物联网企业瞄准“集成性创新”


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一个技术成熟、产品类型齐全、服务完善、应用交互友好的应用,将是由设备提供商、技术方案商、运营商、服务商协同合作的结果。由此,物联网的创新表现出应用集成性的创新。

2014年,全球物联网及传感器产业保持活跃态势,产业规模与市场空间不断扩大,产业化应用逐步深入,技术创新与结盟发展趋势明显,尤其在国际巨头的引领下,新产品、新应用层出不穷。我国物联网及传感器产业的发展出现了一些新形势、新情况,产业集聚发展效应凸显,众多产业发展平台初步形成,随着应用的落地与可挖掘数据的逐渐积累,物联网产业的价值开始显现,在信息技术企业引领下,创新型企业、产品不断涌现,金融资本竞相追逐。

据工业和信息化部数据,2014年我国整个物联网的销售收入达到6000亿元以上。近几年我国物联网产业发展的综合增长率达到了30%以上,充分体现了其强劲的发展势头。尤其是智能制造领域的工业物联网以及智能交通领域的车联网,市场前景良好,增长速度不断攀升。

国产化需求带动传感器产业复苏。我国传感器产业整体素质参差不齐,高端产品自给率不足。截至2013年底,我国从事传感器的研制、生产和应用的企事业单位共2000多家,从事微系统研制、生产的企业有50多家,产品种类共计6000多种,年总产量40多亿只,市场销售额突破1000亿元。但我国传感器小型企业占比近七成,产品以低端为主,高端产品进口占比较大,其中传感器约60%,传感器芯片约80%,MEMS芯片基本100%。

2014年,在智能化电子产品不断涌现,物联网智能终端与整机产品制造市场稳定发展的带动下,传感器产品国产化需求不断增大,为国内企业带来巨大的发展空间。自主MEMS传感器产品的研发及产业化成为2014年产业发展的主要方向。例如,在新型电声传感器、指纹传感器等方面我国已经取得产业化技术突破,开拓了巨大的应用市场,为传感器产业的复苏注入了新的活力。

创新技术贯穿物联网始终

技术创新贯穿于物联网发展各个层面。物联网创新发展涉及众多技术,并存在于产业架构的各个层面。2014年最明显的技术方向是元器件的异构集成。集成化是感知传感器发展的一个重要趋势。传感器集成化包括三种:

第一种是同类型多个传感器的集成,即同一功能的多个传感元件用集成工艺在同一平面上排列,组成线性传感器阵列(如CCD图像传感器)。

第二种是多功能一体化集成,即几种不同的敏感元器件制作在同一硅片上,制成集成化多功能传感器,集成度高、体积小,容易实现补偿和校正,是当前传感器集成化发展的主要方向。2014年意法半导体开发出的一种9轴惯性测量传感器LSM9DS1,集成了一个3轴加速度计、一个3轴陀螺仪和一个3轴磁强计,封装尺寸仅3.5mm×3mm,非常适合手机、平板电脑与数码相机等消费电子产品应用。在手机市场,“环境光传感器+接近传感器+红外发射器”的三合一组合传感器既便宜又易于设计,具有较大市场需求。把多个功能不同的传感元件集成在一起,除可同时进行多种参数的测量外,还可对这些参数的测量结果进行综合处理和评价,可反映出被测系统的整体状态。可见,集成化为固态传感器带来了许多新的机会,同时也成为多功能化的基础。

第三种是将配套电路与传感元件同时集成在一块芯片上,使之具有校准、补偿、自诊断和网络通信的功能,形成可完成测量及模拟信号输出功能的专用集成传感器。模拟集成传感器的主要特点是功能单一(仅测量某一物理量)、测量误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等,非常适合远距离测量、控制,且不需要进行非线性校准,外围电路简单。传感器与MCU的结合发展趋势就是这一类集成的典型代表。

我国物联网传感模块的技术演进也遵循集成化、智能化趋势。当前处于传感器件与其它电子元器件封装集成,以提供新的功能的状态。封装集成无需花费大量精力,重点在于为市场提供新的功能。类似的物联网设备有很多,如智能手环、智能温控器、智能路由、智能插座等可穿戴设备、家庭和楼宇自动化设备。下一步物联网传感模块将步入专用集成电子元器件时代,这意味着更具针对性的设计出适合用于批量生产应用的低功耗、低成本多功能MEMS集成传感器。

产业模式创新打造新高点

物联网对各领域的改造本身就是产业模式创新。物联网的发展可以从根本上改变各领域现有的产业模式,创造新的服务、新的场景、新的体验以及新的商业价值。

以工业物联网为例,工业物联网目前表现出两个根本性的产业模式转变:

一是改变大规模流水线的生产方式,转向定制化的规模生产,出现大量个性化生产以及分散式生产。

二是制造业引入多种工业互联网应用,使产业形态从生产型制造向服务型制造转变。服务型转变带来了多种附加的经济价值,创造了更多的就业机会。在新产业模式的引导下,物联网改造后的制造业必将进入全新的发展阶段。

