应用案例
12月15日,中国AIoT产业年会暨2024年智能产业前瞻洞察大典落幕。智次方研究院在本次大会上正式发布了全新升级版的《2024年中国AIoT产业全景图谱报告》。
这是我们连续第八年推出中国AIoT产业全景图谱及报告。我们在此前深厚积累的基础上,以全新的“通感智值一体化”架构对AIoT图谱及报告进行了全面革新;深入总结了AIoT产业2023年的发展情况、前瞻展望了AIoT产业的未来态势,以便更清晰地描绘“通感智值一体化”的脉络走向和发展前景。
智能物联AIoT 1.0是互联互通时代,使此前没有连接能力的“哑设备”接入物联网。随着连接规模迈上新台阶,2022年底我国率先进入“物超人”时代,已形成公共服务、车联网、零售服务、智慧家居,四个亿级应用,以及智慧工业、智慧物流、智慧农业,三个千万级应用。AIoT 1.0全方位地革新了产业链、价值链运行模式,初步带来场景化的智能化体验,驱动千行百业数字化转型,促进产业发展从价值链模式向价值网络模式跃迁。
随着大模型在2023年迎来爆发,极大提升了全球人工智能技术对传统行业的渗透融合和应用迭代速度,同时,5G-A即将商用,6G关键核心技术研究及标准研制启动,以及Web3、DePIN兴起,全球对其的兴趣热情令人印象深刻,“通感一体”“感智一体”“通感智一体”“通感值一体”的相关解决方案、场景应用等探索取得重要进展,融合发展进程日益加快。我们预判,智能物联AIoT即将进入2.0时代,AIoT产业将从“端-边-管-云-用”板块界线相对比较明确的链式架构,升级迭代为“通感智值一体化”(即“通信、感知、智能、价值的一体化”)的网式融合新架构。
“通感智值一体化”的核心特征,是将传感、通信和计算能力深度打通,在算网等基础设施之上,通过软件动态按需配置网络功能,实现通信、计算、AI、感知、大数据和安全等能力的一体融合,实现XaaS(一切皆服务);同时,结合价值分配和交易的相关技术与基础设施,实现个体间的网络连接、信息交换和资源调配从“中心化”向“分布式”演变,进而推动物理世界的众多基础设施通过全球社区中个体的大规模协作,“自下而上”地来建设,对当前由中心节点主导的“自上而下”建设的基础设施,形成良好互补。“通感智值一体化”将实现多个功能之间的相互协作、资源共享,追求信息感知的分布性、智能控制的自适应性、系统整体的协调性,最终提高综合应用和服务的智能化和价值化水平。
目前,“通感智值一体化”已有众多领先实践,为客户提供了更为先进和高效的解决方案。2024年,相关应用和解决方案有望率先在道路/桥梁监测、通行引导、路况分析、低空管制、海域船只监测等交通相关领域迎来推广普及;此外,在自动驾驶、自然资源、住建、农林牧渔、应急救灾、水利、供应链、工业生产和智能合约执行等方面,其也有着广泛的场景和机遇。基于“通感智值一体化”的智能物联AIoT 2.0适应了数字经济的发展要求和技术融合的升级趋势,将带来巨大的经济效益和社会效益,自身也将从此中获益,启动新一轮强势增长。
蜂窝物联网方面,随着R-18预计将在2023年底或2024年初冻结,5G-A进入商用冲刺阶段。5G-A起到承上启下的作用,增强5G基础网络容量和效率的同时,为6G发展做好铺垫,不断开拓新领域、新需求、新业务、新技术。与5G网络相比,5G-A网络覆盖不仅能力提升10倍,从百亿级迈向千亿级;在“大带宽、广连接、低时延”上更上一个台阶——5G-A上下行带宽将比5G提升10倍,峰值速率下行10Gbps、上行1Gbps,网络时延从10毫秒向1毫秒演进。更为可贵的是,5G-A将引入轻量化(RedCap)、无源物联等技术,不断拓展5G能力边界,以进一步深化数智社会转型,促进数字经济提质增效。
