中國信通院：物聯網白皮書（2020年）（55頁）.pdf

《中國信通院：物聯網白皮書（2020年）（55頁）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《中國信通院：物聯網白皮書（2020年）（55頁）.pdf（52頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、物物 聯聯 網網 白白 皮皮 書書 （2020 年）年） 中國信息通信研究院中國信息通信研究院 2020年年12月月 前前 言言 本次是中國信息通信研究院第六次發布物聯網白皮書，物聯網 已歷經超過十年的發展時期，尤其是近幾年，物聯網的發展動能不 斷豐富，市場潛力獲得產業界普遍認可，發展速度不斷加快，技術 和應用創新層出不窮，物聯網高速發展已成必然之勢。隨著物聯網 被明確定位為我國新型基礎設施的重要組成部分，成為支撐數字經 濟發展的關鍵基礎設施，其面臨的碎片化、安全風險、成本高必將 成為未來規?；l展的關鍵難題。 本白皮書從用戶側和供給側出發， 分析物聯網三大核心問題的需求，總結問題涉及關鍵環節

2、的發展現 狀及問題，給出針對性策略建議，希望能夠與業內同仁共享成果， 共謀發展，共話未來！ 目目 錄錄 一、 物聯網發展最新態勢 . 1 （一）物聯網全球連接數持續上升，產業物聯網將后來居上 . 1 （二）物聯網長期發展呈現三大態勢 . 5 （三）面向不同應用場景的基礎設施不斷進行整合探索 . 6 （四）物聯網互聯互通從企業側利益互補到用戶價值為核心轉變 . 7 （五）物聯網群體智能、開源模型兩種生態拓展方式齊頭并進 . 8 （六）物聯網安全推進力度加強，部分國家監管從自愿向強制過渡 . 10 二、物聯網碎片化整合探索進展及問題 . 12 （一）物聯網碎片化需要解決的問題 . 13 （二）eS

3、IM技術實現終端與運營商解耦 . 13 （三）操作系統三條路徑同步發展，適配多樣化終端需求 . 15 （四）以地基網絡為核心，建設網隨人動的混合型網絡基礎設施 . 17 （五）IPv6與物聯網的攜手推進萬物互聯 . 19 （六）跨層級整合、集聚效應、物模型三種模式加快基礎資源開放和打通 . 21 （七）AIoT發展基礎不斷成熟，推動端管云一體化打通 . 23 三、物聯網安全面臨新形勢和新風險 . 25 （一）物聯網安全發展環境現狀及問題 . 26 （二）新技術融合增大物聯網安全風險 . 28 （三）核心技術對外依賴度高，供應鏈安全問題凸顯 . 30 四、物聯網成本降低形成四大主要推進方式 .

4、32 （一）先期采用補貼方式促使模組成本降低和應用規模發展的螺旋迭代 . 33 （二）采用新型低成本網絡技術覆蓋更多應用場景、實現短期規模商用 . 35 （三）探索采用開源方式緩解芯片應用成本 . 37 （四）通用型、垂直型平臺演化出三種主流模式回籠成本 . 39 五、物聯網規?；七M建議 . 41 （一）持續強化物聯網政策、資金、宣傳推廣支撐 . 41 （二）政企聯合推進物聯網關鍵環節整合. 41 （三）加強物聯網安全建設，保障物聯網規模應用安全需求 . 45 （四）鼓勵產業化力量推進物聯網關鍵環節成本降低 . 45 圖圖 目目 錄錄 圖 1 2019 年-2025 年中國物聯網連接數（億）

5、 . 2 圖 2 國內移動物聯網連接數 . 2 圖 3 2020 年我國物聯網卡行業占比（截止 2020 年 8 月底） . 3 圖 4 國內產業/消費物聯網連接數預測(十億) . 3 圖 5 典型物聯網操作系統 . 15 圖 6 空天地一體化通信網絡應用前景 . 17 圖 7 各類企業的 AIoT 布局 . 25 圖 8 全球物聯網安全事件頻發 . 26 圖 9 2019 年我國芯片進口統計 . 31 圖 10 物聯網項目未通過概念驗證階段的失敗原因 . 33 圖 11 2016-2018 年移遠通信模組平均價格走勢圖（單位：元/個） . 34 圖 12 中國移動物聯網連接增速和收入增速對比

