随着物联网被明确定位为中国新基础设施的重要组成部分，成为支持数字经济发展的关键基础设施，其碎片化、安全风险和高成本将成为未来大规模发展的关键问题。本白皮书从用户和供应方面分析了物联网三个核心问题的需求，总结了关键环节的发展现状和问题，提出了有针对性的战略建议，希望与行业同事分享成果，寻求发展，讨论未来！
一、 物联网发展最新趋势
(一)物联网全球连接数持续上升，工业物联网未来将居上
根据 GSMA 发布的《The mobile economy 2020(2020 年移动经济)报告显示，2019年全球物联网总连接量达到 120 亿，预计到2025 年，全球物联网总连接量将达到 246 亿，年复合增长率高达 13%。2019年，全球物联网收入为 3430 亿美元(约人民币 2.4 万亿元)预计到2025年将增长到1.1万亿美元（约人民币7.7万亿元)年复合增长率高达 21.4%。全球物联网连接数高达30%，2019年 36.3 亿，其中移动物联网连接比例较大，已从 2018 年 6.71 在2019年底增长到 10.3 亿一。到2025年 ，预计中国物联网连接数将达到 80.1 亿，年复合增长率 14.1%。截至2020年，我国物联网产业规模已突破 1.7 万亿元，十三五期间物联网总体产业规模保持 20%的年均增长率。
物联网连接数结构将发生变化。消费物联网由于受众基础大、用户需求相对单一、支持技术成熟、产品种类多样等特点，取得了先发优势。智能锁、智能扬声器、可穿戴等智能家居产品占据了消费者或以消费者为最终用户的大部分连接数。然而，随着物联网渗透到各个行业的加速，行业信息化和互联网水平的不断提高，工业物联网连接的比例将加快。GSMA Intelligence 预计2024年工业物联网设备的数量将超过消费物联网设备的数量。2019年，工业物联网和消费市场占中国物联网连接数量的一半。预计到2025年，物联网连接数量的大部分增长来自工业市场，工业物联网连接数量将占整体 61.2%。根据不同咨询公司的预测统计，智能产业、智能交通、智能健康、智能能源等领域最有可能成为产业物联网连接数增长最快的领域。
由于内部支撑能力和外部环境的双重影响，物联网的持续快速增长和比例变化。
在外部环境方面，一是全球新冠肺炎疫情加快了物联网的应用。物联网技术广泛应用于新冠肺炎疫情期间的远程诊疗、智能零售、公共场所热成像体温检测、智能社区和家庭检测、疫情期间的交通管制、物流供应链、应急灾备、信息溯源等场景。虽然目前全国疫情防控取得了重大成果，但海外疫情爆发的增长趋势仍在继续。在疫情防控规范化的情况下，加快恢复生产生活秩序，统筹推进疫情防控和经济社会发展，有效应对外部环境的变化，需要物联网技术和应用在民生经济中发挥深远作用。二是 2020年 国家发改委正式明确了新基础设施的范围，物联网成为新基础设施的重要组成部分。物联网从战略性新兴产业定位下沉为新基础设施，成为数字经济发展的基础，进一步提高了重要性。国家各部委高度重视物联网新基础设施的发展，工业和信息化部正式明确了新基础设施的范围。
就内部支撑能力而言，一是 5G R16 标准冻结，从技术层面支持物联网全场景网络覆盖。同时，物联网网络基础设施建设加快，5G、LTE Cat1 重点推进蜂窝物联网网络部署，成为大规模物联网应用的加速器，稳步推进新网络基础设施的传统基础设施“数字 ”、“智能 ”升级。二是行业需求迫使物联网支持技术加快商业化进程。随着物联网行业渗透的加快，工业、医疗、交通等行业的应用对物联网的支持能力提出了新的要求。边缘智能、计算网络、意图网络、人工智能等与物联网的结合迫在眉睫。
(二)物联网长期发展呈现三大趋势
产业融合促进物联网形成“链式效应”。工业物联网的进一步发展对产品设计、生产、流通等环节的交流提出了新的需求，“物联网 区块链”（BIoT）它为企业和相关企业之间的联系提供了重要的途径。链效应主要体现在两个方面：一是基于 BIoT 完成产品某一环节的链式信息交换，如产品出厂后物流状态的全过程可信跟踪。二是基于 BIoT 不同企业之间更广泛的价值链共享，如多家企业协同完成复杂产品的大规模出厂，涉及设计、供应、制造、物流等不同部件的协同生产。
智能化促进了物联网部分环节的价值突出。首先，随着物联网应用行业渗透的不断增加，对实时数据分析、处理、决策和自边缘智能需求也在增加。IDC 相关数据显示，未来50%以上的数据需要在网络边缘进行分析、处理和存储。边缘智能的重要性得到了广泛的关注，行业正在积极探索边缘智能能力的提高和云边缘的协调发展。第二个是业务侧，根据 GSMA 最新预测显示，到2025年 ，物联网上层平台、应用和服务带来的收入比例将高达物联网收入的 67%，成为价值增长最快的环节，而物联网收入比例仅为 5%。因此，物联网数量的指数级增加，以服务为核心、以业务为导向的新型智能业务应用将得到更多的发展。
互动促进物联网“可定义基础设施”与上层应用形成闭环迭代。“可以定义物联网基础设施”是指用户可以根据自己的需要定制物联网软硬件基础设施的支持能力。可定义的基础设施包括基础设施资源池，以满足不同行业的需求，提供全面的应用开发管理、网络资源调度、硬件设置等共同支持能力。目前，运营商和其他企业已开始探索以业务需求为导向的网络基础设施的自动配置能力，如意图网络、计算能力网络等。可定义的基础设施有助于降低物联网应用开发的复杂性，促进物联网的大规模应用扩展，而物联网的大规模应用扩展反向促进可定义基础设施的持续升级、能力的完整性和集成，形成闭环迭代，实现能力的螺旋上升。
(3)不断整合和探索不同应用场景的基础设施
物联网基础设施的整合和探索已经进入了一个新的阶段。自2015年 以来，物联网基础设施的整合和探索从未停止过。在智能路由器、智能可穿戴终端开发智能硬件的第一阶段，以一般物联网平台和操作系统为第二阶段，但由于行业技术成熟度、行业规模应用、硬件兼容性和标准化薄弱等因素，前两阶段的整合探索没有显著效果。随着物联网领域的应用探索和市场教育的日益充分，物联网基础能力整合的需求越来越迫切，以物联网网络基础设施为代表的第三阶段已经开始。
物联网网络基础设施的整合已经演变成为空间和天地的一体化。网络基础设施的整合并不是一夜之间就能实现的。2015年之前，物联网网络专注于传统网络的增强和应用，2015年至2018年物联网专有网络的突破和局域网的改进，为物联网网络的整合奠定了基础。自2018年以来，物联网网络基础设施已开始向跨技术整合和场景全覆盖方向发展。移动网络（蜂窝物联网、非授权物联网）、局域网、卫星网络、无人机和热气球共同建立全球物联网网络基础设施，随时随地为物联网的全球应用提供可靠的访问。
蜂窝物联网络协同发展成为网络整合先行者。蜂窝物联网网络是基于蜂窝移动通信技术的物联网网络，因覆盖场景不同，主要涵盖面向大部分低速率应用的窄带物联网（NB-IoT，Narrow BandInternet of Things） 网络，面向中速率和语音应用LTE Cat1 网络，面向更高速率、更低延迟的 5G 移动网络。2020年5月，工业和信息化部发布《关于进一步推进移动物联网全面发展的通知》和《关于全面推进移动物联网的通知》（NB-IoT）建设发展通知重点布局 NB-IoT 网络不同，新通知明确要求建立 NB-IoT、LTE Cat1、5G蜂窝物联网网络系统协调发展，蜂窝物联网整合期加快。
（4）物联网互联网从企业侧利益互补转向用户价值
