物联网白皮书 中国互联网状况白皮书

一、西门子工业物联网及大数据分析白皮书

实现工业生产力意味着将跨组织价值链的高效运作与工厂的高可用性相结合。价值链包括从进货供应链到生产、包装、出口供应链和服务的所有环节。因此，对价值链中所有数据源持续的收集和分析可以触发对生产力产生渐进式变化的整体决策流程。当然，这也意味着必须识别对提高效率和生产力有最大影响的用例及场景。

在能源消耗和能源效率方面，许多行业都是能源密集型行业，因此其成本布局的主要部分是能源，所以这是一块可以从整体上进行优化的领域。我们需要收集什么数据来分析能量损失呢?需要考虑的不是一两台机器，而是所有的机器都可以互连互通，从而获得例如功耗，电流和电压等特定参数的数据集。当然，同时应该确认它们都在正确的范围内运行。此外，外部数据，如天气和动态电价，也可以作为数据源添加到分析过程中。

机器提供有关其操作的信息，我们能够积累和分析这些数据，以确定下一步的适当步骤。这种数据分析过程有助于制造商了解最优的机器排程时间表，还可以帮助您识别消耗更多能量的机器和设备，通常这些机器设备都运行不良或磨损。此外，可以通过与最高效的操作进行比较并进行进一步分析来创建基准，以了解为什么其他操作没有达到该级别。

在工业物联网的整体架构中，基于边缘计算和可伸缩的云实现，IIoT不仅集成了许多不同的数据源，还可以对数据源的数据进行分析。这种架构很好地展示了工业物联网的整体架构。

在工业中，测量与资产性能相关的参数可以监控资产(机器或者设备等)的状况。通过传感器技术的不断进步，内置测量功能的设备已经很容易能够获取到实时数据，并监测资产健康状况，从而最大限度地提高产量和提高工艺可靠性。

机器学习，云计算，预测性分析等技术为工业企业数字化转型提供了道路。IIoT领域常用的测量值包括但不限于压力、流量、温度等，这些参数可以导出或使用数学模型确定。从工厂的其他数据源中获取历史数据，例如CMMS系统，当中记录着资产、部件、工艺参数的历史数据，这些也可以被认为是测量值的一部分，被用于整体分析。

设备连接是设备或数据源连接到IIoT平台并将数据传输到云存储库的能力。大多数现代设备通常都有某种内置连接，使它们能够与外部世界通信。设备连接不仅讨论如何将设备连接到平台，还讨论在不存在连接的地方构建连接，以及与具有非标准通信接口的设备进行接口。

通过IIoT的连接和通信，能够实现封闭的组件和子系统之间的数据共享和互操作性，并且必须和硬件或供应商无关，从而加速企业基于数据来进行应用开发。在工业物联网的背景下，网络层主要是互联网协议(IP)，在制造业中使用了不同的连接标准，如开放平台通信统一架构(OPC UA)。OPC UA和这样的接口为通信硬件设计带来了标准化的因素。在工厂自动化级别，有很好的现场总线网络，如Profibus(Profinet)，以太网/IP，现场总线等。

MindSphere平台上提供了连接解决方案类型，需要结合使用这些解决方案来完成工业设施的连接性需求。机器学习已经成为数据分析的主要基石之一，许多流行语言(如Python)已经开发了广泛的库，以便在构建应用程序时使用这些算法。

建立一个好的模型的核心是一个好的数据集。根据定义，一个好的数据集应该具有所需的信息或特征，在任何领域都没有缺失值，噪声最小(特别是图像、音频、文本、电子邮件等形式的非结构化数据)，并且没有特别的偏差。数据必须具有以下基本特征。要被归类为好的数据，必须是有效、准确、完整、一致和统一的。