6、 . 35 表表 目目 錄錄 表 1 主流咨詢公司物聯網連接數預測 . 1 物聯網白皮書（2020 年） 1 一、 物聯網發展最新態勢物聯網發展最新態勢 （一）物聯網全球連接數持續上升，產業物聯網將后來居 上 （一）物聯網全球連接數持續上升，產業物聯網將后來居 上 全球物聯網仍保持高速增長。物聯網領域仍具備巨大的發展空 間，根據 GSMA 發布的The mobile economy 2020（2020 年移動經 濟） 報告顯示，2019 年全球物聯網總連接數達到 120 億，預計到 2025 年，全球物聯網總連接數規模將達到 246 億，年復合增長率高 達 13%。2019 年全球物聯網的收入

7、為 3430 億美元（約人民幣 2.4 萬 億元） ， 預計到2025年將增長到1.1萬億美元 （約人民幣7.7萬億元） ， 年復合增長率高達 21.4%。我國物聯網連接數全球占比高達 30%， 2019 年我國的物聯網連接數 36.3 億， 其中移動物聯網連接數占比較 大， 已從 2018 年的 6.71 億增長到 2019 年底的 10.3 億1。 到 2025 年， 預計我國物聯網連接數將達到 80.1 億，年復合增長率 14.1%。截止 2020 年，我國物聯網產業規模突破 1.7 萬億元，十三五期間物聯網 總體產業規模保持 20%的年均增長率2。 表 1 主流咨詢公司物聯網連接數預測

8、 數據來源：愛立信、GSMA、IoT Analytics、Machina Research 1 數據來源：工信部 2019 年通信業統計公報 2 數據來源：中國信息通信研究院物聯網十三五評估報告 物聯網白皮書（2020 年） 2 數據來源：GSMA 圖 1 2019 年-2025 年中國物聯網連接數（億） 數據來源：工業和信息化部 圖 2 國內移動物聯網連接數 物聯網連接數結構將發生改變。 消費物聯網因受眾群體基數大、 用戶需求相對單一、支撐技術較為成熟、產品種類多樣等特點取得 先發優勢，面向消費者或以消費者為最終用戶的物聯網應用如智能 鎖、智能音箱、可穿戴等智能家居產品占據當前大部分連接數。

9、然 而，隨著物聯網加速向各行業滲透，行業的信息化和聯網水平不斷 提升，產業物聯網連接數占比將提速，據 GSMA Intelligence 預測， 產業物聯網設備的聯網數將在 2024 年超過消費物聯網的設備數。 2019 年中國物聯網連接數中產業物聯網和消費者市場各占一半，預 計到 2025 年，物聯網連接數的大部分增長來自產業市場，產業物聯 0 0 2020 4040 6060 8080 100100 201920192020E2020E2021E2021E2022E2022E2023E2023E2024E2024E2025E2025E 2.712.71 6.716.71 10.310.3

10、1212 0 0 5 5 1010 1515 2017201720182018201920192020E2020E 物聯網白皮書（2020 年） 3 網的連接數將占到總體的61.2%。 根據不同咨詢公司預測數據統計， 智慧工業、智慧交通、智慧健康、智慧能源等領域將最有可能成為 產業物聯網連接數增長最快的領域。 數據來源：中國信息通信研究院 圖 3 2020 年我國物聯網卡行業占比（截止 2020 年 8 月底） 數據來源：GSMA 圖 4 國內產業/消費物聯網連接數預測(十億) 物聯網的持續快速增長和占比變化受內部支撐能力和外部環境 的雙重影響。 智慧家居智慧家居 43%43% 車聯網車聯網

11、11%11% 公共服務公共服務 8%8% 智慧農業智慧農業 7%7% 智慧物流智慧物流 5%5% 零售服務零售服務 3%3% 智慧工業智慧工業 1%1% 智慧醫療智慧醫療 1%1% 其它其它 21%21% 1.81.8 2.22.2 2.62.6 3.13.1 3.63.6 4.24.2 4.94.9 1.81.8 2 2 2.22.2 2.42.4 2.62.6 2.92.9 3.13.1 0 0 2 2 4 4 6 6 8 8 1010 201920192020E2020E2021E2021E2022E2022E2023E2023E2024E2024E2025E2025E 產業物聯網產業物

