? "物聯網"(Internet of Things),指的是將各種信息傳感設備,如射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等種種裝置與互聯網結合起來而形成的一個巨大網絡。其目的,是讓所有的物品都與網絡連接在一起,方便識別和管理。
在物聯網時代,通過在各種各樣的日常用品上嵌入一種短距離的移動收發器,我們在信息與通信世界里將獲得一個新的溝通維度,從任何時間任何地點的人與人之間的溝通連接擴展到人與物(Human to Thing)和物與物(Thing to Thing)之間的溝通連接。
移動計算和網絡國際會議在1999年就將傳感網視為21世紀人類又一個發展機遇;2005年,國際電信聯盟(ITU)發布了《ITU互聯網報告2005:物聯網》,從此“物聯網”的概念日漸深入人心。加拿大、英國、德國、芬蘭、意大利、日本和韓國等國紛紛加強對傳感網研究的投入,“智慧地球”、“U-Japan”、“U-Korea”等項目陸續提出。
我國在此領域布局較早,中科院10年前就啟動了傳感網研究,傳感網標準體系已形成初步框架,目前我國與德國、美國等國一起,成為國際標準制定的主要國家之一。中國電信的M2M(Machine to Machine)平臺從07年就開始搭建,建立在其基礎上的系統應用橫跨物流、交通、節能、環保、消防、車輛跟蹤等多個行業。今年8月9日,溫家寶總理在無錫視察的時候視察了中科院相應的技術研發中心,對于“物聯網”應用提出了三點要求:一是把傳感系統和3G中的TD技術結合起來;二是在國家重大科技專項中,加快推進傳感網發展;三是盡快建立中國的傳感信息中心。9月11日,北京舉行“傳感器網絡標準工作組成立大會暨‘感知中國’高峰論壇”,會上成立了傳感器網絡標準工作組,這為我國將來開展傳感網標準制訂工作,參與國際標準化、把握信息化浪潮奠定了基礎。
物聯網關鍵技術及未來發展前景展望
物聯網產業鏈可以細分為標識、感知、處理和信息傳送四個環節,每個環節的關鍵技術分別為RFID、傳感器、智能芯片和電信運營商的無線傳輸網絡。
EPoSS在《Internet of Things in 2020》報告分析預測,未來物聯網的發展將經歷四個階段,2010年之前RFID被廣泛應用于物流、零售和制藥領域,2010-2015年物體互聯,2015-2020年物體進入半智能化,2020年之后物體終端進入全智能化。
RFID是物聯網發展的排頭兵
RFID技術是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術,最簡單的RFID系統由電子標簽(Tag)、讀寫器(Reader)和天線(Antenna)三部分組成,在實際應用中還需要其他硬件和軟件的支持。
2008年全球RFID市場規模將從去年的49.3億美元上升到52.9億美元,這個數字覆蓋了RFID市場的方方面面,包括標簽、閱讀器、其他基礎設施、軟件和服務等。RFID卡和卡相關基礎設備將占今年市場的57.3%,達30.3億美元。來自金融、安防行業的應用,如非接觸支付、門禁控制將推動RFID卡類市場的增長。
全球標簽使用數將達到21.6億個,2007年為17.4億個,而2006年僅為10.2億個。在所有21.6億個標簽使用量中,強制性的貨盤和貨箱貼標應用的標簽將為3.25億個,即占總量的15%。IDTechEx也指出,除零售商強制要求應用外,零售業標簽的總體應用量都呈上升趨勢。英國零售商Marks&Spencer至今已采用了1億個標簽。
動物貼標應用快速增長,特別是中國和澳大利亞、新西蘭等國家。IDTechEx預測今年動物貼標應用將消費900萬個標簽。智能紙質標簽是最主要的標簽應用形式,占標簽總數的62.4%。這個比例在接下來10年內還會不斷增長,IDTechEx預測到2018年,RFID紙質標簽將占標簽總數的99.1%。
