與人類對(duì)話的智能音箱、能感應(yīng)人體的智能燈具、自動(dòng)導(dǎo)航的掃地機(jī)器人、遠(yuǎn)程控制的智能插排……以上述產(chǎn)品為代表的消費(fèi)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備已經(jīng)融入了我們的生活。除此以外,還有很多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備正應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)等諸多生產(chǎn)場(chǎng)景之中,例如田間地頭的溫濕度傳感器、識(shí)別果實(shí)成熟度的攝像頭,以及工廠車間的環(huán)境探測(cè)器、物流機(jī)器人等。
越來越常見的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備正顯著提升社會(huì)生產(chǎn)生活效率。據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示,2019年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量已達(dá)107億臺(tái),預(yù)計(jì)到2025年物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將達(dá)到251億臺(tái),期間將保持12%以上的增長(zhǎng)。各種新奇的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品背后,底層邏輯包含哪些關(guān)鍵技術(shù)?從產(chǎn)業(yè)鏈的層面來看,未來又將涌現(xiàn)哪些新的機(jī)會(huì)?
四大層級(jí),透視物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of things,簡(jiǎn)稱IoT)是指“萬物相連的互聯(lián)網(wǎng)”,其通過RFID(無線射頻識(shí)別)、感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備,按約定的協(xié)議,把物品和互聯(lián)網(wǎng)連接起來進(jìn)行信息交換和通信,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。
作為技術(shù)驅(qū)動(dòng)型產(chǎn)業(yè),物聯(lián)網(wǎng)以“感知層、傳輸層、平臺(tái)層、應(yīng)用層”四大組成架構(gòu)為發(fā)展支撐,其技術(shù)的升級(jí)與融合將直接推動(dòng)市場(chǎng)發(fā)展。在此當(dāng)中,5G技術(shù)、邊緣計(jì)算技術(shù)、AIoT(人工智能物聯(lián)網(wǎng))等逐步進(jìn)入到物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)中,加快行業(yè)發(fā)展步伐。
感知層:作為物聯(lián)網(wǎng)的最底層,是物理感知的樞紐,主要功能是收集數(shù)據(jù)。像溫度、濕度、壓力(重量)、氣壓(輪胎胎壓)、光照強(qiáng)度、氣體成分、指紋、面部識(shí)別、速度和位移等,均可通過傳感器進(jìn)行采集感知。
傳輸層:是物聯(lián)網(wǎng)的管道,主要負(fù)責(zé)傳輸數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)傳輸以無線為主,按照傳輸距離的不同又可以分為局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)兩種。其中,局域網(wǎng)主要包括WiFi、藍(lán)牙等短距傳輸技術(shù),廣域網(wǎng)則包含ZigBee、蜂窩、NB-IoT、Lora等技術(shù)。5G技術(shù)作為其中最新一代移動(dòng)通信技術(shù),具備高速率、低延時(shí)、高可靠性、大帶寬等優(yōu)勢(shì),成為傳輸層的核心技術(shù)。
平臺(tái)層:在物聯(lián)網(wǎng)體系中可起到承上啟下的作用,主要負(fù)責(zé)將來自感知層的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、處理和分析,主要包括PaaS平臺(tái)、AI平臺(tái)和其他能力平臺(tái)。其中,人工智能(AI)與物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的融合——AIoT,有望成為物聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢(shì)之一。
舉個(gè)例子,引力互聯(lián)國際有限公司打造的算法商城鈦靈AI算法市場(chǎng),這是一個(gè)一站式AI算法交易及產(chǎn)品化的平臺(tái),高效連接了需求企業(yè)與算法企業(yè),讓有AI需求的企業(yè)可以像選購商品一樣選購算法,減少溝通成本:為有AI能力的企業(yè)增加曝光渠道,帶來更多訂單。
應(yīng)用層:是物聯(lián)網(wǎng)的最頂層,主要基于平臺(tái)層的數(shù)據(jù)解決具體垂直領(lǐng)域的行業(yè)問題。按照用戶及應(yīng)用場(chǎng)景,可劃分為智慧出行、智能穿戴等“消費(fèi)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用”;智慧安防、智慧能源等“政策驅(qū)動(dòng)應(yīng)用”;以及智慧工業(yè)、智慧物流等“產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用”等類別。
