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IoT走向成熟的一年:IoT市场现状,与未来展望

时间:2021-01-08 作者:黄烨锋 阅读:
在IoT时代,不仅有面向北向的软件开发者,也有南向硬件开发者;生态共建合作伙伴有了更大的外延。华为HarmonyOS与涂鸦智能衔接硬件和软件的生态共建者,就成为IoT时代比较有代表性的角色。这也是电子工程专辑这类媒体开始更多关注开发者生态的原因。
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2020年,越来越多需要面向开发者的企业开始邀约电子工程专辑参与活动。典型的比如HarmonyOS面向开发者的一些发布活动,还有像涂鸦智能这类更纯粹聚焦开发者的企业。这在前些年还是比较少见的,以前传统PC、智能手机时代,软件开发者是主流。

在IoT时代,不仅有面向北向的软件开发者,也有南向硬件开发者;生态共建合作伙伴有了更大的外延。华为HarmonyOS与涂鸦智能衔接硬件和软件的生态共建者,就成为IoT时代比较有代表性的角色。这也是电子工程专辑这类媒体开始更多关注开发者生态的原因。

这种从媒体观察到的趋势,其实能够很大程度反映IoT正逐步走向成熟,并且到了把“构建IoT生态”这句话落实,而不只是喊两句口号的时候。年底涂鸦智能和Gartner共同发布了一份《2021全球AIoT开发者生态白皮书》。这份白皮书由涂鸦智能、Gartner、《全球智能化商业》和ABV(AIoT Business Vantage)共同出品。

 

借着这份白皮书,我们恰好也能从更全局的角度来看看IoT与AIoT现如今的发展程度如何,以及所谓的IoT“生态系统”究竟是如何构成、如何发展的。值得一提的是,由于越来越多的IoT从技术上不可避免地与AI结合,所以AIoT的发展,本身也代表了IoT整体的发展格局与趋势。

IoT行业的结构和规模

《2021全球AIoT开发者生态白皮书》总结了“AIoT行业产业链及价值分布”,如下图所示。这个产业构成的剖析最初应当是来自亿欧。这张图有助于我们从全局来看IoT市场参与者层级,以及IoT行业本身的构成。

此构成分析方法将AIoT行业产业链拆分成四个层级,包括感知层、传输层、平台层,以及应用及服务层。各层级对应的具体构成在图上皆有标注。比如感知层作为物联网信息采集和输入的入口,包括传感器和芯片在内的元器件,还有智能终端设备、适配于IoT智能终端的操作系统及软件,以及为智能终端设备的智能分析提供底层支持的AI算法、解决方案。

传输层则主要涉及到了通信模组、通信服务提供商。感知层与传输层实际上也是电子工程专辑这类媒体更关注的层级。涂鸦智能所处的层级在平台层,即数据存储与分析——这是相对完整的,作为连接底层与开发者的角色存在的。在这张图上表现为连接左右两侧参与者的纽带。

事实上,这很类似于HarmonyOS在面向开发者时,分为南向和北向两个方向——当然其自身扮演的角色会更为多样。

AIoT“更强调AI芯片、AI解决方案服务商、AI开放平台,因此软件开发/系统集成/AI增值服务成为AIoT产业链的重要部分”。“根据Ericsson统计,AIoT产业链的价值大致划分为硬件/智能终端(芯片、传感器、模组、智能终端)25%,通信服务10%,平台服务10%,软件开发/系统集成/增值服务/应用服务55%。”

这是另一个维度的切分了,产业链及价值分布图中也用颜色对不同层级参与者所处的该切分维度的角色做了区分。看起来在AIoT时代,软件开发/系统集成/增值服务/应用服务的确拿下了产业链价值的大头,这也是AI促成的。

除了产业链结构之外,再来看下行业规模。IDC的数据(via 2021全球AIoT开发者生态白皮书)是,2019年全球IoT市场(包含AIoT)规模6860亿美元,年复合增长率12.20%;如果把AIoT单独开来看,《全球智能化商业》估算,2019年AIoT市场规模约2260亿美元,2022年这个数字预计达到4820亿美元,年复合增长率28.6%。

这个基数的量级概念可能并不明晰——尤其不同统计机构在数据量级上还会有差异,不过上升趋势和幅度还是一目了然的。而且从数据规模来看,IDC的数据为2019年全球通过万物互联传输数据规模达到14ZB,2025年预计达到80ZB。

从地理区域来看,美国是全球最大的AIoT市场。2019年美国AIoT市场规模约680亿美元,2022年则会达到1360亿美元。中国这边,2019年中国“AIoT在整体IoT市场的占比相比其他区域较低”,2019年中国AIoT市场规模550亿美元,2022年预计攀升至1280亿美元。这个数字和欧洲差不多。

从几个层面看AIoT市场走向成熟

从这份白皮书中,就我们来看,有几个细节是能够反映当前IoT市场正走向成熟期的。前面谈到的市场规模固然是其中的一个重要风向标,不过还有一些更具体的要素可从白皮书中反映出来。

