物联网硬件市场概况及竞争格局、发展趋势、市场规模发展前景
1、物联网硬件市场概况
物联网硬件是物联网技术应用的重要载体,物联网的功能实现通常要求硬件具备信息采集、处理、连接等能力,以实现智能感知、交互、大数据服务等功能,通常包括计算、通信、传感等功能模块及设备。
资料来源:普华有策
(1)边缘计算硬件
作为云计算的重要补充,边缘计算当前已经在物联网应用中扮演着不可或缺的角色。随着边缘计算的发展,一方面,越来越多的技术原厂投身其中,使边缘计算的硬件能力得到快速提升,以覆盖更广泛的物联网应用场景;另一方面,随着边缘计算的广泛采用,其应用成本也在进一步降低,边缘计算具备广阔的发展空间和市场前景。
根据 IDC 2022 年发布的《全球边缘计算支出报告》,至 2022 年,全球在边缘计算上的支出预计将达到 1,760 亿美元,较 2021 年增长 14.8%。硬件和服务支出将占所有边缘支出的 85%。企业和服务提供商在边缘解决方案的硬件、软件和服务上的支出预计将在 2025 年达到近 2,740 亿美元。
1)单板计算机
单板计算机是基于印制电路板构建的微型计算机,包括微处理器、内存、以太网、输入/输出接口等。单板计算机帮助开发者将其产品设计快速推向市场,而无需付出较高的开发新硬件成本,开发者能更专注于软件创新,因此越来越多地应用于人工智能算法的开发。
单板计算机需求增长的最重要因素之一是工业自动化的普及。单板计算机兼具数据采集、处理和指令输出等功能,在工业自动化中主要应用于生产设备的智能控制,即根据预置的算法与实时的数据对生产设备下达指令,使工业控制更加精细、高效。机器人技术、可编程逻辑控制器(PLC)、监控和数据采集以及其他各种新技术的引入导致工业自动化程度的提高,而工业自动化又可通过提高生产力和效率来降低总体制造成本。基于此,工业自动化在全球增速强劲,并强势推动未来单板计算机市场的增长。
2)边缘计算服务器
边缘计算服务器是承载边缘计算的功能的服务器设备。常见的边缘计算服务器由计算、存储相关硬件、网络模块及边缘计算软件组成,可为人工智能计算提供高性能及快速响应能力,增强数据的实时智能处理和深度学习能力。
根据 IDC《全球边缘支出指南》预测,2024 年全球边缘计算市场将达到2,506 亿美元,2019-2024 年预测期内的复合年增长率为 12.5%。到 2024 年,服务(包括专业和配置服务)将占所有边缘支出的 46.2%。硬件为第二大技术类别,占支出份额的 32.2%,而其余 21.6%将用于边缘相关软件。
从国内市场来看,根据 IDC 发布的《中国半年度边缘计算服务器市场(2022 年上半年)跟踪报告》显示,2022 年上半年,中国边缘计算服务器整体市场规模达到 16.8 亿美元,预计全年将达到 42.7 亿美元,同比增长 25.6%。IDC 预计,2021-2026 年中国边缘计算服务器市场规模年复合增长率将达到23.1%,高于全球的 22.2%。
(2)网络通信硬件
1)通信模组
通信模组需要对不同芯片、器件进行再设计与集成,涉及多种通信协议/制式、体积、功耗与工艺,核心部件通常为基带处理器及射频模块,可用于网关、基站或内置于硬件设备内部进行通信,从而实现硬件设备与云端服务器的互通互连。
2)物联网网关
物联网网关与路由器原理相似,由于本地设备和技术具有不同的接口,需要通过网关进行转换以适应的协议和外部网络连接。例如家庭路由器通过将局域网到互联网协议套件(TCP/IP)与广域网服务提供商(ISP)连接从而实现互联网连接。物联网网关聚合来自物联网环境中设备的传感器数据,在传感器协议之间进行转换,并向处理节点传输,其亦向终端节点传达来自处理节点的指令。
