進入2020年，物聯(lián)網(wǎng)市場再度因為5G規(guī)?；逃枚l(fā)了關(guān)注。實際上，自1999年首次提出物聯(lián)網(wǎng)概念以來，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)歷經(jīng)20年的發(fā)展，但仍處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初期，其原因很簡單：技術(shù)格局分散、產(chǎn)業(yè)集中度低，由此導致了應用分散和商業(yè)模式分散，整體物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢，且前20年大多集中在上游的芯片元器件等硬件領域。

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不過，在過去的幾年時間里，經(jīng)過漫長的優(yōu)勝劣汰以及加大投資，物聯(lián)網(wǎng)平臺和工業(yè)網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)的連接協(xié)議等重要的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基礎格局開始出現(xiàn)了集中化：根據(jù)IoT Analytics的數(shù)據(jù)，2019年排名前10位的物聯(lián)網(wǎng)平臺所占份額為58%，而2016年前10位所占份額僅為44%;340多家工業(yè)連接供應商中的網(wǎng)關(guān)(70+供應商)和OT集成(100+供應商)分別在各自領域展開收購合并;IO-Link、OPC UA和MQTT分別成為增長最快I/O、OT、IT連接通信協(xié)議，圍繞這三大協(xié)議的供應商正在聚集;在更廣的領域，LPWAN(LoRa、NB-IoT、SigFox)、5G等廣域物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)都各自獲得了一定廠商陣營的支持且取得了商業(yè)化進展。

更重要的是，IoT Analytics的另一份2019用戶滿意度調(diào)研顯示：超過80%的用戶表示其IoT平臺投資獲得了可觀的ROI，這與此前出現(xiàn)的大量IoT失敗案例形成了鮮明對比。以上種種跡象表明，2020年將成為物聯(lián)網(wǎng)應用爆發(fā)元年，此時投資物聯(lián)網(wǎng)項目正當時。

物聯(lián)網(wǎng)平臺集中化

與前20年物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)主要發(fā)力RFID、LoRa、NB-IoT等芯片和元器件硬件相比，近幾年來云與互聯(lián)網(wǎng)巨頭開始發(fā)力物聯(lián)網(wǎng)平臺，這為下游物聯(lián)網(wǎng)應用的規(guī)模化發(fā)展奠定了基礎。

根據(jù)IoT Analytics于2019年12月發(fā)布的“物聯(lián)網(wǎng)平臺競爭格局2020報告”：當前全球共有620個物聯(lián)網(wǎng)平臺供應商，高于2017年的450個;而2017年進入IoT Analytics榜單的450家IoT平臺公司中，有47家停止運營、有70家被收購，被收購的70家公司中有22家繼續(xù)獨立運營。不過自2017年后又有初創(chuàng)公司或其它大公司的聯(lián)合新平臺出現(xiàn)，例如成立于2017年并于2019年推出、由BMW和Microsoft合作的開放制造平臺Adamos。

盡管市場上仍有620家物聯(lián)網(wǎng)平臺供應商，但產(chǎn)業(yè)集中度已經(jīng)進一步加深：前10位的市場份額已經(jīng)提升到58%，超過50%的水平。AWS和微軟成為物聯(lián)網(wǎng)平臺的前兩大平臺商，其中AWS和微軟都在2017年推出了有限功能的物聯(lián)網(wǎng)平臺，隨后對物聯(lián)網(wǎng)平臺進行了大幅投資，包括微軟在2018年4月宣布向物聯(lián)網(wǎng)領域投資50億美元，這些投資已于2019年見到成效，兩家公司物聯(lián)網(wǎng)平臺的收入排名都很高，在IoT Analytics的“2019物聯(lián)網(wǎng)平臺最終用戶滿意度調(diào)研報告”也占據(jù)主導地位。

按最終用戶滿意度，AWS物聯(lián)網(wǎng)平臺是全球最佳物聯(lián)網(wǎng)平臺，其各種物聯(lián)網(wǎng)服務，尤其是分析和設備管理、可用性等都獲得了最終用戶的認可;微軟Azure物聯(lián)網(wǎng)平臺在包括“安全功能”在內(nèi)的多個方面均獲得“同類最佳”。“2019物聯(lián)網(wǎng)平臺最終用戶滿意度調(diào)研報告”評選的八大領導性用戶滿意度物聯(lián)網(wǎng)平臺分別為：AWS、微軟、Oracle、Google、Cisco、Verizon、IBM和PTC;處于挑戰(zhàn)者地位的物聯(lián)網(wǎng)平臺包括：華為、SAP、AT&T、阿里、GE、西門子、Accenture等13家。