到目前为止，物联网互联网已经经历了三个阶段，第一阶段主要是由国际巨头和联盟领导的。主要针对许多连接协议，如 Zigbee 物联网通用语言 dotdot，蓝牙推出蓝牙 Mesh，试图解决各种设备之间通信语言不一致和短距离技术多样性的问题。Thread、苹果 Homekit、高通 AllJoyn、谷歌 Weave 等，试图建立与各种协议相兼容的物联网应用框架。但各大巨头自力更生，难以区分，行业接受度相对较低，发展进程缓慢。
互联网交流的第二阶段主要是互联网生态下的跨类别互联网。随着国内巨头进入物联网并推出物联网发展战略，物联网供应侧产业实力加强，电信运营商、设备供应商、互联网解决方案供应商、垂直行业巨头推出自己的连接协议或连接平台，整合不同类型的终端统一访问，如中国移动 And-Link、中国电信 elink、联通Wolink、华为 Hilink、小米 MIOT、海尔 U 等，由于推广对象是企业自身生态系统下的跨类别整合，可以在市场利益驱动下快速实现互利共赢，相对容易操作，短时间内形成多种互联网“小生态”。
互联互通的第三阶段以用户价值为竞争对手。目前阶段正处于从第二阶段向第三阶段的过渡期，用户价值成为互联互通的核心。围绕用户需求的互联互通模式，如全屋智能、用户主动服务推送等开始出现，甚至在疫情期间围绕用户需求的封闭生态部分开放。苹果和谷歌进行了一些互联合作，用蓝牙跟踪新冠肺炎疫情的传播痕迹。
(5)物联网群智能和开源模型两种生态拓展模式齐头并进
集团发展和集团智能生态集成的出现。鉴于物联网固有的碎片化问题，近年来，巨头企业通过建立自己的生态探索解决方案，但由于自身产品和合作企业的局限性，难以建立具有竞争优势的物联网生态。鉴于这种情况，行业多企业生态集团，扩大集团智能发展趋势，智能家居应用首当其冲，由于消费者价值需求的变化，促进智能家居从单一品牌不同产品到跨品牌、跨行业智能演变，包括华为、小米等终端企业与其他互联网企业、电信运营商、传统家电制造商，成为扩大集团智能的典型代表。例如，华为与京东建立了云对接，使华为终端产品（手机、路由器、可穿戴设备等）与京东全系列智能硬件连接；同时与垂直行业家电行业、水净化行业、照明、家用机器人、房地产企业等合作，共同建立全屋智能解决方案。
加强联合开源和开放模式。Eclipse 基金会的物联网业务调查显示，开源在物联网中很常见，60%的公司将开源纳入其物联网部署计划。目前，促进产业发展的方式有两种，一种是市场驱动联合开源生态建设。2019年底，亚马逊、谷歌、苹果等巨头合作成立CHIP（Connected Home Over IP）小组，由 Zigbee 联盟领导，开发开源，制定新的智能家居连接标准，允许各种硬件直接与互联网连接，提高兼容产品开发的便利性，获得亚马逊 Alexa、苹果 Siri、谷歌 Assistant 支持主流智能助手和平台。“模型”工作已经进行了。随着终端开发和信息交换需求的加剧，模型研究已成为一个新的热点。信息模型将被打败打破不同设备、软硬件平台、操作系统和网络环境之间的信息岛提供解决方案，基于统一的建模架构和标准化的语义字典，实现信息的标准化表达和流动，为异构实体对象的信息交互提供技术支持。物体模型是一种信息模型，开放平台数字抽象特定型号的终端，统一描述终端状态、终端档案信息和终端功能服务于物体模型，可以实现平台上不同制造商终端的无障碍访问。
目前，主流物联网开放平台已开始支持模型功能。国际标准化组织 Zigbee Alliance、Bluetooth、OCF、oneM2M、OMA、W3C所有这些都在构建组织内部的物体模型。为尽快构建集成模型，形成统一的模型描述，ODM（One Data Model）联合国际巨头企业正在推进相关工作，并发布了第一版的标准。在国内标准化方面，中国通信标准化协会正在积极推进信息模型和物体模型的标准化，国内主要物体模型推广企业，包括信息研究所、电信、移动、阿里、华为、腾讯联合推进统一物体模型和信息模型的标准化，讨论企业物体模型统一为多重相互认可的物体模型框架，帮助构建集成物体模型生态。在工业实践方面，中国电信、中国移动、阿里巴巴等物体模型的生态和应用主要应用于智能生活、智能城市和智能公园。
(六)加强物联网安全推进，部分国家监管从自愿向强制过渡
随着物联网大规模应用的不断实施和物联网安全事件的频繁发生，物联网安全已成为用户决定是否部署物联网应用的关键因素，对物联网的进一步大规模扩张产生了重大影响。政府和物联网行业巨头都非常重视物联网的安全。2018年 前，物联网安全战略以自愿和政策文件的形式推广。2018年以后，主流国家战略发生了重大变化，国家对物联网安全的监督更加强制性。通过《物联网网络安全改进法》，美国要求政府采用物联网设备，必须遵守安全建议，并对向政府提供物联网设备的承包商和经销商采取漏洞披露政策。日本自2019年以来一直在全国范围内发展“面向物联网清洁环境的国家行动”，强制测试国家物联网终端设备的安全性，而不通知设备所有者。英国发布了《消费物联网设备行为安全标准》第13条，以促进安全认证。建议物联网产品和服务零售商只销售具有安全认证标签的消费物联网产品，然后将 13 条中的 3 条纳入立法。
综上所述，全球物联网正处于快速发展的关键时期，市场潜力也得到了行业的广泛认可。从核心技术支持和关键特点来看，物联网的规模将经历三个发展时期。
第一阶段:爆发初期。从 2016年物联网专有网出现，巨头纷纷进入物联网，到 2020年 5G 网络加快部署，巨头扩大物联网生态，产业规模连接效果显著，物联网与新技术整合，物联网具有较强的产业能源和市场预期，但受成熟产业探索需要时间培育、供需平衡需要磨合、供给侧互补需要双赢合作等因素的限制，物联网将长期处于爆发前夕。
早期爆发的关键特点主要体现在供给侧拉动上。物联网部署实施的要素（包括相对成熟的案例参考、基本安全保障、可接受成本等）基本具备，部分行业初步实现了规模和局部互联。
第二阶段：爆发期。经过长期的产业和市场培育，供给侧和需求侧基本平衡，更多的行业边界开始模糊，水平数据流通范围增加，产业收入数据价值，物联网部署实施要素逐步完善，高价值应用开花，物联网基础设施实现局部整合。
第三阶段：全面爆发期。需求侧已成为推动物联网的主要力量。物联网应用需求与基础设施解决捆绑，建立一般、可定义、统一的基础设施，普及积木物联网应用建设模式，实现基础设施和应用的循环迭代，具有持续升级的能力。
目前，物联网产业仍处于爆发初期向爆发期的过渡阶段，爆发初期将持续数年。物联网的大规模加速发展必须解决三个发展问题：碎片化、安全和成本。
二、物联网碎片化整合探索进展及问题
根据微软，物联网存在先天性的碎片化问题《IoT Signals(物联网信号)研究报告显示，想要更多利用物联网的公司认为，最大的障碍是复杂性和技术挑战。物联网赋予不同行业转型升级，应用场景和需求碎片化导致物联网终端异构、网络通信方式多样、平台众多、设备和产品互联互通和可操作性差。
(一)物联网碎片化需要解决的问题
从用户侧看，端侧需要物联网产品使用更加便捷，终端可即插即用，软件自动升级；物联网产品购置不受限于品牌及终端类型，实现“即用全联动”。网络侧需要“网随人/物动”，网络配置自动适应终端变化和业务需求；所有终端产品都可以随时随地稳定、快速地访问物联网网络。应用服务侧的应用效果显著，可以解决企业的实际生产经营问题，显著提高生产经营效率或降低成本；用户可以通过统一的服务入口实现全联通呼叫和管理。