网络方面,三大运营商均建立起了RedCap规模化试验网,开展新技术、新产品试验,已具备网络成熟商用的条件。华为、中兴、中国信科、爱立信和诺基亚贝尔5家系统厂商与运营商协同配合取得了端网协同功能与组网性能验证、测试规范出台以及试验网建设等成绩。
终端方面,RedCap终端产业链生态初见规模,芯模端正在加速成熟与丰富中:芯片方面,达到商用水平的已有1款,处于流片阶段的约有3家厂商,预计2024年上半年有望超过4款芯片达到商用水平。模组方面,已有8家以上RedCap模组开发厂商,其中,提供开发试验产品的厂商超过了6家,已能进行小批量生产的厂商超过了3家,预计2024年模组产能将快速放大。终端产品方面,目前已有10款以上试验终端产品,类型涵盖电力终端、摄像头、定位终端等,预计2023年底前终端类型及款数将迎来大幅增加。
应用方面,三大运营商目前均在以点带面,打造行业领域RedCap示范应用标杆,在智能制造、智慧物流、智能电网、智慧港口、智慧海域、视频监控和移动办公等场景,开展了RedCap应用融合创新试点,形成了系列可复制推广的标杆案例。
随着RedCap的发展成熟,短期内,产业数字化和治理智能化将率先实现RedCap规模商用,其在电力行业、工业行业、视频监控等领域有望分别贡献千万级RedCap连接规模;在移动办公、智慧海域等领域有望分别贡献百万级RedCap连接规模。中长期内,生活智慧化将是大规模上量的主力军,带动RedCap千万级规模增长,车载及穿戴领域有望累计贡献8000万+ RedCap连接规模。
智次方研究院预计,RedCap将于2024年迎来爆发式增长,实现连接数超千万,模组单价将伴随连接数爆发而快速走低,价格有望在2024年底前降至100元左右;最早有望于2026年即实现连接数过亿,2026年底前,模组单价有望低至60元/片。
根据智次方研究院发布的《无源物联网产业发展(2022)——前瞻无源物联新》,无论从国内或国际上看,基于目前“有源”技术路线的物联网连接,其规模上限或在百亿级别,距离业界期待的千亿级万物智联尚有较大差距。一方面,海量物品受限于成本刚性制约,难以采用有源物联网模组实现连接。另一方面,众多有连接需求的物件受限于其分布广泛、需灵活移动等因素,或者应用于高温、高湿、极低温、高压、高辐射等极端场景,导致终端设备的电池更换困难或无法直接靠电池供电。此外,“双碳”背景下的物联网产业的变革迫在眉睫,在达成千亿级万物智联目标的过程中,企业亟待加快技术创新,促进感知、计算和传输的能效大幅提升。随着无线传感网络的大规模应用,环境能量收集技术作为一种可持续、绿色环保的供电方式,有望为覆盖千亿级物联网节点提供可行解决方案。
无源物联网是指连入网络的终端节点设备不接外部电源、不带电池,而是从环境中获取能量,从而支撑起数据感知、无线传输和分布式计算的物联网技术。5G-A蜂窝无源物联是在蜂窝通信基站上内生出的物联能力,具有低成本、免维护、广适用、绿色低碳等优势。以工业为例,通过灵活组网、数能同传、海量接入、低成本融合定位等技术创新,基于5G-A基站来连接无源物联标签(价格低至几角),可支持自动化盘点和传感数据采集上报,一方面支撑工业领域生产物料的数字化管理,提高生产效率;另一方面助力实现广域物流载具的实时跟踪、设备远程巡检、贵重资产防丢防盗等场景应用,大幅提升物流效率,减少库存,可提升10%以上的生产效率。经过方案商、运营商及行业客户的联合验证,无源物联低成本方案已取得比较好的经济和社会效益。
圆通物流联合浙江移动、华为和上海坤锐电子,采用5G-A无源物联技术实现远程自动巡检和物流车辆载具实时调度管理,实现亚运物资运输安全和高效运营
中国移动研究院联合产业伙伴启动无源物联网“三全三化”三年行动计划,发布业界首套基于5G+星闪短距的全无线确定性工控系统