易觀國際預測,2009年中國RFID市場規模將達到50億元,年復合增長率為33%,其中電子標簽超過38億元、讀寫器接近7億元、軟件和服務達到5億元的市場格局。
MEMS傳感器市場前景廣闊
傳感器是能感受規定的被測量,并能按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。傳感器作為現代科技的前沿技術,被認為是現代信息技術的三大支柱之一。有市場報告顯示,預計2010年全球傳感器市場可達600億美元以上。我國傳感器市場的增長率超過15%,預計2009年為430億元。
MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)是微機電系統的縮寫,MEMS技術建立在微米/納米基礎上,是對微米/納米材料進行設計、加工、制造、測量和控制的技術,完整的MEMS是由微傳感器、微執行器、信號處理和控制電路、通訊接口和電源等部件組成的一體化的微型器件系統。MEMS傳感器能夠將信息的獲取、處理和執行集成在一起,組成具有多功能的微型系統,從而大幅度地提高系統的自動化、智能化和可靠性水平。它還能夠使得制造商能將一件產品的所有功能集成到單個芯片上,從而降低成本,適用于大規模生產。
MEMS傳感器目前主要應用在汽車和消費電子兩大領域。任天堂公司的Wii無線游戲機允許使用者通過運動和點擊互相溝通和在屏幕上處理一些需求,其原理是將運動(例如揮舞胳膊模仿網球球拍的運動)轉化為屏幕上的游戲行為。在2006年5月,任天堂和ADI宣布將ADI的ADXL330 iMEMS加速度計整合到任天堂的Wii游戲控制臺中。加速度計幫助任天堂把視頻游戲提升到一個新的水平。在蘋果公司的iPhone中,通過對旋轉時運動的感知,iPhone可以自動地改變其顯示格式,以便消費者能夠以合適的水平和垂直視角看到完整的頁面或者數字圖片。
根據ICInsight最新報告,預計在2007年至2012年間,全球基于MEMS的半導體傳感器和制動器的銷售額將達到19%的年均復合增長率(CAGR),與2007年的41億美元相比,五年后將實現97億美元的年銷售額。2007年到2012年間,基于MEMS的傳感器和制動器的單位出貨量將以27%的CAGR增長,2007年的出貨量為13億件,五年后將達43億件。同期內傳感器/制動器的單位出貨量預計以23%的CAGR增長,2012年出貨量將達到121億件,在2007年的出貨量是43億件。若計入各類技術實現的傳感器/制動器,則其市場總規模預計將達到119億美元。根據該報告,基于MEMS的制動器在2007年將占據整體傳感器/制動器市場份額的54%。們認為在物聯網時代,MEMS傳感器憑借著其體積小、成本低以及可與其他智能芯片集成在一起的巨大優勢,必將成為傳感器的主要生產技術。
目前上市公司中歌爾聲學已經掌握MEMS芯片設計、MEMS半導體封裝等多項核心技術,2008年申請相關專利高達44項,主要應用在MEMS麥克風的生產制造。我們認為公司將在物聯網時代MEMS傳感器領域占據競爭優勢。
智能終端備受期待
法國Violet公司推出了Nabaztag小兔子,通過wi-fi路由連接網絡,可為主人提供所需的各類新聞等,能夠講5國語言,在主人接收到郵件或信息時,會發出語音提醒。此外它還能識讀Ztamps標簽上的信息,并實時連網,隨時呈現動態信息。我們認為隨著物聯網推進,家用電器的智能化將是未來發展趨勢。上市公司中的拓邦電子是家電智能控制應用領域的行業先行者,未來發展值得關注。
集成電路產業有望迎來發展新機遇