从供给方面看，行业正在推进一系列探索，主要包括：1）终端智能化、软硬件解耦、终端与制造商/服务提供商松散耦合、终端与云协调；2）提高网络覆盖率和智能化水平，互补整合网络技术，支持多类应用场景需求；3）基础数据、软件、模型等资源横向开放；4）深度智能赋予物联网各个产业环节，拓展个性化、定制化的高价值服务。
（二）eSIM 技术实现终端与运营商的解耦
eSIM 技术提供远程下载、激活和配置空中信用卡，并自由切换不同的运营商。无差异 eSIM 避免终端制造商购买不同要求的物联网卡，有助于解决供应链的碎片化。eSIM 使用世界上唯一的标志EID 作为 eSIM ID，可统一“接口”，提供无缝的物联网连接服务。
国际上 eSIM 已实现大规模应用。 全球主流运营商、设备制造商、卡商等企业eSIM 技术的研究探索和应用范围不断深入，推出一系列商用产品，广泛应用在智能汽车、智能水表等多个领域。美国早在2014 年推出 eSIM 解决方案“Global SIM”，并将其应用于智能汽车领域；日本软银于2017年建立 eSIM 平台布局在全球范围内，有助于新物联网产业的发展；2016年，欧洲沃达丰与捷德合作推出 eSIM 管理解决方案，重点发展智能汽车业务；2018年，捷德、宝马、英特尔、德国电信联合开发并提出使用 eSIM 为用户提供娱乐和信息服务的管理方案；2020年，俄罗斯在 的帮助下ERA GLONASS 强制使用新车eSIM 的 eCall 系统。
目前国内 eSIM 业务发展仍处于初期阶段，集中在小规模应用中。eSIM 独立码号和可穿戴设备“一号多终端”商业化，其他领域仍处于探索阶段。2019年，中国移动依托物联网公司独立开发了多种私人解决方案eSIM 模块和芯片计划用于车联网、智能消防等领域；2018年，中国联通、宝马、大众、沃尔沃等汽车公司eSIM项目合作与对接，以及越来越多的汽车公司完成调试工作；2018年，中国电信推出 eSIM 技术智能管道模块作为电信建设物联网整体服务的基础；2019年，工业和信息化部批准中国联通开展物联网等领域 eSIM 技术应用服务。
国内 eSIM 业务发展仍面临诸多问题。eSIM 实际应用进展缓慢，与规模应用还有很大差距。eSIM 产业成熟度低，产业规则不确定，产业链各方角色定位和商业模式博弈突出，三家运营商倾向于解决方案和应用场景不一致，缺乏业务推广理念和产品设计指导原则；二是 eSIM 标准化、政策导向不足，目前存在不同eSIM 技术规范，行业主管部门对 eSIM 推广应用一直持谨慎态度，目前智能穿戴领域只开放。
(三)操作系统三条路径同步发展，适应多元化终端需求
物联网操作系统是向下协调和控制软硬件资源，为开发者和用户提供统一接口的重要环节。由于物联网终端复杂多样，硬件标准化尚未实现，物联网操作系统产品也非常丰富，以满足不同的应用和功能需求。典型的物联网操作系统如图 5 所示。
物联网操作系统有三条发展路径。自物联网发展以来，操作系统有三条发展路径。一是谷歌 android wear、苹果 watchOS 和tvOS 通过智能手机/PC 操作系统试图适应物联网的需求，但这些操作系统很难确保功耗、可靠性和其他性能的优化。第二，在传统的嵌入式实时操作系统中添加 CoAP、MQTT物联网功能等典型代表 FreeRTOS、RT-thread、Contiki 等，这种操作系统功耗低，可靠性高，但缺乏应用生态系统，需要时间逐步建立和改进。上述两条路径的操作系统是基于现有操作系统的改造，提出较早，但由于物联网应用碎片化、物联网应用和服务规模不足、巨型硬件终端份额低，应用提供商不愿投入更多的开发资源、产品和生态成熟度低，导致物联网操作系统需求不高，行业布局热情不足，虽然在智能家居、可穿戴设备、智能城市等领域，但总体发展仍然缓慢。随着大量异构终端的访问，物联网操作系统的紧迫性开始增加。近年来，第三条发展路径，即物联网专用操作系统，支持可伸缩性、可伸缩性、实时性和可靠性，可以更好地满足物联网的应用需求。
提高资源配置和调度效率。如阿里 AliOS Things、Link Edge、 阿里云和谷歌Android Things、Fuchsia、谷歌云。提升资源配置和调度效率。如阿里的 AliOS Things、Link Edge、阿里云和谷歌的 Android Things、Fuchsia、谷歌云。
物联网操作系统的发展仍然需要时间。首先，消费者的使用习惯，如新操作系统与现有成熟、主流操作系统应用软件的兼容性仍需要解决；第二，操作系统不是单一产品，涉及整个生态系统建设，但新的生态环境建设仍需要时间、应用和开发者，除了与硬件制造商建立联盟，争取现有应用商店服务提供商的帮助和支持，建立更清晰、互利的商业关系。
（4）以基础网络为核心，建设人工混合网络基础设施
物联网一体化网络基础设施研究启动。2020年 2 月，国际电信联盟无线电通信部门（ITU-R，International Telecommunication UnionRadiocommunication Sector） 2030 和 6G 研究工作。6G 愿景是一种智能服务和应用，具有泛在、无线、智能等特点，可提供无缝覆盖的泛在无线连接和情境感知。6G 将突破地面网络的限制，实现地面、卫星、机载网络和海洋通信网络的无缝覆盖，即空地一体化通信网络。
2018 9月，美国联邦通信委员会提出 6G 使用太赫兹频段，6G 基站容量可达 5G 基站 1000倍。韩国通信与信息科学研究院于2019年4月正式宣布开展 6G 研究成立 6G 研究小组。日本计划在2030年制定 “后 5G”(6G)综合战略。芬兰率先发布了世界上第一个 6G 白皮书， 6G 系统展望愿景和技术应用。2019年11月，中国成立国 6G 技术研发推广工作组和总体专家组。华为和电信运营商开始研发 6G 技术。
以基础网络为核心，探索网络与人动统一的网络基础设施
一是基础 NB-IoT 通过卫星提供全球无处不在的 与天基卫星网络的融合NB-IoT 网络主要用于农业、交通、航海、应急等领域，涵盖海洋或山区。玩家主要是初创企业，如美国 LigadoNetworks、卢森堡 OQ Technology，它将与运营商蜂窝网络竞争。二是基础蜂窝网络与空基网络无人机/热气球的融合。国际巨头主要探索蜂窝网络，无人机和热气球作为网络布局的热点覆盖，如 Facebook 开展 Project Aquila，探索蜂窝网络 无人机空天网络覆盖；Google 设立 Project Loon，利用高空热气球为偏远地区提供电信服务。三是地基蜂窝网络与非地面网络的融合。5G R16 版本研究5G 空口与非地面网络的融合，R17 将研究 NB-IoT/eMTC 与非地面网络的集成，包括 5G NR 加强标准化工作，支持非地面网络访问—卫星和高空平台，并将为 NB-IoT 和 eMTC 准备引入卫星支持。2020年8月，联发科基于标准 NB-IoT 芯片开发了支持卫星功能的设备，成功建立了与商业地球同步的双向链路，进一步促进了物联网业务的全球覆盖。
（五）IPv6 与物联网携手推动万物互联网
IPv6 有助于大规模发展物联网。随着物联网的发展。“万物互联”的演进，IP 地址需求也呈指数级增长，传统 IPv4 地址资源耗尽的问题日益突出，IPv6 与物联网的融合探索将成为必然趋势。IPv6 地址资源巨大，可支持 340万亿地址，完全满足物联网大量节点识别需求。物联网设备不需要像 一样IPv4 可通过平台直接从网络转发。IPv6 引入了检测节点移动的特殊方法，可以很好地支持移动性，满足物联网移动终端的应用需求。第三， IPv6 支持根据传输数据特性调整动态网络服务质量水平，实现对物联网不同应用需求的精细服务质量控制。
