中国目前工业物联网的应用行业分析最新解读

在今年的全国两会上，“工业互联网”成为“热词”并写入《政府工作报告》。报告提出，围绕推动制造业高质量发展，强化工业基础和技术创新能力，促进先进制造业和现代服务业融合发展，加快建设制造强国。打造工业互联网平台，拓展“智能+”，为制造业转型升级赋能。

两会刚刚结束，3月17日北京工业互联网技术创新与产业发展联盟就宣告成立。而在不久前，工业和信息化部也正式成立了中国工业互联网研究院。一系列动作充分显示出我国工业互联网建设正在提速。

　　可以说，工业互联网发展已经到了非常重要的历史机遇期，我国已经把发展工业互联网作为制造业高质量发展，特别是经济社会高质量发展的一个重要抓手。

计支宝为您介绍一下这个名词的魅力。

一、什么是工业物联网

工业物联网是工业领域的物联网技术，是将具有感知、监控能力的各类采集、控制传感器或控制器，以及移动通信、智能分析等技术不断融入到工业生产过程各个环节，从而大幅提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，最终实现将传统工业提升到智能化的新阶段。从应用形式上，工业物联网的应用具有实时性、自动化、嵌入式(软件)、安全性、和信息互通互联性等特点。

　　工业物联网的本质和核心是通过工业互联网平台把设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户紧密地连接融合起来

　　工业物联网可以帮助制造业拉长产业链，形成跨设备、跨系统、跨厂区、跨地区的互联互通，从而提高效率，推动整个制造服务体系智能化

　　工业物联网还有利于推动制造业融通发展，实现制造业和服务业之间的跨越发展，使工业经济各种要素资源能够高效共享　

二、中国工业物联网产业链　　

中国工业物联网产业链的参与者主要包括设备制造商、系统集成商、网络运营商、平台供应商等。目前我国工业物联网产业利润的主要获取者为设备制造商和系统集成商。随着产业不断发展成熟，市场对于服务的需求将越来越强烈，网络运营商和平台供应商的利润将迎来快速上升，并将成为产业利润的主要获取者。

三、中国工业物联网产业发展现状

　　1、政策、应用双擎推动，产业规模快速增长

据前瞻产业研究院测算，2014年，国内物联网在工业领域需求规模为1260亿元;2016年，国内物联网在工业领域需求规模为1804亿元。2017年，国内物联网在工业领域需求规模约为2354亿元。

我国工业物联网的发展也由过去的政府主导逐渐向应用需求转变。2016年我国工业物联网规模达到1896亿元，在整体物联网产业中的占比约为18%。预计在政策推动以及应用需求带动下，到2020年，工业物联网在整体物联网产业中的占比将达到25%，规模将突破4500亿元。

　　2、 工业物联潜力巨大，市场份额位居第一

工业物联网是物联网在工业领域的应用，将在能源、交通运输(铁路和车站、机场、港口)、制造(采矿、石油和天然气、供应链、生产)等应用领域上发挥重要作用。

在2016年细分应用领域中，占据物联网市场的19.8%，位居所有行业第一位。展望未来，工业物联网也是物联网应用推广最主要的动力。

　　3、产业链条初步形成，核心产品尚需验证

尽管中国工业物联网产业链还处在形成初期，产业链条的界定和分工还不完全明晰，但产业整体竞争力快速提升，行业处于爆发前期。具体到各个环节，发展的状况又不尽相同。

3.1 设备制造商

设备制造商主要涵盖感知层、传输层、现场管理层、应用层等工业物联网各层级主要设备厂商。感知层企业包括芯片、RFID、传感器、工业仪表、工业相机、二维码、PLC等企业;传输层则企业主要包括芯片、通信模块、通信设备等企业，主要技术包括工业现场总线、工业以太网、无线传感器网络(5G、NB-IOT、LoRa、BLE)等技术;现场管理层主要涉及厂商包括工控机、DCS、SCADA、FCS等企业;应用层涉及到的设备主要包括服务器、智能装备等。

据预测，2016年至2021年，传感器的复合年增长率为11%，到2021年市场规模将达到1906亿美元。目前全球传感器市场主要由美国、日本、德国的相关企业主导，例如MEMS传感器公司、霍尼韦尔公司、凯勒公司等，亚太地区的传感器市场也呈现出快速增长的趋势。近年来，我国在传感器相关产业加大投入，国有传感器及仪器仪表市场占有率不断提高，涌现出华立仪表、上海仪表、汉威电子等一批具有代表性的企业。DCS生产厂家也主要集中在美国、日本、德国等。我国DCS市场中国外DCS产品市场占有率较高，例如霍尼韦尔和横河公司的DCS产品。不过近年来我国DCS产品技术水平也在不断提高，逐步获得市场认可，涌现出一批优秀企业，如北京和利时、浙大中控、上海新华、浙江威盛、航天测控等。