整體來說，隨著物聯(lián)網(wǎng)平臺向以云服務和電信運營商為主的平臺聚集，物聯(lián)網(wǎng)平臺的格局基本已定。由此帶來了物聯(lián)網(wǎng)項目的成功率：早在2017年的時候，Cisco的一份調(diào)查顯示物聯(lián)網(wǎng)項目的失敗率達到了75%;而IoT Analytics的“2019物聯(lián)網(wǎng)平臺最終用戶滿意度調(diào)研報告”顯示，2019年有超過80%的用戶表示對物聯(lián)網(wǎng)平臺投資獲得了可觀的ROI，凸顯了物聯(lián)網(wǎng)平臺在2019年的可行性，而且最佳的物聯(lián)網(wǎng)平臺項目在一年之內(nèi)就能收回投資。

打通IT與OT

隨著物聯(lián)網(wǎng)平臺的集中化，下游物聯(lián)網(wǎng)應用即將爆發(fā)，當前物聯(lián)網(wǎng)應用的第一大領域就是制造業(yè)。IoT Analytics的“物聯(lián)網(wǎng)平臺競爭格局2020報告”顯示，50%的物聯(lián)網(wǎng)平臺都有專門的制造/工業(yè)解決方案，而物聯(lián)網(wǎng)平臺在制造領域的典型用例包括狀態(tài)監(jiān)測和預測維護、通用儀表盤和可視化、能源監(jiān)測和質(zhì)量控制等。

長期以來，在制造業(yè)和工業(yè)領域就存在著OT設備與IT設備通信的難題。所謂OT設備，即主要指工業(yè)自動化和工業(yè)控制設備，主要用于生產(chǎn)現(xiàn)場設備的控制與通信;OT軟件涉及SCADA工廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控、MES生產(chǎn)制造執(zhí)行、PLC現(xiàn)場總線控制和DCS集散控制系統(tǒng)等。從70年代開始，IT和OT都分別從各自路徑出發(fā)，形成了廣為接受的5層架構(gòu)：ERP、MES、SCADA、PLC/DCS、I/O，而在過去的幾十年中有數(shù)百家公司為5層堆棧中的各個層面提供產(chǎn)品和服務，并以捆綁的自動化硬件和軟件生態(tài)為主，羅克偉爾、艾默生、霍尼韋爾、西門子、ABB、GE、施耐德、歐姆龍、松下等廠商把控著工業(yè)自動化市場的豐厚利潤。

近年來，以最終用戶為中心的開放流程自動化(Open Process Automation)論壇(The Open Group)以及許多流程自動化廠商的社區(qū)支持表明，工業(yè)自動化領域高度垂直集成的業(yè)務模型(即自動化“金字塔”)已經(jīng)受到威脅并且可能會走到盡頭;在另一方面，隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型和工業(yè)4.0的推進，新型工業(yè)連接技術(shù)和協(xié)議正在創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)收集體系結(jié)構(gòu)，這些體系結(jié)構(gòu)挑戰(zhàn)了5層體系結(jié)構(gòu)，并有望引入更具擴展性、成本效益和針對工業(yè)領域的連接解決方案。

根據(jù)IoT Analytics的“2019-2024年工業(yè)連接市場報告”：越來越多的工業(yè)資產(chǎn)運營商和制造商正在為其資產(chǎn)增加連接性;到2020年，工廠中約50%的工業(yè)資產(chǎn)將連接到某種形式的本地或遠程數(shù)據(jù)收集系統(tǒng);連接的工業(yè)資產(chǎn)的比例預計將繼續(xù)上升，這將驅(qū)動一個從現(xiàn)在到2024年的382億美元市場。工業(yè)連接市場包括硬件、軟件和解決方案，隨著越來越多的工廠選擇端到端數(shù)據(jù)收集解決方案，從而繞過傳統(tǒng)的自動化“金字塔”并直接將數(shù)據(jù)發(fā)送到云，工業(yè)連接解決方案的增長速度將超過整體市場。

所謂繞過傳統(tǒng)的自動化“金字塔”，這一方面是“金字塔”頂端的ERP和MES正在向云端遷移，另一方面是工業(yè)邊緣設備特別是工業(yè)PC和邊緣數(shù)據(jù)中心的出現(xiàn)實現(xiàn)了工業(yè)數(shù)據(jù)直接上云。新的連接性體系結(jié)構(gòu)包括新的連接協(xié)議、新的硬件設備和新的軟件技術(shù)，其中新的連接協(xié)議如LPWAN可讓工業(yè)傳感器直接連接到云，新的硬件設備如HPE的EdgeLine工業(yè)PC可以運行各種工業(yè)連接軟件、研華科技的RTU物聯(lián)網(wǎng)遠程終端可直接連入Azure云等，新的軟件技術(shù)如Inductive Automation和微軟Azure的嵌入式物聯(lián)網(wǎng)軟件可運行在小到樹莓派的邊緣設備上，而這些邊緣連接軟件供應商的合作伙伴計劃對第三方供應商的工業(yè)連接硬件進行了預認證。