物联网 IPv6 标准化继续推进。国际互联网工程任务组（IETF，The Internet Engineering Task Force）与国际电信联盟（ITU，International Telecommunication Union）标准组织一直在研究和制定物联网IPv6协议标准。ITU-T SG13 研究IPv6 对下一代网络(NGN，Next Generation Network)的影响，IETF 6LoWPAN（IPv6 over Lowpower Wireless Personal Area Network）、RoLL（Routing Over LowPower and Lossy Networks）、CoRE（Constrained Restful Environment）3 个工作组进行物联网 IPv6 网络研究。6LoWPAN 工作组主要研究如何 IPv6 协议适用于低速无线域网IEEE802.15.4MAC 层和 PHY 层层协议栈；RoLL 工作组主要研究低功耗网络中的路由协议，制定各种场景的路由需求和传感器网络的路由协议。CoRE 工作组主要研究资源有限网络环境下的信息读取控制，旨在制定轻量级应用层协议 CoAP（Constrained Application Protocol）。
中国物联网 IPv6 升级改造取得初步成果。物联网 IPv6 升级改造涉及多层次，其中网络改造推广最快，其次是云平台，物联网终端最慢。一是网络基础设施全面支持 IPv6。LTE 网络和固定网络 IPv6 升级改造全面完成，三大运营商在全国30个省份完成的 LTE城市网络 IPv6 改造，实现骨干直接联点 IPv6 互联互通，北京、上海、广州、郑州、成都等13个骨干网络的所有直接连接都完成了 IPv6 改造，IPv6 网络质量与 IPv4 基本趋同。二是云平台 IPv6转型正处于推进初期。已完成阿里云、天翼云、腾讯云、沃云、华为云、移动云、百度云、京东云等。IPv6 云主机、负载平衡、内容分发、域名分析、云桌面、对象存储、云数据库、应用程序接口（API，Application Programming Interface）网关、Web 防火墙的应用，分布式拒绝服务攻击（DDoS，Distributed Denial of Service）弹性入侵防御系统(IPS，Intrusion Prevention System)等待公共云产品IPv6/IPv4公共云产品平均改造率超过70%，但支持双栈改造IPv6云产品可用域的数量仍然很低。第三，一些物联网终端支持 IPv6。90%的家庭网关和路由器设备可以支持 IPv6，但 IPv6 管理功能薄弱，不支持查看用户信息。目前，未来最大的工业物联网终端基本 IPv6。
IPv6 在物联网上的应用仍然面临许多问题。IPv6 应用适应技术存在问题，IPv6 在设计之初，没有考虑物联网节点能耗、传输带宽等相关技术特点，IPv6 物联网的应用还需要解决解决纸过大、头部负荷过等问题MAC（Media Access Control）地址过长，地址转换困难，报纸泛滥，协议栈复杂，路由机制不合适。二是物联网产品 IPv6 目前物联网智能终端、物联网应用等支持不足IPv6管理的功能仍较弱。三是 IPv6 工业生态尚未建立，鉴于 IPv6 应用价值尚未显现，行业正在使用 IPv6 技术持观望态度。许多企业继续使用传统的网络地址转换技术。一些企业独自在 IPv6 在技术领域，很难在短时间内建立工业生态。
(6)加快基础资源的开放和开放，跨层次整合、集聚效应和物体模型
基础资源的开放和开放呈现出三种模式。鉴于物联网面临着大量数据和数据价值低、业务和复制成本高、设备和产业链合作困难、服务和服务兼容性差的困难，行业在基础资源开放方面进行了三个方面的探索。一个是跨层次的集成。巨头企业通过云集成-设备-连接-应用-业务多层功能，打造综合物联网平台，形成百度天工 等能力组合拳IoT 平台（IoT Hub IoT Parser IoT Device）、阿里云 Link（Link Platform Link Develop Link Marktet）。二是产业链上下游合作和开发者集聚。如阿里云 Link IoT 联合 8 家芯片企业推出“全平台通信模块”，形成上下游合作伙伴生态。亚马逊 AWSIoT 建立了巨大的物联网设备制造商合作网络，打破了物联网应用的硬件兼容性限制。OceanConnect 平台构建开发者社区培训和认证OpenLab 实验室，全球营销平台，扩大应用程序开发人员的生态系统。第三，开发物体模型，实现平台与硬件部署的解耦和一次性开发和批量复制，加快水平数据流，提高数据价值。如阿里巴巴建立的 ICA 物体模型是中国移动基于物体模型的物联网一站式开发工具OneNET Studio等等。目前，跨层次整合和聚焦效应仍然占据，并将长期作为开放和开放基础资源的重要手段。虽然对物理模型的研究已成为一个新的热点，但大规模应用仍需要很长时间。
基础资源平台的集聚效应仍然不足。与国外物联网平台巨头相比，国内物联网平台基础资源的开放集聚水平仍然不高。Software AG、AWS IoT、Azure IoT 等领先平台都建立了一定规模的合作伙伴生态系统。亚马逊 AWS IoT 和微软 Azure IoT 已成为大多数开发者首选的物联网平台，其中 AWS IoT 开发者占 51.8%。受物联网平台开源水平、开发工具和环境、标准协议接口兼容性、生态合作伙伴数量、平台全球化布局水平、应用开发者规模等因素的影响，国内没有合作伙伴和开发者的首选平台。大量的合作伙伴或开发者将与多个平台对接，而不会对单个平台产生粘性。
物体模型的发展处于初级阶段。虽然近年来国际国内标准化组织和工业巨头探索了许多物体模型，但物体模型的实际应用效果仍然不明显，与其他模型的交换仍面临许多障碍。经济内各业务模型的统一、上云合作伙伴的设备模型的整合、经济外各垂直领域生态合作伙伴的物体模型和领先企业的物体模型的开放仍在推进中。虽然国际 ODM、国内通信标准化协会正在促进物体模型的标准化，但物体模型的开放需要通过商业行为来解决，企业需要能够实现双赢的局面。物体模型的标准化需要提取现有物体模型的共同元素。然而，不同物体模型之间的一些元素差异很大，仍然需要开发中间件或软件开发工具包（SDK，Software Development Kit）转换。此外，库存设备的物体模型更新能力不强，新设备仍需长期使用标准化物体模型。在运行和维护方面，物体模型的模块化组合甚至会产生超大的物体模型，这将带来更复杂的设备管理和运行和维护问题。
（七）AIoT 发展基础不断成熟，推动端管云一体化
AIoT 发展的基本环境不断成熟。从供给方面看，一是人工智能芯片、硬件、算法、平台等技术的快速发展和成熟，降低了数据采集、分析和存储成本，降低了使用 AIoT 门槛为多元化应用创造空间。5G 数据量爆发。5G 加强商业连接能力，物联网采集数据规模呈爆炸性增长，提高了对数据高效分析的需求。从需求的角度来看，首先，消费领域的个性化需求得到了增强。进一步提高了用户对智能生活助理和其他产品的体验和便利性要求，虚拟现实（VR，VirtualReality）/增强现实（AR，Augmented Reality）/混合现实（MR，MixedReality）有溢价空间的新技术产品技术产品的意愿，并倾向于尝试智能定制产品。第二，该行业对生产设备和系统的自动化和智能化有着强烈的需求。在劳动力成本增加、转型发展的背景下，该行业更加关注提高生产经营效率和降低成本。第三，智能城市领域有各种复杂的场景，对交通、市政、环保、民生等公共服务有各种需求，“最多跑一次”提高服务效率，加强雪亮工程等安全要求，提供落地应用场景。