當(dāng)下,物聯(lián)網(wǎng)已開始應(yīng)用于家居、公共服務(wù)、農(nóng)業(yè)、物流、服務(wù)、制造業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域,各個(gè)細(xì)分場(chǎng)景都具備巨大的發(fā)展?jié)摿?。目前,鈦靈AI算法市場(chǎng)已積累了超過1000種人工智能算法,為智能家居、智能座艙、智能安防、泛娛樂等多個(gè)行業(yè)賦能。
智慧社區(qū)方面:可以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位、智能家居、購物商圈;
智慧交通方面:可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)路況、自動(dòng)導(dǎo)航、擁堵預(yù)測(cè);
智能制造方面:可以實(shí)現(xiàn)智慧生產(chǎn)、智能機(jī)器、智能工廠;
智慧城市方面:可以實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控、智能路燈、停車泊車;
其他:此外,智慧商超、智慧工地等也都屬于這款邊緣服務(wù)器的應(yīng)用范疇。
智能家居系統(tǒng)包含智能安防系統(tǒng)、智能照明控制系統(tǒng)、智能影音控制系統(tǒng)等,另外家中實(shí)施智能家居后可以實(shí)現(xiàn)通過因特網(wǎng)對(duì)家庭的遠(yuǎn)程監(jiān)控,實(shí)時(shí)監(jiān)控家中的情況,還可以控制所有屋內(nèi)所有的燈光電器。
一、智能家居系統(tǒng)的各項(xiàng)系統(tǒng)
1、智能安防系統(tǒng)
智能安防系統(tǒng)主要包括門禁、報(bào)警、監(jiān)控三大部分,其產(chǎn)品包含智能門鎖、智能門鈴、智能攝像頭、門磁傳感、人體紅外傳感器、燃?xì)鈧鞲小⑺鞲械?。智能安防與傳統(tǒng)安防的最大區(qū)別在于智能化,傳統(tǒng)安防對(duì)人的依賴性比較強(qiáng),非常耗費(fèi)人力,而智能安防能夠通過機(jī)器實(shí)現(xiàn)智能判斷,24小時(shí)守護(hù)家中安全。家里通過布防能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警、也可以隨時(shí)用手機(jī)查看了解家里以及周邊環(huán)境情況。
2、智能照明控制系統(tǒng)
智能照明控制系統(tǒng)主要包含:智能燈光開關(guān)面板、調(diào)光面板、RGB燈帶模塊等。
通過燈光隨時(shí)控制家里燈光場(chǎng)景,用這些產(chǎn)品,你可以調(diào)節(jié)家中燈光的亮暗度、顏色、開關(guān)狀態(tài)。此外你也可以通過智能窗簾和室外光線聯(lián)動(dòng),達(dá)到最佳的燈光效果。利用先進(jìn)電磁調(diào)壓及電子感應(yīng)技術(shù),對(duì)供電進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與跟蹤,自動(dòng)平滑地調(diào)節(jié)電路的電壓和電流幅度,改善照明電路中不平衡負(fù)荷所帶來的額外功耗,提高功率因素,降低燈具和線路的工作溫度,達(dá)到優(yōu)化供電目的。
3、智能影音控制系統(tǒng)
該系統(tǒng)分為“家庭影院標(biāo)準(zhǔn)”和“家庭環(huán)境中播放電影片中的播放系統(tǒng)”。智能影音系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)我們的視聽效果,隨著智能音箱的流行,以后語音可能會(huì)成為控制智能家居的媒介。
二、智能家居系統(tǒng)常見的控制方式
1、傳統(tǒng)觸摸控制
對(duì)于用慣了傳統(tǒng)墻壁開關(guān)的用戶來說,直接跨入抽象化的控制方式會(huì)很不適應(yīng),況且控制系統(tǒng)也難免有bug的時(shí)候,這時(shí)候就需要這種基礎(chǔ)的控制方式。例如,家里的音樂、燈光、空氣、窗簾都有對(duì)應(yīng)的控制面板來進(jìn)行控制。也可以在多功能控制面板上觸屏控制。當(dāng)然還有旋鈕控制,來實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光的精細(xì)化控制。
2、紅外感應(yīng)控制
通過人體紅外來實(shí)現(xiàn)控制并不是什么新鮮事,但這一控制當(dāng)時(shí)卻相當(dāng)實(shí)用。比如在玄關(guān)、走廊、陽臺(tái)、洗手間安裝了人體紅外感應(yīng)器后,燈光感應(yīng)到信號(hào)即自動(dòng)打開,人走后則自動(dòng)熄滅。這一點(diǎn)對(duì)于需要起夜的家庭成員尤為友善,下床即亮起小夜燈,既可以照明也不會(huì)影響其他的正在休息的家人。
3、跨屏控制
試想一下,手機(jī)沒有電了,如何在客廳關(guān)閉廚房的燈?這時(shí)候就需要跨屏控制來幫助我們了!只需要一個(gè)室內(nèi)終端,可以及時(shí)查看家中所有的智能設(shè)備的通電情況,此外也可以直接在室內(nèi)終端上關(guān)閉其他的設(shè)備。
4、場(chǎng)景聯(lián)動(dòng)控制
隨著市面上的智能設(shè)備越來越多,我們希望能夠更簡(jiǎn)單地使用,并且不同設(shè)備間能夠協(xié)同工作,可以在一個(gè)“平臺(tái)級(jí)”的智能設(shè)備上通過自定義編輯場(chǎng)景模式,實(shí)現(xiàn)一鍵掌控智能家居。 譬如我們的室內(nèi)智能終端、智能魔鏡就是一個(gè)“平臺(tái)級(jí)”的智能設(shè)備,通過聯(lián)動(dòng)家中的其它設(shè)備,在智慧屏上就可以集中控制燈光、音樂、空氣、熱水、門禁等。
