变局之际,聊聊物联网的过去、现在和未来

大家好,我是小枣君。

前两天,我去了趟上海,参观 IOTE 物联网展。

通过在现场的见闻,以及和专家们的交流探讨,我深刻感受到,物联网行业已经来到了一个重要的十字路口,将会发生明显的变化。

结合我的观察和思考,写下这篇文章,希望与大家交流碰撞,抛砖引玉。

物联网技术的发展演进

说到物联网,大家都不会觉得陌生。“大、物、云、移”四大金刚里面,物联网的诞生时间是最早的。确切来说,它比互联网的诞生时间还要早。上世纪 60 年代的时候,它就已经以传感网的身份,被运用于军事领域。

80 年代左右,随着 TCP/IP 技术和以太网技术的出现,数据通信网络的发展进入了一个新的阶段。局域网和广域网迅速普及,并最终催生了伟大的全球互联网。

传感网受上述技术的影响,也逐渐将自己的数据传输通道 IP 化、以太化。与此同时,伴随传感器技术的飞速进步,传感网开始逐渐从军事领域,走向工业及民用领域。

1996 年,澳大利亚研究机构 CSIRO 在美国成功申请了无线网技术的专利,从而将 Wi-Fi 这一新兴事物带到了我们的面前。不久之后,1998 年,蓝牙技术也出现了。

以 Wi-Fi 和蓝牙为代表的短距离无线通信技术,很快得到普及和推广,走进我们每个人的生活。

传感网迅速吸纳了这些无线通信技术,并借此向家庭及商业应用场景延伸。

1999 年,麻省理工学院的凯文・阿什顿(Kevin Ashton)教授首次提出物联网(Internet of Things)的概念。他也因此被称为“物联网之父”。

▲凯文・阿什顿

2003 年,美国《技术评论》杂志提出,传感网技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。也是从这一年起,英国卫报、科学美国人和波士顿环球报等主流媒体开始使用“物联网”这一叫法取代“传感网”,两者开始明确划分界限。

2005 年 11 月 17 日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU 互联网报告 2005:物联网》。这份报告,算是从官方层面正式给“物联网(IoT)”授予了一个合法的身份。

▲报告封面

我们国内老百姓对物联网的接触和了解,也差不多是从那一时期开始的。

不过,当时人们对物联网的理解,更多是基于一个名词 —— 智能家居。

▲智能家居(Smart Home)

在很多人看来,物联网就是智能家居,智能家居就是物联网。

为什么会这样呢?

很简单,物联网就是把物连接起来,要么用有线连,要么用无线连。

有线的话,就要到处布线,成本太高,难以普及。无线的话,受限于频谱资源的分配,民用领域能够免费用的,只有 Wi-Fi、蓝牙使用的 ISM 免费频段(例如 2.4GHz)。

Wi-Fi、蓝牙这些技术,最致命的问题就是通信距离太短,最多只有几十米。

因此,它们所能适用的场景,想来想去,就只有室内场景(家庭、办公室)了。厂区、林区、渔区、牧区、公共道路等室外场景,根本没办法用(要么就成本太高)。

除了智能家居之外,还有一个物联网场景被广泛看好,而且确实取得了实质进展,那就是以 NFC、RFID 为代表的超短距离近场通信技术。

你不是通信距离短嘛,干脆脸贴着脸通信得了。

▲近场通信(公交刷卡)

NFC 和 RFID 这样的技术,在商业上获得了很大的成功。它们被广泛应用于物料管理、商品支付、身份认证、门禁通行等场景,形成了独特的商业模式和产业链。

回到智能家居这个话题。

2005 年之后,随着智能手机和移动互联网的成功,人们陷入了对数码产品的狂热。很多人认为,数字生活时代全面到来了,智能家居马上就会迎来大爆发。于是,全国涌现了大量的智能家居企业,希望搭上风口,大赚一笔。

然而,风口并没有如期而至,这一等,就是十年。

就在这漫长的等待过程中,通信工程师们也在积极探索新的可用于长距离通信的物联网技术。

很快,他们就盯上了蜂窝移动通信技术,也就是 2G/3G 技术。

借助基站,可以大幅增加物联网的覆盖范围,从而满足更多的应用场景。

于是,在这期间,大量的 2G/3G 物联网卡终端入网,形成了物联网市场的主力军。

2013 年,国内发放 4G 牌照。没过多久,4G LTE 就形成了全国范围的普遍覆盖。

有了 4G 之后,人们自然就会想到将 4G 用于物联网应用。但是,4G 是高端网络,不仅速率高,成本(芯片、模组、套餐)也高。大部分物联网场景并不需要这么高的速率,也承受不起这么高的成本,只能继续使用 2G/3G,赖着不走。

2015 年,华为和高通突然领了两个娃走进家门,并告诉我们,其中一个娃叫 NB-IoT(窄带物联网),另一个娃叫 eMTC(增强型机器类型通信)。两个娃都是 LTE 的表弟,要一起打天下。

说白了,NB-IoT 和 eMTC 都是简化版的 LTE,速率更低,成本更低,可以同时连接的终端数更多,专门用于物联网场景。他们有一个统称,叫做 LPWAN(Low Power Wide Area,低功耗广域网)技术。

大佬们对 NB 和 eMTC 非常满意。他们心想:“你看,路都给你们造好了,就往这走呗!”