不同的企业从不同的切入点加强 AIoT 端管云一体化。一是电信运营商 AIoT 布局主要集中在网络侧，辅以上下延伸，以中国移动计算能力感知网络、中国电信愿望网络等智能网络建设为核心，结合智能终端、平台和业务应用，形成智能产业生态，提高智能运营水平。二是互联网企业 AIoT 布局以平台和软件为核心，基于智能平台、操作系统和应用的软件优势，向下层智能硬件甚至底层芯片发展。第三，设备制造商和工业企业 AIoT 布局延伸到构建平台和解决方案，设备和商业建筑同时延伸到上层，构建平台/各种智能解决方案。例如，华为推出了全栈全场景人工智能（AI，Artificial Intelligence）基于解决方案“鲲鹏 昇腾”双引擎提供世界级计算能力，发布世界上最快的 AI 训练集群 Atlas900，基于升腾的华为云 发布EI 集群服务，与工业合作伙伴共同成立了 15 昆鹏生态创新中心。行业巨头以行业知识为基础，构建智能平台和解决方案，注重关键环节和产品的智能升级。第四，创业企业 AIoT 布局致力于构建平台和解决方案，并延伸到底层芯片。初创企业深入培育各自的优势领域。计算机视觉四小龙专注于安全、金融和零售领域的布局。同质化程度相对较高，差异化布局逐渐反映出来。例如，全国300多家三级医院，思必驰、云知声等企业开始研发专用 AI 芯片，提高计算能力和性能。
现阶段 AIoT 面临着芯片落地难和初级应用智能的问题。一是缺乏杀手级应用场景，AIoT 芯片定位不够清晰；芯片研发投资大，研发周期长，比 慢AI 算法迭代速度；AI 芯片对配套软件和生态资源有很高的要求AI 芯片由英伟达、英特尔和其他巨头控制。第二，以智能家居设备和摄像头为代表的感知智能得到了迅速的推广。然而，目前谷歌、微软、苹果、IBM 都是基于知识图谱的认知智能发展战略。我国迫切需要加快认知智能软硬件研究，实施高价值的三维服务。
三、物联网安全面临新形势和新风险
随着物联网安全风险的增加，许多机构对物联网发展趋势的最新预测表明，安全已成为物联网应用的首要关注。近年来，物联网安全事件频发，智能家居、摄像头甚至电网等重要基础设施受到攻击，影响扩大，导致企业生产和社会运营瘫痪，造成巨大的经济损失。在这种情况下，根据市场研究机构，全球物联网安全市场潜力巨大Markets and Markets 发布的“物联网安全市场”预测数据显示，全球物联网安全市场规模预计将从 2020 年的 125 1亿美元增长到 2025 年的 366亿美元，预计复合年增长率为 23.9%。
(1)物联网安全发展环境的现状及问题
行业从生态、产品和解决方案三个方面切入安全布局。首先，以电信运营商、阿里巴巴、启明星为代表的企业通过建立联盟、建立安全研究基地/安全实验室来创造安全生态。例如，电信天一联盟设立了安全生态推广小组，移动物联网联盟设立了安全执行委员会，并设立了物联网安全创新实验室。中国联通和紫光国微成立了物联网联合创新中心，深入培育安全芯片。阿里通过 ICA（IoT Connectivity Alliance）联盟推动物联网安全芯片分级测试。二是以中兴、奇安信、青莲云等为代表的企业开发安全产品NB-IoT 安全芯片、零信任可信身份和识别安全平台、物联网设备云安全接入网关、终端安全开发套件、物联网终端设备可信执行环境和安全管理系统等。第三，以移动、华为、百度、绿色联盟为代表的企业创建了物联网安全解决方案。如移动安连宝、华为“3T 1M”物联网安全体系结构，阿里一机一密物联网安全解决方案ID2-SIM、百度“终端 网络 OTA 升级”三位一体安全解决方案等。
继续推进物联网安全标准化。国际电信联盟电信标准化部门（ITU-T，ITU-Telecommunication Standardization Sector）、国际标准化组织（ISO，International Organization for Standardization）、国际电工委员会（IEC，International Electrotechnical Commission）、欧洲电信标准化协会（ETSI，European Telecommunication StandardInstitute）制定了物联网安全架构、物联网网关安全、设备安全、加密和系统安全标准。国内工业和信息化部正在推进物联网安全标准体系建设，探讨制定物联网安全分类标准，逐步推进物联网终端、网关、平台企业的安全自检。国家信息安全标准化技术委员会（TC260）中国通信标准协会（CCSA，China CommunicationsStandards Association）推进物联网安全标准化从不同的切入点进行。TC260 重点制定医疗、工业、智慧城市、汽车等行业物联网应用安全标准。CCSA 重点关注物联网基本通信协议安全标准、感知层安全标准(包括嵌入式终端操作系统、物联网网卡等)。M2M 安全解决方案、物联网信息系统安全、智能家居安全标准，目前，已发布的安全相关行业标准和协会标准 63 项（不含车联网和工业互联网相关标准），其中已发布的行业标准 19 项。
物联网安全仍然面临着问题。首先，我国物联网安全政策布局仍不足，物联网安全标准体系尚未发布，安全标准场景针对性不足，产业链各环节安全防护意识不统一，安全防护体系不完善，未形成物联网安全产业联合力量，目前分散。第二，我国物联网安全产业仍处于起步阶段，物联网产业链涉及多个环节，安全建设需要共同推进，缺乏典型的安全解决方案和基准企业场景，需求侧对价格敏感，物联网安全成本接受度差。第三，物联网安全核心终端产业成熟度不高，目前终端安全是物联网安全的首要任务，是物联网安全的基础，终端大量异构，安全能力普遍较弱，一旦损坏、控制或攻击，不仅影响应用服务的安全稳定，导致隐私数据泄露、生命财产安全损害，而且危害网络关键基础设施，威胁国家安全。
(二)新技术融合增加物联网安全风险
大规模应用促进物联网与人工智能、边缘计算、IPv6、集装箱、微服务等新技术新技术，不仅提高了物联网的功能性能，也给传统的安全防护措施带来了新的挑战。典型的表现是：
IPv6 将带来潜在的暴露性安全风险。IPv4 时代，由于地址数量有限，相关技术人员大多采用网络地址转换（NAT，Network AddressTranslation）解决网络地址不足的问题。NAT 给用户分配内网地址而非公网地址，从而将使用 NAT 技术设备“隐藏”站起来。外界看不到设备的内网地址，强制实施只允许通信的安全策略。IPv6 的使用，IPv6 将物联网设备暴露在网络中，NAT只允许传输的通信过滤策略也会消失，这意味着内外系统之间的通信将不再由网络管理。IPv6从公共互联网上直接访问可能导致网络所有内部节点的部署使用，物联网设备将更容易受到网络攻击。
物联网敏捷性的提高带来了相关的安全风险。物联网平台一般引入容器、微服务等技术，以确保应用开发环境的一致性和部署的敏捷性。容器、微服务等技术打破了原有的边界安全战略，带来了新的安全风险。容器技术使物联网平台从“硬”隔离到“软”隔离、微服务将单个应用程序分解为多服务，应用程序之间交互的端口呈指数级增长，增加了数据泄露和相关攻击的风险，导致攻击面显著增加。