(3)智能传感硬件
1)传感器
由于起步晚基础弱,我国工业传感器存在核心元器件技术缺失、创新能力弱等问题,国内工业传感器厂商竞争主要集中在低端市场,高端市场被美国、德国、日本等外资企业长期占据。近年来,随着国产技术的发展及相关产业政策助力,国产传感器正在快速追赶,向高端市场进发。
当前,传感器正在向智能化、微型化、多功能、低功耗、高精度等方向发展,传感器的高端化趋势是市场规模增长的重要驱动力。
2)智能传感设备
智能传感设备是一种涉及测量技术、半导体技术、计算技术、信息处理技术、微电子学和材料科学等多种学科结合的新型传感器系统。相比于传统传感器,智能传感设备增加了微处理器元件,能够通过算法模型修正采集的数据,有效提升在数据采集的准确性与可靠性,且能够同时采集多种维度的信息,具备更强的数据处理能力。部分智能传感器还可集成传输功能,可对采集、处理好的数据进行传输。
工业 4.0 及物联网的普及将有助于智能传感器的广泛使用,国防、汽车、医疗、智慧工业、智慧楼宇和消费类电子是智能传感设备的主要应用领域。
除上述应用外,气象与环境监测也是智能传感设备的重要应用领域之一。气象与环境传感器可实现气象与环境数据的自动观测和传输,观测的项目包括温度、湿度、气压、风、雨、能见度、云高、雷电、天气现象等等,服务领域涵盖国民经济各个方面,主要包括气象局、航空、减灾防灾、水利水文、交通、农业等领域。
2、行业竞争格局
物联网硬件属于技术密集型产业,涉及传感、通信、计算、交互等多种硬件功能,具有技术选择多、产品种类及形态丰富、应用领域广泛等特点,目前尚未出现横跨全产业链的大规模企业。行业内竞争主要集中在各个细分功能领域,如通信模组领域的广和通、移远通信等。
我国物联网硬件产业主要分布在长三角、珠三角及环渤海地区,上述地区专业人才多、海内外资本投入量大且具有庞大的消费市场,电子信息产业发达,地方企业间竞争充分。从价值链角度,不同环节的竞争程度差异较大。生产制造商的竞争最为激烈,主要由于国内制造业产业链成熟,生产环节门槛较低,只需要简单的贴片、焊接设备及模具即可完成生产,因而我国物联网硬件制造商数量众多,产品及服务同质化严重,市场竞争激烈;研发设计环节一般对企业的技术实力和资本投入有较高要求,同时针对产品性能要求严格,需要较多人力物力投入,门槛较高,且不同企业的研发重点具有差异性;销售环节主要依赖企业的品牌声誉及渠道能力,其中品牌声誉来自企业的技术实力及差异化服务能力,销售渠道要求企业投入一定的渠道开拓及维护成本,对企业的资金实力有一定要求,竞争格局相对稳定。
3、行业机遇
(1)LoRa 成为低功耗广域网国际标准,助力全球化网络建设
物联网产业的发展对通信网络覆盖的依赖程度较高,过往的通信网络主要由运营商布设大型基站来实现,低功耗广域网建设面临通信标准不统一、运营商布设不均匀等痛点。2021 年 12 月,LoRa 通信被国际电信联盟(ITU)正式批准为低功耗广域网通信标准,有利于指引全球运营商统一通信标准,协同建设全球覆盖的物联网网络,从而为物联网产业应用发展提供广覆盖、稳定可靠的通信网络保障。
(2)技术升级驱动市场需求释放
物联网是技术驱动型行业,新技术的推出与原技术的淘汰将进一步挖掘存量市场需求。目前 5G 技术、边缘计算技术逐渐成熟,提升用户在通信与智能服务方面使用体验,推动通信与云计算市场释放潜力。
5G 的规模化商用带来新的市场机遇。作为最新一代移动通信技术,5G 依托全新的网络架构,具备高速率、低延时、高可靠性、大带宽等优势。以 5G技术为物联网传输层的核心传输技术,能够进一步满足市场对实时性、隐私性等方面的需求。
