(網(wǎng)經(jīng)社訊)在這個物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的時代，許多行業(yè)人士都尤為關注物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的一舉一動。下面，小編為大家分享一則物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展深度報告，希望對大家有所幫助！
物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展深度報告分享
一、互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的終極形態(tài)——物聯(lián)網(wǎng)
1.1物聯(lián)網(wǎng)：數(shù)字化生存時代
物聯(lián)網(wǎng)（IoT，InternetofThings）最早由美國麻省理工學院（MIT）自動識別中心（Auto-IDCenter）在1999年提出，早期定義為依靠射頻識別（RFID，
RadioFrequencyIdentification）技術和設備，按照約定的通信協(xié)議與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，使物品信息實現(xiàn)智能化識別和管理，實現(xiàn)物品信息互聯(lián)而形成的網(wǎng)絡。
2005年11月17日在突尼斯舉行的信息社會世界峰會（WSIS，
WorldSummitontheInformationSociety）上，國際電信聯(lián)盟（ITU，
InternationalTelecommunicationsUnion）發(fā)布了《ITU因特網(wǎng)報告2005：物聯(lián)網(wǎng)》，正式提出了物聯(lián)網(wǎng)概念。物聯(lián)網(wǎng)時代中，一切物體可以通過互聯(lián)網(wǎng)主動進行數(shù)據(jù)交換與控制，當時報告指出射頻識別、傳感器技術、納米技術、智能嵌入將得到廣泛應用。
中國工信部對物聯(lián)網(wǎng)的定義：物聯(lián)網(wǎng)是通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的拓展應用和網(wǎng)絡延伸，它利用感知技術與智能裝臵對物理世界進行感知識別，通過網(wǎng)絡傳輸互聯(lián)，進行計算、處理和知識挖掘，實現(xiàn)人與物、物與物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目的。它具有普通對象設備化、自治終端互聯(lián)化和普適服務智能化三個重要特征。
目前的互聯(lián)網(wǎng)主要包括每一個人的虛擬映射和虛擬物體（貨幣、道具等等），而物聯(lián)網(wǎng)時代無論是物理世界中存在的物體抑或是虛擬物品都在網(wǎng)絡世界中存在自主標識。物體可以實現(xiàn)與物體間自主的數(shù)據(jù)交流、環(huán)境感知、自主反應、智能控制。
在物理網(wǎng)時代，人類將實現(xiàn)真正的數(shù)字化生存。在物聯(lián)網(wǎng)框架下實現(xiàn)對現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)化、智能化。
1.2物聯(lián)網(wǎng)架構
目前主流看法認為物理網(wǎng)可以代替分為三層：感知層、網(wǎng)絡層和應用層。感知層相當于人體的皮膚和五官，網(wǎng)絡層相當于人體的神經(jīng)中樞和大腦，應用層相當于人的社會分工。
感知層主要通過傳感器技術與無線傳感網(wǎng)絡（WSN）實現(xiàn)對現(xiàn)實世界的信息采集與物體識別。網(wǎng)絡層通過互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)各類通信協(xié)議與技術實現(xiàn)物理世界與虛擬世界的對接。
應用層則是人類社會功能的聚合，智能交通、智能生活、智能制造、智能物流等等不勝枚舉。
1.3物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)模式重構
1.3.1網(wǎng)絡端生態(tài)化
在物聯(lián)網(wǎng)時代通過廣泛互聯(lián)的新硬件實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的采集與針對性的場景化智能生活體驗，由軟件企業(yè)提供專業(yè)化的大數(shù)據(jù)應用，由互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)建立統(tǒng)一的云端服務平臺。在未來互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)建立的生態(tài)圈中，硬件是直接接觸C端的入口，端、云、網(wǎng)架構中的物質(zhì)基礎。
隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，通過APP挨個控制各種硬件，或者不同體系產(chǎn)品難以協(xié)作的局面都將被打破，場景化體驗將會推動具有強粘性的網(wǎng)絡生態(tài)圈快速發(fā)展，形成具有很強包容力的網(wǎng)絡場景，各種應用于服務都將聚集于少數(shù)的幾個生態(tài)圈，諸如蘋果、谷歌、BAT、樂視、小米等等。
對于網(wǎng)絡平臺而言，完全依靠自身實現(xiàn)對人類生活的全覆蓋并不具備可操作性，而具備開放心態(tài)，整合社會資源，吸納更多垂直服務商，實現(xiàn)生態(tài)鏈企業(yè)共同發(fā)展的平臺才具備在物聯(lián)網(wǎng)時代中成功的機會。
1.3.2端服務端O2O化與硬件產(chǎn)品入口化
隨著網(wǎng)絡平臺的建立，除了少數(shù)虛擬應用（互聯(lián)網(wǎng)游戲等）以外，大量的應用將是以線上線下聯(lián)動的O2O方式呈現(xiàn)，線上大數(shù)據(jù)、云計算能力與線下服務落地、硬件終端能力都將成為企業(yè)的競爭力。
物聯(lián)網(wǎng)時代中，包括健康、交通、醫(yī)療、教育、家居、社區(qū)等等諸多應用都適合建立垂直服務體系，這也就意味著無論是目前的線下服務商、硬件制造商、軟件提供商都將有機會建立屬于自己的垂直服務體系。所以我們也確實看到這三類企業(yè)也都在進行這樣的轉(zhuǎn)型。
我們相信在未來垂直服務體系推進中，線下地推能力，服務落地能力將成為企業(yè)致勝的關鍵問題，也將是各大企業(yè)競爭的資源。
轉(zhuǎn)型過程中的企業(yè)，最重要的競爭力來自于人才與資源，人才方面關注公司的激勵機制、企業(yè)家的分享精神、適應新時代新事物的學習能力；資源方面關注公共事業(yè)性領域的優(yōu)質(zhì)線下資源獲取能力與卡位。
1.4物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