12、聯網 消費物聯網消費物聯網 物聯網白皮書（2020 年） 4 從外部環境來說，一是全球新冠疫情加速物聯網應用。新冠疫 情期間遠程診療、智慧零售、公共場所熱成像體溫檢測、智慧社區 和家庭檢測、疫情期間的交通管制、物流供應鏈、應急災備、信息 溯源等場景大量運用物聯網技術，雖然目前全國疫情防控阻擊戰取 得重大成果，但境外疫情暴發增長態勢仍在持續。在疫情防控常態 化條件下加快恢復生產生活秩序，統籌推進疫情防控和經濟社會發 展工作，有效應對外部環境變化，更需要物聯網技術和應用深入地 在民生、經濟方面發揮作用。二二是 2020 年國家發改委官方明確新基 建范圍，物聯網成為新基建的重要組成部分，物聯網從戰略

13、新興產 業定位下沉為新型基礎設施，成為數字經濟發展的基礎，重要性進 一步提高。國家各部委高度重視物聯網新基建發展，工業和信息化 部發布關于深入推進移動物聯網全面發展的通知 ，各地方政府制 定頂層設計， 將新基建納入新階段發展重點， 物聯網投資持續加大。 三是全球經濟進入經濟衰退期，我國外部環境復雜，急需形成強大 的內需動力，物聯網成為加快經濟結構調整步伐，提高經濟發展的 質量和效益，促進新業態新模式發展，增加高端供給、提振民生消 費，促進內需釋放的重要手段。 從內部支撐能力來說，一是 5G R16 標準凍結，從技術層面支持 物聯網全場景網絡覆蓋。同時物聯網網絡基礎設施建設加速，5G、 LTE

14、Cat1 等蜂窩物聯網網絡部署重點推進，成為物聯網應用規?；?的加速劑，網絡新基建穩步推進傳統基礎設施的“數字+”、“智能+” 升級。二是行業需求倒逼物聯網支撐技術加快商用化進程。隨著物 物聯網白皮書（2020 年） 5 聯網的行業滲透加速，工業、醫療、交通等行業應用對物聯網支撐 能力提出新的要求，邊緣智能、算力網絡、意圖網絡、人工智能等 與物聯網的結合需求急迫。 （二）物聯網長期發展呈現三大態勢（二）物聯網長期發展呈現三大態勢 產業融合促進物聯網形成“鏈式效應”。產業物聯網的進一步發 展對產品設計、生產、流通等各環節的互通提出新的需求，而“物 聯網+區塊鏈” （BIoT）為企業內和關聯企業間

15、的環節打通提供了重 要方式。鏈式效應主要體現在兩個方面：一是基于 BIoT 完成產品某 一環節的鏈式信息互通，如產品出廠后物流狀態的全程可信追蹤。 二是基于 BIoT 的更大范圍的不同企業間價值鏈共享， 如多個企業協 同完成復雜產品的大規模出廠，其中涉及產品不同部件協同生產， 包括設計、供應、制造、物流等更多環節互通。 智能化促進物聯網部分環節價值凸顯。一是端側，隨著物聯網 應用的行業滲透面不斷加大，數據實時分析、處理、決策和自治等 邊緣智能化需求增加。據 IDC 相關數據顯示，未來超過 50%的數據 需要在網絡邊緣側分析、處理和存儲。邊緣智能的重要性獲得普遍 重視，產業界正在積極探索邊側智能

16、化能力提升和云邊協同發展。 二是業務側，據 GSMA 最新預測顯示，到 2025 年，物聯網上層的 平臺、應用和服務帶來的收入占比將高達物聯網收入的 67%，成為 價值增速最快的環節，而物聯網連接收入占比僅 5%，因此物聯網聯 網數量的指數級增加，以服務為核心、以業務為導向的新型智能化 物聯網白皮書（2020 年） 6 業務應用將獲得更多發展。 互動化促進物聯網向“可定義基礎設施”邁進，與上層應用形成 閉環迭代?！翱啥x物聯網基礎設施”是指用戶可基于自身需求定 制物聯網軟硬件基礎設施的支撐能力?？啥x基礎設施包括面向不 同行業需求的基礎設施資源池， 提供應用開發管理、 網絡資源調度、 硬件設置

