芯耀
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作者：趙小飛
2005年11月，在突尼斯舉辦的信息社會世界峰會（WSIS）上，國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了一份名為《ITU互聯(lián)網報告2005:物聯(lián)網》，正式向世人展示了什么是“物聯(lián)網（Internet of Things）”。雖然業(yè)界一致認為，1999年，麻省理工學院的Kevin Ashton首次提出”物聯(lián)網”這一術語，但僅僅只是一個理念，沒有成體系的解釋，也無法形成共識。而ITU作為最具影響力的國際組織之一，在這份長達130頁的報告中，從物聯(lián)網的形態(tài)、技術體系、產業(yè)架構、應用場景、未來前景等進行系統(tǒng)性的闡述，是首次在全球發(fā)布物聯(lián)網產業(yè)化的宣言和行動綱領，可以說ITU的這份報告是全球物聯(lián)網產業(yè)的起點。
如今，距離《ITU互聯(lián)網報告2005:物聯(lián)網》發(fā)布已有20年，物聯(lián)網早已不再是一個專業(yè)術語，產業(yè)發(fā)展也經歷了多輪起伏，人們的生產、生活大量場景也離不開物聯(lián)網的支持。20年的產業(yè)激蕩變遷，當年提出的很多理念可能發(fā)生了很大變化，很多此前沒有預期到的技術和場景不斷涌現。今天，我們一起回顧一下物聯(lián)網在這20年里的變與不變。
一、20年前的物聯(lián)網行動綱領
（一）ITU眼里的物聯(lián)網是什么？
在《ITU互聯(lián)網報告2005:物聯(lián)網》中，對于“什么是物聯(lián)網”的描述，ITU認為目前通過將短程移動收發(fā)器嵌入到各種工具和日常用品中，使人與物、物與物之間能夠實現新的通信形式。此前，信息通信技術（ICT）提供2個維度的愿景，即隨時、隨地為任何人提供連接，如今又增加了一個新的維度，即為所有物提供連接。ICT技術的3維特征，將使連接數成倍增加，創(chuàng)建一個全新的動態(tài)網絡，即物聯(lián)網。物聯(lián)網既不是科幻小說，也不是行業(yè)炒作，而是基于堅實的技術進步和正在積極實現的泛在網絡愿景。
ITU提出從三維度看物聯(lián)網
（二）物聯(lián)網技術體系包括哪些內容？
ITU認為物聯(lián)網是一場代表計算和通信未來的技術革命，其發(fā)展取決于從無線傳感器到納米技術等多個重要領域的動態(tài)技術創(chuàng)新。
首先，為了將日常物品和設備連接到大型數據庫和網絡乃至互聯(lián)網中，需要一個簡單、不引人注目且經濟高效的物品識別系統(tǒng)來收集和處理有關設備的數據，射頻識別（RFID）正是提供此功能的一項技術。
其次，傳感器相關技術的進步，有利于各類物理設備狀態(tài)變化的數據收集。ITU同時強調將信息處理能力下放到網絡邊緣，物體本身的嵌入式智能可以進一步增強網絡的能力。
再次，小型化和納米技術的進步意味著越來越小的物體將具有交互和連接的能力。所有這些發(fā)展的結合將創(chuàng)造一個物聯(lián)網，以感官和智能的方式連接世界上的物體。即使是像灰塵一樣小的顆粒也可能被標記并聯(lián)網。
ITU專門強調RFID是物聯(lián)網的關鍵推動因素之一，RFID的無線通信能力，以及提供下一代條碼技術之外的更多功能，可以實時跟蹤物品生命周期中重要信息。彼時，RFID已廣泛應用于高速收費、零售、藥品、醫(yī)療等領域，且當時如日中天的手機廠商諾基亞發(fā)布了支持RFID閱讀器的手機，且計劃在2006年之前推出支持RFID的消費手機。
從ITU的描述來看，傳感技術、通信技術、計算技術、設備小型化技術等一系列技術是驅動物聯(lián)網發(fā)展的因素，在接下來的20年里，這些技術發(fā)生了深刻變化，把之前靜態(tài)的物體變成新的動態(tài)物體，并將智能嵌入到日常環(huán)境中，推動全新的產品和服務誕生。
（三）塑造物聯(lián)網市場
ITU認為，物聯(lián)網技術為消費者、制造商和公司提供了巨大的潛力。然而，為了使這些突破性的創(chuàng)新從想法發(fā)展到面向大眾市場的特定產品或應用，需要一個艱難的商業(yè)化過程，涉及廣泛的參與者，包括標準開發(fā)組織、研究中心、服務提供商、網絡運營商和主要用戶等主體的努力。