物联网边缘计算将扩大分布式安全风险。边缘计算将计算模型从集中云计算推向更分布式的部署，并将网络攻击威胁引入网络边缘。首先，边缘计算节点数量庞大，包括边缘云、边缘网关、边缘控制器等形式的边缘终端，终端复杂性和异构性突出，安全防护策略难以覆盖。第二，由于边缘设施的资源和能力有限，难以提供与云数据中心一致的安全能力，边缘节点数据容易损坏，基础设施软件保护困难。第三，边缘计算将是开放的 API、开放的网络功能虚拟化（NFV，Network Function Virtualization）等技术，开放引入容易将边缘节点暴露给外部攻击者。
物联网开源将安全提升到基础设施水平。Synopsys 公司发布的《2020年开源安全与风险分析》（OSSRA）物联网代码库中的开源代码占总代码的82%。WhiteSource根据《开源安全年度报告》，2019年公开披露的开源安全漏洞数量达到新高，总数为 6100 。与 2018 相比，开源安全漏洞数量增长近 50%，物联网开源软件的安全问题非常严重。开源软件已成为物联网应用软件最基本的软件“砖头瓦块”物联网安全已成为各行各业应用的核心基础设施。
(三)核心技术对外依赖度高，供应链安全问题突出
我国物联网供应链两端弱，中间强。物联网终端侧核心产品严重依赖进口。芯片层面，一是核心 EDA 芯片设计软件被外国巨头垄断，Cadence、Synopsys 和 Mentor Graphics 三大 EDA 巨头占据全球市场份额的60%以上。二是大量中高端半导体材料依赖进口，12 英寸硅片基本依赖进口。2019年，电子特种气体定位率低于20%，半导体光刻胶定位率低于5%，化学机械抛光（CMP，ChemicalMechanical Polishing）抛光液的国产化率小于 10%4。第三，半导体材料的制造工艺至少落后于国际先进水平 2 。目前，中芯国际最先进的量产工艺是 14nm，三星等世界领先企业正在推广 5nm 量产。四是 90nm 以下高端制造设备，如光刻机和高端扫描电镜，高度依赖国外。第五，高精度模数转换器（ADC，Analog to Digital Converter）、物联网核心芯片，如传感器接口芯片和超高射频芯片，基本上都是进口的。根据我国海关统计，2019 年中国集成电路进口额 3040 亿美元，远高于排名第二的原油进口额，在国内进口商品中排名第一。在传感器层面，MEMS 设计软件被 Coventor、IntelliSense 和 ANSYS 等外国巨头垄断。关键材料和关键辅料依赖进口，如美国、日本和韩国的高端聚酰亚胺薄膜。中国有20多个 MEMS 生产线开工率不足 20%，高端设备依赖进口。
网络侧产业优势强。5G 和 NB-IoT 快速推进，已建成全球覆盖面最广的物联网。NB-IoT 和 Cat1 等蜂窝物联网通信芯片国产化率，5G 华为、紫光展锐、联发科在芯片方面取得了全球市场优势。在物联网模块方面，移源通信、日海智能等模块制造商继续位居全球出货量前列，占全球市场份额的一半以上。
平台侧的独立技术需要加强。凭借传统计算机和基础软件的优势，发达国家继续在云计算和大数据处理技术、技术和产品方面占据主导地位。虚拟化方案是 VMware 商业解决方案和 KVM、XEN 开源方案主要用于容器和容器编排技术的开源Docker 和 Kubernetes，微服务框架开源 Spring Cloud 使用领先，数据库基本上是甲骨文 Oracle、微软 SQL server、IBM 的 DB2 等国际巨头的商业数据库和 MySQL、PostgreSQL 等开源数据库垄断。国外先进技术和开源技术广泛应用于中国平台虚拟化、容器、微服务和数据库。虽然国内少数企业通过参与开源基金会、开源社区、主动开源等方式积极参与开源生态建设，如华为的贡献 ServiceComb对阿里的贡献Dubbo华为开始崭露头角GaussDB和阿里OceanBase等待开源数据库已经启动，但总体而言，中国领先的开源项目仍然较少，对开源技术的使用贡献较少，面临着隐性侵权和自身知识产权保护的挑战。虽然各种技术或代码框架和平台名义上是开源的，但它们仍然受到国家法律和行政命令的限制，并随时切断供应的风险。
四、降低物联网成本形成四大推进方式
物联网高成本阻碍规模实施，微软《IoT Signals(物联网信号)研究报告显示，大约三分之一的物联网项目未能通过概念验证(POC，Proof of Concept)在这个阶段，通常是因为成本过高或好处不清楚。试验阶段中断物联网项目的主要原因是规模成本高——32%的企业认为这是他们项目退出的主要问题。物联网要想在更多的行业实现大规模应用，就必须解决成本问题。只有构建便捷低成本的物联网应用生态，真正赋予企业权力，物联网产业才能进一步发展。目前，行业形成了以下四种主要推广方式，即芯片、模块等终端成本、物联网专用网络基础设施等网络覆盖成本、平台建设和平台使用等。
（1）螺旋迭代促进模块成本降低和应用规模发展
NB-IoT 模块价格在运营商在数十亿的大额补贴下，它迅速下降，远远快于其他通信模块。自2017年 以来，中国移动 NB-IoT 模块专项补贴10 亿元，每片最高补贴80%。中国的电信补贴增加了50%到30 元/片。从中国电信到2020年 NB-IoT 物联网模块集采价格，NB-IoT 模块进入 15 元时代，基于移芯通信和芯翼信息平台NB-IoT 2G 物联网模块价格趋于持平。2G 模块花了十多年时间将成本降低到 15 元以内NB-IoT 模块只用了3年就达到了这个水平，未来还有降低成本的空间，形成了价格优势。
NB-IoT 已在多个行业实现数百万量级连接，大规模示范效应有助于减少收入与连接之间的剪刀差。NB-IoT 在水、气、消防、跟踪定位、门锁、电动汽车防盗等领域形成数百万甚至数千万的连接。NB-IoT 起始规模主要归结为：一是大规模连接验证 NB-IoT 技术的成熟度和商业模式的可行性，形成了技术推广和应用的积极循环。二是可复制模式加速 NB-IoT 在其他行业的应用，大规模应用带来收入增加，促进 NB-IoT 使用成本下降。根据中国移动 2019年中期业绩报告，受大规模应用加速的影响，物联网连接增长与物联网收入增长之间的差距正在缩小，“剪刀差”趋于闭合。物联网连接背后的平均收入正在逐渐增加，中国移动物联网用户的平均收入也在逐渐增加（ARPU，Average Revenue Per User）值从 2018 年全年不足 1.14 2019年上半年 元/月已开始回升1.25 元/月。
(二)利用新型低成本网络技术覆盖更多应用场景，实现短期商业化
目前 NB-IoT 薄覆盖和 5G 高成本导致应用场景覆盖有限，需要引入互补的网络技术。网络是物联网发展的核心要素，面临着连接服务质量难以实现、应用场景难以扩展、市场难以盈利等诸多问题。一方面， 2G/3G/4G 与网络相比， 网络，NB-IoT 网络覆盖范围和覆盖质量仍然有限，对覆盖质量要求高、移动性和语音要求的场景支持不足NB-IoT 应用主要集中在低价值公共事业等领域，ARPU低值，影响 NB-IoT 全网向 R14 网络覆盖、功耗、频谱效率、峰值速率、安全性性能的定义。另一方面，尽管 5G 进入建设第一年，但早期主要用于移动互联网增强、消费物联网等高价值应用，限于 5G 应用成本过高，短期内难以渗透到大多数城市的低价值应用中。2G/3G 退网政策明确，原占 50%以上的基于 2G/3G 物联网连接需要中低速物联网网络承接。因此，迫切需要低部署成本、快速应用、强大的产业基础NB-IoT 和 5G 形成补充网络技术，LTE Cat1 正当时成为黑马的发展4G 基站准备就绪，LTE Cat1 行业成熟的优势，有可能在短时间内形成大规模应用。
