建立一个完善的物联网生态圈，需要攻克所有技术、应用等瓶颈，圈内企业要各司其职、尽好责任。当前，物联网产业链企业更关注哪些趋势？
进入到21世纪的第三个十年，物联网俨然是ICT领域的璀璨明星。中、美、欧、日、韩等国家/地区，均已将物联网作为重要战略新兴产业来推进。近年来，随着5G、IoT技术扩大范围商用，物联网应用的发展被迅速推动。但繁荣的背后也存在着隐患——核心标准的缺失、数据安全危机等问题仍悬而未决。
表1：物联网四大体系结构
物联网体系结构大致可分为四层——感知层、传输层、平台层、应用层(详见表1)。建立一个完善的物联网生态圈，需要攻克所有技术、应用等瓶颈，圈内企业要各司其职、尽好责任。近期，《国际电子商情》采访了物联网产业链企业，它们来自不同的环节(IP/芯片/软件/模组)，在交流中我们注意到了大家关注的六大趋势。趋势一：物联网标准趋于统一
物联网并非一开始就受到资本的热捧，其概念在20世纪末开始出现，在过去很长一段时间里，物联网的发展速度并不快。回顾全球物联网的发展史，可以发现主要有以下几个重要年份——1999年，物联网概念首次被提出；2013年，谷歌眼镜的发布标志着物联网、可穿戴技术的革命性突破；2020年，5G技术商用为万物互联时代开启篇章(详见图1)。
图1：物联网发展重要时间点 制图/来源：国际电子商情
物联网涉及到很多新兴技术，其应用范围极广且缺乏统一的标准。2020年前后，5G通信技术正式商用，为物联网应用的爆发奠定了基础。与此同时，新冠疫情极大推动了无接触式应用的需求，智能家居、可穿戴设备的发展迎来了新高潮，应用市场的火爆加速了标准的统一。国外企业主导的CSA(连接标准联盟)和国内企业主导的开放智联联盟(OLA)都旨在打造物联网统一连接标准。2021年5月11日，Zigbee联盟更名为CSA(连接标准联盟)，由该联盟主推的Project Chip更名为Matter，更名代表该联盟不再仅以Zigbee为重点。在Matter网络架构中，不同的协议标准，如Wi-Fi、以太网和Zigbee等，都能通过路由器设备实现互联互通。目前，CSA已经有超过150家成员公司，包括苹果、谷歌、亚马逊、Silicon Labs、三星、英飞凌等国外企业，以及OPPO、华为、涂鸦智能、南京物联等国内企业。新的Matter 1.0标准将于今年年底发布，市场上将新增许多支持该标准的物联网设备。2020年12月，即Project Chip提出的一年后，中国24位院士联合阿里、百度、京东、小米、华为、信通院、中国电信、中国移动等单位联合成立了OLA。OLA以智能家居产业为突破点，开展行业研究、需求分析、标准预言、开源开发、测试测评、应用示范等一系列工作。如今，OLA拥有超过130家会员企业/机构，完成了十余项互联互通标准的编制。当然，标准的融合并非短期内就能完成。这意味着，在物联网领域，不同的标准将长期并存。趋势二：多协议并存局面长期存在
对物联网企业来说，“如何站队”会影响未来的发展，甚至能决定自己的生死存亡。当前，物联网设备有Wi-Fi、BLE、Zigbee、Thread、蜂窝网络等多种无线通信协议可供选择，业内人士普遍认同，未来众多无线通信协议会并存。
英飞凌科技大中华区安全互联系统事业部高级市场经理许杰
英飞凌科技大中华区安全互联系统事业部高级市场经理许杰评价道，各种无线连接及技术都有它擅长的领域，为了满足不同物联网设备的需求，这些技术可以实现互补。“Wi-Fi和BLE是手机的标准接口，凭借ISM频段能让其在全球更快部署。而Thread基于IPv6的特性能，可为万物互联做好底层支撑。未来无线通信的各种协议以互补为主。就物联网应用层联网协议而言，Matter有望终结智能家居‘碎片化’，解决重度依赖云端服务器所带来的大面积断网问题。Matter的正式版本将于年底发布，英飞凌会围绕Matter发布相关产品。同时，我们也积极参与并推动OLA的发展，以满足智能家居本地化的需求。”
Silicon Labs物联网工业及商业事业部资深副总裁Ross Sabolcik
Silicon Labs物联网工业及商业事业部资深副总裁Ross Sabolcik强调，没有一种通信协议能够满足所有物联网应用的需求，某些领域并未整合出一种适合所有生态系统的协议。不同的应用有着截然不同的需求，例如摄像机等高数据速率设备与门传感器等低数据速率设备有完全不同的带宽要求，这些差异使得多种无线技术得以并存。