ITU在報告中列出了幾個典型的應用案例，包括麥當勞的Paypass、臺灣長庚醫(yī)院患者RFID腕帶、英國供應鏈管理中的物品跟蹤、日本通過特定芯片進行移動支付、美國公鴨島的環(huán)境監(jiān)測等。
（四）物聯(lián)網發(fā)展的挑戰(zhàn)
在ITU看來，物聯(lián)網大多數領域的技術標準化仍處于起步階段，或者處于支離破碎的狀態(tài)。標準化對于任何技術的大規(guī)模部署和傳播都是至關重要的，幾乎所有商業(yè)上成功的技術都經過了一些標準化過程，以實現大眾市場的滲透。例如，截止2005年的互聯(lián)網和移動通信的發(fā)展，在很大程度上受益于TCP/IP和IMT-2000（3G）等標準。所以說，在物聯(lián)網起步的2005年，標準化是首要的挑戰(zhàn)。
另外，說服用戶采用新興技術的最重要挑戰(zhàn)之一是保護數據和隱私，特別是傳感器和智能標簽可以跟蹤用戶的動作、習慣和持續(xù)偏好，日常用品配備了部分或全部類似五官的功能以及計算和通信能力，人和人、人和物、物和物之間會形成不可見和持續(xù)的數據交換，而且很有可能是在這些數據的所有者和發(fā)起者未知的情況下發(fā)生。2004年左右，兩家知名零售商計劃對RFID進行商業(yè)試驗，但因為公眾的擔憂和消費者的抵制而作罷。因此，ITU倡議，為了促進物聯(lián)網基礎技術更廣泛采用，必須堅持知情同意、數據保密和安全原則。同時，保護安全隱私不應僅限于技術解決方案，還應包括監(jiān)管、市場和社會倫理方面的考慮。
（五）發(fā)展中國家受益于物聯(lián)網的影響
為實現聯(lián)合國千年發(fā)展目標的全球承諾，WSIS在保證普遍、無處不在、公平和負擔得起的原則下，關注ICT技術的發(fā)展，通過ICT和相關新興技術采取共同行動，減輕貧困，增強人類潛力和全面發(fā)展。ITU認為，在這方面物聯(lián)網的基礎技術提供了許多潛在的好處，例如采用傳感器技術跟蹤巴西咖啡和納米比亞牛肉原產地、監(jiān)測孟加拉國飲用水安全以及多個國家防治疾病等。
ITU預計，下一代通信技術很可能起源于發(fā)展中國家更大的增長市場，尤其是中國和印度，物聯(lián)網的應用將適應當地的條件和情況。以RFID為例，中國正在迅速準備成為RFID部署的領導者。因此，發(fā)展中國家遠非物聯(lián)網的被動追隨者，而是將極大地影響這些新興技術的實施和廣泛采用。
二、物聯(lián)網產業(yè)20年的變遷
《ITU互聯(lián)網報告2005:物聯(lián)網》的發(fā)布，物聯(lián)網的愿景快速被全球接受，多個國家出臺各項政策大力推進該產業(yè)發(fā)展，推動物聯(lián)網產業(yè)逐步形成。20年的激蕩變遷，很多ITU描繪的愿景已經實現，物聯(lián)網雖然不是全社會追逐的熱點，但它已經成為數字經濟核心產業(yè)，在當前數字化發(fā)展洪流中，作為底層技術，正在默默地為千行百業(yè)數字化發(fā)展提供有力支撐。20年變遷有太多故事，筆者從幾個方面梳理一下物聯(lián)網的20年。
（一）政策支持持續(xù)深化，物聯(lián)網產業(yè)架構沿主線演進
1、從感知到數字經濟核心產業(yè)，物聯(lián)網政策延續(xù)性
我們以中國為例來對物聯(lián)網的政策體系進行回顧。從2006年起，國家相繼出臺一系列政策，不斷加大對傳感器產業(yè)發(fā)展的支持。
2009年是物聯(lián)網發(fā)展的關鍵一年，時任國務院總理在考察無錫時提出建立“感知中國”中心，11月溫總理在首都科技界大會上的講話中再次提出“全球互聯(lián)網正在向下一代升級，傳感網和物聯(lián)網方興未艾。智慧地球簡單說來就是物聯(lián)網與互聯(lián)網的結合，就是傳感網在基礎設施和服務領域的廣泛應用。我們要著力突破傳感網、物聯(lián)網的關鍵技術”。中國的物聯(lián)網發(fā)展大幕開始揭開。歐盟也在同一年制定的物聯(lián)網行動方案，推出物聯(lián)網標準戰(zhàn)略。