17、等覆蓋全面的共性支撐能力?，F階段，運營商等企業已經 開始探索以業務需求為導向的網絡基礎設施自動配置能力，如意圖 網絡、算力網絡等?？啥x基礎設施有助于降低物聯網應用開發復 雜性，推動物聯網規?；瘧猛卣?，而物聯網規模應用拓展則反向 促進可定義基礎設施持續升級、能力完備及整合，形成閉環迭代， 實現能力的螺旋式上升。 （三）面向不同應用場景的基礎設施不斷進行整合探索（三）面向不同應用場景的基礎設施不斷進行整合探索 物聯網基礎設施整合探索進入新階段。從 2015 年起，產業界對 物聯網基礎設施的整合探索就從未停止過。期間經歷了以智能路由 器、智能可穿戴等面向終端開發的智能硬件為代表的第一階段，以 通

18、用物聯網平臺和操作系統為代表的第二階段，然而受產業技術成 熟度有待提升、行業規模應用偏少、面向不同行業的硬件兼容及規 范化較弱等諸多因素影響，前兩個階段的整合探索尚未出現明顯效 果。隨著物聯網領域的應用探索和市場教育越來越充分，物聯網底 層的基礎能力整合需求越來越急迫，以物聯網網絡基礎設施為代表 的第三階段已經開啟。 物聯網白皮書（2020 年） 7 物聯網網絡基礎設施整合向空天地一體化演進。網絡基礎設施 的整合并非一蹴而就。2015 年之前物聯網網絡聚焦傳統網絡增強及 應用， 2015 年至 2018 年物聯網專有網絡突破及局域網改進， 為物聯 網網絡融合奠定了基礎， 自 2018 年起物聯

19、網網絡基礎設施開始向跨 技術融合和場景全覆蓋邁進。移動網絡（蜂窩物聯網絡、非授權物 聯網絡） 、局域網、衛星網絡、無人機及熱氣球等共同組建空天地一 體化的全球物聯網網絡基礎設施，為物聯網的全球化應用提供隨時 隨地的可靠接入。 蜂窩物聯網絡協同發展成為網絡整合先行者。蜂窩物聯網網絡 是基于蜂窩移動通信技術的物聯網網絡，因覆蓋場景不同，主要涵 蓋面向大部分低速率應用的窄帶物聯網（NB-IoT，Narrow Band Internet of Things）網絡、面向中速率和語音應用的 LTE Cat1 網絡、 面向更高速率、更低時延應用的 5G 移動網絡。2020 年 5 月，我國 工信部印發關于深

20、入推進移動物聯網全面發展的通知 ，與 2017 年關于全面推進移動物聯網（NB-IoT）建設發展的通知重點布 局 NB-IoT 網絡不同，新通知明確要求建立 NB-IoT、LTE Cat1、5G 協同發展的蜂窩物聯網網絡體系，蜂窩物聯網的整合期加速到來。 （四） 物聯網互聯互通從企業側利益互補到用戶價值為核 心轉變 （四） 物聯網互聯互通從企業側利益互補到用戶價值為核 心轉變 截止目前，物聯網互聯互通共經歷了三個階段，第一階段以國 際巨頭和聯盟主導的互通協議為主。主要針對剪不斷理還亂的眾多 物聯網白皮書（2020 年） 8 連接協議，如 Zigbee 聯盟推出的物聯網通用語言 dotdot，藍

21、牙推出 藍牙 Mesh， 試圖解決多種設備之間通訊語言不統一和短距離技術多 樣性問題。 國際巨頭也紛紛推出互聯協議， 三星 Thread、 蘋果 Homekit、 高通 AllJoyn、谷歌 Weave 等，試圖建立物聯網應用框架，兼容多種 協議。 然而各路巨頭自立山頭， 難分高下， 產業接受程度相對較低， 發展進程緩慢。 互聯互通第二階段以互聯生態下的跨品類互聯為主。隨著國內 各路巨頭入局物聯網并推出物聯網發展策略，物聯網供給側產業力 量加強，電信運營商、設備商、互聯網解決方案提供商、垂直行業 巨頭等紛紛發力自有連接協議或連接平臺，整合各自生態圈內不同 類型終端統一接入，如中國移動 And-