价值链初现从硬件到云端,再到数据分析的转移。物联网是硬件、云端存储和数据分析处理的结合,涵盖各种应用领域。物联网的价值链表现为:通过传感模块采集数据,通过网络传输到云端,再将数据加工处理,使其增值后出售给第三方。

早期的物联网价值反映在硬件设备上,如元器件、RF协议、功耗、成本等,随着应用落地、数据的积累以及市场环境的成熟,从2014年开始,物联网的价值重心逐渐转向对数据的挖掘,且其市场潜力巨大。

集成性创新逐渐成为物联网发展新趋势。从2014年开始,随着业务拓展,物联网企业逐渐感觉到一个单独的企业难以独立完成整套解决方案,一个技术成熟、产品类型齐全、服务完善、应用交互友好的应用,将是由设备提供商、技术方案商、运营商、服务商协同合作的结果。随着产业的成熟,企业联手合作开发出支持不同设备接口、协议以及可集成多种服务的共有技术平台将是物联网产业发展的趋势。

当然,无论是终端产品生产商、网络运营商、软件制造商、系统集成商、应用服务商,都需要在合作开发后的平台竞争中重新寻找各自的定位。

总体看来,物联网产业的总体特点就是跨界转型。当前国内涉足物联网领域的企业主要有百度、阿里、腾讯等互联网企业以及联想、华为等硬件企业。

除了IBM等本身业务领域覆盖已经很广阔的大型企业外,其他企业的发展态势表现为互联网巨头转型到物联网业务时,开始做硬件产品,而传统的硬件公司转型到物联网业务时就要涉足软件集成及云平台领域。

2014年在各物联网的领域都出现了企业通过战略合作,组建联盟、构建生态圈等形式开发产品,抱团发展趋势明显。例如,苹果与阿巴斯、阿尔法·罗密欧、克莱斯勒、道奇、菲亚特、吉普、马自达、Ram等多家汽车厂商整合苹果CarPlay;ADI、飞思卡尔、PNI Sensor公司以及MEMS产业集团联手成立了“加速创新联盟”(AIC),致力于为传感器提供开放原始码演算法。支付宝已发起成立未来医院生态联盟,与金蝶医疗、东华软件等公司成为战略合作伙伴。海尔联合中国气象局公共气象服务中心专业气象台、途家等战略合作伙伴正式启动家电业最大的“智慧空气生态圈”。

巨头们的物联网之路

2014 年,以谷歌、英特尔、意法半导体、IBM、德州仪器(TI)等企业为代表的物联网产业界都在强化自身核心技术,不断加大用于物联网软硬件技术研发及产业化的投入,并通过融资并购及合作等方式不断拓展其物联网业务。

谷歌:主打网络平台智能家居与无人汽车是谷歌物联网布局的两大方向。在继续研发无人汽车的同时,谷歌斥资32亿美元收购智能家居设备制造商Nest,创建物联网行业最大并购案,之后其进军智能家居的势头可谓雷厉风行,接连收购多家企业,并联合硬件(芯片)巨头强势推出Thread物联网协议,依托其平台优势,立志打造智能家居生态系统。

英特尔:定位系统硬件。英特尔认为,可穿戴和物联网将成未来市场热点,为此开发出包括英特尔Edison(内置无线功能的邮票尺寸大小的计算机)、智能手环MICA(由英特尔生产)等产品。通过英特尔物联网网关解决方案开发工具包、英特尔伽利略主板和英特尔物联网开发工具包等集成的解决方案和开发工具包,使开发者可以开发新型智能设备。

国内主要企业发展状况:随着物联网的发展,我国科技企业纷纷布局,2014年各种智能硬件产品的推出颇为抢眼,投融资事件层出不穷,各种软硬件生态圈不断形成。

百度:抢占网络数据接口。百度作为国内最大的网络平台,打造了多个物联网细分领域生态圈,并不断推出新的硬件产品。2014年,百度推出的Baidu Inside智能硬件合作计划,旨在通过数据接口等为硬件创业者提供百度自家的云服务,包括云储存、大数据分析等,同时又细分出了专注可穿戴智能硬件的数据平台Dulife,此间又推出车联网产品CarNet等,可以说百度是国内互联网公司中布局物联网动作最早也是最大的一家。

小米:打造硬件生态圈。小米打造物联网产业链动作迅猛,不仅推出多款低价硬件产品,而且一年之内相继投资美的集团、世纪互联、爱奇艺、优酷土豆、积木盒子、迅雷、一起作业、51Talk等25家相关企业,同时积极入股上游的内容产业和云服务产业,并和美的等传统家电业巨头牵手,试图围绕智能家居、智能可穿戴设备等新兴市场打造自己的生态圈。

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