编辑导语：IoT源自“Internet of Things”的缩写，通常称为物联网，旨在连接虚拟互联网与实体物品，提升生活智能化水平。本文将从四个维度剖析IoT，助您深入理解。

“第三代互联网”“IoT”“万物互联”等术语频繁出现在各类互联网文献与新闻中。您可能好奇IoT的本质？IoT全称为“Internet of Things”，中文即物联网，指物物互联的网络体系。

01 物联网的定义

本文结合关键词释义与国内物联网现状，从四个角度快速解读IoT。

1.1 物联网概念

维基百科定义：物联网（英语：Internet of Things，简称IoT）是一种计算设备、机械、数字机器相互关联的系统，具备通用唯一识别码（UID），并具备通过网络传输数据的能力，无需人与人或人与设备的直接交互。

1.2 物联网起源

• “物联网”一词由Peter T. Lewis于1985年9月在华盛顿特区国会黑人议员第十五届立法协会演讲中首次提出。
• 比尔·盖茨在1995年《未来之路》一书提及物互联概念。1998年麻省理工学院提出EPC系统物联网构想。1999年，Auto-ID公司在物品编码（RFID）技术上提出物联网概念。
• 2005年11月17日，国际电信联盟在《ITU互联网报告2005：物联网》中宣告物联网时代来临。

物联网是新一代信息技术的关键组成部分。其核心在于：物联网以互联网为基础进行延伸与扩展；同时，用户端扩展至任何物品间，实现信息交换与通信，即物物相息。物联网融合智能感知、识别技术与普适计算，被喻为继计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮。

物联网是互联网的应用拓展。与其称物联网为一张网络，不如视其为互联网的业务与应用。物联网发展的核心是应用创新，以用户体验为核心的创新2.0是其灵魂。通过局部网络或互联网等通信技术，将传感器、控制器、机器、人员和物品以新方式连接，形成人与物、物与物互联，实现信息化、远程管理控制和智能化网络。物联网兼容互联网所有资源与应用，但所有元素（设备、资源及通信）均为个性化和私有化。常用协议包括HTTP、COAP、MQTT、DDS、AMQP、XMPP、JMS，其中HTTP因成本低且开放，兼容性好、应用广泛，但安全性较低。

02 物联网的四层架构

理解IoT的运行机制需掌握物联网的四层架构：

1. 感知层
2. 传输层
3. 平台层
4. 应用层

2.1 感知层

感知层是物联网系统的数据基础与核心。它利用传感器获取被测量的模拟信号，并将其转换为数字信号，同时从电子设备（如串口设备）采集直接数字信号，最终由传输层转发至应用层。传感技术是物联网三大关键技术之一（另两项为RFID标签与嵌入式系统技术）。例如，数码相机拍照上传网络或云端的过程即感知层获取信息，类似物联网的皮肤和五官采集外界信息。

传感器易于理解：如扶手梯电梯启动运用光电传感器，空调显示屏显示室内温度依赖温度传感器，当温度达预设值时自动运行或关闭。

2.2 传输层

传输层将感知层采集的信息传输至物联网平台，并将平台指令传递至应用层，具有连接作用。传输层依赖物联网、互联网、移动通信网络、微信通信、短距离无线通信等技术。短距离无线通信包括无线局域网、蓝牙、NFC、红外传输、ZigBee、RFID等。传输层以无线为主，按距离分为：

1. 局域网(LAN)：传输距离约200米，适用于低移动性场景如室内、仓库，例如蓝牙、WiFi。
2. 广域网(LPWAN)：传输距离超15千米，适合大范围、移动性场景如车联网、物流跟踪，包括NB-IoT、Sigfox等。苹果Airtag利用广域网传输位置信息。

传输层类似人体血红细胞从消化系统吸收营养，传递至大脑并输送到全身。

2.3 平台层

平台层解决数据存储、检索、使用及安全隐私保护等问题，融合云计算、嵌入式系统、人工智能、数据库与数据挖掘等技术。尽管不同行业技术差异显著，统一称为人工智能（AI）。在IoT领域，模仿部分人类大脑活动的系统均被视为人工智能，常涉及“机器学习”或“深度学习”术语。平台按功能分为四类：

2.4 应用层

应用层为用户提供实际应用场景服务，最贴近市场。应用层分为：

1. 消费驱动应用（智慧出行、智能穿戴、智能家居、智能医疗等）
2. 政策驱动应用（智慧城市、公共事业等）
3. 产业驱动应用（智慧工业、智慧物流、智慧农业、车联网等）