22、Link、中國電信 elink、聯通 Wolink、華為 Hilink、小米 MIOT、海爾 U+等，由于推進對象為企 業自身生態體系下的跨品類整合，基于市場利益驅動可以迅速達到 互利共贏，因此相對較易操作，短時間內形成眾多互聯“小生態”。 互聯互通第三階段以用戶價值為競爭主體。當前階段正處于第 二階段向第三階段的過渡期，用戶價值成為互聯互通的核心，全屋 智能、 用戶主動服務推送等圍繞用戶需求的互聯互通模式開始出現， 甚至疫情期間出現了圍繞用戶需求的封閉生態局部開放，蘋果和谷 歌進行部分互通合作，利用藍牙追蹤新冠肺炎疫情傳播痕跡。 （五）物聯網群體智能、開源模型兩種生態拓展方式齊頭 并進 （五

23、）物聯網群體智能、開源模型兩種生態拓展方式齊頭 并進 物聯網白皮書（2020 年） 9 抱團發展、群體智能生態融合出現。針對物聯網先天存在的碎 片化問題，近年來巨頭企業通過組建自有生態探索解決方式，然而 受限于自身產品和合作企業的局限，難以建立具有競爭優勢的物聯 網生態。針對這一情況，產業界出現多企業生態抱團、拓展群體智 能的發展趨勢，其中智能家居應用首當其沖，由于消費者價值需求 改變推進智能家居從單一品牌的不同產品間打通向跨品牌、跨行業 的全屋智能演進，其中以華為、小米等為代表的終端企業憑借末梢 入口、大流量、軟硬件一體化等優勢不斷與其他互聯網企業、電信 運營商、傳統家電廠商等進行生態打通，

24、成為拓展群體智能的典型 代表。如華為與京東建立云云對接，使得華為終端產品（手機、路 由器、穿戴式設備等）與京東全系列智能硬件互聯互通；同時與垂 直行業家電廠商、凈水行業、照明、家用機器人廠商、房地產企業 等合作，聯合組建滿足用戶需求的全屋智能解決方案。 聯合開源、開放模型方式增強。據 Eclipse 基金會的物聯網商業 采用調查顯示，開源在物聯網中普遍存在，60%的公司將開源納入 其物聯網部署計劃。目前產業界有兩種推進方式，一是市場驅動聯 合開源生態建設。2019 年底，亞馬遜、谷歌、蘋果等巨頭合作成立 CHIP（Connected Home Over IP）小組，由 Zigbee 聯盟牽頭，

25、以開 源的方式開發和制定一套新的智能家居連接標準，允許各種硬件與 互聯網直接相連，提升兼容性產品開發便捷性，獲得亞馬遜 Alexa、 蘋果 Siri、 谷歌 Assistant 等主流智能助手和平臺的支持。 二是“模型” 工作已經開展。隨著終端開發便捷性需求和信息互通需求的加劇， 物聯網白皮書（2020 年） 10 模型研究成為新熱點。信息模型將為打破不同設備、軟硬件平臺、 操作系統、網絡環境之間的信息孤島提供解決方案，基于統一的建 模架構和標準化的語義字典來實現信息的標準化表達及流動，為異 構實體對象的信息交互提供技術支撐。物模型是信息模型的一種， 是開放平臺對具體型號的終端的數字化抽象，對

26、終端的狀態、終端 的檔案信息、終端的功能服務進行統一描述，基于物模型可實現不 同廠家終端在平臺的無障礙接入。 目前主流物聯網開放平臺已經開始支持物模型功能。國際標準 化組織 Zigbee Alliance、Bluetooth、OCF、oneM2M、OMA、W3C 等均在打造組織內部的物模型。為盡快打造融合物模型，形成統一 模型描述，ODM（One Data Model）聯合一眾國際巨頭企業正在推 進相關工作，目前已發布第一版標準。國內標準化方面，中國通信 標準化協會正在積極推進信息模型和物模型的標準化工作，國內主 要的物模型推進企業，包括信通院、電信、移動、阿里、華為、騰 訊等正在聯合推進統一