广和通IoT产品行销总经理陈绮华
广和通IoT产品行销总经理陈绮华最看好蜂窝无线通信的发展。“物联网领域有非常多的垂直行业，对网络速率、带宽低时延、安全性、移动性广覆盖提出了不同要求，Wi-Fi、BLE、Zigbee、Thread等技术无法满足全部的要求。蜂窝无线通信技术、网络切片/专网技术的快速发展，能带动整个物联网的快速发展。针对蜂窝通信模组，广和通已经推出多款5G模组，布局R17技术标准验证以及5G Redcap(Reduced Capability，降低能力)产业。”她也相信，未来会多协议共存。随着物联网场景越来越细分，对成本和局域内覆盖要求不高的场景不一定需要蜂窝通信，比如很多细分行业的终端设备对体积要求非常高，短距离通信协议芯片设计比较适用这类设备。
安森美亚太区现场应用工程高级经理彭宗良
安森美亚太区现场应用工程高级经理彭宗良说：“统一协议也许是最终目标，但不同应用对功耗、范围、成本、尺寸和安全等有不同要求，短期内多协议并存将更现实。”正如前文我们谈到的，物联网应用范围极广，涉及技术也非常多，标准融合是支撑行业发展的大趋势。但由于缺乏适合所有生态系统的协议，这注定了多协议局面将长期并存。趋势三：一站式解决方案受热捧
物联网是典型的长尾市场，具有“碎片化”的特征，产业链玩家需要平衡“规模化”和“定制化”的能力。在这种情况下，物联网细分行业的供应商，更加重视全面解决方案，而非单一的产品或服务。
Arm物联网兼嵌入式事业部业务拓展副总裁马健
Arm是处理器IP提供商，为物联网芯片设计厂家提供处理器和系统组成部件，处于物联网产业链的上游环节。在Arm物联网兼嵌入式事业部业务拓展副总裁马健看来，物联网和嵌入式市场具有多样化的特点，服务领域涵盖传感器、机器人、智能音箱、家电、存储控制器和计算机视觉等，“开发流程如何简化”和“创新如何加速”成为行业的挑战。“正是因为我们在产业链的特殊地位，以及IP产品相对于芯片和系统产品更具超前性，所以Arm必须深谙行业应用的趋势和未来。”Arm物联网兼嵌入式事业部副总裁Mohamed Awad曾公开表示，受限于“缓慢的产品设计”、“效率低下的软件开发”以及“缺乏规模化”等因素，全球物联网行业的发展速度仍不够快。在去年的“Arm DevSummit技术大会”上，Arm发布了Arm物联网全面解决方案(Arm Total Solutions for IoT），该方案主要由三部分组成：其中Arm Corstone是一套经过验证且预先集成的IP子系统，能让芯片设计厂商将时间和精力聚焦于产生差异化上；Arm虚拟硬件赋能软件开发与芯片开发并行，使Arm生态系统轻松采用云端开发和持续集成/持续开发；Project Centauri(基于Cortex-M)是Project Cassini(基于Cortex-A)的延伸，能让软件在多个设备上安全运行，具备可移植、重复使用的特点。Silicon Labs从十多年前就开始着眼于物联网。Ross Sabolcik告诉《国际电子商情》，Silicon Labs于2021年将基础设施与汽车业务出售给Skyworks，从而正式转型为纯粹专注于物联网的公司。去年，Silicon Labs推出了三个重磅产品/服务——Sub-GHz片上系统EFR32FG23/EFR32ZG23 SoC解决方案、一体化软件开发工具包(Unify SDK)和全新安全服务定制解决方案。“我们集成化的硬件和软件平台，支持包括Matter、Wi-Fi、低功耗蓝牙、Zigbee、Thread、Wi-SUN、Z-Wave和私有协议在内的多种通信协议。我们在同一系列平台上构建了路线图，可在不同的无线技术之间进行扩展，便于开发者在不同的无线标准之间轻松转换，无需改变开发解决方案的基本原理。”英飞凌提供传感器相关的感知产品、数据安全解决方案、运算的模块和处理器以及工业和互联产品。根据许杰的介绍，英飞凌正在物联网安全芯片、消费类/工业类MCU以及无线连接底层芯片技术方面不断加大研发力度。此外，英飞凌还有意牵头打造全价值链本土生态圈，通过与生态圈合作伙伴的密切协作，助力各类物联网应用场景快速落地。