应用层种类繁多，如智能手机显示求助信息、远程遥控开锁、监控家庭用电情况等，均属消费驱动应用，改变生活。了解IoT运行机制后，分析其发展现状。

03 物联网的现状

数据显示，2019年中国工业物联网（IoT最大最重要组成部分）市场规模超6000亿元，2020年预计近7000亿元。中国作为全球制造业大国，产业政策推动下市场空间加速，工业物联网企业在赋能智慧城市、智能交通、政府管理方面前景巨大，市场规模有望达万亿。

移动物联网：基于蜂窝移动通信网络的物联网技术与应用是新型基础设施关键部分。截至2020年11月末，三家基础电信企业蜂窝物联网终端用户11.12亿户，同比增长14.2%，净增8423万户。其中，智能制造、智慧交通、智慧公共事业终端用户占比分别为19.2%、18.3%、22.1%。

据《工业和信息化部办公厅关于深入推进移动物联网全面发展的通知》，2020年底NB-IoT网络实现县级以上城市主城区普遍覆盖，重点区域深度覆盖；移动物联网连接数达12亿；NB-IoT模组价格趋同于2G模组，引导新增终端向NB-IoT和Cat1迁移；打造应用标杆工程和百万级连接场景。国务院原参事、科技部原秘书长石定寰介绍，全球物联网产值约15万亿美元，年增长率近23%，预计2021年后增速达30%，2025年达30万亿美元。中国占全球物联网产值约1/4，因5G基站超70万个，预计2021年年产值超2.7万亿人民币。

3.1 物联网热门行业

5G时代推动物联网迅速发展，物联网领域融资持续上升。从应用场景看，物联网前景广阔：

3.2 物联网头部企业

物联网被视为继计算机、互联网后的第三次信息产业浪潮。各大科技巨头、互联网巨头、家电巨头每年调整战略与业务部署，成为行业风向标。国内头部企业包括阿里、百度、腾讯、华为、京东、小米、海尔、美的。

阿里AIoT：提供AI+IoT核心技术，包括连接、语言、语义、视觉、芯片模组能力。天猫精灵聚焦3C、数码、大小家电、家装家居等消费行业，打造千万级智能爆款。构建“精灵妙物”品牌，投入亿级资源，支持产品定义、新品孵化、外观设计、数据学习、消费洞察。阿里“中国智造”覆盖200多国、12种语言，部署4个IoT节点和14个加速计算节点。

百度：以对话式AI操作系统小度助手为基石，技术先行、硬件承载，构建物联网生态。小度助手赋能硬件设备，智能音箱市场领先，同时拓展品牌合作生态。在百度业务体系中，小度权重高于天猫精灵在阿里体系中的权重。

腾讯云：提供云计算、大数据、人工智能等产品与服务，推动产业互联网与数字化升级。腾讯云IoT平台整合微信支付、微保、微众、腾讯健康、QQ音乐等资源，面向消费、教育、政务领域合作。构建IoT Enable，对内打通AI语音、AI视觉、地理定位、云小微等产品；对外为设备制造商和开发商提供平台与服务能力。

华为：全球物联网产业主要推动者，AIoT产业联盟发起单位，在产业标准与规范方面贡献显著。华为推动物联网产业快速发展，2021年目标覆盖40+主流品牌，实现超1亿台设备搭载鸿蒙OS，已支持美的、九阳、老板电器、海雀科技等品牌。

京东智联云：融合物联网技术成果，赋能合作伙伴关键能力，提供智能化场景服务。服务包括大数据运营、渠道分润系统、管理平台、机卡互绑、定制套餐。

小米：提供移动物联网解决方案，支持自助化管理平台，对物联网卡全生命周期管理（开卡、状态、流量、套餐变更等）。小米生态聚焦智能家居，手环、平衡车、米家空调等连接至平台，共享数据与用户，形成智能生态链。“小爱同学”支持语音指令控制设备。小米研发Vela系统对标阿里AliOS、华为鸿蒙OS等，支持IoT模组，开发智能音箱、手环/手表软件框架，逐步扩展至智能家居和可穿戴设备。智能工厂为“互联网+制造”产物。

海尔：围绕“三翼鸟”场景品牌，提供衣、食、住、娱智慧全场景解决方案，包括阳台、厨房、浴室、全屋空气、全屋用水、视听等定制服务。搭载鸿蒙OS，打破行业界限，提供个性化定制，基于“1+N”场景优势，让用户全程无忧。海尔目标成为首家物联网化上市公司。