(1)资本市场趋于冷静,单笔投资金额提升

从Venture Scanner的数据来看,2016-2017年诸多初创企业诞生,投资机构也开始了对AIoT行业的热捧——这一时期IoT行业初创企业融资时间数量多,但融资规模并不大,而且前期投资项目多。2016-2018年天使轮项目个数占比分别为35.4%、22.8%和24.3%。

但从2019年开始,“资本市场趋向冷静,优质项目和企业逐渐突出,单笔投资金额提升,但投资数量减少。”2019年融资规模最高,但比融资规模最大。2020年上半年的数据,单笔融资规模仍有上升。

IT橘子的数据显示,几个比较热门的投资方向包括了行业解决方案、云平台/云服务/数据服务、传感器及芯片、软件开发及应用服务;以及具体到应用领域的智能家居、工业互联网和智慧商业。

(2)ToB产业物联网将实现规模化

与消费(ToC)物联网相比,ToB产业物联网起步更早,但发展速度并没有那么快。“物联网行业标准规范不统一,整体解决方案集成度、准确性、性价比有待提升,也一定程度上制约了产业物联网的普及。”

不过这一局面正在发生变化。在商业环境中,合规、避险成为企业为IoT掏钱的基础(比如电力、电暖等体制单位要规避安全事故;企业重大资产的信息安全要求等)。而更高的需求,包括降本增效、开源节流,“已经成熟的大体量、价格不敏感市场,行业客户更有意愿尝试”(典型如人口密度低的区域,采用智能水表相比人工抄表有着显著更高的效率和成本效益)。

产业互联网应用的几个主要方向包括了资产管理、远程管理、预测性维护——这一点我在此前探讨工业4.0的文章中也提过。而未来,政务管理、能源、泛交通、基建房产、通信等行业,会成为物联网创新应用方面的重要推动力。

其中工业互联网作为制造升级的存在,对于解决传统工业制造的一些固有问题(如无法大规模定制化制造、协同制造难度大、远程运维成本高等)本身就有相当大的价值。工业互联网在应用IIoT技术时,也是IoT本身的价值体现。

(3)政策向的助力

政府层面针对IoT的推动其实已经无需赘言。大方向上,如中国的“新基建”显然会对IoT产生推动作用。新基建的七大领域包括5G、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网。 “‘新基建’中涉及的每个模块都离不开物联网技术”。最终新基建将推动“AIoT基础能力不断提升”、“推进AIoT对传统设施的改造及新设施的开发”、“推动AIoT科教、研发机构的建立”。

从全球范围来看,美国政府从2009年就将物联网作为战略发展的关键了;2015年宣布投资推动智慧城市计划,推动先进传感器、控制器、平台和制造建模技术的研发;2019年启动美国新的人工智能计划。欧洲方面的时间进度与美国相似,“Horizon 2020”研发计划在物联网领域投入建设连接智能对象的物联网平台;日本和韩国在物联网部署上也有相当积极的动作;中国则在近两年有着最大的跨步——从前文援引的市场规模数据就能看出来。

(4)开始注重对开发者及生态的养成

《2021全球AIoT开发者生态白皮书》提到了物联网发展存在的两大挑战,分别是安全性和产业标准的混乱。安全问题是另一个比较大的话题:汽车和医疗安全应该是IoT安全类别中最为极端的两个例子:即当信息安全关乎生命安全(或至少更贴近人的安全)时,安全会被提升到前所未有的高度。这一点,我在去年谈“信息安全行业的转折点”时曾详述过这个问题。所以物联网发展中,security和safety都成为必须成为标准、规范的存在。

而产业标准的混乱,则是IoT的一个天然属性。最典型的表现就是通信连接标准的不统一,比如WiFi、蓝牙、Zigbee等可能还将长期共存。不过我们此前也不止一次地撰文谈过,物联网本身对传统“生态”的依赖并没有那么大。

白皮书中也提到“物联网的本质是导致它标准碎片化的原因之一。物联网技术和标准的多样性所代表的异构性,与物联网要连接的世界上事物的多样性相匹配。可能永远不会真正需要一个包罗万象的标准。”不同的场景需要不同的标准,这些标准之间也很难说有谁替代谁的关系存在。

不过即便是在此背景下,2020年也能看到IoT产业链不同层级的市场参与者都在谈生态养成,以及逐渐注重对开发者的培养。包括硬件如MCU制造商(典型如兆易创新)、操作系统供应商(典型如华为),以及像涂鸦智能这样的三方聚焦开发者的厂商等。这本身也是IoT/AIoT走向成熟的标志。

不过在“标准混乱”的局面下,“开发者和生态的养成”又如何凝聚呢?