安森美在物联网领域也有新动态——2016年，扩展Sigfox无线互通互联方案到北美市场；2019年，完成对无线通信解决方案提供商Quantenna的收购；2021年，与安富利共同开发了能加速物联网创新进程的新架构。安森美的物联网方案涵盖短距离无线技术(BLE)、Wi-Fi和Green Power™协议)以及远距离通信技术，包括各种Rx收发器、系统单芯片(SoC)和系统级封装(SiP)方案。彭宗良说：“我们的方案适用于对电池使用寿命要求更大的物联网设备，其充分认证的堆栈(ETSI、FCC等)和开发工具有助于缩短部署物联网方案的上市周期。”物联网时代催生海量的定制化，为了能满足各种定制化的需求，行业涌现出一批模组供应商。广和通是国内首家A股上市的物联网无线模组企业，可提供融合无线通信模组、物联网应用解决方案及云平台在内的一站式服务。“物联网通信模组为各类物联网终端提供通信能力，它承载着端到端通信、数据交互的功能，在物联网产业链中发挥着承上启下的作用。”陈绮华补充说。从IP、软件、芯片到模组，物联网企业的产品/服务都不是单一的，这与该行业“碎片化”的特征紧密相关。全面的产品/服务也意味着面临更多的挑战，伴随物联网设备使用量的增加，网络拥堵和网络安全问题日益受关注。趋势四：网络安全问题备受关注
据IoT Analytics数据显示，2022年物联网市场预计将增长18%，达到144亿活跃连接，预计到2025年，全球将有约270亿台联网物联网设备。接入设备激增会带来网络拥堵、网络安全等诸多挑战，物联网产业链玩家该如何妥善解决这些问题？许杰赞同“设备联网数量指数增长会带来更多物理连接和连接协议挑战”的说法。为了更好地解决这类问题，英飞凌积极推动Matter、OLA等协议层的发展。他说：“Wi-Fi从2.4G、5G到6G频段的演进，能给Wi-Fi 6带来OFDMA、Multi-user等功能，在提升单路由器下的用户挂载量的同时，还能保持高速率。”“在联接赋能IoT的‘I’方面，系统架构师可以有许多选择——从工业环境中普遍存在的有线连接方案，到消费领域中流行的无线方案，他们必须考虑数据速率/范围/吞吐量、支持的拓扑结构、安全性和能效等属性，关键是要为预期的应用选择最佳方案。”彭宗良说。广和通陈绮华解释说，对于不同速率要求的场景，可采用网络切片技术——将一个物理网络切割成多个虚拟的端到端网络，每个虚拟网络之间，包括网络内的设备、接入、传输和核心网，都是逻辑独立的，任何一个虚拟网络发生故障，都不会影响到其他虚拟网络。采用这样的自智网络，能满足优先级高的应用需求。“网络切片、布局5G专网等，能缓解5G网络拥堵，可以满足广域低功耗、中低速的应用覆盖。”物联网安全不应局限于提高智能设备的安全性能上，在处理由物联网设备的海量数据时，也需要合理的法规和完善的管理方案，来确保能及时发现风险，在危害发生时准确定位和快速恢复。随着更多电子设备具备联网功能，从政府、企业到个人都更聚焦物联网安全。尤其是去年9月1日起，中国开始实施《中华人民共和国数据安全法》，法律条例的落地对物联网安全提出了更高的要求。马健分析称，伴随人工智能(AI)的快速发展、云原生DevOps开发方式在数据中心之外的设备迅速扩展，越来越多大规模设备和计算的部署，标志着物联网行业来到了一个明显的拐点——支持和管理潜在巨大规模的物联网部署，所需的必要技术已经达到了成熟的临界点。物联网的规模正加速扩大，它将驱动一个全新的经济。Arm的生态系统为开发者提供了一个体验一致和无缝开发的基石——标准化，让他们得以把时间花在创新上，而不是整合或解决不兼容的问题上。标准化必须涵盖物联网功能的基本要素，其中“安全”是重中之重。据《PSA Certified 2022安全性报告》预测，随着全行业协力解决数字化转型进度与确保生态系统安全性速度之间的滞后，2022年将成为确保物联网安全的一大转折点。物联网安全性已迈过早期采用阶段，其未来的演进方向非常清晰——安全是根本基础，而非可有可无。Arm从认证标准、架构创新、IP实践、软件赋能等方面来助力物联网产业安全达标。许杰从智能硬件产品角度介绍说，针对中国物联网市场，英飞凌联合阿里云推出了定制的OPTIGA™ Trust M2 ID2安全芯片，ID²为每一个IoT设备提供唯一的身份标识，并基于ID²提供双向认证服务，为IoT设备提供云端可信根，基于可信根为上层业务提供可信服务，从源头确保IoT设备的合法性和数据的安全性。