美的：提供全屋智能解决方案，拥有全品类智能家电，通过AI、安全技术、大数据打造200+精品智能场景，提供个性化家居定制。构建全流程智慧服务，从咨询到售后，打造客厅、卧室、厨房、卫浴、阳台五大智慧生活空间，聚焦安全、健康、美食、便捷、个性五大需求，包含智慧安防、智慧照明、健康用水、健康空气、智慧环境、健康饮食、智慧中枢、智慧影音、健康出行九大系统。

3.3 物联网应用案例

智慧医疗（WIT，Wisdom medical）：互联网医疗即医疗领域IoT化，让偏远地区患者获得大城市医生诊断的“远程医疗”。例如，海外旅行急病时通过远程医疗求助本国医生，或罕见病患者寻求专家帮助。物联网技术实现人的智慧化医疗与物的智慧化管理，满足医疗健康信息、设备、公共卫生安全智能化管理需求，解决医疗平台薄弱、服务水平低、安全隐患等问题。

物联网医疗应用包括：

• 人员管理智能化：患者监护跟踪、流动管理、出入控制、婴儿安全、医护人员管理，防止误抱并记录婴儿信息。
• 医疗过程智能化：实现实时付费、网上诊断、病理切片分析、设备互通，及挂号、诊疗、查验、住院、手术、护理、出院、结算等智能服务。
• 供应链管理智能化：药品、耗材、器械设备供应、分拣、配送管理，实现医院资产、血液、消毒物品管理，药品生产流程检测。

医疗废弃物管理智能化：通过界面采集、提炼数据，提供管理功能，分析统计报表，支持决策，提供数据输入平台。

健康管理智能化：家庭安全监护，实时获取病人医疗信息；远程医疗和自助医疗缓解资源短缺，降低医疗成本。

智慧元素融入医疗系统，将加速行业进化，影响个人健康与生活。

工业物联网（IIoT，Industrial Internet of Things）：IoT最大最重要组成部分。尽管工业以太网终端联网技术2000年初出现，但许多产品未联网或仅单向通信。IIoT实现双向通信，数据反馈至控制器和云。常见应用包括资产、库存、基础设施监控、车队管理、预测性维护、工业可穿戴设备（如联网头盔、AR眼镜）、设备远程控制、生产过程和质量监控、数字孪生。

到2030年，市场规模将增至44亿部终端，亚太地区占54%。趋势包括：数据驱动制造业、OT与IT收敛、低成本技术改进、机械制造OEM聚焦新优先事项（如基于云的机器服务）。

智能家居（IoMT，Internet of Medical Things）：市场体量4355亿。海尔智家发布Uhome OS 3.0，进入决策智能；美的基于鸿蒙OpenHarmony 2.0提出“元家居时代”；华为目标5年500万套全屋智能。大厂推动下，IDC预测智慧家居市场未来五年复合增长率21.4%，2025年出货量近5.4亿台。

04 物联网的未来趋势

技术爆炸与市场需求扩大推动IoT前景广阔。IDC预测，2025年全球IoT设备数量达416亿个，产生79.4 ZB数据，2018-2025年复合增长率28.7%。Gartner物联网研究副总Alfonso Velosa认为，IoT增长率将持续高于30%。作为技术驱动的互联设备网络，IoT实现高效数据共享与设备通信，对B端和C端影响深远。

4.1 AI、大数据与机器学习：语音聊天机器人普及，语音设备使用量持续增长。IoT设备深入分析消费者行为，利用海量用户数据，助力各行业数据分析探索与获益。

4.2 智能家居普及：疫情增加居家时长，消费者需求多样化，智能家电、安防、健康市场需求激增。

4.3 车联网：汽车制造商用新技术吸引消费者，丰富IoT应用，如自动驾驶、OTA更新、车辆追踪、安全性能。2018年全球车联网市值47.86亿美元，预计2025年达188.58亿美元，复合增长率21.6%。

4.4 工业物联网应用：IoT潜力巨大，可落地至服务业、物流业、重工业、独立工厂，实现降本增效，未来将进一步普及。

4.5 下一代数字孪生技术：数字孪生以数字方式展示现实物体映射系统，持续赋能IoT、AI和数据分析。疫情推动医疗健康与制药行业需求，预计2026年市场规模482亿美元，2020-2026年复合增长率58%。

4.6 远程协作：疫情推动5G、区块链、AI与自动化技术结合IoT，助力员工远程工作。

积极拥抱IoT生态，运用技术力量在市场竞争中立足。

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