ICInsights數(shù)據(jù)顯示，2014年具備連網(wǎng)及感測系統(tǒng)功能的物聯(lián)網(wǎng)整體產(chǎn)值約483億美元，同比增長21%，到2018年規(guī)?？赏_到1036億美元，2013年至2018年復合成長率也將達21%。
據(jù)工業(yè)和信息化部數(shù)據(jù)，2014年我國整個物聯(lián)網(wǎng)的銷售收入達到6000億元以上。近幾年我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的綜合增長率達到了30%以上，充分體現(xiàn)了其強勁的發(fā)展勢頭。
我國傳感器產(chǎn)業(yè)整體素質(zhì)參差不齊，高端產(chǎn)品自給率不足。根據(jù)賽迪顧問統(tǒng)計：截至2013年底，我國從事傳感器的研制、生產(chǎn)和應用的企事業(yè)單位共2000多家，從事微系統(tǒng)研制、生產(chǎn)的企業(yè)有50多家，產(chǎn)品種類共計6000多種，年總產(chǎn)量40多億只，市場銷售額突破1000億元。但我國傳感器小型企業(yè)占比近七成，產(chǎn)品以低端為主，高端產(chǎn)品進口占比較大，其中傳感器約60％，傳感器芯片約80％，MEMS芯片基本100％。
二、物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造智能生活：簡單、專注、高效
過去的二十多年間我們生活的世界發(fā)生了巨大的變革，計算機、互聯(lián)網(wǎng)、手機、智能手機不斷改變著人們的生活方式。在智能手機和移動互聯(lián)網(wǎng)高度普及的今天，我們已經(jīng)完全進入了數(shù)字信息化時代。而隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，我們的生活將由數(shù)字化進一步邁向智能化，生活方式將會變得更加的簡單、專注、高效。
在這樣一個基于物聯(lián)網(wǎng)的智能生活時代，傳統(tǒng)意義上的互聯(lián)網(wǎng)入口概念將會變得泛在化，目前聚焦于智能手機上的用戶注意力和時間將被越來越多的智能硬件分散和去中心化。最終形成海量入口-數(shù)據(jù)處理-服務平臺的產(chǎn)業(yè)格局。
海量的入口將包括智能穿戴、智能家居、智能汽車、智能城市等等人們生活中可以普遍接觸到的硬件產(chǎn)品。
2.1智能穿戴——人體數(shù)據(jù)入口最佳選擇
智能穿戴產(chǎn)品是將人體自身連入物聯(lián)網(wǎng)的最佳選擇。智能穿戴產(chǎn)品是個性化、移動化的硬件產(chǎn)品，具有極強的數(shù)據(jù)搜集能力，能夠?qū)⑷祟惿?、運動、身體、思維等信息數(shù)據(jù)化的功能。
這將為未來潛在的商業(yè)開發(fā)提供數(shù)據(jù)基礎；為用戶決策提供信息支持，成為全面協(xié)助個人信息處理與決策的智能化個人助理。
智能穿戴作為一個新產(chǎn)品市場，其發(fā)展將遵循風暴市場理論。根據(jù)風暴市場理論，一種新產(chǎn)品、新技術的生命周期主要包括早期市場：激動人心的新產(chǎn)品推出；鴻溝：大眾市場尚不能接受不成熟的新產(chǎn)品；風暴：大眾普遍接受，產(chǎn)品供不應求；主街：市場發(fā)展繁榮，深入挖掘市場；生命終止。
其中鴻溝階段是產(chǎn)品能否成為市場主流的關鍵，一旦跨越鴻溝，意味著行業(yè)發(fā)展進入快車道，進入發(fā)展非常快速的風暴市場時期，需求增長快于生產(chǎn)的增長。也就是目前市場常說的從0到1的過程。
而后風暴市場，也即是主街市場階段，則是生產(chǎn)快速上升，產(chǎn)品供需緊張狀況緩解，出現(xiàn)一定程度的供過于求狀況，在這個階段市場的競爭將聚焦于性價比。也就是所謂的從1到N或者說經(jīng)常面臨到破壞性創(chuàng)新的階段。
目前的智能穿戴行業(yè)，仍處于尚未跨越鴻溝的早期市場，而跨越鴻溝的最佳方法就是找到所謂的殺手級應用（KillerApp）。一種產(chǎn)品的成功不能簡單依靠硬件的產(chǎn)品設計，更重要的來自于硬件產(chǎn)品背后的應用、服務。iPhone曾經(jīng)的成功很大程度上看正是iOS操作系統(tǒng)和Appstore商業(yè)模式的成功。
對于穿戴式設備，目前仍處于行業(yè)的培育期，商業(yè)模式遠談不上成熟，從未來應用的方向上看，醫(yī)療保健、信息娛樂、健身運動類需求將成為未來市場空間最大、增長速度最快的方向。
此外軍事、工業(yè)等應用也具有較為廣闊的市場空間。
特別是醫(yī)療保健與健身運動是目前模式成熟，潛在需求巨大的市場，也是目前各家穿戴式產(chǎn)品都在著力開發(fā)與耕耘的市場。尤其是在歐美發(fā)達國家，具有廣泛的社會基礎，近2年保持著極高的發(fā)展速度。
說對于智能穿戴的應用市場，我們認為應該將健康與醫(yī)療方向分開去看。目前階段受到產(chǎn)品技術的限制，在無創(chuàng)情況下獲取的健康數(shù)據(jù)的準確度尚無法達到醫(yī)療級使用，這也意味著應用于醫(yī)療的智能穿戴市場仍是尚未真正啟動的潛力市場，由于醫(yī)療方向所具有的專業(yè)性，將會是垂直屬性較強的藍海市場。
而目前各類穿戴產(chǎn)品更多專注于健康、娛樂、社交等需求，因為相比于明確的醫(yī)療需求，這是更具有普適性的應用需求，具有廣泛的用戶基礎，網(wǎng)絡效應強，用戶黏著度高，成為互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)必爭之地。
根據(jù)智能穿戴產(chǎn)品的基本訴求，我們認為穿戴式設備對輕薄化要求將成為產(chǎn)品設計的硬約束條件，進而限制電池容量的配臵，并導致對交互方式、電力供給、材料設計、近場通訊等方面產(chǎn)生一系列影響。
從目前的趨勢看，智能穿戴設備的出貨量與日俱增，最成熟的手環(huán)類產(chǎn)品已經(jīng)形成諸如Jawbone、Fitbit、Misfit、小米等數(shù)個品牌，而2015年蘋果AppleWatch開始銷售后將進一步推動行業(yè)的發(fā)展，為未來的高速成長奠定基礎。預計2018年全球穿戴式設備出貨量將接近2億支，復合增長率高達60%。
2.2智能家居——家庭數(shù)據(jù)入口首選
智能家居將成為人們最重要的生活場所家庭的數(shù)據(jù)入口。家庭是人類最重要的生活場所，人們大部分的生活消費數(shù)據(jù)都產(chǎn)生于此，因此這里同樣也成為了各大廠商的必爭之地。所謂智能家居，主要是以家庭住宅為平臺，利用綜合布線技術、網(wǎng)絡通信技術、安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術，將家居生活有關的設施集成，構建高效的住宅設施與家庭日程事務管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性，并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。