2010年3月，政府工作報告中首次明確提出“加快物聯(lián)網的研發(fā)應用”。2010年10月，《國務院關于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)的決定》發(fā)布，文件中明確提出了“促進物聯(lián)網示范應用”。2012年7月，國務院印發(fā)《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，物聯(lián)網作為“新一代信息技術產業(yè)”的重要組成部分被提出。戰(zhàn)略性新興產業(yè)是以重大技術突破和重大發(fā)展需求為基礎，對經濟社會全局和長遠發(fā)展具有引領帶動作用的先進產業(yè)。物聯(lián)網納入戰(zhàn)略性新興產業(yè)，體現了國家對該領域的高度重視。
為落實黨中央、國務院有關精神，進一步加快我國物聯(lián)網發(fā)展，財政部決定自2011年起中央財政設立物聯(lián)網發(fā)展專項資金，全面支持我國物聯(lián)網的發(fā)展，并會同工信部聯(lián)合印發(fā)了《物聯(lián)網發(fā)展專項資金管理暫行辦法》。
2013年2月，《國務院關于推進物聯(lián)網有序健康發(fā)展的指導意見》發(fā)布，作為中國物聯(lián)網發(fā)展的綱領性文件，提出了“實現物聯(lián)網在經濟社會各領域的廣泛應用，掌握物聯(lián)網關鍵核心技術，基本形成安全可控、具有國際競爭力的物聯(lián)網產業(yè)體系，成為推動經濟社會智能化和可持續(xù)發(fā)展的重要力量”等目標。
此后，物聯(lián)網的產業(yè)化發(fā)展不斷加速，對于物聯(lián)網的政策支持也一直延續(xù)，物聯(lián)網在支持經濟社會數字化、智能化發(fā)展過程中的作用更加明顯。2018年中央經濟工作會議將物聯(lián)網列為新型基礎設施，2021年《十四五規(guī)劃》發(fā)布，物聯(lián)網被列為數字經濟重點產業(yè)，2023年《數字中國建設整體布局規(guī)劃》提出推進移動物聯(lián)網全面發(fā)展。隨著人工智能、大數據等信息通信技術與物聯(lián)網加快融合，“萬物智聯(lián)”已成為物聯(lián)網發(fā)展的大趨勢，智能物聯(lián)網（AIoT）相關政策也不斷出臺，順應智能化經濟社會建設。
針對物聯(lián)網出臺的政策數量很多，無法一一列舉。在筆者看來，物聯(lián)網支持政策的延續(xù)性非常明顯，過去20年涉及到信息通信技術、數字化發(fā)展等相關政策大多會提及深化物聯(lián)網應用。物聯(lián)網雖然不是全社會炙手可熱的領域，相對于一些在短時間內曇花一現的技術詞匯，20年的歷程證明了物聯(lián)網具有持久的生命力。
2、三層產業(yè)架構成為演進的主線
《ITU互聯(lián)網報告2005:物聯(lián)網》并未給出物聯(lián)網的概念和詳細架構，早期很多應用是依托RFID技術和設備形成物品智能識別和管理而形成的網絡。隨著業(yè)界對物聯(lián)網的持續(xù)探索，物聯(lián)網的內涵不多擴大，多個機構給出了物聯(lián)網的概念。中國信通院（彼時為工業(yè)和信息化部電信研究院）于2011年給出的概念后來被廣泛沿用：物聯(lián)網是通信網和互聯(lián)網的拓展應用和網絡延伸，它利用感知技術與智能裝置對物理世界進行感知識別，通過網絡傳輸互聯(lián)，進行計算、處理和知識挖掘，實現人與人、人與物、物與物之間的信息交互和無縫鏈接，達到對物理世界實時控制、精確管理和科學決策的目的。當然，隨著技術發(fā)展，物聯(lián)網的概念內涵也在不斷演進。
中國信通院發(fā)布的《物聯(lián)網白皮書（2011年）》首次給出了物聯(lián)網的系統(tǒng)性架構，在當時的環(huán)境下，這一架構對于產業(yè)發(fā)展形成重要指引，在后來十余年的發(fā)展過程中，物聯(lián)網整體架構雖然有所調整，但基本上都是在這一架構上的演進完善。
物聯(lián)網網絡架構是物聯(lián)網架構的核心，《物聯(lián)網白皮書（2011年）》提出物聯(lián)網通常由感知層、網絡層和應用層組成，感知層實現對物理世界的智能感知識別、信息采集處理和自動控制，并通過通信模塊將物理實體連接到網絡層和應用層。網絡層主要實現信息的傳遞、路由和控制。應用層包括應用基礎設施/中間件和各種物聯(lián)網應用。