边缘计算将算力下放到小型服务器、网关乃至设备终端,能够对终端采集的数据进行适当处理和压缩,有利于缓解大数据时代下云计算的数据传输压力,满足用户对智能化服务的时效性、安全性等方面的需求。
(3)数字经济与产业数字化需求推动行业快速发展
随着数字经济建设步伐加快,物联网已经成为新型基础设施的重要组成部分。受益于传感器成本的降低与传输技术的升级,物联网全产业链的技术成熟度大幅提升,对垂直领域的渗透率快速提升,连接数大幅增加。工业物联网、智慧城市、智慧能源、智慧零售等领域带来高端应用需求,驱动物联网行业在产品结构、产业链延伸等方面实现快速发展,促使物联网从小范围局部性应用向较大范围规模化应用转变,从垂直应用和闭环应用向跨界融合、水平化应用转变。
4、行业主要趋势
(1)由局域走向广域
随着信息化、数字化理念的深入,人们对物联网的需求已不仅仅停留于家庭和室内,户外、野外等场景应用需求呈爆发性增长,如农田种植、道路桥梁运维监测、森林防火、环境监测等。有别于家庭和室内等场景,户外及野外的应用面临更长的传输距离,更严苛的户外环境要求,于是广域物联网的概念被提出。广域,即代表着更长的传输距离。同时,户外、野外等场景供电成本高昂、运行稳定性差,对设备运行和数据传输具有更苛刻的低功耗要求,因此低功耗广域物联网(LPWAN)的概念被进一步提出。
2021 年 12 月,国际电信联盟(ITU)已正式批准 LoRa 成为低功耗广域网络通信标准。未来,全球各地 LoRa 网络设备及终端设备的部署数量将持续增长,以满足广域网下的应用监测需求,支持传统行业的数字化转型。
(2)传感器向智能化、多模态方向升级
传统传感器通常只具备敏感元件与转换元件,仅能完成简单的数据采集工作,且数据可靠性较差。微型机器学习(TinyML)及低功耗等底层技术的发展,极大地推动了传感器智能化升级。搭载低功耗微型机器学习算法的传感设备不仅能实现远端数据采集工作,还能依靠自身内置的 AI 模型完成智能识别和分析处理,最终再将处理结果输出。这种新型的智能传感器不仅提高了决策的效率,也降低了设备对通信带宽的依赖,从而更大程度降低对电能的依赖。
多模态的物联网设备能将多组传感器数据做多层级的融合,针对同一个监测目标,采集多种模态下的特征,得到全面的数据,能够与边缘计算技术协同实现更复杂的功能,在工业物联网、智慧农业领域中孕育出多种高级应用,将单个物品连接的价值放大,带动物联网硬件下游需求的快速增长。
(3)分布式与共享网络加速全球物联网覆盖
过去物联网的发展,除了依赖技术的迭代发展,更依赖运营商的网络建设进度,而运营商为平衡成本与效益,往往只在发达地区建设网络基站,导致通信网络的覆盖情况与实际需求不匹配,偏远地区的信号覆盖较差。分布式网络由分布在不同地点且具有多个终端的节点机互连而成,网中任一点均至少与两条线路相连,当任意一条线路发生故障时,通信可转经其他链路完成,具有较高的可靠性,同时也易于扩充。
在分布式技术下,网络建设可由网关等小型设备完成,从而降低单位建设成本。通过共享经济的模式发展共享网络,能够鼓励本地居民参与建设物联网基础设施,并共享给有接入需求的设备,使网络建设成本与效益匹配。多种共享网络平台的兴起也充分证明了共享网络的可行性,可以预见未来将来会有更多创新型的物联网方案出现。
5、行业挑战
(1)物联网技术安全问题
物联网规模化应用促使物联网不断与人工智能、边缘计算、IPv6、容器、微服务等新技术加快融合,这些新技术给物联网发展带来功能性提升的同时,也对传统安全防护措施带来了新的挑战。物联网安全产业尚处于起步阶段,架构设计及安全标准支持不足,叠加物联网安全核心终端的产业成熟度不高,存在应用服务的安全稳定性较差、数据泄露等问题。
(2)物联网碎片化和高成本问题