5、語音控制
語音控制智能家居主要有直接語音、間接語音兩種形式。直接語音就是對(duì)具體家電設(shè)備說出相應(yīng)的語音命令,間接語音則是通過智能控制設(shè)備對(duì)其它家居設(shè)備進(jìn)行語音控制(智能手機(jī)、智能音箱、語音主機(jī)等)進(jìn)行控制。語音控制這種非接觸式交互正是后疫情時(shí)代的大勢(shì)所趨。
目前,物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的發(fā)展驅(qū)動(dòng)力以供給側(cè)為主,通信服務(wù)和硬件終端收入占比較高。隨著供給端技術(shù)快速成熟,硬件、數(shù)據(jù)平臺(tái)、AI算法的成本有所降低,也使得物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的使用成本不再高昂,讓需求側(cè)的消費(fèi)者能夠在與過去相似的預(yù)算水平下實(shí)現(xiàn)更智能的應(yīng)用。
同時(shí),需求側(cè)市場(chǎng)能量顯現(xiàn),規(guī)模化落地應(yīng)用增加。智能家居作為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)最早進(jìn)入規(guī)?;瘧?yīng)用的市場(chǎng),近年來在影音娛樂、家庭監(jiān)控、智能音箱等家居硬件出貨增長(zhǎng)的帶動(dòng)下,總出貨量保持增長(zhǎng)狀態(tài)。
此外,“政策級(jí)應(yīng)用”市場(chǎng)飛速增長(zhǎng),逐漸成為規(guī)模化應(yīng)用落地的主要陣地。以智能水表為例,據(jù)前瞻研究院數(shù)據(jù)顯示,2019年我國水表產(chǎn)量約1.1億只,其中智能水表產(chǎn)量約3100萬只,滲透率由2014年的17.6%提升至26.2%。
而據(jù)工業(yè)和信息化部、中央網(wǎng)信辦、國家發(fā)展改革委等10部門印發(fā)的《5G應(yīng)用“揚(yáng)帆”行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023年)》要求,到2023年,5G物聯(lián)網(wǎng)終端用戶數(shù)年均增長(zhǎng)率超200%。
隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接數(shù)的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)?;?qū)?shí)現(xiàn)二次爆發(fā)。目前,在成熟的技術(shù)、種類繁多的產(chǎn)品基礎(chǔ)下,消費(fèi)級(jí)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品擁有最多的受眾,也占據(jù)著當(dāng)前大部分物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)。但值得關(guān)注的是,當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)處在從連接量變向數(shù)據(jù)質(zhì)變轉(zhuǎn)化的拐點(diǎn),基于規(guī)?;瘮?shù)據(jù)的業(yè)務(wù)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的真正價(jià)值。
隨著物聯(lián)網(wǎng)向各行各業(yè)滲透、行業(yè)信息化水平不斷提高,產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的連接數(shù)量有望超越消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)。據(jù)世界移動(dòng)通信界的三大國際組織之一GSMA Intelligence預(yù)測(cè),產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)在2017年到2025年將實(shí)現(xiàn)4.7倍增長(zhǎng),大大高于消費(fèi)物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)的2.5倍增長(zhǎng)。
產(chǎn)業(yè)爆發(fā)之際,物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展前景廣闊。根據(jù)中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院統(tǒng)計(jì),2020年我國物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1.66萬億元,2022年或?qū)⑦M(jìn)一步達(dá)到2.12萬億元。另據(jù)全球領(lǐng)先的商業(yè)數(shù)據(jù)平臺(tái)statista數(shù)據(jù)顯示,2020年全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到2480億美元,預(yù)計(jì)到2025年市場(chǎng)規(guī)模將超過1.5萬億美元,復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到44.59%。