2014年1月，互聯(lián)網(wǎng)巨頭谷歌宣布，以32億美元現(xiàn)金收購美國智能家居公司NestLabs，從而點燃了整個科技界對智能家居的激情。
NestLabs是由iPod之父TonyFadell與團隊成員MattRogers離開蘋果后創(chuàng)建了智能家居品牌，并分別發(fā)布了智能恒溫器Nest與智能煙霧探測器NestProtect，而兩款產(chǎn)品皆因為出色的工業(yè)設計與超前理念獲得業(yè)界一致口碑，成為智能家居潮中最具代表性的品牌。
2011年10月Nest推出首個產(chǎn)品智能家居溫度控制計，售價250美元；2013年10月推出第二款產(chǎn)品智能家庭煙霧報警器，售價129美元。兩年多時間，公司的智能家居溫度控制計出貨量已接近120萬，每個月銷量在4萬部左右，在美國市場占有率達到了1%。而光溫度控制計一項產(chǎn)品，Nest已經(jīng)獲得了至少3億美元的營收。
智能家居未來將分兩個階段推進。第一階段是數(shù)字化、網(wǎng)絡化、信息化階段；第二階段將是從數(shù)字化到智能化的真正演進。
第一階段是數(shù)字化、網(wǎng)絡化、信息化階段。目前我們所關注到的安全防護、環(huán)境監(jiān)測、能源管理、照明管理、家庭娛樂等等正是在逐步建立起一個數(shù)字化、網(wǎng)絡化的家居環(huán)境。這一階段將是原本由不同廠商生產(chǎn)，標準不同，風格不同的家用設備，開始具備互聯(lián)互通、遠程控制的功能。
這一階段的真正爆發(fā)時點將是在初步建立完整的家庭控制網(wǎng)絡，形成一定的整合平臺之后。
正如蘋果產(chǎn)業(yè)鏈也經(jīng)歷了從iPhone到iPhone4四年的儲備與發(fā)展，形成了完善的AppStore內(nèi)容體系，進而帶動了智能手機整個行業(yè)行的爆發(fā)。
這一過程中，具有建立平臺能力，具有用戶粘性的企業(yè)，最具市場競爭力，也最有希望獲取最大的市場份額，成為服務云的提供商。標準之爭將是各參與者博弈的重點，正如Android系統(tǒng)橫掃iPhone以外的手機操作系統(tǒng)一樣。由于智能家居網(wǎng)絡化的特征，我們認為成本低廉、適用性強、通用性好、貼近客戶的標準最具有生命力。
第二階段是從數(shù)字化到智能化的真正演進。真正智能化的家居生活將會使家居控制從被動、程式化走向主動、人性化的控制方式?；谌斯ぶ悄?、云計算、大數(shù)據(jù)挖掘與預測建立的全新生活模式。
小米的硬件免費模式可能成為智能家居的推廣方式。目前智能家居的瓶頸主要來自與成本方面，智能家居同傳統(tǒng)家電相比，售價大幅提升，降低了用戶購買欲望。而小米以硬件免費模式推行智能家居，注重智能家居硬件的接口效應，首先以低價硬件大量鋪開市場，將用戶圈入在以MIUI平臺作為核心的生態(tài)，以后續(xù)運維、服務、互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容作為主要盈利來源。
目前全球智能家居產(chǎn)業(yè)處于發(fā)展初級階段，較大產(chǎn)業(yè)規(guī)模尚未形成，但近幾年一直保持30%以上高速增長，預計2017年全球智能家居市場規(guī)模將有望達到960億美元。國內(nèi)作為最具潛力的消費市場，預計未來三年復合增長率有望高達近50%，2017年達到近千億市場規(guī)模。
2.3智能汽車——車輪上的智能生活
汽車作為人類最重要的交通工具，同樣也是物聯(lián)網(wǎng)最重要的入口之一，車聯(lián)網(wǎng)蓬勃興起。車聯(lián)網(wǎng)依托于云計算、大數(shù)據(jù)技術、通信技術、搜索技術、導航、多媒體技術、支付等互聯(lián)網(wǎng)工具，圍繞用戶的車生活，整合線上與線下資源，為用戶提供完整和全面的智慧出行服務。
而智能汽車作為車聯(lián)網(wǎng)的硬件入口，將成為車聯(lián)網(wǎng)的主要載體。智能汽車將具備更多與外界互聯(lián)、互動的功能，實現(xiàn)汽車的平臺化，使汽車從代步工具轉(zhuǎn)變?yōu)榧瘖蕵贰⑸缃坏葹橐惑w的平臺。
智能汽車作為車聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)入口，同樣也已成兵家必爭之地，傳統(tǒng)車企和IT巨頭都圍繞這一入口展開激烈爭奪。
傳統(tǒng)車企利用自身在汽車領域的技術積累，具有一定先發(fā)優(yōu)勢。它們更加關注車輛自身安全適用性，并圖謀在智能汽車技術上最大程度為汽車錦山添花。各大廠商車載系統(tǒng)功能類似，主要用以實現(xiàn)導航、遠程語音服務、互聯(lián)網(wǎng)、影音娛樂、生活服務等五大基本功能。其他包括緊急救援防盜追蹤、道路救援、保養(yǎng)通知等智能通信服務。
而IT巨頭則依靠自身在互聯(lián)網(wǎng)領域的科技優(yōu)勢，聚焦智能車載系統(tǒng)核心技術開發(fā)及整體解決方案。除導航、娛樂、通信等基本服務外，還將手機等終端上的應用擴展到汽車屏幕上，汽車成為智能手機的外接設備，側(cè)重人車交互，智能終端成為車載系統(tǒng)核心。
谷歌和蘋果憑借強大的后臺數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡技術、智能軟件的支持，能夠很好地實現(xiàn)車與云端的互聯(lián)，顯然是這一領域最有競爭力的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，而國內(nèi)的一些互聯(lián)網(wǎng)公司也紛紛和車企合作開發(fā)智能汽車，力圖搶占市場份額，比如樂視攜手北汽，阿里巴巴攜手上汽，騰訊攜手富士康以及和諧汽車等。
且不論車企和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在這場競爭中孰高孰低，在看好智能汽車這一點上觀點卻是一致的。不論是真的生產(chǎn)“互聯(lián)網(wǎng)+汽車”，還是把車載應用更好地前裝到整車產(chǎn)品中，只要能實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的優(yōu)勢資源與汽車企業(yè)的優(yōu)勢資源相結(jié)合本身就是巨大成功，汽車智能化已經(jīng)是不可逆轉(zhuǎn)的大趨勢。
2.4智慧城市——城市發(fā)展不可逆轉(zhuǎn)的歷史潮流
智慧城市是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的集大成。智慧城市就是運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統(tǒng)的各項關鍵信息，從而對包括民生、環(huán)保、公共安全、城市服務、工商業(yè)活動在內(nèi)的各種需求做出智能響應。通過智能計算技術的應用，使得城市管理、教育、醫(yī)療、
房地產(chǎn)、交通運輸、公用事業(yè)和公眾安全等城市組成的關鍵基礎設施組件和服務更互聯(lián)、高效和智能。其實質(zhì)是利用先進的信息技術，實現(xiàn)城市智慧式管理和運行，進而為城市中的人創(chuàng)造更美好的生活，促進城市的和諧、可持續(xù)成長。