　　3.2 平台供应商

平台供应商主要为工业物联网应用提供支撑，能够为设备制造商提供终端监控和故障定位服务，为系统集成商提供代计费和客户服务，为终端用户提供可靠全面的服务，为应用开发者提供统一、方便、低廉的开发工具等。主要包括工业物联网平台、工业数据平台、工业云平台提供商等。

我国工业物联网平台刚刚起步。目前全球工业物联网平台有50%左右由美国企业提供，我国企业在2015年之后积极开展布局，航天云网、三一、海尔等企业依托自身制造能力和规模优势，率先推出工业物联网平台服务，并逐步实现由企业内应用向企业外服务的拓展。和利时、用友、沈阳机床等企业则基于自身在自动化系统、工业软件与制造装备领域的积累，进一步向平台延伸，尝试构建新时期的工业智能化解决方案。2017年,作为我国领先的互连网和云计算厂商,阿里云正式发布了Link品牌的物联网平台,全面进军工业物联网市场。虽然起步较晚，基于我国在世界互联网市场的领先位置和深厚技术积累，相信我国工业物联网平台将有很大的机会后来居上，引导世界工业物联网的发展潮流。

3.3 网络运营商

网络运营商主要提供数据传输，是工业物联网网络层的主体，是连接传感数据和终端应用的中间环节。运营商将关注焦点放在了连接和应用这两个层面。其中连接是运营商最擅长的领域，而平台则是运营商未来突围的关键。

国内网络运营商在立足连接和平台的同时，还在往芯片、模组等物联网产品领域发展。例如中国移动物联网公司定位一方面是作为物联网业务服务的支撑者，提供高效、稳定、安全的物联网专用网络，打造开放的接入平台、能力平台、大数据平台。另一方面是专用芯片和模组的提供者，在通信模组、智能传感器、处理器模组和开源硬件体系等领域开展合作研发与联合推广。再有是物联网专用产品的推动者。针对细分行业，通过与系统集成商(SI)，应用提供商(AP/SP)开展合作，提供解决方案。

在网络部署方面，未来将会存在两种典型应用场景：一方面，企业的工业物联网接入移动运营商的物联网网络，比如移动物联网、NB-IOT网络、5G网络等，将数据汇总到公有云中;另一方面，如果企业关注数据安全，更倾向于先建立专有的工业物联网络和数据中心，再将一些安全级别低的数据汇总到公有云。

　　3.4 系统集成商

系统集成商主要致力于解决各类设备、子系统间的接口、协议、系统平台、应用软件等与子系统、使用环境、施工配合、组织管理和人员配备相关的集成，相关企业包括自动化企业、工业控制系统企业、工业软件企业等各类工业系统解决方案企业。

中国工业控制系统企业经过多年的发展，与国际先进水平的差距在逐渐缩小，但是在系统稳定性、软件功能、产品品种齐全性、集成性等方面还存在不少差距。中国工业控制系统企业主要由三类企业构成，一类是以和利时、浙大中控、四方继保、南京自动化、三维力控、北京亚控等为代表的企业的工控系统厂商。另一类是以绿盟科技、启明星辰、天融信、中科网威等代表性企业的传统信息安全厂商。第三类就是国内还有一些专注于工控安全的新兴公司，诸如力控华康、海天伟业、中京天裕、匡恩科技等。这些公司目前规模较小，但拥有一定的工控行业背景且因进入工控安全领域较早，多声称拥有自主工控安全产品和安全解决方案。国内从事工业自动化行业的成千上万家企业在经营规模、经营效益上仍体现为“扁平大金字塔”的统计分布，年营业额在40-50亿的大企业较少，大部分企业年营业额在10亿元以下。