受技术标准不统一、行业应用需求高度定制化等因素影响,尽管物联网孕育出万亿级别的市场,产业内仍存在明显的碎片化特征,仅有小范围的设备能够彼此相联,实现互认、互通、互操作,而在更大的范围内,设备仍然是孤立的。物联网碎片化问题导致不同厂家设备和产品之间的互联互通和可操作性差,用户体验不佳,企业规模化发展受到阻碍。此外,受产业需求复杂多样、垂直行业壁垒等因素影响,物联网应用难以跨产业实现真正规模化落地,导致终端客户成本较高,阻碍产业普及与渗透。
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目录
第一章 物联网硬件行业相关概述
第一节 物联网硬件行业定义及分类
一、行业定义
二、行业特性及在国民经济中的地位及影响
第二节 物联网硬件行业特点及模式
一、物联网硬件行业发展特征
二、物联网硬件行业经营模式
第三节 物联网硬件行业产业链分析
一、产业链结构
二、物联网硬件行业主要上游2017-2022年供给规模分析
三、物联网硬件行业主要上游2017-2022年价格分析
四、物联网硬件行业主要上游2023-2029年发展趋势分析
五、物联网硬件行业主要下游2017-2022年发展概况分析
六、物联网硬件行业主要下游2023-2029年发展趋势分析
第二章 物联网硬件行业全球发展分析
第一节 全球物联网硬件市场总体情况分析
一、全球物联网硬件行业的发展特点
二、全球物联网硬件市场结构
三、全球物联网硬件行业市场规模分析
四、全球物联网硬件行业竞争格局
五、全球物联网硬件市场区域分布
第二节 全球主要国家(地区)市场分析
一、欧洲
1、欧洲物联网硬件行业市场规模
2、欧洲物联网硬件市场结构
3、2023-2029年欧洲物联网硬件行业发展前景预测
二、北美
1、北美物联网硬件行业市场规模
2、北美物联网硬件市场结构
3、2023-2029年北美物联网硬件行业发展前景预测
三、日韩
1、日韩物联网硬件行业市场规模
2、日韩物联网硬件市场结构
3、2023-2029年日韩物联网硬件行业发展前景预测
四、其他
第三章 物联网硬件所属行业2023-2029年规划概述
第一节 2017-2022年所属行业发展回顾
一、2017-2022年行业运行情况
二、2017-2022年行业发展特点
三、2017-2022年行业发展成就
第二节 物联网硬件行业所属行业2023-2029年规划解读
一、2023-2029年规划的总体战略布局
二、2023-2029年规划对经济发展的影响
三、2023-2029年规划的主要目标
第四章 2023-2029年行业发展环境分析
第一节 2023-2029年世界经济发展趋势
第二节 2023-2029年我国经济面临的形势
第三节 2023-2029年我国对外经济贸易预测
第四节2023-2029年行业技术环境分析
一、行业相关技术
二、行业专利情况
1、中国物联网硬件专利申请
2、中国物联网硬件专利公开
3、中国物联网硬件热门申请人
4、中国物联网硬件热门技术
第五节2023-2029年行业社会环境分析
第五章 普华有策对物联网硬件行业总体发展状况
第一节 物联网硬件行业特性分析
第二节 物联网硬件产业特征与行业重要性
第三节 2017-2022年物联网硬件行业发展分析
一、2017-2022年物联网硬件行业发展态势分析
二、2017-2022年物联网硬件行业发展特点分析
三、2023-2029年区域产业布局与产业转移
第四节 2017-2022年物联网硬件行业规模情况分析
一、行业单位规模情况分析
二、行业人员规模状况分析
三、行业资产规模状况分析
四、行业市场规模状况分析