從技術發(fā)展的視角，智慧城市建設要求通過以移動技術為代表的物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新一代信息技術應用實現(xiàn)全面感知、泛在互聯(lián)、普適計算與融合應用，智能電網(wǎng)、智能交通、智能社區(qū)等等子行業(yè)在智慧城市的大體系下相互聯(lián)系，共同發(fā)展。從社會發(fā)展的視角，智慧城市還要求通過維基、社交網(wǎng)絡、FabLab、LivingLab、綜合集成法等工具和方法的應用，實現(xiàn)以用戶創(chuàng)新、開放創(chuàng)新、大眾創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新為特征的知識社會環(huán)境下的可持續(xù)創(chuàng)新，強調(diào)通過價值創(chuàng)造，以人為本實現(xiàn)經(jīng)濟、社會、環(huán)境的全面可持續(xù)發(fā)展。
智慧城市包含的面是非常的廣泛，不僅有我們前面提到的智能穿戴、智能家居、智能汽車，還有智能交通、智能物流、智能能源、智能環(huán)保、智能醫(yī)療等方方面面。在整個智慧城市中，我們認為在任何一個細分領域都將會有兩類玩家，一類是以Google、阿里、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)巨頭為核心的云玩家，他們會利用自己互聯(lián)網(wǎng)端云的優(yōu)勢，滲透到每一個細分子領域，去對行業(yè)內(nèi)商業(yè)模式進行顛覆；而另一類則是原來這個領域的傳統(tǒng)玩家，他們利用互聯(lián)網(wǎng)來改造自己的行業(yè)，提升行業(yè)競爭力，最終實現(xiàn)行業(yè)整體效率的提高，保護自身在行業(yè)內(nèi)的利益。
三、智能制造：智能化，信息化，柔性化
物聯(lián)網(wǎng)時代的到來，給現(xiàn)代工業(yè)制造創(chuàng)造了巨大的發(fā)展機遇，同時也帶來了不小的挑戰(zhàn)。一方面，以物聯(lián)網(wǎng)為重要基礎設施的工業(yè)4.0蓬勃興起，我們的工業(yè)制造由自動化走向智能化、信息化。另一方面，物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展本身又對我們的工業(yè)制造提出了非常高的要求，需要高度柔性化、智能化的工業(yè)制造水平。兩者相輔相成，缺一不可，這正是由物聯(lián)網(wǎng)本身具有的特性所決定的。
3.1物聯(lián)網(wǎng)推動工業(yè)4.0，工業(yè)制造由自動化走向智能化
工業(yè)革命這個概念最早在18世紀中期開始使用，用以描述在經(jīng)濟和社會環(huán)境、勞動和生活狀況上發(fā)生的深刻而持久的變革，人類由此從農(nóng)業(yè)社會進入工業(yè)社會。而第二次工業(yè)革命則是始于20世紀初經(jīng)濟、生產(chǎn)和勞動上的轉(zhuǎn)變，促成這一轉(zhuǎn)變的是密集的機械化、電的廣泛使用以及商品大眾生產(chǎn)的出現(xiàn)。20世紀70年代中期，受益于可編程邏輯控制器的廣泛使用，產(chǎn)品和生產(chǎn)自動化產(chǎn)生巨大進步，此即第三次工業(yè)革命。
現(xiàn)在我們即將步入第四次工業(yè)革命（工業(yè)4.0），這次變革將是和第二次及第三次工業(yè)革命一樣具有劃時代的意義。軟件不再僅僅是為了控制儀器或者執(zhí)行某補具體的工作程序而編寫，也不再僅僅被嵌入產(chǎn)品和生產(chǎn)系統(tǒng)里。產(chǎn)品和服務借助于互聯(lián)網(wǎng)和其他網(wǎng)絡服務，通過軟件、電子及環(huán)境的結(jié)合，生產(chǎn)出全新的產(chǎn)品和服務。越來越多的產(chǎn)品功能無需操作人員介入，而變成自主生成。
工業(yè)4.0將是基于信息物理融合系統(tǒng)（Cyber-PhysicalSystem,簡稱CPS）。CPS是是集成計算、通信與控制于一體的下一代智能系統(tǒng)，是計算進程和物理進程的統(tǒng)一體。CPS包含了無處不在的環(huán)境感知、嵌入式計算、網(wǎng)絡通信和網(wǎng)絡控制等系統(tǒng)工程，使物理系統(tǒng)具有計算、通信、精確控制、遠程協(xié)作和自治功能。智能的網(wǎng)絡世界與物理世界融合產(chǎn)生的CPS亦稱“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”。
在“工業(yè)4.0”時代，每個工廠企業(yè)都將建立“數(shù)字企業(yè)平臺“，通過開放接口將虛擬環(huán)境與基礎架構融為一體，從而構成信息物理融合系統(tǒng)（CPS）,生產(chǎn)自動化系統(tǒng)將升級為信息物理融合生產(chǎn)系統(tǒng)（CPPS）。智能工廠系統(tǒng)完全不同于傳統(tǒng)的工廠自動化系統(tǒng)，智能工廠采用面向服務的體系架構，對應于傳統(tǒng)自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場級使用物聯(lián)網(wǎng)技術；對應于控制級采用CPPS信息物理融合生產(chǎn)系統(tǒng)；同時，對應的監(jiān)控管理級連接到安全可靠和可信的云網(wǎng)絡主干網(wǎng)，采用服務互聯(lián)網(wǎng)提供的服務。
3.2物聯(lián)網(wǎng)對工業(yè)制造智能化、柔性化提出高要求
物聯(lián)網(wǎng)在推動工業(yè)制造走向智能化、信息化、柔性化的過程中，又反過來對其提出了更高的要求。在物聯(lián)網(wǎng)時代，智能終端由單一的智能手機快速實現(xiàn)多樣化，從而對硬件產(chǎn)品的需求將呈現(xiàn)爆炸式增長。這主要是來自于產(chǎn)品種類多樣化帶來的增長，而對單一產(chǎn)品需求量可能反而會減少。并且終端產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度將會加快，產(chǎn)品生命周期大幅縮短。
因此，這些變化都將會對企業(yè)的制造能力提出更高要求，必須要能夠根據(jù)市場需求的變化快速調(diào)整產(chǎn)品生產(chǎn)種類、樣式、數(shù)量。從而要求我們的生產(chǎn)線由原來簡單的自動化，向智能化、柔性化方向轉(zhuǎn)變，這樣才能夠抓住物聯(lián)網(wǎng)浪潮下硬件制造業(yè)的巨大機會。
四、物聯(lián)網(wǎng)帶來的硬件功能和工藝的創(chuàng)新
物聯(lián)網(wǎng)浪潮大勢所趨已經(jīng)成為必然，現(xiàn)在已經(jīng)成為被一致認可的事實。物聯(lián)網(wǎng)的到來將使數(shù)據(jù)入口從單一的智能終端快速多樣化，智能硬件需求將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。未來，我們認為硬件機會將主要呈現(xiàn)在兩個方向，一個是符合物聯(lián)網(wǎng)功能需求的產(chǎn)品，另一個是滿足物聯(lián)網(wǎng)對產(chǎn)品性能需求的加工工藝。
