物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)可以分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三層。感知層通過傳感器、RFID 等獲取物體的多維數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)層主要實現(xiàn)信息的傳遞、路由和控制，可依托公眾電信網(wǎng)絡(luò)，也可以依托企業(yè)專用通信網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用層包括應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施、中間件和各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施、中間件相當(dāng)于物聯(lián)網(wǎng)的操作系統(tǒng)，為各種應(yīng)用提供通用的計算分析能力及資源調(diào)用接口。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用則涵蓋了物品追蹤、環(huán)境感知、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、智能家居、可穿戴設(shè)備、智慧醫(yī)療等領(lǐng)域。

物聯(lián)網(wǎng)的分層

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物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈

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    物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈最先爆發(fā)的是上游的模塊芯片，然后再往下游的終端和應(yīng)用傳遞。物聯(lián)網(wǎng)的終端未來數(shù)量將以百億計，芯片和模塊需求將形成一個海量市場，當(dāng)芯片和模塊形成量產(chǎn)，配套的運營商網(wǎng)絡(luò)改造完畢后，適應(yīng)各行業(yè)各應(yīng)用場景的硬件產(chǎn)品才會開發(fā)出來。同時，運營商將給予大量補貼來教育用戶，加速產(chǎn)業(yè)化進程。預(yù)計2017 底到 2018 年將會有大量物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用涌現(xiàn)。而根據(jù)統(tǒng)計，目前芯片和硬件的價值比重 20-30%，而軟件應(yīng)用開發(fā)層面目前占比 20-35%，解決方案占 20%-40%。

    判斷2 年內(nèi)硬件價值將會快速上升，而硬件成熟之后增長極將主要轉(zhuǎn)到軟件應(yīng)用和解決方案端。

    物聯(lián)網(wǎng)硬件分為終端側(cè)和網(wǎng)絡(luò)側(cè)。網(wǎng)絡(luò)側(cè)的投資由于所需要更新?lián)Q代的設(shè)備不多，因此占比不高，因此終端側(cè)的機會將是投資考慮的重點。物聯(lián)網(wǎng)終端包括傳感器，射頻芯片，控制芯片和 eSIM，傳感器負(fù)責(zé)外圍感知，射頻芯片負(fù)責(zé)外部通訊接口，控制芯片負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)初步處理和外圍控制，eSIM 只有在運營商物聯(lián)網(wǎng)中工作，負(fù)責(zé) ID 鑒權(quán)。

    一、傳感器

    大多數(shù)傳感器的工作原理是物理效應(yīng)的應(yīng)用，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。利用各種物理效應(yīng)將被測信號量的微小變化轉(zhuǎn)換成電信號。

    目前傳感器的主流發(fā)展方向是微機電系統(tǒng)（MEMS）。MEMS 是指尺寸在幾毫米乃至更小的傳感器裝?，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般在微米甚至納米量級，是一個獨立的智能系統(tǒng)。MEMS 因為具有微型化、智能化、多功能、高集成度等特點，非常適于大批量生產(chǎn)，成本很低。

    據(jù)物聯(lián)網(wǎng)白皮書，2015 年全球傳感器市場規(guī)模超過一萬億元，出貨量超過五百億顆，預(yù)計到 2020 年將會翻一番，其中 MEMS 傳感器價低量大，占據(jù)約 8%的產(chǎn)值份額和 35%的出貨量。當(dāng)前，信息通信、汽車電子、醫(yī)療電子和工業(yè)電子是傳感應(yīng)用最廣泛的四大領(lǐng)域。

    國內(nèi)市場方面，近幾年中國 MEMS 市場增速高于全球市場，主要原因是全球電子設(shè)備產(chǎn)業(yè)不斷向亞太遷移，以及中國 3C 產(chǎn)品和汽車電子產(chǎn)品持續(xù)保持較快增長勢頭所致。2015 年，中國 MEMS 市場銷售額 308.4 億元，占全球市場的 34.1%，同比增長了 16.1%。

    中國 3C 和汽車電子市場保持穩(wěn)定增長，帶動加速傳感器、陀螺儀、硅麥克風(fēng)和壓力傳感器等產(chǎn)品的需求向上，但同時智能手機需求逐漸飽導(dǎo)致整個市場增速低于 2014 年。所有類型的 MEMS 中，加速度計、壓力傳感器由于廣泛應(yīng)用而在細(xì)分產(chǎn)品市場份額居前列。隨著物聯(lián)網(wǎng)市場的打開，海量終端的涌現(xiàn)，2017 年中國 MEMS 的市場有望出現(xiàn)新的增長點。

2013-2015 年中國 MEMS 市場規(guī)模及增長

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2015年中國 MEMS 市場產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

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    二、eSIM

    SIM 由 GSMA 在 2010 年提出，其在物理上還是一張 SIM 卡，但 eSIM 內(nèi)嵌在手機中，可通過遠程編程的方式來支持不同的運營商。首先，eSIM 最明顯的優(yōu)點就是體積小，按照 GSMA 的說法，eSIM 可以幫助設(shè)備制造商減少大約 90%左右的傳統(tǒng)設(shè)備空間體積。其次，實體 SIM 卡需預(yù)留卡槽或插拔托盤，防震和防潮效果很脆弱，eSIM 通過嵌入解決了可靠性問題。再次，由于 eSIM 卡可通過遠程編程管理，運營商可以實現(xiàn)空中寫卡，運營商則不需要 SIM 卡的分銷或零售渠道，可以降低運營成本。

eSIM 體積與傳統(tǒng) Sim卡對比

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傳統(tǒng) SIM 卡與嵌入式 SIM 卡的使用方式和生命周期對比

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    根據(jù)數(shù)據(jù)，2011 年~2014 年 eSIM 出貨量分別達到 460 萬、700 萬、1000 萬和 1700 萬，增速分別達到 52%、54%、60%，呈加速增長態(tài)勢。據(jù)預(yù)測，到 2020 年，全球 eSIM 的出貨量將達到 2.05 億，未來幾年的年復(fù)合增長率可以達到百分之百。

    三、控制芯片和通信芯片

    控制芯片又稱微控制單元，它集成了處理器(CPU)、存儲器(RAM、ROM)以及 I/O 周邊端口，再加上嵌入式軟件形成芯片級的計算機，針對不同的應(yīng)用場合做控制，如遙控器，小家電，汽車電子、馬達和機器人手臂等。

    根據(jù)數(shù)據(jù)，針對物聯(lián)網(wǎng)(IoT)應(yīng)用相關(guān)的全球微控制器(MCU)市場預(yù)計將以11%的復(fù)合年成長率(CAGR)成長，從 2014 年的 17 億美元增加到 2019 年的 28 億美元的市場規(guī)模。

MCU 市場預(yù)計

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    相關(guān)報告：智研咨詢發(fā)布的《2017-2022年中國物聯(lián)網(wǎng)市場供需預(yù)測及投資戰(zhàn)略研究報告》

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