“开发者成行业起飞关键角色”

“面对这样的局面,当下业界有两条布局策略。一种是持续贯彻‘封闭’策略,如同iOS系统,平台企业通过布局物联网下关键点,通过点不断扩展各个面,达成物联网形成闭环。其显著特征便是,平台企业完全掌控物联网平台下所有开发者的生产控制权,生产完全符合平台发展策略的产品。这种策略的好处是可以更好地提升用户体验,通过‘智能硬件全家桶’提高用户粘性和对于平台的忠诚度,然而布局速度慢,无法快速覆盖所有相关物联网领域。”

“另一种是‘开放’策略,如同安卓系统,开放自己的平台,让不同的硬件厂商通过免费加入这个平台,利用平台提供的方式,让用户可以通过平台提供的入口,操控平台下智能设备。这种策略的好处是可以低成本地快速铺开物联网体系,形成生态。”这份白皮书是更倾向于后一种发展方向的。

事实上,操作系统供应商身份的华为HarmonyOS很像是介于这两者之间的存在:即一方面仍掌握生态发展方向,另一方面也保持一定程度的开放——尤其表现在系统本身的开源,对南向各类硬件开发者加入的欢迎,与此同时还尝试从技术层面去做Wi-Fi、蓝牙等不同网络的融合,从系统层面部分隐藏下层的技术和服务实现。这实际上是对标准混乱的一种回应方式,不过它建基于企业或者操作系统的号召力,和自身的技术实力。

在做“完全”开放的聚焦开发者的角色上,比较有代表性的就是涂鸦智能。这一点在《构建IoT生态,其实还有个更独特的方法》一文中有比较详细的阐述。

简单来说在面向应用侧的开发者时,这类第三方聚焦开发者生态的角色,为IoT/AIoT开发者提供完整的解决方案,构建一整套开发生态——而且也在做技术与开发的尽可能解耦、打通不同标准,让开发更简单(具体包括底层操作系统、基础开发环境和工具、云服务资源,甚至是市场渠道……);在偏底层一侧,除了自身技术外,涂鸦智能则在联合产业链的合作伙伴,包括不同芯片、模组制造商、云服务提供商(如AWS、Azure)、系统集成商等。

到这儿,应该更能理解前文AIoT产业链结构的那种图,以及“平台”究竟扮演了何种角色。这其实也是在物联网“标准混乱”的前提下,依然能够构建开发者生态的一种方案:既保留了物联网技术与标准的多样性,同时又对开发者隐藏了这种多样性,提供open API和开放标准化技术工具。这也是这份白皮书定义中的“开放平台”。

这种模式的出现,本身也表现出IoT行业步入成熟,以及IoT行业的竞争开始变得剧烈。

而“规模迅速扩大的物联网开发者,不只是全新技术纪元的参与者和推动者,更是珍贵且有限的资源,对于开发平台来说,哪家拥有非标准化领域最多的开发者用户,也就是开发者生态,就能建立自身壁垒,从而复刻苹果与谷歌在移动互联网时代的成功。”这一点本身也是物联网各层级参与者认定,在IoT领域能否收获资源的共识。

走向高级发展阶段

当然不能就此说,某一种针对物联网生态构建的方案就一定有多正确,不过“开放平台”方式就推动应用迅速落地,以及IoT市场规模快速扩大还是有价值的。

因为篇幅关系,本文无法再展开探讨更多有关《2021全球AIoT开发者生态白皮书》的内容。这份白皮书实际上还有大量篇幅用于展开IoT的细分领域,如IoT在智慧行业场景中的具体应用、智能硬件本身的发展情况,对AIoT未来的展望等。

用于佐证IoT发展走向成熟的论据,在这份白皮书中实则还能找到不少,本文仅列出了我们认为最有价值的部分。最后针对IoT走向“高级阶段”的发展,这里再分享一个小细节。

去年我在《很多人以为智能家居,就是把家电连到手机上》一文中提过智能家居,已经从单设备智能,转向到全屋智能不同设备间的联动,并且最终会“利用AI来学习用户的偏好”,这份白皮书在智能家居章节中也特别提到了这一点。

实际上不仅是智能家居,电子工程专辑去年探讨智慧工厂、智能楼宇的诸多话题中,也多少提到了场景驱动的智能解决方案,尤其对于大数据、AI的利用。这份白皮书在最后的技术展望篇章中提到“AIoT大背景下,多模态深度学习正在突破”——这是技术层面比较具体的一个例子。

目前机器学习能够实现的还是对单一类型数据的识别与分析,比如文本、图像、语音、生物特征根等,这叫“单模态”。而所谓的多模态深度学习(Multimodal Deep Learning)技术,是指要求人工智能处理两种以上“模态”类型的数据源,“在不同模态之间的数据进行综合建模出现了所谓的‘异构鸿沟’”……

“目前阶段,计算系统在对多模态数据的处理准确性上远不如人类大脑,但多模态深度学习中出现的映射质量问题、对齐的匹配度量以及融合噪声干扰等问题正在被逐步解决,开始出现了简单的多模态应用案例。”同时调用视觉、听觉是其他感官来实现AIoT。这种多模态深度学习探讨的开始,可以认为是AIoT走向高级阶段的表现之一。

而“平台”的存在,是IoT产业俩不同层级的市场参与者走到一起,并发展这类技术的基础。随开发者的海量涌入,IoT大举进入人们生活、工作的时代正在来临。这样聚焦开发者的角色走向成熟,也才是IoT普及的开端。

责编:Yvonne Geng

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黄烨锋
欧阳洋葱,编辑、上海记者,专注成像、移动与半导体,热爱理论技术研究。
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