在物聯網時代,每個物體上都要加裝一個甚至多個芯片,集成電路產業規模將迎來發展新機遇。產業鏈內設計、生產與封測企業將受益。
2005年集成電路產量達到266億塊,銷售收入由2000年的186億元提高到2005年的702億元,年均增長30.4%,占世界集成電路產業中的份額由1.2%提高到4.5%。市場規模迅速擴大,2005年我國集成電路市場規模較2000年翻了兩番,達到3800億元,占全球比重達25%,成為全球僅次于美國的第二大集成電路市場。
從技術方面,32位CPU芯片、網絡路由交換芯片、GSM/GPRS手機基帶芯片、TD-SCDMA基帶芯片、數字音視頻和多媒體處理芯片、第二代居民身份證芯片等一批中高端產品相繼研發成功并投入市場,產品設計能力達到0.18微米,集成度超過千萬門;集成電路芯片生產線工藝水平達到12英寸0.13微米,90納米工藝技術研發取得進展,與國外先進水平之間的差距明顯縮小。
目前在集成電路設計方面,代表公司有大唐微電子、士蘭微和上海貝嶺,集成電路制造方面則有中芯國際、華虹NEC等,集成電路封測方面的代表公司主要有通富微電和華天科技。
電信設備商最受益于物聯網
物聯網是技術升級,不是技術革命
物聯網所涉及的關鍵技術,比如射頻技術、分布式計算、傳感器、嵌入式智能、無線傳輸及實時數據交換和互聯網都是目前較為成熟的技術,并在相關領域已得到廣泛的應用。物聯網的新穎之處在于利用這些技術的交叉與融合,建立一個“物物”相連的網絡,從而完成遠程實時數據交換與控制,方便人們生產生活。
物聯網是互聯網應用的拓展與深化。物聯網不是重新建設一套平行于互聯網的系統,而是充分利用互聯網所提供的信息高速公路,完成自身所具備的實時數據讀取、信息交換、遠程控制等特色功能。因此,物聯網是互聯網的創新應用,而并非新的技術革命。
當下最大的投資機會在于電信設備商
物聯網的商業建設尚處于萌芽階段。
目前市場最熱衷的是做身份識別產品和應用的廠商,它們在研發一部分技術(如RFID芯片和二維碼引擎技術)的同時,真正做的是行業或企業的閉環應用(如公交一卡通、不停車收費系統以及鐵路、物流行業的跟蹤系統)。在制造業—使用者—服務業的產業鏈中形成開環應用才是RFID的長遠目標。什么樣的商業模式能夠主導未來開放式的RFID應用?哪類企業能夠在開放式RFID應用市場中勝出?當下的A股市場無法給出確切的答案。
從物聯網的產業下游轉移到確定性較高的產業上游上來,即從“節點”轉移到“網絡”上來。
物聯網業務的廣泛開展必將對運營商的網絡建設提出更高的要求,而迅速發展的P2P、網絡視頻、高清影視等其他業務已經使得目前的網絡疲于招架,因此網絡的升級、擴容、優化、融合勢在必行。網絡運營商的網絡建設投資將對上游的通信設備制造商產生實質性利好,而且這個市場競爭格局已經非常清晰。
具體而言,網絡的升級換代對光纖產業將產生實質性利好,受益的公司包括烽火通信、中天科技、亨通光電、中興通訊、光訊科技、三維通信等國內領先的光纖制造商、通信設備提供商。在物聯網建設進程中,這些公司最先受益,確定性最高。
電信運營商是物聯網的積極推動者,物聯網豐富電信網絡的應用。受累于巨大的網絡投資開支,與網絡設備提供商相比,其受益較晚,并且下游物聯網可行的商業模式尚未確立,運營商將承受一定的不確定性。就三家電信運營商而言,包含強勢固網的全業務運營商中國電信和中國聯通在行業用戶的ICT(信息通信技術,Information and Communications Technology)建設中一直處于領導地位,其全業務模式十分便于將通信網絡與物聯網相關信息管理的企業內網實現對接,完成對物聯網的全程管控。由于資源所限以及歷史原因,單純的移動運營商中國移動目前能夠實現的物聯網應用還處于初級階段。