LTE Cat1 成为新一轮物联网基础设施发展的主力军。与物联网基础设施相比NB-IoT 来说，LTE Cat1 主要面对的是物联网中速率场景。截止 21019年底，国内 4G 基站数量为 544 ，全国提供 LTE Cat1 接入服务的基础设施条件，接近 100%的国家覆盖率将带来更好的用户体验。LTE Cat1 工业基础良好，国内市场主要采用紫光展锐和飞捷技术 LTE Cat1 芯片，国内主流模块公司都推出了自己的 LTE Cat1模组。
在应用方面，LTE Cat1 适用于网络的行业包括 POS 机、智能监控、可穿戴设备、定位器、智能停车、云喇叭、公网对讲、环境管理、共享充电桩、共享充电宝等。LTE Cat4 应用场景重叠很大。从成本上看，最新一期运营商的招标价格 LTE Cat1 模块约35 元/片，与 相比LTE Cat4 模组 60-150 元/片的价格范围，LTE Cat1 模块具有很大的成本优势。LTE Cat1 LTE Cat4 相同，支持 100KM/H 以上移动速度和语音传输，LTE Cat1 市场普遍看好技术实力和性价比，LTE Cat1 商业将促进许多 4G 应用场景的廉价替代有望在各种场景中实现大规模应用，短期内可能成为主要连接技术，形成良性循环，促进成本降低。
以 POS 机应用为例，2019 年，银行共处理电子支付业务 2233.88一亿笔，金额 2607.04 万亿元。其中，移动支付业务 1014.31 一亿笔，金额 347.11 万亿元同比增长 67.57%和 25.13%5。POS 机是移动支付的入口，目前POS机逐渐由2G/3G制式升级为4G的LTE制式，LTE Cat1 大规模平替机会较大。
(3)探索芯片应用成本的开源方法
芯片研发涉及流片，IP 核、工具链、人工成本等高成本因素。28nm 工艺 SoC 芯片的研发成本高达数千万元，包括购买内存控制器PCIe 控制器等外围 IP费用高达 500-1000 万元，EDA 工具版权费大于 500万元，流片费甚至高达1000万元。
开源 RISC-V 可大幅降低芯片开发门槛，显着降低开发成本。
RISC-V 具有开放属性，其策略是建立一个简单的小指令集基础和模块标准扩展，适用于大多数代码，并为不干扰标准指令集核心应用程序的特定扩展留出足够的空间。提供流片验证的基础RISC-V 的开源 IP、开源工具链、开源工艺库、开源 SoC 芯片设计方案直接供企业使用，免除了昂贵的指令集许可费，没有独立设计SoC能力强的企业可以使用第三方 IP或者设计服务公司开发 RISC-V 设备，提高设计验证效率。RISC-V 指令集高度适合物联网碎片化市场。与手机、PC 和服务器芯片一样高，不同于目前最流行的 Arm 架构，一些中小企业可以从实际应用开始RISC-V 指令集中添加新的指令来完成芯片开发，以满足特定。
RISC-V 阵营不断壮大，影响力不断提高。RISC-V 市场之所以能在 2016 短短几年内实现递进式发展，不仅具有自身的灵活性和开源优势，还具有强大的生态建设团队。RISC-V 基金会拥有500多家会员单位，包括半导体设计制造公司、系统集成商、设备制造商、军工企业、科研机构、大学等组织，包括 EDA 工具、IP 成员中包括供应商、设计服务、晶圆OEM、芯片制造商等，许多龙头公司都支持RISC-V。目前，美印等国家和其他国家正在努力促进当地 RISC-V印度甚至会 生态发展RISC-V 被列为国家指令集。中国先后成立“中国 RISC-V产业联盟”和“中国开放指令生态系统(RISC-V)联盟”，2018 年RISC-V 基金会成立了中国顾问委员会RISC-V 目前 基金会教育应用推广战略提供指导RISC-V 基金会在中国的影响力不断扩大，覆盖了 25 以上的组织。
中国 RISC-V 生态软硬能力需要并进。RISC-V 上面只有 GCC、Linux 等基本软件缺乏系统级软件的支持，需要各国完善系统软件的开发。国内芯片企业大多重视 RISC-V 硬件架构，使用 RISC-V 的设计集成整合，打造自己的 IP 对外销售，国内少数真正使用 RISC-V 做自主 CPU 设计企业仍以低端物联网芯片设计为主，高端芯片硬件设计较少，如平头哥玄铁 910、华米科技黄山 1 等RISC-V 芯片。RISC-V 系统软件开发需要强有力的财政支持和时间沉淀，但缺乏与芯片性能密切相关的系统软件和工具，将严重影响 RISC-V 的布局迫切需要国家投资和推广 RISC-V 系统软件项目研发。
(4)通用和垂直平台演化出三种主流模式回笼成本
平台建设和使用成本高是物联网规模推广的重要瓶颈。从水平上看，物联网行业的长尾效应明显。一个平台不可能覆盖所有的应用场景，需要根据需要建立多个平台；垂直来看，产业链长，需求多样，对物联网平台的功能和服务要求多，平台建设和运营维护需要大量的资金和人力。目前，大多数平台长期亏损，仍在探索盈利模式。IDC 预计中国物联网平台支出将保持 13%的年均复合增长率，2021年中国物联网平台支出将达到 62.2 亿美元(约419.7 亿元人民币)将在世界各地排名第一。
在物联网发展的早期阶段，主要是大规模的连接和接入。连接和设备管理平台是核心。目前，有规模效应的头部平台。如移动 OneLink 已成为世界四大连接管理平台之一。截至2019年底，华为云 IoT 物联网平台连接超过 2.8 亿，覆盖 50 多个行业。然而，物联网业务场景分散，长期处于加速扩展期。为了支持应用程序的加速，应用程序使能平台 AEP（Application Enablement Platform）到 2024 年，物联网平台的应用使能平台比例将达到 53%6。从 2018 年开始，物联网平台进入 AEP 主要洗牌期，商业模式不成熟、产业需求复杂多样、垂直产业壁垒等诸多因素，物联网平台仍将长期处于洗牌期，Gartner 研究表明，物联网平台需要 5 到 10年才能孕育出成功和生存的商业模式。
根据企业平台的商业模式，有三种主流的商业模式。首先，根据基本资源的使用情况收取费用。阿里巴巴云、华为云、微软 等一般物联网平台大多采用这种模式Azure IoT 平台，腾讯云，青云 QingCloud等等，由于其背后大多是云服务制造商，物联网平台是公司扩大云产品使用和连接场景的一种手段，最根本的目的是增加云的消耗。收入主要由两部分组成：1）根据设备连接数量、设备连接时间、新闻数量、新闻流量收费，属于设备接入层的收入；2）在完成设备接入的基础上，对客户消费云服务、人工智能、安全服务等增值产品收费。
二是按平台和软件产品的授权收费。企业以打造品牌平台产品为主要目标，经常基于自己的标准化平台为客户进行相应的定制开发。PTC ThingWorx、Arm Pelion、敢于成为软件等。主要有两种收入方式：1）根据业务需求和工作量评估开发成本，一次性向客户销售平台产品；2）提供定制平台后，与客户一起运营，然后在运营中分享，如设备点数、每次接入固定费等。此外，咨询服务通常是平台制造商提供专业服务的重要途径之一。