首先從產(chǎn)品來看，物聯(lián)網(wǎng)的感知層的全方位鋪開，將給硬件產(chǎn)品帶來巨大的機會，主要包括感知信息的傳感器，傳輸信息的通訊技術，處理信息的處理器。而從制造工藝來看，物聯(lián)網(wǎng)對產(chǎn)品微型化、集成化和多樣化都有非常高的要求，從而在給SiP封裝和3D打印帶來巨大機會。
4.1物聯(lián)網(wǎng)傳感器：低成本微型化拉動MEMS傳感器需求
物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展離不開大規(guī)模傳感網(wǎng)絡的鋪設。傳感器是能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。同時也是物聯(lián)網(wǎng)感知層的關鍵技術，是物聯(lián)網(wǎng)整個產(chǎn)業(yè)的基礎，也是整個產(chǎn)業(yè)鏈中需求量最大、最基礎的環(huán)節(jié)。
預計2014年全球傳感器市場規(guī)模約為1260億美元，但受益于物聯(lián)網(wǎng)的快速鋪開，傳感器市場規(guī)模呈現(xiàn)加速增長的趨勢。目前，國內(nèi)傳感器市場規(guī)模為865億元，約占世界傳感器市場的10%左右，未來增速將顯著快于全球市場。
傳感器種類繁多，原理各異。按應用來分，可分為力敏、光敏、電壓敏、熱敏、氣敏、磁敏和濕敏等7類；按工作原理來分，傳感器可分為電參數(shù)式傳感器、壓電式傳感器、光電式傳感器、熱電式傳感器、半導體式傳感器、波式和輻射式傳感器等；而按級別來分，傳感器可分為商用、民用、工業(yè)、軍用、汽車、航空和航天等類別。最后按照其制造工藝，可以將傳感器區(qū)分為：集成傳感器、薄膜傳感器、厚膜傳感器、陶瓷傳感器等。
MEMS傳感器成為物聯(lián)網(wǎng)時代傳感器發(fā)展方向。物聯(lián)網(wǎng)需要大規(guī)模的傳感網(wǎng)絡作為支撐，每件智能硬件上均有數(shù)個甚至數(shù)十個傳感器進行數(shù)據(jù)采集。物聯(lián)網(wǎng)對傳感器無所不在的需求催生了對傳感器的四個要求：低成本，微型化，智能化，網(wǎng)絡化，而最能滿足以上需求的MEMS傳感器也自然成為物聯(lián)網(wǎng)時代傳感器的發(fā)展趨勢。
MEMS(
MicroelectroMechanicalSystems微機電系統(tǒng))傳感器是采用微電子和微機械加工技術制造出來的新型傳感器。與傳統(tǒng)的傳感器相比，它具有體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適于批量化生產(chǎn)、易于集成和實現(xiàn)智能化的特點。
MEMS傳感器的應用十分多樣，例如智能終端以及智能硬件上的消費型應用，需要溫濕度、壓力、運動傳感器等；高可靠產(chǎn)品，如用于汽車電子的MEMS傳感器；用作物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測節(jié)點信息，比如溫濕度、壓力、氣體、流量、風向采集等MEMS傳感器；此外還有用于醫(yī)療的MEMS生物芯片產(chǎn)品等。
受益于物聯(lián)網(wǎng)的興起，MEMS市場規(guī)模開始快速提升。據(jù)YoleDevelopment預測，自2013年至2017年MEMS市場規(guī)模將從124億美元增至190億美元，年復合增速高達12.7%，遠高于半導體行業(yè)市場增速。由于MEMS器件的單價會逐年下降，出貨量的增長將更加迅速，預計到2018年出貨量達235億個，年復合增長率高達20.3%。
現(xiàn)階段MEMS傳感器主要需求來源于消費電子，其中又以運動傳感器為主。運動傳感器是目前MEMS傳感器應用最成熟市場。包括加速劑，陀螺儀，磁力傳感器和壓力傳感器等產(chǎn)品，在游戲機、手機、電視遙控、數(shù)碼相機等產(chǎn)品中已有大量應用。
不過，隨著智能穿戴產(chǎn)品的推出，醫(yī)療MEMS產(chǎn)品將迎來爆發(fā)契機。作為或可與智能手機相比擬的劃時代產(chǎn)品，智能穿戴有著和人體長時間接觸的天然特性，因此使它的醫(yī)療應用具有巨大開發(fā)價值，極大的催生了物聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療需求，也使得醫(yī)療用MEMS深度受益，包括血壓計、助聽器、呼吸器和呼吸機、睡眠呼吸暫停測試儀、活動檢測器、物理治療設備等MEMS傳感器的需求量會大大增加。
因此，醫(yī)療用MEMS將會是未來幾年增長最快的領域，2017年醫(yī)療MEMS市場規(guī)模將超過40億美元，相較2013年擴大了將近兩倍，年復合增長率高達25%。
MEMS技術是一種典型的多學科交叉的前沿性科學，具有較高的技術壁壘與開發(fā)成本，目前產(chǎn)能主要集中在歐美廠商手中。根據(jù)YoleDevelopment的統(tǒng)計，目前全球MEMS銷售額排名前三位的企業(yè)分別是Bosch，ST和TI。前20名企業(yè)中僅有AAC一家國內(nèi)企業(yè)，主要以生產(chǎn)MEMS麥克風為主。
同半導體類似，MEMS產(chǎn)業(yè)鏈主要分為設計，制造，封裝三部分。MEMS制造主流采用CMOS標準化工藝，可以與半導體工藝相結(jié)合，進入壁壘最高。而設計方面，由于MEMS傳感器專門化很強，導致基本每種不同的產(chǎn)品就要采取不同工藝，極大的增加了其技術難度，此外，MEMS傳感器的ASIC芯片的技術壁壘和專利壁壘也極高。封裝相對來說壁壘較低，容易布局，但基本屬于來料加工模式，易受上下游擠壓，利潤水平最低。
國內(nèi)MEMS市場規(guī)模約占世界20%左右，但主要依賴于進口。目前國內(nèi)的MEMS傳感器處于產(chǎn)業(yè)化前期階段，種類較少，且多是慣性器件以及壓力傳感器等中低端產(chǎn)品。設計方面國內(nèi)供應商主要有上海微系統(tǒng)所，沈陽儀表所，北京微電子所等，另外歌爾聲學在MEMS麥克風領域掌握了核心設計技術，且成功切入了蘋果產(chǎn)業(yè)鏈；制造方面主要有中芯國際；封裝方面，通富微電、晶方科技、蘇州固锝、士蘭微等均有布局。
4.2物聯(lián)網(wǎng)通信：硬件多樣帶來的多種通訊技術需求
物聯(lián)網(wǎng)最終的目的是要做到把世界上任何物體都連接起來，都能夠有址可循，從油輪、火車、飛機到傳感器、MCU都被連成一個整體，將物理世界和信息世界聯(lián)系起來。在這個過程中，信息的采集和處理，到?jīng)Q策的制定和執(zhí)行均需要在網(wǎng)絡中高效、準確的完成，因此高速、可靠、方便快捷的信息傳輸手段將扮演重要的角色。
物聯(lián)網(wǎng)通信將主要分為兩大類，一類是基于射頻的RFID將大有可為，另一類是基于無線通信技術的藍牙、Zigbee、WLAN也將充滿機會。這兩類技術都有一個共同特點就是功耗必須非常低，從而滿足終端足夠長的續(xù)航時間。