　四、工业物联网应用领域及成果

　　1、应用领域

我国工业领域行业众多，具有环境感知能力的各类终端、基于泛在技术的计算模式、移动通信等不断融入到工业生产的各个环节，大幅提高制造效率、改善产品质量、降低产品成本和资源消耗，将传统工业提升到智能工业的新阶段。工业物联网在传统制造行业如航空、电器、石油、汽车、轮胎、重工、煤矿和钢铁等领域有很好的应用。工业物联网在其他行业也有广泛的应用，如智能家居行业用于智能照明控制、智能安防、智能遥控;交通运输行业用于实时监控、自动收费、智能停车、实时车辆跟踪、公交系统;医疗保健领域用于身份确认、无线医疗、一卡通就诊、药品供应链、医疗垃圾处理;食品安全行业用于食品追溯、RFID电子标签防伪查询;环境保护方向用于水文监控、污水处理监控、节能减排;智能建筑领域用于智能酒店、智能建筑安防、智能建筑一卡通等方面。

2、 解决方案

 制造业供应链管理：工业物联应用于企业原材料采购、库存、销售等领域，通过完善和优化供应链管理体系，借助射频识别等工业物联技术实现对装备产品的数字化物流管理，推动上下游协作厂商共同应用先进物流管理技术，提高整个供应链的协调性，降低成本，实现现代物流与装备制造的联动发展。

 生产过程工艺优化：工业物联网通过传感器和网络实现了对生产过程实行智能监控、智能控制、智能诊断、智能决策和智能维护：检测生产过程、实时采集参数、监控生产设备、监测材料消耗。如在石油勘探、开采、运输等环节，利用工业物联网建立油井生产智能远程测控系统，实现对石化生产设备的智能测控和管理，从而优化生产流程，提高产品质量，促进化工企业的安全生产和科学管理。

工业排污实时监控：工业物联网技术在钢铁、有色金属、电力、化工、纺织、造纸等“高能耗、高污染”行业得到应用，支持其智能排污监控系统的建立与完善，实现智能排污自动监控装置、水质数据监控装置、水质参数检测仪等设备的集成应用，对重点排污监控企业实行实时监测自动报警、远程关闭排污口，防止突发性环境污染事故发生，有效地促进了这些行业的节能减排。

工业安全生产管理：工业物联网已成为煤炭、钢铁、有色等行业保障安全生产的重要技术手段。把传感器、无线射频识别、移动通信等技术嵌入和装配到矿山设备、油气管道、矿工设备中，可以感知危险环境中工作人员、设备机器、周边环境等方面的安全状态信息，将现有的网络监管平台提升为系统、开放、多元的综合网络监管平台，可以监测温度、湿度、瓦斯浓度等，对采掘、提升、运输、通风、排水、供电等关键生产设备进行状态监测和故障诊断，建设和完善安全监测网络系统，实现实时感知、准确辨识、快捷响应及有效控制，提升安全生产过程监控和应急响应水平。

大规模个性化制造：将工业物联网引入生产线以后，人类、工件和生产设备将彼此通信，生产线将实现全面网络化并自主控制生产过程，不仅显著缩短研发周期、提高生产效率、提升产品质量、减少资源使用，使经济效益最大化，更核心的是从大规模批量生产，转向对个性化需求的满足。

工程建设智慧工地应用：工业物联网接入施工工地，把传感器、无线射频识别、移动通信等技术嵌入和装配到各大型机械以及工人安全帽、特点场合环境中，可以感知危险环境中工作人员、设备机器、周边环境等方面的安全状态信息，将现有的网络监管平台提升为系统、开放、多元的综合网络监管平台，可以监测温度、湿度、瓦斯浓度、塔吊安全距离等，对原材料拌合、运输、高空作业、供电等关键生产设备进行状态监测和故障诊断，建设和完善质量安全监测网络系统，实现实时感知、准确辨识、快捷响应及有效控制，提升安全生产过程监控和应急响应水平。

五、目前我国工业物联网所取得的成就

　　1、高质量发展的重要推手

　　近年来，我国制造业取得的发展成就有目共睹。然而，我国制造业与发达国家相比差距依然很大，制造业整体信息化水平不高，导致信息化与工业化进程不匹配、不适应、不平衡，制造业“大而不强”“全而不优”的问题依然存在。

　　当前，以工业互联网方式推动制造业高质量发展，已经成为全球共识。德国拥有深厚的工业积淀，率先提出了工业4.0概念，目的是想通过互联网来提升制造业的信息智能化水平。美国拥有世界上信息化水平最高的龙头制造企业，在发展设备数字化率、联网率方面具有领先优势。我国与美、德几乎同步发展工业互联网，具有自己独特的优势，但也面临着一些挑战。