结果,市场和用户并没有非常买账,他们一方面觉得 NB-IoT 的网络覆盖不太好,另一方面觉得 NB-IoT 的成本仍然太高。于是,他们反而盯上了另一个“不起眼”的技术,那就是 ——Cat.1。

关于 Cat.1 的由来,我就不再赘述了,大家可以看这里:Cat.1 是从哪来的?

简而言之,Cat.1 就是 LTE。Cat.1 终端的速率可以对标 3G,能够无缝接入现有的 LTE 网络,基站无需进行软硬件升级。在芯片模组成本方面,Cat.1 的集成度更高,硬件架构更简单,价格更低。

也就是说,Cat.1 既有网络覆盖优势,又有成本优势。

Cat.1 在 2020 年彻底火了一把,不仅判了国内 eMTC 的死刑,还抢了 NB 不少份额。如今的 Cat.1,仍然处于高速上升期。它的成功,验证了那条永远正确的真理 ——“在成本优势面前,所有的高科技都是纸老虎。”

再来看看 5G。

5G 三大应用场景里面,eMBB 增强型移动宽带,场景落地极不顺利,拉不开与 4G 的差距,现在处境尴尬;mMTC 海量机器通信,本来是 NB-IoT 和 eMTC 的演进,结果指标超前,NB 和 eMTC 都够用,干脆把兄弟俩转正,直接升级为 5G。(没想到,还被 Cat.1 狠狠滴挖了一把墙角。)

目前,最被寄予厚望的,只剩下 uRLLC 低时延高可靠通信,也是用于物联网。但是能用到的场景,并不算多,只有远程驾驶、智能制造、远程手术等。

折腾来折腾去,国内就形成了现在的物联网技术演进格局:

随着 2G/3G 的退网,绝大部分的 3G 和少部分的 2G,将迁移到 Cat.1。大部分的 2G,将迁移到 NB-IoT。eMTC 在国内基本上没戏。LTE Cat.4 补足辅助 Cat.1。

物联网行业的发展现状

说完了技术,再来说说产业。

如今的物联网产业,处于一个非常微妙的状态。没有人怀疑物联网的价值,但很少有人能够在物联网里真正赚到大钱。

物联网行业的技术门槛相对来说比较低,只要会点单片机嵌入式,就可以搞个小项目起步。早些年智能家居火的时候,就有很多团队入局,通过写物联网项目 BP(商业计划书),找投资人要钱。虽然后面倒了一批又一批,结果又进来了一批又一批。

现在进来的这帮人,不仅搞 WLAN 短距离物联网,还搞 LPWAN 物联网。不仅搞硬件,还搞软件和平台。他们的目标很明确,就是冲着这些年热炒的智慧城市、智慧社区、智慧学校、智慧医疗等概念。

▲物联网架构的四大层级

殊不知,市场已经是一片红海,同质化竞争加剧,强者恒强,弱者淘汰。

2C(消费者)市场方面,小米、华为、苹果这样的大厂忙于拉拢生态,形成阵营优势。小厂夹缝求生,犹豫不决,不知何去何从。即使站队,也只能喝汤,吃不上肉。

2G、2B(政企)市场方面,资源为王,赢家通吃。要么你足够大,能掌控供应链,掌控渠道,把成本做到足够低,拼价格,耗死对手。要么你掌握关键资源,能拿到政府或国企等大客户的定向订单。否则,就只是耗尽资金,黯然离场。

中下游企业处境艰难,上游却是另外一幅情景。

芯片、模组,作为物联网产业的上游,在大环境和政策的影响下,得到了快速的发展。以前我们只知道高通、华为、紫光展锐、联发科技做物联网终端芯片,现在翱捷、移芯通信、智联安、芯翼等都做起来了。

资本的大量涌入,助推了芯片企业的崛起,吸引了更多的人才和资源入局。芯片企业有更多的资金可以投入研发,推出更好更优秀的产品,推动产业的向前发展。

话说回来,我们国家的物联网自主化,还有很长的路要走。越是上游,越是底层技术,我们的自主化率越低。举个例子,传感器这样看似很简单的东西,芯片的自主率也不到 10%。现在越来越流行的 UWB 和蓝牙 AoA(精准定位场景),我们的核心专利占比也远低于美国。

越是核心的东西,利润率就越高。所以,看似繁荣的市场,巨额的利润已经悄悄流进了国外企业的口袋。国内企业同室操戈,员工拼命工作,天天 996,可能只是为了一小块蛋糕而已。

最后再总结一下:

1、目前的国内物联网市场,技术演进路线已十分清晰,市场竞争将进一步加剧,一些企业将会被淘汰出局,也有一些企业将全面崛起,成为寡头;

2、包括芯片这样的核心技术,国产自主研发的比例将会持续增加,国内企业的市场占比也会增加,但是,还有很长的路要走,谨防泡沫和浑水摸鱼;

3、整个物联网产业,由技术驱动转向应用驱动,需要持续关注车联网、工业互联网、智慧城市等行业应用的落地。这是一场持久战,谁能熬到最后,甚至穿越周期,谁就能笑到最后。

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