中國信通院在業(yè)界首次提出物聯(lián)網三層架構
時至今日，物聯(lián)網這三層架構依然是研究物聯(lián)網的起點。隨著技術進步和產業(yè)場景的擴展，邊緣層、平臺層等也逐漸加入，尤其是人工智能和物聯(lián)網的深度融合，AIoT成為主導后，物聯(lián)網架構細分環(huán)節(jié)不斷完善。在網絡架構的指引下，物聯(lián)網技術標準、產業(yè)體系也基于這一框架逐漸形成，如今我們對物聯(lián)網產業(yè)的分析研究，依然習慣性將不同的企業(yè)和場景分配到這一架構相應層級中。
（二）RFID表現出強大的生命力，感知技術如ITU預期發(fā)展
ITU的物聯(lián)網報告似乎非常青睞RFID，這和當時的技術和產業(yè)環(huán)境密切相關。RFID通過存儲物品信息，既有一定的感知能力，又通過射頻技術將相關數據傳輸出去，具有通信的能力。在本世紀初，對于物理設備的連接技術非常有限，彼時WiFi、藍牙以及蜂窩網絡還不具備在非電子設備上大規(guī)模部署的條件，因此RFID就成為少有的一項合適技術。
RFID確實不負眾望，這一誕生于上世紀50年代的古老技術，在本世界20年中實現了持續(xù)發(fā)展。ITU報告中提出，2004年RFID市場規(guī)模約為15-18億美元。市場研究機構Global Market Insights數據顯示，2024年全球RFID市場規(guī)模為168億美元，預計2025–2034年期間年復合增速為12.7%。RFID標簽年出貨量已超過500億片，標簽成本大幅下降，已深度滲透到了物流、交通、零售、制造、醫(yī)療、資產管理等領域，雖然還存在一些挑戰(zhàn)，但已經兌現了ITU在2005年對其的期望。
而ITU所設想的給所有物品裝上“五官”的傳感器，雖然不是物聯(lián)網專用，但物聯(lián)網的發(fā)展對傳感器提出規(guī)?；枨螅^去20年中也迎來快速發(fā)展契機。
傳感器也并非一個新的產業(yè)，上世紀60-70年代就已經產生，最初是結構型傳感器，利用結構參量變化來感受和轉化信號，后來發(fā)展為固體型傳感器，由半導體、電介質、磁性材料等固體元件構成，是利用材料某些特性制成，到2000年后，智能型傳感器成為主流。智能傳感器帶有微處理器，具有采集、處理、交換信息的能力，由于微處理器充分發(fā)揮各種軟件的功能，可以完成硬件難以完成的任務，從而大大降低了傳感器制造的難度，提高傳感器的性能，降低成本。
ITU報告中將納米技術是物聯(lián)網技術體系的重要組成部分，不過，過去20年中納米技術并未成為物聯(lián)網發(fā)展的重點。當然，納米技術還是做出了不少貢獻，其中一個重要的領域就是傳感器，納米化傳感器使特定場景物聯(lián)網成為可能。一些科學家嘗試把幾毫米或幾微米大小的傳感器壓縮到納米量級，這種尺寸的傳感器可以在活體內循環(huán)，或直接和建筑材料結合，構成納米物聯(lián)網（IoNT），納米物聯(lián)網在醫(yī)藥、節(jié)能等領域有廣泛場景。納米物聯(lián)網被評為2016年世界經濟論壇提出的10大創(chuàng)新技術。
（三）通信技術的跨越式發(fā)展，實現了“萬物互聯(lián)”的愿景
在筆者看來，通信技術是過去20年中物聯(lián)網快速發(fā)展最直接的支持技術。《ITU互聯(lián)網報告2005:物聯(lián)網》并未特別提及具體的通信技術，也是受限于那個時代通信技術和物聯(lián)網結合的態(tài)勢尚不明確。回顧2005年，彼時3G作為最先進的蜂窩通信技術，主要用于手機用戶，能夠規(guī)?；瘧糜谖锫?lián)網并不確定；WiFi、藍牙的市場知名度還非常小，還沒成為手機的標配，更不用說用于物聯(lián)網了；其他專用于物聯(lián)網的通信技術還未誕生。不過，在數年后這些新的通信技術實現跨越式發(fā)展，快速降低了物理設備聯(lián)網的門檻，推動“萬物互聯(lián)網”愿景的實現。
1、3GPP陣營崛起推動蜂窩技術成為物聯(lián)網連接的主力