27、物模型和信息模型的標準化，探討將各企業 物模型統一為多方互認的物模型框架，助力構建融合物模型生態。 在產業實踐方面，中國電信、中國移動、阿里等已構建自身體系的 物模型生態及應用，目前主要在智慧人居、智慧城市、智慧園區等 展開應用。 （六）物聯網安全推進力度加強，部分國家監管從自愿向 強制過渡 （六）物聯網安全推進力度加強，部分國家監管從自愿向 強制過渡 物聯網白皮書（2020 年） 11 全球物聯網安全的推進力度持續加碼。隨著物聯網規?；瘧?不斷落地，物聯網安全事件頻出，物聯網安全成為應用方決策是否 部署物聯網應用的關鍵要素，對物聯網進一步規?；卣巩a生重大 影響。各國政府及物聯網產業巨頭均

28、高度重視物聯網安全。2018 年 前，各國物聯網安全策略均以自愿性、政策文件等方式推進，2018 年之后主流國家策略發生重大改變，國家對物聯網安全監管力度更 具強制性。美國通過物聯網網絡安全改進法案 ，要求政采物聯網 設備必須遵守安全性建議，對向政府提供物聯網設備的承包商和經 銷商采用漏洞披露政策。日本從 2019 年起在全國開展“面向物聯網 清潔環境的國家行動”，在不通知設備所有者的情況下強制測試全國 物聯網終端設備的安全性。英國發布消費類物聯網設備行為安全 準則13 條，推進安全認證，提出物聯網產品和服務零售商應僅銷 售具有安全認證標簽的消費型物聯網產品， 其后又將 13 條中的 3 條

29、納入立法。 綜上所述，全球物聯網正處于高速發展的關鍵期，市場潛力也 被產業界廣泛認可，從核心技術支撐和關鍵特征來看，物聯網規模 化會經歷三個發展期。 第一階段：爆發前期。從 2016 年物聯網專有網絡出現、巨頭紛 紛入局物聯網， 到 2020 年 5G 網絡加快部署、 巨頭拓展物聯網生態、 行業規?；B接出現顯著效果、物聯網與新技術融合初顯成效，物 聯網具備了較強的產業能量和市場預期，但受限于成熟的產業探索 物聯網白皮書（2020 年） 12 需要時間培育，供給側和需求側的平衡需要不斷磨合、供給側的互 補需要合作共贏等因素，物聯網必將長期處于爆發前夜。 爆發前期的關鍵特征體現為供給側拉動為主，

30、物聯網部署實施 的要素（包括相對成熟的案例參考、基本安全保障、可接受的成本 等）基本具備，部分行業初步實現規?；途植炕ヂ摶ネ?。 第二階段：爆發期。經過長期產業和市場培育，供給側與需求 側基本實現平衡，更多的行業邊界開始模糊化，橫向數據流通范圍 增大，數據價值在產業收益中的占比明顯增大，物聯網部署實施要 素逐步完善， 高價值應用不斷開花， 物聯網基礎設施實現局部整合。 第三階段：全面爆發期。需求側成為拉動物聯網的主力，物聯 網應用需求與基礎設施實現解捆綁，泛在、可定義、統一化基礎設 施建立，積木式物聯網應用搭建模式普及，基礎設施與應用實現循 環迭代，具備持續升級能力。 當前物聯網產業仍處于爆發

31、前期向爆發期的過渡階段，爆發前 期仍將持續數年。物聯網規?；铀傺葸M必須解決碎片化、安全、 成本三大發展難題。 二、 物聯網碎片化整合探索進展及問題物聯網碎片化整合探索進展及問題 物聯網存在先天碎片化問題， 據微軟 IoT Signals （物聯網信號） 研究報告表明，想要更多地利用物聯網的公司認為面臨的最大障礙 是復雜性和技術挑戰。物聯網賦能不同行業轉型升級，應用場景和 需求碎片化導致物聯網終端異構、網絡通信方式多樣、平臺林立、 物聯網白皮書（2020 年） 13 不同廠家設備和產品之間的互聯互通和互可操作性差。 （一）物聯網碎片化需要解決的問題（一）物聯網碎片化需要解決的問題 從用戶側看，

32、端側需要物聯網產品使用更加便捷，終端可即插 即用，軟件自動升級；物聯網產品購置不受限于品牌及終端類型， 實現“即用全聯動”。網絡側需要“網隨人/物動”，網絡配置自動適配 終端變動和業務需求；所有終端產品可實現穩定、快速、隨時隨地 接入物聯網網絡。應用服務側應用效果顯著，可解決企業實際生產 運營問題，顯著提升生產、運行效率或降低成本；用戶可通過統一 服務入口實現全聯通調用和管理。 從供給側看，產業界正在推進一系列探索，主要包括：1）終端 智能化、軟硬件解耦合、終端與廠商/服務商松耦合、終端與云端協 同化；2）提升網絡覆蓋及智能化水平，網絡技術互補融合，支撐多 類型應用場景需求；3）基礎數據、軟件