4.2.1RFID：物體的“身份證”，物聯(lián)網(wǎng)最成熟應用
RFID(
RadioFrequencyIdentification)技術，又稱無線射頻識別，是一種通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。正如每個人都擁有自身份證號碼，RFID可以當作每一件物體的獨一無二的“身份證”，也是物聯(lián)網(wǎng)中每個物體進行識別、通信、互聯(lián)的基礎。
RFID全產(chǎn)業(yè)鏈由七個環(huán)節(jié)構成，主要包括1)芯片設計與制造；2)天線設計與制造；3)標簽封裝(把天線和芯片封裝在一起成為RFID標簽)；4)讀寫設備設計與制造；5)中間件；6)應用軟件；7)系統(tǒng)集成等內(nèi)容。
RFID產(chǎn)業(yè)鏈七個環(huán)節(jié)基本符合“微笑曲線”，產(chǎn)業(yè)鏈最上游的芯片設計和制造，以及產(chǎn)業(yè)鏈最下游的系統(tǒng)集成，在整個產(chǎn)業(yè)鏈上擁有最高的附加值。而處于產(chǎn)業(yè)鏈中游的標簽封裝環(huán)節(jié)則擁有最低的附加值。
芯片設計制造，特別是UHF芯片設計制造在產(chǎn)業(yè)鏈中技術壁壘最高；系統(tǒng)集成應用行業(yè)進入壁壘較高；特別是UHF-RFID芯片領域，雖然涉入廠商眾多，但大多還處于小批量生產(chǎn)或試產(chǎn)階段，同國外意聯(lián)，恩智浦，英頻捷等領先廠商推出的成熟產(chǎn)品相比尚有較大差距。而處于中間環(huán)節(jié)的RFID標簽封裝，讀寫器制造等偏向資本密集型，門檻較低，國內(nèi)RFID廠商大多數(shù)集中于此。
RFID應用十分廣泛，基本涉及到我們生活的方方面面。其中在物流、交通、既然弄等行業(yè)都已經(jīng)有了一定的規(guī)模應用。物流領域主要用在物流過程中的貨物追蹤，信息自動采集，倉儲應用，港口應用，快遞等方面。交通領域主要用在高速ETC，出租車管理，公交車樞紐管理，鐵路機車識別等方向。金融領域未來將主要應用在極具潛力的金融支付方向。
目前，國內(nèi)RFID下游應用最大的領域分別為金融支付，身份識別和交通管理，分別站到整體應用的21.2%，12.4%和11.6%。此外，國內(nèi)RFID還主要應用于軍事防務，資產(chǎn)管理，物流倉儲，防盜防偽標簽等領域。而細分行業(yè)領域，防盜/防偽追溯，物流倉儲及交通管理子行業(yè)均為增長較快領域，值得關注。
工作頻率是RFID最重要的特點之一，工作在不同頻段或頻點上的電子標簽具有不同特點。RFID應用占據(jù)的頻段或頻點在國際上有公認的劃分。典型的工作頻段有：LF(低頻，30-300kHZ)、HF(高頻，3-30MHZ)、UHF(超高頻，300-1200MHZ)、微波(2.45GHZ或5.8GHZ)。
HF頻段標簽是目前最成熟的應用，而UHF頻段相比HF頻段具有讀取距離遠，抗沖撞多標簽同時讀取(一次讀取多個標簽)；識別速度快，高速移動物體識別；壽命長；高可靠性&保密性；讀寫性能更加完善等多種特點。但是由于成本限制以及隨著UHF標簽制造技術的成熟，成本正在快速下降，因此UHF標簽市場高速成長，份額不斷擴大。
作為物聯(lián)網(wǎng)最成熟應用，RFID產(chǎn)業(yè)也迎來了快速的增長，全球RFID產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模早已超過百億美元，并以年均20%速度持續(xù)增長。國內(nèi)市場14年RFID產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模也達到了311億人民幣，并在未來數(shù)年內(nèi)保持30%左右的增長速度。根據(jù)IDTechEx數(shù)據(jù)，2014年全球RFID標簽總量達到69億枚。
4.2.2無線網(wǎng)絡需求蓬勃增長
物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)使得各種物體之間的無縫連接成為了可能，也標志著更加全面的互聯(lián)互通成為了可能。物聯(lián)網(wǎng)帶來的是更全面的互聯(lián)互通，它意味著互聯(lián)互通的對象從較高智能的計算機和手機，到低智能的一般物體，連接方式也從不斷追求更高速向高速與低速相結(jié)合。因此，物聯(lián)網(wǎng)對應的無線網(wǎng)絡需求可以分為兩類，一類是以藍牙、ZigBee為代表的低速無線網(wǎng)絡傳輸協(xié)議；另一類是以WiFi為代表的無線寬帶網(wǎng)絡。
藍牙（（BlueTooth）作為一種短距離低功耗傳輸協(xié)議，在物聯(lián)網(wǎng)時代優(yōu)勢明顯，其主要目的是為了替換一些個人用戶攜帶的有線設備。從而藍牙也成為了目前市場使用最普遍的短距離通信技術，廣泛使用在移動設備（手機、PDA）、個人計算機與無線外圍設備。同時藍牙技術還被大量地應用于GPS設備、醫(yī)療設備，以及游戲平臺（ps3、wii）等各種不同領域。
據(jù)咨詢機構IHS預測，受益于智能終端的快速普及，全球藍牙芯片出貨量穩(wěn)步增長，預計2014年有望達到近25億顆，年復合增長率約為15%。并且我們認為隨著以智能穿戴。智能家居為代表的物聯(lián)網(wǎng)的興起，全球藍牙芯片出貨量還將有望呈現(xiàn)加速增長的態(tài)勢。
ZigBee協(xié)議是最早出現(xiàn)在無線傳感網(wǎng)領域的無線通信協(xié)議，是無線傳感網(wǎng)領域最為著名的無線通信協(xié)議，無線傳感網(wǎng)則是物聯(lián)網(wǎng)的一個典型應用。ZigBee最大的特點是低功耗、可組網(wǎng)、可靠性強、能耗低，從而在工業(yè)、家庭自動化控制和工業(yè)遙測遙控領域優(yōu)勢明顯。
ZigBee低功耗優(yōu)勢突出，在低耗電待機模式下，2節(jié)5號電池可支持一個節(jié)點工作6~24個月甚至更長，相比較藍牙能工作數(shù)周、WiFi僅能工作數(shù)小時。低成本體現(xiàn)在通過簡化協(xié)議（不到藍牙的1/10），降低了對通信控制的要求，而且免協(xié)議專利費，每塊芯片價格大約為2美元。ZigBee具有大規(guī)模組網(wǎng)的能力，每個網(wǎng)絡65000個節(jié)點，而每個藍牙網(wǎng)絡只有8個節(jié)點。在可靠性方面，ZigBee有很多方面進行保證。物理層采用了擴頻技術，能夠在一定程度上抵抗干擾，MAC應用層(APS部分)有應答重傳功能。
目前市場上ZigBee芯片提供商有：TI（Chipcon），F(xiàn)reescale，Ember，Jennic，Atmel，Integration，NEC，OkI，Renesas等9家。其中TI，F(xiàn)rescale，Ember，Jennic是市場上主導的供應廠商，這四大廠商基本上壟斷了整個90%的市場份額。四大巨頭勢力都比較均衡，Jennic之前在整體實力和名氣上可能稍有欠缺，但自從被NXP收購后，至少在行業(yè)影響力方面可以和其它三家的競爭對手平分秋色了。