說起物聯(lián)網通信技術，3GPP無疑是過去20年崛起的實力最強的物聯(lián)網通信技術陣營。作為一個國際化組織，3GPP最初是為了制定3G國際標準而生，后來承擔了移動通信后續(xù)演進的國際標準的制定工作，早已成為全球移動通信發(fā)展的風向標。物聯(lián)網通信的全球標準制定，離不開3GPP這一組織的工作。3GPP過去20年物聯(lián)網標準工作，在一定程度成為物聯(lián)網發(fā)展的一條主線。
源于2005年初次擁抱物聯(lián)網
與ITU發(fā)布物聯(lián)網報告同一年，3GPP在那個時候已啟動了MTC（Machine Type Communication）的研究工作，即開始了《Study on Facilitating Machine to Machine Communication in 3GPP Systems》的研究項目。彼時，一些采用蜂窩網絡開展物聯(lián)網工作的將其稱為M2M（機器對機器通信）。首個研究項目于2007年在3GPP R8版本中以技術報告形式發(fā)布，并在后續(xù)開展標準化工作，于2011年完成了首個完整的技術規(guī)范，在3GPP R10版本中發(fā)布。
該版本針對M2M通信在物流、健康醫(yī)療、遠程管理、無線支付、無線抄表等方面的需求進行研究，支持通過蜂窩網絡接入大量物聯(lián)網終端。
針對物聯(lián)網終端開展分類標準化工作
對于物聯(lián)網的支持，除了接入網的架構、核心網支持等網絡側的規(guī)范外，終端也需要有專門的標準規(guī)范，才能實現有效通信。伴隨著4G LTE標準的制定，3GPP對于終端的規(guī)范也在持續(xù)推進，最為典型的是通過上下行速率對終端進行分類，適應了各種類別物聯(lián)網終端的接入特點，這一分類在后續(xù)物聯(lián)網發(fā)展中產生了重大影響。
3GPP在R8版本中就包含了對用戶終端接入能力的標準化工作，定義了Cat 1-Cat 5的等級，體現在TS 36.306規(guī)范中。3GPP在后續(xù)版本中持續(xù)研究和更新，如在R10中定義了Cat 6-Cat8，在R11中定義了Cat.9-10。
從Cat 4開始以及以上級別的終端主要針對手機終端，這些級別需要更高速率，而Cat 4以下級別更適合物聯(lián)網，尤其是Cat 1的定義，對后續(xù)物聯(lián)網的發(fā)展產生了重要影響，目前國內移動物聯(lián)網中速率主要是Cat 1的終端。3GPP在R12版進一步降低終端等級，首次定義的Cat 0的終端等級，工作帶寬為20 MHz，上下行速率僅為1Mbps。
LPWAN標準橫空出世
從2013年開始，低功耗廣域網絡（LPWAN）進入人們視線中，低速率、低功耗的物聯(lián)網場景需求越來越多。3GPP陣營現有的物聯(lián)網技術不能滿足LPWAN場景需求，3GPP陣營專家們快速響應，開始制定新的標準，并于2016年R13版本中凍結了基于蜂窩網絡的LPWAN標準，包括eMTC、EC-GSM和NB-IoT三個標準，其中eMTC是基于4G LTE網絡的演進，EC-GSM是基于2G GSM網絡演進，而NB-IoT則是相對獨立的物聯(lián)網標準。
3GPP這三大LPWAN標準的問世，在業(yè)界產生了巨大反響，成為移動通信產業(yè)的一大亮點，似乎承載了蜂窩通信運營商在物聯(lián)網領域的未來。當然，這三類技術后來的命運差別很大，尤其是EC-GSM問世后不久就慘遭拋棄，NB-IoT和eMTC則分別受到了全球不同國家地區(qū)和運營商的青睞，直至今天形成了明顯的市場格局。
5G和后5G時代的物聯(lián)網技術
隨著5G的商用，業(yè)界將目光聚焦于5G支持的物聯(lián)網技術上，其中uRLLC和mMTC則更多是為物與物通信提供技術支持。在5G技術演進方面，為達到千億級連接的目標，物聯(lián)網也是重點方向，最為典型的是三個方面：
第一是RedCap的標準化工作。作為輕量級的5G，專用于物聯(lián)網場景，如今R17已完成凍結，首個RedCap標準問世，業(yè)界開始依據標準推動其商用化進程。第二是無源物聯(lián)網的標準化工作。3GPP R18版本已將無源物聯(lián)網納入研究項目中，R19進一步開展標準化工作。第三是衛(wèi)星物聯(lián)網標準化，即IoT-NTN。隨著首個IoT-NTN標準問世，過去幾年，3GPP陣營的衛(wèi)星物聯(lián)網實力不斷壯大，空天地一體化物聯(lián)網形成。
2、非授權頻譜陣營多元化發(fā)展路徑，促進物聯(lián)網多樣化場景繁榮
