；工作人员可以通过对危险区域和危险源的监控，实现对井矿、核电厂等危险工业环境的安全监测，以有效遏制和减少恶性事故的发生。

当前，已有一些应用取得了较好的示范效果。例如，雀巢公司2004年在英国和法国建立冰淇淋销售机，加拿大cStar的无现金自动贩卖机，London Waste公司应用Orange公司的Fleet link系统为其在伦敦提供废物回收处理服务汽车进行跟踪的定位服务，北京奥运会期间实行的奥运路线交通流信息实时监测系统。

1.2.2 物联网应用服务类型

由于物联网应用的专属性，其种类千差万别，因此分类方式也有所不同。类似于计算机网络可划分为专用网络和公众网络一样，公众物联网是指为满足大众生活和信息的需求提供服务的物联网，而专用物联网则是为满足企业、团体或个人特色应用需求，有针对性地提供专业性业务应用的物联网。专用物联网可以利用公众网络（如Internet）和专网（局域网、企业网络或移动通信互联网中公用网络中的专享资源）等进行信息传送。按照接入方式，物联网可分为简单接入和多跳接入两种物联网；按照应用类型，物联网可分为数据采集、自动控制、定位等多种物联网。物联网的分类举例如表1.2所示。

表1.2 物联网的分类举例

根据物联网自身的特征，物联网应该提供的服务类型主要包括5类：① 联网类服务，如物品标识、通信和定位；② 信息类服务，如信息采集、存储和查询；③ 操作类服务，远程配置、监测、如远程操作和控制；④ 安全类服务，如用户管理、访问控制、事件报警、入侵检测和攻击防御；⑤ 管理类服务，如故障诊断、性能优化、系统升级和计费管理服务等。

对于以上介绍的通用物联网服务类型的集合，在实际设计时可以根据不同领域的物联网应用需求，对以上服务类型进行相应的扩展或裁剪。物联网的服务类型是设计、验证物联网体系结构与物联网系统的主要依据。

1.2.3 物联网产业发展模式

1.物联网产业链的基本构成

物联网产业链中包括设备提供商（前端和终端设备、网络设备、计算机系统设备提供商等）、应用开发商、方案提供商、网络提供商、业务运营商和最终用户，如图1.1所示。

在物联网发展初期，业务的推动以终端设备提供商为主。终端设备提供商通过获取行业客户需求，寻求应用开发商根据需求进行业务开发；网络提供商（电信运营商）提供网络服务，方案提供商将整体解决方案提供给业务使用方或业务应用方。这种终端设备厂商推动型模式，虽然能够适时满足客户对终端设备多样化的需求，但由于市场零星，缺乏规模化发展的条件，市场比较混乱，业务功能比较单一。特别是对于系统可靠性、安全性要求较高的行业应用，该模式下很难得到整体质量的保障。随着产业规模的进一步扩大，物联网发展面临产业规划和统筹发展的问题，其中包括技术规划、业务发展规划。因此，在政府引导和鼓励的环境下，利用一定的产业扶持政策，将形成国家统筹指导，需求方主导，科研、设备制造、网络服务等产业链多方通力合作的局面。目前，网络提供商已在推动物联网的发展中发挥了主动的作用，特别是中国电信成立的物联网应用和推广中心、中国移动物联网研究院等在大型网络的通用性和可规模化应用方面发挥了关键作用。但是，目前物联网大发展除技术成熟度外，还面临规模和成本的问题。例如，传感器网络需要使用数量庞大的微型传感器。据预测，2020年物联网传感器结点与人口比例为30∶1，即一个人平均将拥有30个结点，所以其成本将成为制约物联网初期发展的重要因素。