說到工業(yè)連接協(xié)議，就必須要提到I/O Link、OPC UA(Unified Architecture)和MQTT三大協(xié)議，其中I/O Link實現(xiàn)了對現(xiàn)場傳感器和執(zhí)行器的點對點通信、OPC UA是國際工業(yè)互操作標準組織OPC基金會主導的工業(yè)數(shù)據(jù)交換規(guī)范、MQTT是在TCP/IP協(xié)議族基礎上針對受限環(huán)境(例如機器與機器通信和物聯(lián)網(wǎng))的一種ISO標準通信協(xié)議。值得一提的是，2019年11月，成立于1996年的OPC基金會迎來了第699個成員富士康工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)公司，至此OPC基金會已經(jīng)廣泛覆蓋了工業(yè)自動化、IT、OT、IIOT、M2M、工業(yè)4.0、機械工具、醫(yī)藥、石化、智慧能源等領域的廠商，而OPC UA over TSN是面向下一代實時工業(yè)以太網(wǎng)TSN的數(shù)據(jù)交換規(guī)范，業(yè)界有望在2020年推出符合這一規(guī)范的自動控制設備。

當前，已經(jīng)有越來越多的工業(yè)連接供應商采用了I/O Link、OPC UA和MQTT這三大標準，而隨著OPC UA over TSN的進展，也將推動業(yè)界進入下一個實時工業(yè)以太網(wǎng)階段，IT與OT將深度融合，這將為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)打開新的機遇大門。

容器與工業(yè)軟件

在談到IT與OT融合時，就不得不提到2019年大火的Kubernetes容器集群管理平臺。自2018年開始，就已經(jīng)有大批IT技術(shù)廠商集聚在CNCF云原生基金會的Kubernetes項目及生態(tài)中，以Docker容器和Kubernetes跨云和IT的Docker容器集群管理平臺已經(jīng)取得了云計算領域iPaaS資源管理平臺的產(chǎn)業(yè)主導地位，更重要的是這一組合正在全面改變云計算架構(gòu)上的軟件開發(fā)方式。

2018年底，專注于OT和自動化工程領域的市場咨詢公司ARC Advisory Group發(fā)表觀點指出：以容器和Kubernetes為代表的云計算技術(shù)及其軟件開發(fā)模式，正在顛覆工業(yè)自動化領域，特別是將有可能終結(jié)傳統(tǒng)工業(yè)自動化捆綁式的技術(shù)和商業(yè)模式。ARC Advisory Group指出，這種顛覆幾乎完全是由新的軟件技術(shù)而不是硬件驅(qū)動的，它要求所有類型的工業(yè)自動化與控制技術(shù)供應商采用來自云計算領域的新興軟件技術(shù)和實踐。

在過去的五到十年中，容器的開發(fā)、部署和編排軟件工具已經(jīng)非常成熟，容器讓開發(fā)人員的重點從管理硬件資源轉(zhuǎn)向管理應用程序。這種新型軟件開發(fā)、部署與運維管理方式，正在深刻影響工業(yè)自動化與控制領域里的嵌入式系統(tǒng)和嵌入式軟件。ARC Advisory Group指出，容器技術(shù)在交付和管理分布式和高可用性應用的能力方面，遠遠超過了傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)軟件技術(shù)，有效使用容器部署和業(yè)務流程軟件將是未來流程自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵成功因素。

工業(yè)軟件通常包括生產(chǎn)管理軟件、研發(fā)設計軟件、生產(chǎn)控制軟件、協(xié)同集成軟件及工業(yè)裝備嵌入式軟件。根據(jù)工信部中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院(CCID)的數(shù)據(jù)，我國工業(yè)嵌入式軟件占工業(yè)軟件市場的60%。傳統(tǒng)的工業(yè)嵌入式軟件一直存在著操作系統(tǒng)和軟件工具鏈支離破碎、開發(fā)速度慢、硬件/軟件集成困難、開發(fā)人員基數(shù)小等很多問題，特別是嵌入式軟件無法自動升級而帶來安全隱患。一直以來，工業(yè)單位或制造工廠的應用程序，可能涉及來自不同供應商的數(shù)百個硬件模塊，這些模塊運行來自不同供應商的應用程序軟件。未來的工業(yè)軟件和嵌入式系統(tǒng)將要求更好地部署和協(xié)調(diào)軟件，軟件堆?？梢宰詣由?，特別是嵌入式系統(tǒng)從頂部應用程序到底層操作系統(tǒng)和管理程序都能夠自動升級。