3GPP陣營依托授權頻譜，由運營商統(tǒng)一部署蜂窩網絡為物聯(lián)網提供服務。在物聯(lián)網發(fā)展過程中，WiFi、藍牙這些短距離通信技術和LoRa等廣域網技術依托非授權頻譜，也為大量場景提供支持。數據顯示，非授權頻譜通信技術支撐的物聯(lián)網連接數占比超過70%，授權頻譜的蜂窩物聯(lián)網連接僅占不足30%的比例，因此非授權頻譜技術的大范圍應用，也是推動物聯(lián)網“萬物互聯(lián)”愿景實現的重要條件。
站在“巨人的肩膀上”，WiFi、藍牙實現從手機到物聯(lián)網的滲透
在筆者看來，物聯(lián)網的發(fā)展也是站在“巨人的肩膀上”實現的，這一“巨人”就是智能手機。目前，消費級物聯(lián)網尤其是智能家居、穿戴設備等均采用WiFi、藍牙等通信技術，初期通過手機APP實現與這些消費物聯(lián)網設備的交互，后來隨著人工智能的發(fā)展，逐漸衍生出語音、手勢等多樣化交互手段。
WiFi、藍牙能夠大規(guī)模應用于物聯(lián)網領域，受益于其在手機中快速普及或成為標配。當這些技術在手機應用成熟后，對其進行輕量化剪裁，能夠快速應用于物聯(lián)網設備中。
以WiFi為例，1997年，WiFi的第一個標準IEEE 802.11正式發(fā)布，1999年WiFi聯(lián)盟成立，匯聚了蘋果、微軟、英特爾等科技巨頭，致力于推動無線網絡技術的普及。同年，蘋果推出了全球首款WiFi筆記本iBook。不過，彼時WiFi普及率還非常低，一些筆記本電腦開始逐漸采用WiFi，能夠用于物聯(lián)網的場景還未出現。
隨著智能手機的普及，由于3G網絡的不完善和資費高昂，WiFi開始搭載在智能手機上，讓人們能夠在熱點地區(qū)能夠連接WiFi低成本上網。ABI Research數據顯示，2009年WiFi手機出貨量為1.41億部。到2014年，支持WiFi的智能手機占比一達90%左右，基本成為智能手機的標配。
也就是在WiFi快速成為手機標配的同時，很多企業(yè)嗅到了物聯(lián)網的機會，開始推出基于WiFi的物聯(lián)網產品。一個典型的案例就是美國初創(chuàng)公司Nest，該公司于2010年創(chuàng)辦，主要產品是智能溫控器，該溫控器通過WiFi連接，可以通過手機進行設置和操作，該公司2014年1月被谷歌以32億美元收購。
此后，基于WiFi的智能家居產品層出不窮，除了一些創(chuàng)業(yè)公司外，互聯(lián)網企業(yè)、家電廠商、電信運營商等大型企業(yè)也紛紛入局，推動消費物聯(lián)網連接數級數級增長，鼓勵小米、涂鴉智能、海爾、美的等廠商在國內外廣泛開展服務。市場調研機構Statista數據顯示，2022年中國智能家居市場規(guī)模已達到233億美元，到2028年最終將達到520億美元的市場規(guī)模。在家庭應用方面，2022年智能家居在中國家庭的滲透率為16.6%，即有8000多萬戶家庭采用了智能家居產品。
非授權頻譜LPWAN依然占據一席之地
以LoRa為代表的非授權頻譜LPWAN技術，從一個法國圖盧茲小鎮(zhèn)誕生，經歷過被Semtech收購、LoRa聯(lián)盟建立、LoRaWan規(guī)范迭代等操作，成為全球物聯(lián)網領域的一個事實標準。ITU在2005年的物聯(lián)網報告中，并沒有預期到類似的創(chuàng)業(yè)公司能夠創(chuàng)造全球物聯(lián)網事實標準。
根據IoT Analytics的跟蹤數據，2023年全球采用各類LPWAN技術的連接數中，NB-IoT的份額為54%，但LoRa占據了29%的份額，位居第二。如果不考慮中國市場，全球其他國家和地區(qū)的LPWAN市場格局呈現另一種景象，LoRa的連接數占LPWAN連接總數的比例是41%。
2018年初，隨著工信部無線電管理局一份文件的出臺，LoRa在中國市場無法進行城域級組網，轉而專注于園區(qū)、家居以及一些垂直行業(yè)，在中國市場出貨量有所放緩。不過，憑借靈活的業(yè)務和商業(yè)合作模式，LoRa在物聯(lián)網市場上依然保持穩(wěn)定的市場份額和影響力。各類垂直行業(yè)企業(yè)、互聯(lián)網企業(yè)、OEM廠商等加大對LoRa的應用，例如亞馬遜AWS發(fā)布多個基于LoRaWAN的產品，AWS自研的通訊技術Sidewalk也將LoRa調制技術融入其中，成為LoRa生態(tài)中一個重要玩家。