2024年,随着5G-A正式商用,无源物联得以注入新的增长动能,将迎来加速发展机遇。5G-A无源物联在仓储盘点、产线数字化、物流跟踪、工业生产等场景有望使能千亿联接。
非蜂窝物联网方面,卫星互联网已成为大国竞争的新高地,在军民领域都有巨大的战略价值和经济价值,是新时代中国发展不能错过的万亿产业大赛道。近年来,我国持续的政策支持和技术进步,为国内卫星互联网产业跨越式发展提供了坚实基础,当前我国卫星互联网发展已进入黄金期。以太网是现有局域网采用的一种通用的通信协议标准,由于工业对数据的实时性、确定性、可靠性等有极高的要求,近年来工业以太网以约10%的速度保持快速增长,已成为全球工厂自动化新安装节点的主要选择。TSN是制程和机器控制等工业应用的关键,其中低通讯延迟和最小抖动对于满足闭环控制要求至关重要,TSN日渐成为我国工业互联网的重要支撑网络技术。
综合Omdia、ABI Research、麦肯锡等机构数据,全球卫星物联网连接数有望从2019年的265万增至2024年的2400万,年复合增长率高达55%;预计到2025年,全球卫星物联网产值可达5600亿美元至8500亿美元。
2020年卫星互联网首次纳入新基建范畴,上升为国家战略性工程。近年来,我国加强整体战略统筹部署,逐步构建完善的卫星互联网产业链,卫星互联网迎来了市场“破茧”和产业链“成蝶”的重要历史机遇,自身优势与政策红利将逐渐呈现叠加效应。
一是市场规模稳步提升。我国卫星互联网作为国家新型基础设施建设的重要组成部分,在政策法规、技术升级、产业资本的多重驱动下,产业发展迅速。根据SIA的测算,2022年中国卫星互联网产业规模已突破300亿元,预计2023年将达356.18亿元,增速13.29%;2025年将升至446.92亿元,近五年的复合增长率达到11%。目前,我国已经基本形成完整的通信卫星产业链,主要包含卫星制造、卫星发射、地面设备、卫星运营及服务四大环节。产业链各环节不断开拓创新,处于产业成长期,未来市场空间将更为广阔。
二是政策环境持续优化。我国高度重视和支持卫星互联网发展,近年来已出台多项政策措施鼓励推动卫星互联网规模化应用及商业化服务。2023年2月,工信部发布《关于电信设备进网许可制度若干改革举措的通告》,提出将卫星互联网设备、功能虚拟化设备正式纳入进网许可管理,空天地一体化立体通信网络部署建设得以进一步推进。2023年10月,工信部起草《关于创新信息通信行业管理优化营商环境的意见(征求意见稿)》,提出分步骤、分阶段推进卫星互联网业务准入制度改革,不断拓宽民营企业参与电信业务经营的渠道和范围。省市层面,已有10余个省市制定了推动卫星互联网产业的发展目标和具体措施,为促进卫星互联网的发展进一步释放政策红利。
三是关键技术不断突破。我国在一箭多星、火箭动力系统及星上处理等方面取得重要突破。一箭多星方面,2023年6月,长征二号丁遥八十八运载火箭在太原卫星发射中心,成功将吉林一号高分06A星等41颗卫星准确送入预定轨道,创下我国航天发射一箭多星新纪录。火箭动力系统方面,2023年5月,西安航天动力研究所自主研究设计的130吨级重复使用液氧煤油补燃循环发动机在铜川大推力液体动力试验台试车取得成功,为可重复使用运载器的发展应用奠定了重要技术基础。星上处理方面,2023年1月,哈工大自主研发的星上智能处理载荷随星升空,首次实现空间环境监测全自主智能处理。
四是企业发展稳步推进。一方面卫星互联网领域相关企业数量稳步增长。相关数据显示,2020-2021年,我国卫星相关企业新注册量规模迅速扩张,新增量分别同比大幅增加105.7%、61.1%,并于2022年首次突破3万家。截至2023年3月。
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