对数据进行预处理和准备是数据分析中最重要也是最耗时的部分，但也是最有价值的部分。预处理还涉及其他方面例如：1）数据转换。例如,通过电流和电压计算千瓦时。2）特征工程。可以为特征向量删除或添加新特征参数，例如两个特征量之间具备高度相关性,将有助于分析预测的结果。有时，预处理被用来将原始数据(如振动传感器数据)转换为更有意义的信息，例如对振动数据进行快速傅里叶变换（FFT）并获取有关频率的关键信息，从而减少在数据库中存储大量的数据。

在工业物联网的可视化部分，通过可视化来让人更好的理解隐藏在数据中的关键信息，例如趋势和异常现象等。工业物联网的可视化通常包括下面的部分。

MindSphere平台总体架构由三部分组成：硬件、软件和PaaS。MindSphere平台通过MindConnect为企业提供了面向工业泛在连接的完整解决方案，由硬件和软件两部分组成。硬件提供了MindConnect Nano和MindConnect IoT 2040两块工业物联网网关，原生支持S7, Modbus, OPC-UA协议。不久将会推出对IoT 2050的支持。软件部分提供了MindConnect API/Lib，允许用户通过C，Java，Python，Node.JS等不同的方式接入到MindSphere平台中。

MindSphere PaaS平台面向工业大数据的处理提供了一系列的解决方案，例如用于IoT模型定义的Asset Manager，用于IoT数据集成查看分析及可视化仪表盘的Operations Insight，用户可视化数据处理的Visual Flow Creator,用于执行机器学习及深度学习的Predictive Learning等。

当前MindSphere PaaS能够以公有云和私有云的方式为用户提供服务。其中，公有云的MindSphere提供基于Cloud Foundry的运行环境，让用户基于MindSphere平台提供的数据和基础能力来运行自定义工业App，而这些工业App，可以借助西门子低代码平台快速开发来实现。开发者能够基于MindSphere平台提供的工业PaaS层能力，在公有云的环境下，基于Cloud Foundry快速开发和部署工业App，来完成对IIoT数据的分析和利用。

二、京东区块链白皮书出来没

3月22日，京东公司正式发布区块链方案白皮书，称旨以区块链为“链接器”，结合自身在云计算、大数据、人工智能、物联网等新技术上积累的经验，构建一体化的智慧供应链体系、零售网络和金融科技，拉近商品与客户的距离，在无界零售的集团战略指引下，全面开放自身的区块链技术积累。

据白皮书显示，早在2016年，京东集团就全面启动了区块链技术在京东业务场景中的应用探索与研发实践，先后在数据交易、供应链管理、金融科技等领域落地了不同的区块链应用，在此过程中积累了大量的区块链部署经验与底层技术研发能力。

历经几年时间的应用和探索，京东认为区块链技术在以下三个方向存在将引领数字经济变革的巨大的应用机会:

1、建立社会化共享的可信数据库区块链的技术本质是一种去中心化、面向业务、跨主体、健壮与安全的分布式状态机。区块链具有存储数据、共有数据、分布式、防篡改与保护隐私、数字化合约京东区块链技术实践白皮书项核心特征。基于这些特征，部署跨主体间的区块链联盟链节点和桥接，用区块链技术搭建一张社会化的共享数据存储网络，有机会以客观的技术手段来解决跨主体的信任问题。

2、提升交易效率，降低交易成本得益于上链数据本身具备多个交易主体相互背书和相互校验的特质，基于区块链智能合约等多种模式的商业交易可以大幅减少数据核实的环节和降低成本，同时又能保证商业交易的风险降低，交易更具确定性。传统中心化的交易方式将发生改变，数据和价值的传递或转移将变得更为顺畅。

3、推动供应链创新伴随着中国政府将供应链创新与应用上升为国家战略和居民消费的不断升级，供应链风险控制和提升供应链透明度的诉求不断攀升。区块链技术可以搭建供应链全流程节点共同维护的联盟链，在联盟链中建立数据维护的参与规则与激励机制，鼓励供应链节点中的企业参与和维护供应链数据，促进供应链数据的协同和互通，进而提升整条供应链的透明度，同时也可为消费者购买商品的溯源和防伪提供技术支持。