第三，以软件 硬件解决方案的形式收费。传统硬件企业或软件企业以软件 硬件集成模式提供解决方案，收入由三部分组成：1）硬件成本，其他硬件来自其他制造商的产品，除企业可能存在自己的硬件产品外；2）基本平台成本相当于软件授权；3）对接成本，目前许多物联网项目不是理想的直接连接，但需要平台与许多现有的第三方系统对接，根据系统的开放程度、协议的规范程度和对接点的数量收取研发费用。
五、推进物联网规模化建议
(一)继续加强物联网政策、资金、宣传推广支持
以“整合开放、自主可控、安全可靠、生态强”为了实现新阶段的发展理念，完善物联网的顶级指导。加强对物联网安全等关键领域的管理，发布物联网安全指导文件。选择优秀的综合案例，加强政策指导和宣传。继续加强科技专项投资，布局行业新材料、新原理传感器研发，RSIC-V 软件系统和应用系统的研发、物联网集成操作系统等不足以及供应链安全风险的环节。鼓励各行各业形成联合力量，促进终端统一访问、集成网络基础等物联网关键环节加快产业化、成熟化、标准化等基础设施和物联网安全。
(二)政企联合推进物联网关键环节整合
1）推进物联网终端统一接入
鼓励合格的行业物联网巨头统一终端标准，实现协议和数据格式的标准化。例如，电力物联网采用标准化的上联接口协议和数据格式，实现现场采集部件的统一协议和数据格式；独立研发智能化APP 新业务终端和多形式物联网代理，促进新终端应用和库存终端的升级，实现标准化终端的大规模应用；统一业务终端标准、标准化功能定位，统一边缘物理代理标准化访问。
加快消费物联网领域和部分行业物联网领域物联网模型技术标准的突破和应用。首先，加快制定国内物联网模型标准，减少企业间物联网模型的重叠和矛盾。以智能家居为出发点，探索物联网模型从一般框架延伸到行业，制定垂直行业物联网模型标准，建立物联网模型行业模板库，为业务实施提供便利。二是提高行业模型认证和交换测试能力，确保物联网模型的一致性，提高交换能力，研究桥接技术，降低应用阻力。三是鼓励对物联网模型使用效果的物联网指数进行评价，建立典型的示范应用，梳理行业基准案例，鼓励数据可视化等宣传推广。
2）鼓励物联网专用操作系统生态建设，加快物联网软硬件解耦
鼓励鸿蒙等具有自主知识产权的操作系统加快智能屏、PC、可穿戴设备、智能家居等多终端的扩展应用。鼓励企业抓住运营系统开放的关键时期，加快市场验证和产品迭代，加快运营系统配套硬件研发和开发者生态建设，丰富用户服务体验，快速扩大市场份额。
3）加快终端 eSIM 大规模应用，解绑终端和运营商
加强 eSIM 核心技术研究，制定相应的行业规则和技术标准，逐步培育和完善行业 eSIM 生态。引导 eSIM 鼓励运营商和终端设备企业在物联网领域的应用和发展 eSIM 在物联网领域的应用支持行业eSIM 在特定行业或领域适当开放技术研究和创新eSIM 的使用范围应尽快推广 eSIM 规模应用。
4）整合网络基础设施建设，确保规模应用需求
鼓励多网络协同建设和应用。鼓励网络层协同发展建设网络层协同发展，覆盖质量问题“有线 无线、公网 专网”通用终端通信接入网络，实现网络深度覆盖，优化网络架构，提高网络传输效率，根据应用需要积极定义网络（SDN，Software Defined Network）、IP 多媒体子系统（IMS，IP MultimediaSubsystem）时间敏感网络（TSN，Time Sensitive Network）等新的网络技术，实现资源分配能力的提高。鼓励计算能力网络、愿望网络、意图网络等网络与人工智能技术的整合应用，提高网络与计算、业务能力的整合，促进网络智能部署，可采取分阶段实施策略，首先进行局部试验验证，成熟后逐步推广到整个物联网网络系统。
加强 IPv6 在物联网部署应用。IPv6 在物联网中的应用将经历长期的推广，首先鼓励企业发展IPv6激励行业的应用IPv6认可和应用价值的意愿，丰富生态推动物联网 IPv6 建设IPv6 单栈，现有终端和应用支持 IPv4/IPv6 双栈转换，加快物联网 IPv6 从双栈过渡到单栈支持，解决物联网 IPv6 存在的 应用IPv6 报文过大，头部负荷过重。MAC 地址太长，地址转换困难，IPv6 报纸泛滥、协议栈复杂、路由机制不合适等技术问题，促进技术成熟。
5）继续推进基础资源开放互通，加强横向数据价值开发，提升用户体验
加快行业平台建设和跨境一体化。首先，鼓励行业巨头建设物联网平台。如电力行业建设多功能云平台和统一数据中心，实现数据集成，建设前后平台，提高共享服务能力，建立企业管理平台，不同层次部署，协调上下业务，管理各种业务终端，实现不同层次的平台互联，提高能力开放水平。二，鼓励消费物联网通用能力平台与消费物联网企业平台跨境整合，实现联合扩张，促进平台自身能力的开放，实现功能扩展和数据集成共享。三，加快物理模型和信息模型的标准化，鼓励基于物理模型的产业集成和生态建设。第四，鼓励企业提供 AI 芯片到平台，在小数据时代培养数据和训练算法，提供更有价值的服务。
6）加快边云边界明确，促进边云协调进程
针对车联网、工业互联网、医疗等边缘云协作的新需求，尽快研究区分边缘云功能，明确边缘云的边界，建立标准化的边缘框架。针对不同企业之间的边缘云协作，推进统一接口、交互协议、测试方法等标准化工作，为不同企业之间的边缘和云协作部署提供指导。
7）继续探索应用融合创新，促进物联网供需良性发展
聚集生态链的上下游力量，结合各种新兴技术，促进应用的迭代升级。充分挖掘数据的价值，改善用户体验，创建新的应用程序。鼓励垂直行业巨头探索与行业的应用，积极利用物联网来提高效率。例如，电力物联网注重企业服务平台的建设，促进光伏云网络、汽车互联网、工业互联网等新业务的发展，促进产业链上下游业务的整合，提高产业协调能力。面对创新不足，开展新一代客户管理、新客户体验、智能营销支持等系统建设，充分挖掘数据价值，全面利用 AI、大数据等新技术实现了核心业务的智能运营和应用的持续创新。智能家居利用产业链上下游参与全屋智能规划，实现业务整合，满足各种需求和应用场景，充分挖掘用户数据价值，实现应用的持续创新。
(三)加强物联网安全建设，确保物联网规模应用的安全需求
加强物联网安全管理体系的建设。建立物联网安全分类管理机制，提出相应的安全能力要求，对关键环节进行安全评价。加强安全管理技术手段建设，建立统一的物联网安全管理监控平台，同时感知物联网安全情况，及时发现安全事故。加快物联网安全标准体系建设，鼓励制定行业急需的关键标准，为企业安全工作提供指导。
推进分行业、分领域、分阶段的安全建设。对于涉及国家/个人生命安全的高安全需求物联网应用领域，尽快进行物联网安全监控和产品安全评估；对于生产性物联网领域安全要求低、信息水平低的应用场景，采取非强制性安全策略。鼓励物联网安全产品在消费物联网领域的研发和部署，提高数据隐私保护水平。
(4)鼓励产业化力量降低物联网关键环节的成本
以市场化手段为主导，汲取 NB-IoT 成本降低运营商补贴、大规模采购、大规模应用扩展案例等有效手段，加强技术创新，进一步降低模块成本，尽快抓住大规模应用切入点，探索加快激励网络覆盖和优化。促进开源生态建设，优化开源环境，鼓励企业开源。鼓励大型企业平台开放，为中小企业低成本使用平台提供便利条件。支持强大的企业使用集成元件制造商（IDM，IntegratedDevice Manufacturer）模式创新，加强 RISC-V 软件研发创新。
(报告意见属于原作者，仅供参考。报告制作人/作者:中国信息通信研究院)