WiFi是當今社會應用最為廣泛，為大眾最為熟知的一種通訊技術，同樣也是物聯(lián)網(wǎng)背景下重要無線通訊方式之一，是無線寬帶技術的代表。WiFi相對于藍牙和ZigBee兩種通訊方式優(yōu)勢在于有更大的帶寬，能夠?qū)崿F(xiàn)更快的交互功能，對于物聯(lián)網(wǎng)中需要進行大量信息傳輸?shù)牡胤?，WiFi則成為了最佳選擇。
4.3MCU與與FPGA：低成本高能效的物聯(lián)網(wǎng)控制解決方案
低成本低功耗證優(yōu)勢保證MCU在物聯(lián)網(wǎng)時代的高速發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)是把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的網(wǎng)絡，當面對的都是單純的數(shù)據(jù)，并不需要追求無止境的運算效能時，低成本低功耗的MCU足以完成對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息的收集和控制。在物聯(lián)網(wǎng)時代硬件數(shù)量將達百億量級，每件設備都將配備一個低功耗的MCU，物聯(lián)網(wǎng)將成為推動MCU市場發(fā)展的一個巨大動力。
根據(jù)Mclean的報告，全球MCU將保持持續(xù)快速增長，出貨量大幅提升。預計2018年全球出貨量將超過250億顆，對應年復合增長率為8%。不過受到MCU單價下降的影響，銷售金額增速將慢于出貨量的增速，年復合增長率約為5%，預計全球市場規(guī)模將達到近200億美元。
目前，國內(nèi)MCU市場規(guī)模約為32億美元，僅占全球市場份額的20%左右。預計未來相較于全球市場增長將會更為強勁，年復合增長率在9%左右，2018年市場規(guī)模達到45億美元。
智能硬件形態(tài)的指數(shù)級增長為FPGA同樣帶來商機。一方面，F(xiàn)PGA目前在通信領域已有著廣泛應用，而物聯(lián)網(wǎng)時代帶給通信領域增長的動力不言而喻，F(xiàn)PGA也將因此受益。另一方面，物聯(lián)網(wǎng)時代，集成化與輕薄化的智能硬件的發(fā)展趨勢可能要求一個物體在具有數(shù)個甚至數(shù)十個芯片的同時保持較小的尺寸，這時FPGA的低功耗與高集成能力使得其在要求集成化和微小化兼具的智能硬件中有著廣闊的應用前景。
此外，智能硬件形態(tài)指數(shù)級增長，同時物聯(lián)網(wǎng)硬件更新?lián)Q代加快，如果每一款硬件都專門研制相應的ASIC與之相配的話成本較高，此時FPGA芯片擁有有ASIC芯片無法比擬的靈活性的優(yōu)勢就體現(xiàn)的淋漓盡致。
目前FPGA技術主要掌握在括Xilinx、Altera、Lattice等少數(shù)廠家手中，其中Xilinx和Altera兩家占據(jù)了全球近90%市場份額。國內(nèi)方面，同方國芯擁有軍用/通信FPGA的核心技術，并且在FPGA國產(chǎn)化替代過程中有望深度受益。
4.4電池：物聯(lián)網(wǎng)的動力之源
電池在當前的生活中已經(jīng)廣泛應用在手機、平板、家用電器等設備中作為動力源。在物聯(lián)網(wǎng)時代，隨著智能穿戴、新能源汽車等產(chǎn)業(yè)的興起，電池的應用會更加廣泛，成為最重要的動力來源之一。
鋰電池仍為主要動力。電池的發(fā)展歷經(jīng)了多個階段，從最早的鉛蓄電池，鉛晶蓄電池，到鐵鎳蓄電池以及銀鋅蓄電池，發(fā)展到鉛酸蓄電池、太陽能電池等等。而鋰電池是目前最令人矚目的明星。鋰離子電池具有高能量密度、高比容量、較長的循環(huán)使用壽命、較快的充放電速度、較小的自放電、無記憶性、靈巧輕便、環(huán)境友好等多指標的綜合優(yōu)點，使得當前還難以找到另外的成熟的替代材料，因此在預計未來數(shù)年甚至十數(shù)年內(nèi)，鋰離子電池仍會是全球消費類電子產(chǎn)品的首選電池，鋰電池市場會保持高速增長。
根據(jù)IIT的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2014年全球鋰電池市場規(guī)模與總需求量分別達到168億美元和44Gwh，相較10年的110億美元和22Gwh的數(shù)據(jù)有著巨大提升。而到2018年該數(shù)字將提升到305億美元與83Gwh，將近提升一倍。
硬件微型化凸顯電池創(chuàng)新需求。智能穿戴、新能源汽車等產(chǎn)業(yè)的興起使得作為其動力源的電池技術的地位愈發(fā)重要。智能硬件微小化的趨勢使得電池的同樣需要向微小化發(fā)展。然而根據(jù)簡單計算公式：電池電量=能量密度*電池體積，電池體積的縮小會嚴重影響其續(xù)航能力。
在智能手機、平板等終端上，由于可以保證一定的電池體積，其續(xù)航能力的問題尚未凸顯。但到了智能穿戴時代，由于硬件本身的體積相較智能手機進一步縮小，也對電池提出了更高的要求。但由于技術的限制，現(xiàn)有市面上可穿戴產(chǎn)品的續(xù)航能力并不盡如人意，AppleWatch續(xù)航時間甚至只有18個小時。續(xù)航能力不足在某種程度上限制了智能硬件的市場發(fā)展。
新能源汽車同樣面臨續(xù)航困境，目前技術下電動汽車一次充電續(xù)航里程為200公里左右，為200公里的續(xù)航里程要付出數(shù)個小時的充電時間。相對的，傳統(tǒng)燃料汽車僅用幾分鐘時間加滿油可以行駛超過一倍的距離，電動汽車付出的時間成相當之高，這也是導致電動汽車難以普及的重要原因之一。電池技術的革新有著極大的必要性，在電池容量、充放電速度、電池尺寸等方面均亟待突破。
鋁電池橫空出世，電池新革命蓄勢待發(fā)。日前刊登在Nature的一篇關于鋁電池的論文引發(fā)了人們對鋁電池的熱情。斯坦福大學的研究人員利用新的電極材料與電解液，克服了鋁離子電池傳統(tǒng)的固有缺點，具有使用時間長，成本低，容量大，可折疊，不易燃，壽命長，更環(huán)保等種種優(yōu)點，而最大的看點在于極快的充電速度：對比目前鋰離子電池一般數(shù)個小時的充電時間，新型電池1分鐘之內(nèi)即可完成充電工作，如能成功普及，對于現(xiàn)有的電動汽車、智能可穿戴等產(chǎn)業(yè)的影響是革命性。
誠然目前的鋁離子電池主要還停留在實驗室階段，首先是成本較高，正極材料采用CVD泡沫石墨，電解液采用離子液體，在使得鋁電池循環(huán)壽命和安全性大大提升的同時，其成本也是大規(guī)模商業(yè)化普及所難以承受的。其次鋁電池現(xiàn)有的能量密度比起主流的鋰電池低很多，因此數(shù)年內(nèi)鋁電池大規(guī)模替代鋰電池尚且不現(xiàn)實。但隨著新材料、新工藝的推廣，以鋁電池為代表的新型電池可能會改變電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)格局，同時極大的推動整個可穿戴設備、新能源汽車等產(chǎn)業(yè)的普及推廣。電池新革命已蓄勢待發(fā)。