　　北京理工大学校长、中国工程院院士张军认为，我国发展工业互联网优势主要体现在三个方面。第一，我国是互联网强国，世界十强互联网企业中，中国企业占有重要地位，具有雄厚的实力。工业互联网在发展中如果能够借助这方面的优势，尤其是以消费领域为突破口，将会抢占先机。

　　第二，目前世界上还没有一个国家把人工智能、大数据、云计算、网络安全，作为重大科技专项实施，这将成为我国实现变道超车的最佳机遇。

　　第三，我国拥有非常强大的制造业群体，在建设工业互联网方面已经掌握了一定的核心技术。如果有好的政策引领，加强知识产权保护，形成良好的产业发展生态，工业互联网一定可以推动我国制造业实现高质量发展。

　　张军认为，工业互联网首先是联网，但更重要的是赋予工业设备感知的能力。下一步，如果把工业互联网与智能制造相结合，将会使我国工业互联网发展实现巨变。“比如，加工完器件，下一个环节自动衔接，最后通过计算为已经成型的产品提供个性化服务。这样环环相扣，会让工业生产变得具有智慧。”张军说。

　　2、开启全新的工业革命

　　工业互联网的本质和核心是通过工业互联网平台把设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户紧密地连接融合起来。

　　从企业角度来看，工业互联网就像现代工业的智能助手，企业通过工业互联网平台提供的数据分析，更精准高效地了解工业研发设计、生产制造、经营管理等领域的知识，从而开启一场全新的工业革命。

　　十三届全国政协经济委员会副主任刘利华表示，工业互联网帮助一些企业减少了用工量，压缩了运输成本，提高了产品质量，有利于优化存量、降低企业的综合成本。

　　“同时，发展工业互联网，也有利于扩大增量，支撑先进制造业向价值链高端延伸。”刘利华表示，制造业高质量发展的特征有很多，其中就有拉长价值链向两端延伸（前端研发与后端售后服务）的案例。通过工业互联网，可以帮助企业拉长产业链，形成跨设备、跨系统、跨厂区、跨地区的互联互通，从而提高效率，推动整个制造服务体系实现智能化。

　　最后，工业互联网还有利于推动制造业融通发展，促进创新创业。刘利华认为，如果按照传统的工业生产方式很难实现制造业与服务业之间的跨越发展，但通过互联网就可以使工业经济各种要素资源能够高效共享，这样就能够推动先进制造业和现代服务业的深度融合。

　　3、平台建设已初具规模

　　目前，全球范围内工业互联网平台在数量、体量、行业覆盖等各个维度上的规模都在不断扩大，国内不同领域、不同地区的企业也在加快平台布局，市场呈现“百家争鸣”的格局。

　　根据工信部数据分析以及信通院调研统计，我国现在已经有269个工业互联网平台类产品。其中，具备一定产业影响力的工业互联网平台数量已经超过50个。

　　与此同时，消费互联网领域的阿里巴巴集团也在试水工业互联网，该集团副总裁刘松认为，如今光靠生产已不能赢得未来，人工智能和区块链等技术可以扩大服务半径，制造业将从规模化和标准化，走向智慧化、个性化和定制化。

　　当初，在看到媒体《为高铁钢轨“整容”国产铣刀难堪重任》的报道以后，富士康攻坚克难生产出了具有自主知识产权的国产铣刀。富士康工业互联网公司董事长李军旗表示，这件事让富士康意识到，目前国内还有许多企业身处信息孤岛之中，技术和需求得不到有效对接，因此急需构建工业互联网，为更多制造企业创造价值生态圈，使其能在平台上实现信息和利益共享。

　　“目前，工业互联网面临的最大壁垒之一是数据安全，很多企业不愿意上云分享数据是因为担心数据分享了就失去了价值。”北京兮易信息技术有限公司董事长陈广乾的一番话道出了很多企业的心声。陈广乾指出，工业大数据要想有更好更快的发展，一方面必须努力提供良好的法律环境，另一方面则要增强政府及企业开放、共享基础设施与数据资源的意识。在数据共享的大趋势下，标准先行、机制保驾，工业互联网才能够发挥应有的作用。

　　工业互联网在发展中还要面临很多问题，中国工业互联网研究院院长徐晓兰表示，工业互联网研究院当务之急就是联合一切可以联合的力量，让政府、科研部门、企业、平台形成合力，共同探索我国发展工业互联网的有益路径。她还透露，今年研究院将会开展深度调研，充分了解工业互联网现状，系统化梳理各项工作，为行业提供更好的服务。