33、、模型等資源橫向打通；4） 深度智能賦能物聯網各產業環節， 拓展個性化和定制化高價值服務。 （二）（二）eSIM技術實現終端與運營商解耦技術實現終端與運營商解耦 eSIM 技術提供空中寫卡遠程下載激活并配置， 自由切換不同運 營商。 無差異的 eSIM 卡避免終端廠家采購不同要求的物聯網卡， 可 助力解決供應鏈碎片化。 eSIM采用全球唯一標識 EID作為 eSIM ID， 可統一“接口”，提供無縫的物聯網連接服務。 國際上 eSIM 已實現大規模應用。全球主流運營商、設備商、卡 商等企業對 eSIM 技術的研究探索和應用范圍不斷深入， 推出一系列 物聯網白皮書（2020 年） 14 商用產品

34、，廣泛應用在智能汽車、智能水表等多個領域。美國早在 2014 年推出 eSIM 解決方案“Global SIM”， 并將其應用于智能汽車領 域；2017 年日本軟銀建立 eSIM 平臺，在全球范圍內布局，幫助新 型物聯網產業發展；2016 年歐洲沃達豐與捷德合作推出 eSIM 管理 解決方案，重點發展智能汽車業務；2018 年德國捷德與寶馬、英特 爾、 德國電信等共同研發并提出使用 eSIM 為用戶提供娛樂和信息服 務的管理方案；2020 年俄羅斯借助 ERA GLONASS 強制新車使用 eSIM 的 eCall 系統。 目前國內 eSIM 業務發展仍處于初期階段，集中于小范圍應用。 國內

35、eSIM 僅在可穿戴設備的獨立碼號和“一號多終端”業務開展商 用，其他領域仍處于探索階段。2019 年中國移動依托物聯網公司自 主研發出多款私有方案的 eSIM 模組及芯片， 計劃用于車聯網、 智慧 消防等領域； 2018 年中國聯通與寶馬、 大眾、 沃爾沃等車企開展 eSIM 項目合作和對接，和越來越多的車企完成調試工作；2018 年中國電 信推出 eSIM 技術的智能管道模塊， 作為電信打造物聯網整體服務的 基礎；2019 年工信部批復中國聯通開展物聯網等領域 eSIM 技術應 用服務。 國內 eSIM 業務發展仍面臨諸多問題。國內 eSIM 應用實際進展 較慢，離規模應用尚有較大差距。一

36、是 eSIM 產業成熟度不高，行業 規則未定，產業鏈各方的角色定位、商業模式博弈問題突出，三家 運營商傾向的解決方案及應用場景不一致，業務推進思路和產品設 計缺乏引導原則；二是 eSIM 標準化、政策導向不足，目前存在不同 物聯網白皮書（2020 年） 15 eSIM 技術規范，行業主管部門對 eSIM 推廣應用一直持謹慎態度， 目前僅開放了智能穿戴領域。 （三）操作系統三條路徑同步發展，適配多樣化終端需求（三）操作系統三條路徑同步發展，適配多樣化終端需求 物聯網操作系統是向下協調控制軟硬件資源，向上為開發者和 用戶提供統一接口的重要環節。由于物聯網終端復雜多樣且尚未實 現硬件標準化，為適配不

37、同應用及功能需求，物聯網操作系統產品 也十分豐富。目前典型的物聯網操作系統如圖 5所示。 數據來源：中國信息通信研究院根據公開數據整理 圖 5 典型物聯網操作系統 物聯網操作系統呈現三條發展路徑。物聯網發展至今，操作系 統出現三種發展路徑。一是以谷歌 android wear、蘋果 watchOS 和 tvOS 為代表的操作系統，通過對智能手機/PC 操作系統進行剪裁試 圖適配物聯網需求，然而此類操作系統難以保證功耗、可靠性等性 能最優化。二是在傳統的嵌入式實時操作系統上增加 CoAP、MQTT 等物聯網功能，典型代表有 FreeRTOS、RT-thread、Contiki 等，這類 操作系統