京东集团首席技术官张晨表示，为推动区块链技术的发展和京东集团各种业务场景的结合，运用区块链技术推动价值大数据的记录、流动和交换，京东集团联合了内部各职能、技术、及业务体系，开展区块链技术和应用发展趋势专题研究，编撰形成了《京东区块链技术实践白皮书(2018)》。白皮书总结了区块链核心技术在京东集团的发展现状和方向，分享了京东集团各个业务落地实践的典型应用案例，为区块链技术发展路线图和标准化路线图提出了相关建议。

三、浅谈对物联网的理解

行业主要上市公司：大富科技(300134)、梦网集团(002123)、共进股份(603118)、胜宏科技(300476)、润和软件(300339)、立昂技术(300603)等

本文核心数据：物联网产业规模、竞争格局、发展前景预测等

产业概况

1、定义

所谓“物联网”(Internet of

Things，IOT)，又称传感网，指的是将各种信息传感设备，如射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等种种装置与互联网连接起来并形成一个可以实现智能化识别和可管理的网络。

早期的物联网是指依托射频识别技术的物流网络，随着技术和应用的发展，物联网的内涵已经发生了较大的变化。现阶段，物联网是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的各种信息传感设备，通过网络设施实现信息传输、协同和处理，从而实现广域或大范围的人与物、物与物之间信息交换需求的互联。物联网依托多种信息获取技术，包括传感器、射频识别(RFID)、二维码、多媒体采集技术等。物联网的几个关键环节可以归纳为“感知、传输、处理”。

2、产业链剖析：共有四大层面

所谓产业链，是以生产相同或相近产品的企业集合所在产业为单位形成的价值链，是承担着不同的价值创造职能的相互联系的产业围绕核心产业，通过对信息流、物流、资金流的控制，在采购原材料、制成中间产品以及最终产品、通过销售网络把产品送到消费者手中的过程中形成的由供应商、制造商、分销商、零售商、最终用户构成的一个功能链结构模式。

从产业链条来看，物联网的产业链条由上而下可以分为感知层、传输层、平台层和应用层四个层级。

自2018年中美贸易摩擦以来，美国加大了对中国高新技术出口的限制，不断扩大实体清单，影响了中国一些科技主导型企业的发展，这从侧面警示了中国在全球供应链中地位的脆弱性。物联网通过传感器把物理世界与数字世界联系起来，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。其中传感器作为数据采集的源头，已经成为各种应用能力所需的数据来源所在。目前中国国内也涌现出了一些传感器芯片重点生产企业，如：高德红外、西人马、士兰微、敏芯微电子、博通、全志科技、大唐微电子、复旦微电子等。

行业发展历程：处于市场验证期

物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等

信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与因特网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网发展历史悠久，可分为三个阶段：

行业政策背景：政策大力推进

根据最新发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》，在“十四五”期间，明确新基建，还要让5G用户普及率提高到56%。并且5次提到关于物联网的规划发展，除了划定数字经济的7大重点产业外，其余4次提到的场合均体现出对物联网发展重点的表述。

十四五规划中划定了7大数字经济重点产业，包括云计算、大数据、物联网、工业互联网、区块链、人工智能、虚拟现实和增强现实，这7大产业也将承担起数字经济核心产业增加值占GDP超过10%目标的重任。

产业发展现状

1、中国物联网连接数快速增长

全球物联网仍保持高速增长。物联网领域仍具备巨大的发展空间，根据GSMA发布的《The mobile economy

2020(2020年移动经济)》报告显示，2019年全球物联网总连接数达到120亿，预计到2025年，全球物联网总连接数规模将达到246亿，年复合增长率高达13%。我国物联网连接数全球占比高达30%，2019年我国的物联网连接数36.3亿。而根据2021年9月世界物联网大会上的数据，2020年末，我国物联网的数量已经达到45.3亿个，预计2025年能够超过80亿个。

2、应用层与平台层价值最高

从产业链价值分布看，应用层和平台层贡献最大的附加值，分别占到35%左右，传输连接层虽然重要，但产值规模较小;底层的感知层元器件由于种类众多，产业价值也较大，占到20%左右。