若采购成本太高，物联网的发展和应用将面临巨大压力；而采购成本压得太低，研发、制造业又将失去利润和动力，不利于物联网的长远发展。因此在推动物联网规模化发展时，需从近期利益和长远发展中寻求平衡点。虽然物联网概念下的泛在网络的应用尚需时日，但近期来看，企业提升生产力和竞争力发展的实际需求将有望得到实现。目前，虽然存在物联网技术完备性不足、产品成熟度低和成本偏高等诸多制约因素，但在良好外部环境的推动下，点点滴滴的业务必将构建出未来的“泛在网络”。

2.物联网应用的商业模式

目前，物联网主要有移动运营商主导运营和系统集成服务商主导运营两种商业模式，而未来的物联网则可能以下5种商业模式并存。

（1）模式1：运营商在应用领域选择合适的系统集成商，然后由系统集成商开发业务和进行售后服务，而运营商只负责检验业务运行情况，并代表系统集成商推广业务和进行计费。在这种模式中，运营商占主导地位，而合作的系统集成商多为小型企业。目前，这种模式是运营商进入物联网市场的主流方式。

（2）模式2：运营商提供网络连接，收取流量费用，系统集成服务商在其网络上运行业务。这是目前使用最多的一种商业模式，电信运营商不管对物联网是否感兴趣都可以采用这种模式。

（3）模式3：运营商直接给已经使用物联网业务的企业提供所需的数据流量，而不通过物联网服务商。例如，Verizon直接为通用的OnStar业务提供数据流量，然后收取费用。这种模式适合用于有实力自行定制物联网业务的一些大企业。

（4）模式4：电信运营商自行开发业务，直接提供给客户。电信运营商制定全套业务和解决方案，直接提供给客户，而不与其他企业合作。目前国内这种模式还比较少。

（5）模式5：电信运营商为客户量身制定业务。物联网业务范围非常广，电信运营商提供的业务往往不能满足客户需求，这就需要电信运营商根据客户的具体需求制定相应的物联网业务。这种模式目前也比较少。

1.2.4 物联网的产业链与产业结构

物联网是涉及多种技术、多个行业和多个环节的复杂技术体系，因此其产业链与产业结构也非常庞杂繁复，如图1.2和图1.3所示。

从整体上来看，物联网产业链的上游由通信模块供应商、通信芯片供应商、外部硬件供应商、RFID和无线传感器供应商等组成，其中RFID和无线传感器是一种给物品贴上身份标识和赋予智能感知力的设备。产业链的的中游部分由系统设备商、系统集成商、平台和软件集成商组成，其中主要是各类设备开发和集成企业。产业链的下游由电信运营商和物联网运营商组成，其中物联网运营商是海量数据处理和信息管理服务提供商，最终面向应用和消费市场。

物联网产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送4个环节，每个环节的关键分别为RFID技术、传感器技术以及电信运营商和物联网运营商的无线传输网络。数据显示，2008年全球RFID市场规模已从2007年的49.3亿美元上升到52.9亿美元，这个数字覆盖了RFID市场的方方面面，包括标签、阅读器、其他基础设施、软件和服务等。其中，RFID卡以及与卡相关的基础设施占市场总量的57.3%，达30.3亿美元。来自金融、安防行业的应用将推动RFID卡类市场的增长。在我国已经有典型的RFID应用案例，如铁路车号的自动识别系统是我国最早应用RFID的系统，也是应用RFID范围最广的系统。该系统可实现实时、准确无误地采集机车、车辆的运行状态数据，如机车车次、车号、位置、去向和到发时间等信息，实时追踪车辆状态。目前，该系统的应用已经遍及全国18个铁路局、7万多千米的铁路线。

物联网产业链各环节存在一定的竞争与合作关系，这种关系体现在时间和空间两个维度。

从时间维度看，首先受益的是RFID和传感器厂商，由于物联网最先用到RFID和无线传感器进行物品的标识和信息的传递；其次受益的是系统集成商；最后受益的才是物联网运营商。

从空间维度看，业绩增长最大的是物联网运营商，其次是系统集成商，增长最小的是RFID和传感器供应商。

（1）短期看，二维码、RFID厂商和SIM卡企业业绩前景更为突出，特别应关注从设备商逐渐向系统集成商扩展的企业，尤其是那些RFID技术应用已经非常广泛的企业；另一个典型的应用是第二代身份证。