“大多数消费者错误地认为，安全性已经预置在其购买的物联网产品中了，但事实并非如此。” Silicon Labs首席安全官Sharon Hagi指出，“许多物联网设备制造商和供应商尚未采用或者实施相关的安全标准，这就造成了像智能电器、医疗设备和婴儿监控的摄像头被黑客入侵、人们的隐私受到侵犯、数据被盗等等。据研究人员估计，在40.8%的智能家居中至少有一个设备容易受到攻击，这是需要迫切关注的严峻形势。”Ross Sabolcik则认为，消费者在购买智能硬件产品时会有很多期许和需求，而且每个消费者的着眼点还各不相同。对于一家芯片企业，所能提供的解决方案则主要有两个，一是更加先进和更富创新的技术与产品，二是更加全面的产业生态和合作伙伴阵容。陈绮华表示，搭载了广和通模组的终端设备能够对物联网终端系统进行数据加密，同时也可与区块链技术相结合，从而实现源头可信的数据管控。趋势五：物联网细分应用集体爆发
根据GSMA智库全球物联网市场报告，全球物联市场规模到2025年将达到1.1万亿美元，包括连接、应用、平台与服务，届时商业应用将占据半壁江山。在物联网连接方面，2025年全球移动物联网连接数将达18亿，工业物联网连接数将达到138亿，其中有63亿在亚太地区，占总数的65%。Ross Sabolcik表示，在2022年及以后，具有更高互操作性、可靠性、安全性以及对泛在人工智能/机器学习(AI/ML)提供支持的物联网通信协议，将会得到业界的青睐。“Matter标准将加速推进多种物联网应用的互联互通，它提供跨物联网网络、生态系统和设备的互操作性、可靠性和安全性的特性，它是一种建立在现有IP连接协议之上的连接标准，可实现跨物联网系统(包括嵌入式设备、移动App和云服务)的无缝通信。”许杰透露说，英飞凌科技安全互联系统事业部在大中华区规划了43个关注的场景，覆盖了工业、消费和安全场景。大中华区作为全球最活跃的市场，英飞凌会关注更多新兴运用，如AR/VR、机器人等。彭宗良看来，未来5年IoT主要应用在工业自动化、智能家居/城市、自动驾驶汽车、IoT零售、农业和可穿戴设备，安森美会为智能电源和智能感知技术的每个增长应用提供全面的方案。另外，他介绍说，市场上不乏有好的创意、产品和方案，由于IoT的应用非常多，需要完善的生态系统，把不同的应用整合进通用APP。5G技术重构了无线网络架构，是行业数字化转型的重要技术支撑。FWA(Fixed Wireless Access，固定无线接入)作为赋能工业智能制造、智慧医疗、消费级联网等场景的重要终端应用，其未来的发展不容小觑。GSA报告显示，截至2021年底，全球4G/5G FWA用户数超过6500万。陈绮华指出，广和通十分重视FWA行业的机会，推出了多款适用于FWA的5G模组，在射频结构、上下行速率、MIMO设计上来解决FWA联网问题，此外还推出了针对FWA的整体解决方案。趋势六：基于物联网的供应链管理系统更有市场
近几年来，新冠疫情、国际关系危机，给全球供应链带来严重冲击。从硬件层面来看，物联网设备离不开各种芯片、元器件/模组，因此会受限于半导体供应链。但同时，物联网也能降低供应链危机，让供应链尽量少遭破坏。Ross Sabolcik分析了全球物联网企业的供应链管理，他坦诚地说：“全球半导体产品短缺超出了电子信息产业，这样的新闻已经充斥在各种社会性和行业性媒体上，从汽车交付的延迟到消费产品涨价等等，其影响已逐渐渗透到我们的日常生活当中。尽管业内有很多消息说明情况正在缓解，但是全球主要晶圆代工厂的产能仍然十分紧张。芯片短缺彰显了半导体产业在全球经济中发挥的关键作用，这迫使物联网参与者适应并提供新的方法来满足客户的期望。我们需要与客户携手合作，确保能优先了解客户的需求，然后再继续投入产品开发。”实际上，物联网也能为芯片短缺提供创造性解决方案。物联网设备可以收集数据来防止供应链中断，其在线监测、实时数据共享/分析等能力，帮助制造商更好地适应供应链的变化。经过本轮缺芯潮后，更多的企业选择基于物联网的供应链管理系统，未来相关的创新解决方案将更有市场。新闻来源：国际电子商情，文中所述为作者独立观点，不代表icspec立场。更多精彩资讯请下载icspec App。如对本稿件有异议，请联系微信客服specltkj。