第五节 2017-2022年物联网硬件行业财务能力分析与2023-2029年预测
一、行业盈利能力分析与预测
二、行业偿债能力分析与预测
三、行业营运能力分析与预测
四、行业发展能力分析与预测
第六章 POLICY对2023-2029年我国物联网硬件市场供需形势分析
第一节 我国物联网硬件市场供需分析
一、2017-2022年我国物联网硬件行业供给情况
二、2017-2022年我国物联网硬件行业需求情况
1、物联网硬件行业需求市场
2、物联网硬件行业客户结构
3、物联网硬件行业区域需求结构
三、2017-2022年我国物联网硬件行业供需平衡分析
第二节 物联网硬件产品市场应用及需求预测
一、物联网硬件产品应用市场总体需求分析
1、物联网硬件产品应用市场需求特征
2、物联网硬件产品应用市场需求总规模
二、2023-2029年物联网硬件行业领域需求量预测
1、2023-2029年物联网硬件行业领域需求产品功能预测
2、2023-2029年物联网硬件行业领域需求产品市场格局预测
第七章 我国物联网硬件行业运行分析
第一节 我国物联网硬件行业发展状况分析
一、我国物联网硬件行业发展阶段
二、我国物联网硬件行业发展总体概况
第二节 2017-2022年物联网硬件行业发展现状
一、2017-2022年我国物联网硬件行业市场规模
二、2017-2022年我国物联网硬件行业发展分析
三、2017-2022年中国物联网硬件企业发展分析
第三节 2017-2022年物联网硬件市场情况分析
一、2017-2022年中国物联网硬件市场总体概况
二、2017-2022年中国物联网硬件市场发展分析
第四节 我国物联网硬件市场价格走势分析
一、物联网硬件市场定价机制组成
二、物联网硬件市场价格影响因素
三、2017-2022年物联网硬件价格走势分析
四、2023-2029年物联网硬件价格走势预测
第八章 POLICY对中国物联网硬件市场规模分析
第一节 2017-2022年中国物联网硬件市场规模分析
第二节 2017-2022年我国物联网硬件区域结构分析
第三节 2017-2022年中国物联网硬件区域市场规模
一、2017-2022年东北地区市场规模分析
二、2017-2022年华北地区市场规模分析
三、2017-2022年华东地区市场规模分析
四、2017-2022年华中地区市场规模分析
五、2017-2022年华南地区市场规模分析
六、2017-2022年西部地区市场规模分析
第四节 2023-2029年中国物联网硬件区域市场前景预测
一、2023-2029年东北地区市场前景预测
二、2023-2029年华北地区市场前景预测
三、2023-2029年华东地区市场前景预测
四、2023-2029年华中地区市场前景预测
五、2023-2029年华南地区市场前景预测
六、2023-2029年西部地区市场前景预测
第九章 普●华●有●策对2023-2029年物联网硬件行业产业结构调整分析
第一节 物联网硬件产业结构分析
一、市场细分充分程度分析
二、下游应用领域需求结构占比
三、领先应用领域的结构分析(所有制结构)
第二节 产业价值链条的结构分析及产业链条的整体竞争优势分析
一、产业价值链条的构成
二、产业链条的竞争优势与劣势分析
第十章 物联网硬件行业竞争力优势分析
第一节 物联网硬件行业竞争力优势分析
一、行业整体竞争力评价
二、行业竞争力评价结果分析
三、竞争优势评价及构建建议
第二节 中国物联网硬件行业竞争力剖析
第三节 物联网硬件行业SWOT分析
一、物联网硬件行业优势分析
二、物联网硬件行业劣势分析
三、物联网硬件行业机会分析
四、物联网硬件行业威胁分析
第十一章 2023-2029年物联网硬件行业市场竞争策略分析