（2）中期看，系统集成企业业绩会激增。在物联网导入阶段，应用多处于垂直行业，对系统集成的要求并不特别高，RFID厂商可以兼顾。在物联网成长阶段，由于涉及技术的界面开始增多，专业的系统集成企业需求会激增，但此过程要经历2～3年。

（3）长期看，物联网运营企业的业绩最有潜力。物联网运营商将经历一个从无到有的过程，在导入阶段和成长阶段的前期，由于下游需求应用较为分散，物联网运营企业的竞争力难以辨别，投资风险较大；而在5年左右之后，此行业里具有较强竞争力的企业即可凸显其实力，投资风险也将逐渐降低，竞争力逐渐显现。

1.2.5 国外物联网产业链的发展

1.欧美物联网产业链的发展

欧美物联网产业的外部发展环境相对成熟，主要以政府推动为核心，其产业链结构如图1.4所示。例如，美国“智慧的地球”和电子商务等，以及欧盟的“e-Call”和“物联网行动计划”等都体现了政府和行业监管是物联网产业发展的主导因素。欧美物联网发展的环境优势主要体现在以下三方面：

（1）研发能力强。产业聚集了全球100强企业，技术标准相对完善，生产制造水平在全球处于领先地位。

（2）市场认知度高。客户认知度和接受度较高，目前在工业上的应用相对领先。在客观条件方面，其基础设施完备、网络带宽高、资费低等，都在一定程度上促进了物联网市场认知度的提高。

（3）产业链发展较快。产业链发展的规模已经初步形成，并通过内部并购及整合推进发展。欧美物联网产业链的结构如图1.4所示。

2.日韩物联网产业链发展

日韩物联网产业的发展也离不开政府的大力支持，如日本的“E-Japan”和“I-Japan”战略，韩国的“U-Korea”等战略，都大大推动了物联网产业的发展。日韩物联网在产业环境方面的优势主要体现在以下三个方面：

（1）研发能力强。日韩的物联网研发能力强，拥有世界领先技术，紧跟欧美推行自主研发标准体系。

（2）市场认知度高。客户认知度较高，尤其是个人用户；个人用户在物联网的应用市场中占有较高的比重。另外，宽带网络基础好，这一点与欧美相似，即带宽高，资费低。

（3）产业链各环节清晰，但是产业链内部的整合与欧美相比尚存在一定差距。日韩物联网的产业链结构如图1.5所示。

1.2.6 我国物联网的优先发展领域

在肯定物联网发展前景的同时，中国工程院秘书长、全国物联网专家委员会主任邬贺铨院士认为：“物联网产业发展要有冷思考，要创新，不要包装；要战略，不要应景”。在发展物联网产业时要有所为，有所不为，其优先发展领域如下：

（1）RFID产业：物流、金融、零售、物品防伪、环境保护和身份识别等很多方面，都离不开RFID，今后随着物联网的大规模应用，其应用范围会更加广阔。

（2）智能家居：除了通常所说的电表、气表、水表的智能化处理，空调、冰箱等家用电器设备也都可以接入物联网，以监控其运行情况，减少故障等。

（3）智能交通：在汽车的相关部件上装上传感器，通过网络与智能指挥中心联系起来，人们在驾驶汽车时就可以提前知道哪个地方出了故障、哪个路段特别拥挤，以减少汽车的追尾事故、等待时间和尾气排放等。这是智能城市的重要组成部分。

（4）智能医疗：将嵌入式芯片装在患者身上，就可以随时感知患者的血糖、血压和脏器情况，通过网络与后台的医疗、保健系统联系在一起，就可随时给出警示和应对建议。

（5）智能电网：智能电网是指在发电、输电、配电和用电等环节应用以物联网为主的新技术，实现用电的优化配置，达到节能减排的目的。