電池產(chǎn)業(yè)鏈將全面受益。電池的構成包括正極、負極、隔膜、電解液，其他的相關產(chǎn)業(yè)還包括電源保護系統(tǒng)等，上述電池相關產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)在正在進行或即將到來的電池革命中均將深度受益。而對于續(xù)航能力的提升，在提高電池本身性能的同時，降低硬件本身的功耗也是十分重要的。電源管理芯片，電源管理模組，功率半導體已廣泛應用，對降低功耗，提高電能利用率作用明顯。在關注電池本身的同時，不能忽視其周邊產(chǎn)業(yè)的需求和提升。
4.5物聯(lián)網(wǎng)時代的制造工藝：模塊化與多樣化
物聯(lián)網(wǎng)時代的硬件將存在兩個很明顯的趨勢。首先對于單個硬件要求功能多樣化，體積微小化，實現(xiàn)低功耗；而從硬件整體來看，種類將會呈現(xiàn)爆炸式增長，并且單一硬件的生命周期還將大幅縮短。
這兩大趨勢也就同時催生了物聯(lián)網(wǎng)時代制造工藝的兩個重要發(fā)展方向：模塊化與多樣化。在這樣一個趨勢下，SIP封裝技術與3D打印制造技術將大有可為。
4.5.1SIP：高集成、微小化智能硬件的必然選擇
正如相機、收音機、MP3、蜂窩移動電話、傳呼機等等硬件所實現(xiàn)的功能如今被一個智能手機所近乎完美的替代，同樣的，在物聯(lián)網(wǎng)時代，越來越多的功能被要求集成到單個硬件上，同時還要保證硬件本身的輕薄、便攜、易用。這樣的趨勢也就使得硬件內(nèi)部芯片及相關零部件集成化和微小化的需求越來越強烈，SiP封裝技術將成為這一趨勢下的最大受益者。
SiP（SysteminPackage），即系統(tǒng)級封裝，在一個封裝中組合多種IC芯片和多種電子元器件(如分立元器件和埋臵元器件)，在一個封裝中集成諸如數(shù)字電路、模擬電路、RF、存儲器和接電路等多種電路，以實現(xiàn)圖像處理、語音處理、通訊功能和數(shù)據(jù)處理等多種功能。從而能夠很好的滿足物聯(lián)網(wǎng)時代硬件高集成度、體積微小化的趨勢。而相較于更為高端的SoC(SystemonaChip)技術又有成本低和開發(fā)周期短的顯著性優(yōu)勢。
SiP技術可以分為兩個層級：一個是基于芯片封裝級別的SiP，以半導體產(chǎn)業(yè)鏈上封測環(huán)節(jié)的企業(yè)為代表，如日月光、長電科技、華天科技；一個是基于PCBA級別的SiP，以電子制造服務企業(yè)為代表，如環(huán)旭電子。
在半導體技術演進路徑上，IC封裝SiP趨勢非常明顯，并且隨著物聯(lián)網(wǎng)的到來，這一趨勢還將呈現(xiàn)加速發(fā)展之勢。物聯(lián)網(wǎng)時代，對于硬件產(chǎn)品的要求是要求集成度提高的同時還需要降低生產(chǎn)成本。然而隨著芯片制造工藝制程的不斷提高，希望通過提高工藝制程來降低芯片體積提高集成度難度越來越大，成本越來越高。SiP技術則是直接在芯片封裝環(huán)節(jié)進行系統(tǒng)集成，這樣能夠在滿足產(chǎn)品集成度要求的情況下，大大降低生產(chǎn)難度，在成本上也能滿足產(chǎn)品需求。
隨著AppleWatch的正式登場，PCBA級SiP技術也成為了最熱門的話題，同樣也是未來物聯(lián)網(wǎng)時代的重要發(fā)展趨勢。
從蘋果披露的產(chǎn)品設計可以看出，小小的一塊S1模組中整合了多顆芯片以及大量的電子元器件，產(chǎn)品精密度達到了目前工業(yè)水平的極致。采用SIP技術可以實現(xiàn)：1、減少系統(tǒng)開發(fā)時間，加速產(chǎn)品進入市場；2、集成不同半導體工藝技術芯片；3、采用隔間屏蔽方式解決芯片間電磁干擾問題；4、減少PCB主板布線復雜度，縮短元件連接路程；5、節(jié)省主板面積，實現(xiàn)多維空間利用；6、節(jié)省后續(xù)SMT工序
目前來看，全球范圍內(nèi)SIP微小化模組的主要應用為iPhone/iPad中Wifi模組及AppleWatch中的S1模組。
從目前的技術趨勢看，移動電子產(chǎn)品中射頻通信模塊、觸摸屏控制模塊、攝像頭模塊、指紋支付模塊、計算存儲控制模塊、傳感器模塊等都具備從PCBA獨立成為模塊的條件。從iPhone6拆解看，由于產(chǎn)品緊湊度的不斷提升，PCBA面積不斷縮小，產(chǎn)品的模塊化將大大有利于未來iPhone產(chǎn)品的薄型化、輕型化。
受到移動電子產(chǎn)品行業(yè)輕薄化、模塊化的趨勢推動，結(jié)合產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)研信息，我們預測2015年將在智能手機中出現(xiàn)新的應用突破，大大打開SIP業(yè)務的發(fā)展空間，突破速度超越市場預期。而從長期看，SIP市場從2013年到2017年可望實現(xiàn)10倍的行業(yè)增長。
4.5.23D打?。喝嵝灾圃斓母呒夒A段
物聯(lián)網(wǎng)時代的硬件多樣性，以及硬件生命周期的大幅縮短激發(fā)了敏捷、柔性制造的需求，而3D打印技術堪稱柔性制造的高級階段，采用該制造工藝能帶來制造復雜物品不增加成本、產(chǎn)品多樣化不增加成本、零時間交付、設計空間無限、材料無限組合、精確的實體復制等等一系列優(yōu)點，在要求柔性制造，快速響應的未來物聯(lián)網(wǎng)市場上具有廣闊的應用前景。特別是在制作小批量，構型復雜的硬件方面，對比傳統(tǒng)機加工手段優(yōu)勢尤為巨大。
事實上3D打印并非新鮮技術，早在上個世紀50年代美國就出現(xiàn)“增材制造”的初步概念，60年代末金屬3D打印技術興起，到80年代已經(jīng)實現(xiàn)了商業(yè)化。市場上已然出現(xiàn)多種面對企業(yè)用戶或者家庭用戶的3D打印機，在軍工、高端制造業(yè)等特殊領域也早有應用(例如北航王華明團隊采用激光3D打印技術制作的飛機結(jié)構件)。然而3D打印也有其缺點所在，比如精度較低，制造部件大小受限，大規(guī)模量產(chǎn)成本反而高于傳統(tǒng)工藝等。
目前階段3D打印技術的優(yōu)勢與局限：
（1）優(yōu)勢：
01.復雜部件加工速度提高，成本降低
02.功能性產(chǎn)品設計性能提高
03.產(chǎn)品設計環(huán)節(jié)速度加快
04.一體化設計
05.制造工具簡化
06.能源節(jié)約程度提高
07.降低多產(chǎn)品共線的生產(chǎn)成本
（2）局限：
01.簡單結(jié)構部件制造速度較慢
02.直接制造部件的大小受限
03.制造精度相對較低
04.表面加工質(zhì)量相對粗糙
05.控制軟件智能化水平有待提高
06.使用材料范圍和性能相對局限
07.設備、材料成本較高
目前3D打印技術受到現(xiàn)有發(fā)展階段的限制，因此還尚未得到大規(guī)模的工業(yè)應用，目前主要還是應用于概念測試和模具開發(fā)領域。但隨著技術的不斷進步，3D打印在未來物聯(lián)網(wǎng)硬件爆炸的時代有著巨大的用武之地。據(jù)WohlersAssociate預計，2017年全球3D打印市場規(guī)模有望達到50億美元，2021年更是會達到108億美元，行業(yè)呈現(xiàn)加速增長態(tài)勢。（來源：千家網(wǎng) 編選：網(wǎng)經(jīng)社）