第一节 行业总体市场竞争状况分析
一、物联网硬件行业竞争结构分析
1、现有企业间竞争
2、潜在进入者分析
3、替代品威胁分析
4、供应商议价能力
5、客户议价能力
6、竞争结构特点总结
二、物联网硬件行业企业间竞争格局分析
1、不同规模企业竞争格局
2、不同所有制企业竞争格局
3、不同区域企业竞争格局
三、物联网硬件行业集中度分析
1、市场集中度分析
2、企业集中度分析
3、区域集中度分析
第二节 中国物联网硬件行业竞争格局综述
一、物联网硬件行业竞争概况
二、重点企业市场份额占比分析
三、物联网硬件行业主要企业竞争力分析
1、重点企业资产总计对比分析
2、重点企业从业人员对比分析
3、重点企业营业收入对比分析
4、重点企业利润总额对比分析
5、重点企业负债总额对比分析
第三节 2017-2022年物联网硬件行业竞争格局分析
一、国内主要物联网硬件企业动向
二、国内物联网硬件企业拟在建项目分析
三、我国物联网硬件市场集中度分析
第四节 物联网硬件企业竞争策略分析
一、提高物联网硬件企业竞争力的策略
二、影响物联网硬件企业核心竞争力的因素及提升途径
第十二章 普华有策对行业重点企业发展形势分析
第一节 企业五
一、企业概况及物联网硬件产品介绍
二、企业核心竞争力分析
三、企业主要利润指标分析
四、2017-2022年主要经营数据指标
五、企业发展战略规划
第二节 企业二
一、企业概况及物联网硬件产品介绍
二、企业核心竞争力分析
三、企业主要利润指标分析
四、2017-2022年主要经营数据指标
五、企业发展战略规划
第三节 企业三
一、企业概况及物联网硬件产品介绍
二、企业核心竞争力分析
三、企业主要利润指标分析
四、2017-2022年主要经营数据指标
五、企业发展战略规划
第四节 企业四
一、企业概况及物联网硬件产品介绍
二、企业核心竞争力分析
三、企业主要利润指标分析
四、2017-2022年主要经营数据指标
五、企业发展战略规划
第五节 企业五
一、企业概况及物联网硬件产品介绍
二、企业核心竞争力分析
三、企业主要利润指标分析
四、2017-2022年主要经营数据指标
五、企业发展战略规划
第十三章 普●华●有●策对2023-2029年物联网硬件行业投资前景展望
第一节 物联网硬件行业2023-2029年投资机会分析
一、物联网硬件行业典型项目分析
二、可以投资的物联网硬件模式
三、2023-2029年物联网硬件投资机会
第二节 2023-2029年物联网硬件行业发展预测分析
一、产业集中度趋势分析
二、2023-2029年行业发展趋势
三、2023-2029年物联网硬件行业技术开发方向
四、总体行业2023-2029年整体规划及预测
第三节 2023-2029年规划将为物联网硬件行业找到新的增长点
第十四章 普●华●有●策对 2023-2029年物联网硬件行业发展趋势及投资风险分析
第一节 2017-2022年物联网硬件存在的问题
第二节 2023-2029年发展预测分析
一、2023-2029年物联网硬件发展方向分析
二、2023-2029年物联网硬件行业发展规模预测
三、2023-2029年物联网硬件行业发展趋势预测
四、2023-2029年物联网硬件行业发展重点
第三节 2023-2029年行业进入壁垒分析
一、技术壁垒分析
二、资金壁垒分析
三、政策壁垒分析
四、其他壁垒分析
第四节 2023-2029年物联网硬件行业投资风险分析
一、竞争风险分析
二、原材料风险分析
三、人才风险分析
四、技术风险分析
五、其他风险分析
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