（四）人工智能深度融合，AIoT成為物聯(lián)網價值實現的手段
在通信技術發(fā)展驅動下，物聯(lián)網大連接成果顯著，但連接后如何實現價值成為業(yè)界關注重點。隨著人工智能的發(fā)展，AI+快速滲透，人工智能和物聯(lián)網深度融合的AIoT是物聯(lián)網新階段的核心業(yè)態(tài)，促進物聯(lián)網價值實現，這也是2005年ITU物聯(lián)網報告中重點關注的方向。
尋求超越連接的價值
基于大連接匯聚的海量設備數據進行應用創(chuàng)新，充分利用人工智能最新成果，賦能各類行業(yè)和企業(yè)用戶數字化、智能化轉型升級，進一步放大超越連接的價值，已成為各界共識。
目前，AIoT技術方案已成為產業(yè)數字化方案的核心組成部分。此前，各行業(yè)更多積累的是基于人活動的數據以及互聯(lián)網的數據，在此基礎上推進的數字化轉型并不能穿透到核心生產經營環(huán)節(jié)，推進核心生產經營的數字化變革也存在一定困難。如今，在各類物聯(lián)網技術的推動下，各行業(yè)核心資產、設備都可以低成本實現互聯(lián)，實現全場景、全流程從物理世界到數字世界的映射，為實質性數字化轉型打下基礎。例如，在工業(yè)場景，各類機器、資產連接后，不僅僅是幫助管理者進行狀態(tài)監(jiān)測、替代人工盤點這些簡單的應用，而進一步通過人工智能的加持，對這些聯(lián)網設備長期運行數據進行建模分析，提前預警設備故障，形成預測性維護的應用；在智能家居中，各類家電、照明、安防等設備連接后，通過人工智能技術的應用，為家庭用戶提供一個智能化生活場景。
生成式人工智能的最新成果，物聯(lián)網成為重要場景
生成式人工智能爆發(fā)，大模型成為各行各業(yè)探索的重點，物聯(lián)網從業(yè)者也在持續(xù)探索這一最新技術如何融合應用。
從物聯(lián)網發(fā)展趨勢來看，物聯(lián)網數據規(guī)模足夠大，有超越互聯(lián)網數據之勢。市場研究機構IDC預測，到2025年，物聯(lián)網設備生成的數據量將達到全球數據總量44%。其中智能攝像頭、智能汽車等強算力、大帶寬終端產生的數據尤為驚人。海量的物聯(lián)網連接，未來產生的數據量可能超過互聯(lián)網，可以給人工智能模型持續(xù)輸入“養(yǎng)料”去訓練。
同時，物聯(lián)網數據的鮮明特點，為大模型帶來新鮮養(yǎng)料。相對于互聯(lián)網，由于物聯(lián)網數據是物理實體產生的數據，具有鮮明的客觀性，且大部分場景主要目的是用于生產經營，因此實用性也更高。物聯(lián)網所產生的數據既有標簽、傳感器感知的設備靜態(tài)數據，也有設備運行中產生的時間序列動態(tài)數據。在數據類型方面，物聯(lián)網技術能夠實現對物理世界的狀態(tài)數據、定位數據、行為數據等采集，獲得各行業(yè)能源、資產屬性、診斷類數據和信號類數據，這些數據對于各行業(yè)核心的生產經營和智能化升級意義重大。
在這些特殊數據的“投喂”下，大模型或許能夠更深入地學習各行業(yè)具體場景知識，輸出更精準的信息，并進一步驅動應用創(chuàng)新。去年7月，一家來自日本的物聯(lián)網虛擬運營商Soracom宣布推出將生成式人工智能的功能更深入地嵌入物聯(lián)網連接和服務平臺的產品，包括一個低代碼應用構建器，通過定義傳感器、攝像頭、執(zhí)行器、GenAI引擎和云之間的數據流，讓即使是非技術用戶也可以實時構建集成人工智能的物聯(lián)網應用，另一個通過自然語言網絡數據分析簡化大型物聯(lián)網部署的管理。
在筆者看來，如果說蜂窩網絡、WiFi等通信技術的發(fā)展，讓連接無處不在，那么人工智能以遠超預期的速度發(fā)展，與物聯(lián)網的深度融合，則讓物聯(lián)網的價值無處不在。當然，人工智能的快速發(fā)展，在一定程度上受益于物聯(lián)網的進步，如目前熱門的具身智能、端側AI，可以實現智能無處不在的愿景，需要物聯(lián)網的發(fā)展，在家庭、汽車、工作、日常消費所有場景中下沉。
（五）其他領域也在持續(xù)演進