38、功耗低、可靠性更高，但應用生態體系缺失，需要時間逐 步建立和完善。以上兩種路徑的操作系統為基于已有操作系統的改 造，提出時間相對較早，但受物聯網應用碎片化嚴重、物聯網應用 和服務規?；考壊蛔?、巨頭硬件終端占有率低等限制，應用提供 商不愿投入更多的開發資源，產品及生態成熟度低，導致用戶對物 物聯網白皮書（2020 年） 16 聯網操作系統的需求急迫性不高，產業界布局的積極性不足，目前 雖然在智能家居、可穿戴設備、智慧城市等領域獲得一定的應用， 但整體發展仍較慢。隨著海量異構終端接入，物聯網操作系統的緊 迫性開始提升。近年來出現第三種發展路徑，即物聯網專用操作系 統，支持可伸縮、易擴展、實時性、

39、可靠性等能力，可以更好的適 配物聯網應用需求。 物聯網專用操作系統出現三大發展態勢。一是在特定產業物聯 網領域， 企業研發定制化的操作系統， 例如多家汽車廠商基于 Linux、 Android、 QNX 等底層系統開發個性化操作系統。 二是在規?；M 物聯網領域，企業更好地兼容更多的設備，滿足多終端統一 OS 的 使用需求，采用微內核和分布式技術開發支持多終端的操作系統， 它具有占用內存小、彈性伸縮、易移植和易維護的特點，可實現一 次開發， 快速適配多種終端， 如 Fuchsia OS、 鴻蒙 OS 等。 Fuchsia OS 為谷歌聯合三星、索尼、聯發科、小米、華為和 VIVO、OPPO

40、共同 研發，目前已經進入內測階段。鴻蒙 OS 與 Fuchsia 定位相近，均可 在多種形態的硬件設備上運行，可實現模塊化耦合，針對不同設備 支持彈性部署，現已適配智慧屏，未來還將適配手機、平板、電腦、 智能汽車、可穿戴設備等多終端設備，助力消費者享受到強大的跨 終端無縫業務協同體驗。三是華為、谷歌、阿里等巨頭企業戰略布 局打通“端、邊、云”多層次操作系統，提升資源配置和調度效率。 如阿里的 AliOS Things、 Link Edge、 阿里云和谷歌的 Android Things、 Fuchsia、谷歌云。 物聯網白皮書（2020 年） 17 物聯網操作系統發展成熟仍需時間。一是消費者的

41、使用習慣， 如新型操作系統對已有成熟、主流操作系統應用軟件的兼容性問題 仍需解決； 二是操作系統并非單一產品， 而涉及整個生態系統建設， 然而新型生態環境建設仍需時間，應用和開發者需要培育，此外還 需要與硬件廠商共同構建聯盟，爭取已有應用商店服務提供商的幫 助和支持，以及建立更清晰和互利的商業關系。 （四）以地基網絡為核心，建設網隨人動的混合型網絡基 礎設施 （四）以地基網絡為核心，建設網隨人動的混合型網絡基 礎設施 物聯網一體化網絡基礎設施研究啟動。2020 年 2 月，國際電信 聯盟無線電通信部門 （ITU-R， International Telecommunication Union

42、Radiocommunication Sector）正式啟動面向 2030 及 6G 的研究工作。 6G 的愿景是具備泛在、無線、智能等特點，能夠提供無縫覆蓋的泛 在無線連接和情景感知的智能服務與應用。 6G 將會突破地面網絡限 制，實現地面、衛星、機載網絡和海洋通信網絡的無縫覆蓋，即空 天地一體化的通信網絡。 數據來源：中國信息通信研究院根據公開數據整理 圖 6 空天地一體化通信網絡應用前景 2018 年 9 月， 美國聯邦通信委員會提出 6G 將使用太赫茲頻段， 物聯網白皮書（2020 年） 18 6G 基站容量將可達到 5G 基站的 1000 倍。2019 年 4 月韓國通信與 信息科學研究院正式宣布開始開展 6G 研究并組建了 6G 研究小組。 日本則計劃通過官民合作制定 2030 年實現“后 5G”(6G)的綜合戰略。 芬蘭率先發布了全球首份 6G 白皮書，