3、物联网应用者使用情况调研

微软发布的第三版《IoT Singal(物联网信号)》报告显示，2021年物联网的应用持续保持增长。91%的受访组织是物联网应用者。

物联网项目可分为四个阶段：学习、试验/概念验证、购买和使用。2021年，29%的物联网项目处于学习阶段;处于试验/概念验证阶段的项目比例仍保持不变，2020年和2021年均为25%;处于购买阶段的项目比例增加了1%，从2020年的21%增加到2021年的22%;处于使用阶段的项目在2020年和2021年保持稳定，均为25%。

4、中国物联网市场规模突破2.5万亿

目前，物联网已较为成熟地运用于安防监控、智能交通、智能电网、智能物流等。近几年来，在各地政府的大力推广扶持下，物联网产业逐步壮大。再加之近几年厂商对物联网这一概念的普及，民众对物联网的认知程度不断提高，使得我国物联网市场规模整体呈快速上升的趋势。2019年我国物联网市场规模约在1.76万亿元左右，2020年根据赛迪公布的数据，我国物联网市场规模约达到2.14万亿元左右。初步统计，2021年市场规模为2.63万亿元。预计未来三年，中国物联网市场规模仍将保持18%以上的增长速度。中国物联网市场投资前景巨大，发展迅速，在各行各业的应用不断深化，将催生大量的新技术、新产品、新应用、新模式。

产业竞争格局

1、区域竞争：北京物联网相关项目最多

工信部共公开2批《物联网关键技术与平台创新类、集成创新与融合应用类项目公示名单》，结合2批的项目名单分析，目前中国物联网关键技术与平台创新类、集成创新与融合应用类项目主要集中在北京、浙江、广东和山东。

2、企业竞争：各个行业的企业在相关领域有所布局，以龙头企业间的竞争为主

物联网技术的应用是传统行业转型升级的根本，传统行业转型升级的方向以“数字化”和“智慧化”为主。根据物联网的应用领域来看，企业在各自行业的“数字化”和“智慧化”有所布局。

互联网周刊发布了2021物联网企业100强，榜单显示华为排名第一、海尔智家、海康威视位居第二和第三，小米集团、中兴通讯、大华股份、阿里云、联通数科物联网、科大讯飞、神州控股进入前十，依次排名第4-10名。

产业发展前景：物联网将继续保持高速增长

1、发展前景：市场规模不断扩大，产业物联网占比逐渐上升

物联网是中国新一代信息技术自主创新突破的重点方向，蕴含着巨大的创新空间，在芯片、传感器、近距离传输、海量数据处理以及综合集成、应用等领域，创新活动日趋活跃，创新要素不断积聚。物联网在各行各业的应用不断深化，将催生大量的新技术、新产品、新应用、新模式。中国以加快转变经济发展方式为主线，更加注重经济质量和人民生活水平的提高，采用包括物联网在内的新一代信息技术改造升级传统产业，提升传统产业的发展质量和效益，提高社会管理、公共服务和家居生活智能化水平。未来巨大的市场需求将为物联网带来难得的发展机遇和广阔的发展空间。综合多方面的情况分析，前瞻认为未来6年中国物联网的发展将保持高速增长，到2027年市场规模超过7万亿元。

根据信通院于2020年12月发布的《2020中国物联网白皮书》，2019年中国物联网连接数中产业物联网和消费者市场各占一半，预计到2025年，物联网连接数的大部分增长来自于产业市场，产业物联网的连接数将占到总体的61%。由此来看，未来产业物联网的市场发展潜力大于消费物联网。

2、发展趋势：重点城市带动周边城市发展，分工协作格局将进一步显现

国内物联网产业已初步形成环渤海、长三角、珠三角，以及中西部地区等四大区域集聚发展的总体产业空间格局。其中，长三角地区产业规模位列四大区域的首位。未来中国物联网产业空间演变将呈现出三大趋势：

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国物联网行业细分市场需求与投资机会分析报告》。