還有很多物聯(lián)網重點領域，在20年中發(fā)生顯著變化，也值得關注。
物聯(lián)網平臺十余年前成為各類廠商布局的重點，承載著這些大型企業(yè)針對物聯(lián)網乃至數字化全球戰(zhàn)略布局的任務，但過去幾年經歷波折，很多都已退出這一領域，典型的如谷歌、愛立信、SAP、IBM、博世等多個領域全球領先的企業(yè)退出物聯(lián)網平臺。
物聯(lián)網操作系統(tǒng)也經歷了一波過山車似的過程，此前大量廠商布局物聯(lián)網操作系統(tǒng)，希望抓住物聯(lián)網時代的入口，Ali OS Things、Lite OS、ARM Mbed OS?等那些耳熟能詳的操作系統(tǒng)，現在似乎很少被提及。
筆者認為，物聯(lián)網平臺、操作系統(tǒng)雖然曝光率越來越低，但并不意味著它們沒有價值。物聯(lián)網產業(yè)整體發(fā)展，平臺、操作系統(tǒng)依然是必備元素，只是它們的商業(yè)模式、服務方式發(fā)生了變化，在背后支持物聯(lián)網各類場景的部署。
還有一個值得關注的是物聯(lián)網安全領域，這也是ITU物聯(lián)網報告中專門提及的。過去20年，物聯(lián)網經歷了數輪重大安全隱患的重大威脅，用戶的安全意識也越來越高，安全防護技術和商業(yè)模式不斷進步。正如ITU所述，物聯(lián)網安全不應僅限于技術解決方案，還應包括監(jiān)管、市場和社會倫理方面的考慮，近年來，全球主要經濟體大力推進物聯(lián)網安全標簽計劃，正是從這一角度來給物聯(lián)網安全提供解決方案。
三、中國物聯(lián)網：20年由什么因素驅動？
《ITU互聯(lián)網報告2005:物聯(lián)網》的附錄中，披露了多個國家移動市場和寬帶市場數據，截止2004年底，中國的手機用戶為3.34億，普及率僅為25.5%，寬帶普及率僅為6.5%。在這樣的數據背景下，ITU認為中國將成為物聯(lián)網的領導者，這一預測在隨后發(fā)展中也成為現實。
如今，中國的手機用戶早已超過14億，普及率早超過100%，寬帶用戶規(guī)模6.7億戶，其中30%以上實現了千兆寬帶入戶。在此背景下，中國物聯(lián)網連接數領先全球，僅僅蜂窩物聯(lián)網連接數已在2023年實現了“物超人”，非蜂窩物聯(lián)網連接數規(guī)模更大。不論從連接數、供應商生態(tài)，還是從應用規(guī)模來看，中國的物聯(lián)網產業(yè)領先優(yōu)勢都非常明顯。
20年來，中國物聯(lián)網的發(fā)展既有中國經濟整體快速發(fā)展，全社會信息化、數字化趨勢明顯，帶來生產、生活和社會治理的數字化需求不斷上升，需求驅動非常明顯；又有中國大量的企業(yè)，尤其是民營企業(yè)不斷發(fā)揮創(chuàng)新精神，抓住市場各類機遇，以十足的干勁迎接挑戰(zhàn)，并從國內走向海外，增加物聯(lián)網產品和方案的供給。
ITU在報告中提到，不論物聯(lián)網如何發(fā)展，人應該是整體愿景的核心，因為人的需求是該領域未來創(chuàng)新的關鍵，而且，技術和市場不能獨立于社會和道德體系的總體原則而存在。在通往物聯(lián)網的道路上，只能通過以人為本的戰(zhàn)略來實現，并在創(chuàng)造技術的人和使用技術的人之間建立更緊密的聯(lián)系。這樣，我們才能更好地應對現代生活給我們帶來的挑戰(zhàn)。筆者認為， “以人為本”的核心理念，也是驅動中國物聯(lián)網20年變革的一個核心因素。
結語
《ITU互聯(lián)網報告2005:物聯(lián)網》開篇引用了“普適計算”之父Mark Weiser提出的觀點：“發(fā)展最好的技術是那些似乎“消失”的技術，它們將自己融入到日常生活的結構中，直到與日常生活無法區(qū)分?！痹诠P者看來，物聯(lián)網正在向著這一狀態(tài)發(fā)展，從20年前首次提出物聯(lián)網，到十年前物聯(lián)網成為備受關注的熱詞，再到如今不再追捧，物聯(lián)網已逐漸融入到生產生活的方方面面，家里的智能門鎖和遠程控制的家電、街頭的共享單車、消失的水表燃氣表抄表員、輔助駕駛汽車、關鍵物品實時追蹤、智能工廠等等場景，雖然很多人不知道背后的物聯(lián)網技術，但每天都在使用它。這或許就是物聯(lián)網產業(yè)激蕩二十年最主要的成就。