當前的軟件開發(fā)分為三大類：企業(yè)軟件(運行業(yè)務并運行在本地數(shù)據(jù)中心)、嵌入式軟件(在設備內(nèi)部運行)以及云軟件(在第三方云資源上運行)。ARC Advisory Group認為，在未來五年左右的時間里，云軟件開發(fā)技術(shù)將主導其它形式的軟件開發(fā)，這三種形式將在很大程度上融合。融合的第一階段是所謂的云原生軟件開發(fā)，這標志著傳統(tǒng)企業(yè)軟件和云軟件的融合;這將推動第二階段的融合，規(guī)?？s小的云本地軟件將滿足嵌入式系統(tǒng)軟件的需求，ARC Advisory Group強調(diào)這將是物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的“面包和黃油”，尤其是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。

ARC認為，很可能五年內(nèi)所有軟件開發(fā)都將使用云軟件開發(fā)方法。當前正在上演“軟件正在吞噬世界”，而正在“吞噬軟件開發(fā)世界”的軟件就是云軟件開發(fā)和工具，即使在嵌入式軟件這個孤立而又專業(yè)化的領域，很可能被云軟件技術(shù)所超越和吞噬。實際上，使用Docker和Linux容器部署的工業(yè)軟件，已經(jīng)在過去兩年中被引入許多工業(yè)產(chǎn)品中。一種稱為Unikernel的新興云技術(shù)將嵌入式軟件開發(fā)的小規(guī)模與云平臺執(zhí)行相結(jié)合，風險投資已經(jīng)開始對企業(yè)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)市場的Unikernel技術(shù)公司進行投資?，F(xiàn)在，容器軟件可以縮小到非常小的系統(tǒng)，Docker Runtime軟件已移植到小型ARM核心單板計算機，并且用于支持工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用程序和服務。

隨著基于Linux的Docker容器技術(shù)向工業(yè)軟件特別是工業(yè)嵌入式軟件的“入侵”，關(guān)于工業(yè)邊緣計算(Industrial Edge Computing)的話題就成為2019年的熱門話題之一。2019年6月，Linux基金會旗下的邊緣計算項目LF Edge Project發(fā)布了開源Akraino Edge Software初始版本，Akraino Edge是EdgeX工業(yè)邊緣軟件。Akraino Edge源于AT&T，主要服務于電信邊緣計算，但其初始版本也可以服務于IoT網(wǎng)關(guān)以及其它邊緣計算節(jié)點。

中小公司和創(chuàng)業(yè)公司的機遇

物聯(lián)網(wǎng)平臺、工業(yè)連接、工業(yè)邊緣和新的工業(yè)軟件技術(shù)堆棧的進展，除了讓企業(yè)用戶可以放心投資物聯(lián)網(wǎng)項目外，也為中小公司和創(chuàng)業(yè)公司打開了新時代的機遇之門。

對于中小型工業(yè)自動化供應商來說， Linux的日益普及以及新的虛擬化技術(shù)正在幫助推動兩個邊緣計算的關(guān)鍵趨勢：工廠和機器制造商都在采用基于Linux的解耦解決方案，這有助于避免硬件供應商的鎖定并支持更具可擴展性和面向未來的體系結(jié)構(gòu)，未來的工業(yè)連接硬件將基于Linux并且能夠運行各種第三方工業(yè)連接軟件應用程序;工業(yè)連接功能，如協(xié)議轉(zhuǎn)換、云連接甚至過程控制，都可以使用第三方軟件在基于Linux的硬件上執(zhí)行，將所有這些功能組合在單個設備(例如工業(yè)PC或數(shù)據(jù)中心)中可以大幅降低傳統(tǒng)硬件成本。中小型工業(yè)自動化硬件供應商可以在提供基于Linux工業(yè)連接硬件方面建立優(yōu)勢地位。

而對于創(chuàng)業(yè)公司來說，面向工業(yè)領域和工業(yè)邊緣的機器學習與數(shù)據(jù)分析將是一大機遇。IoT Analytics評選了2019十大物聯(lián)網(wǎng)初創(chuàng)公司，其中有7家專注于數(shù)據(jù)分析/人工智能/數(shù)據(jù)科學領域，此外還有一家從事工業(yè)安全、一家從事工業(yè)網(wǎng)絡、一家從事機器人軟件。顯然，數(shù)據(jù)分析、人工智能和數(shù)據(jù)科學類軟件和云服務是物聯(lián)網(wǎng)的一個主流創(chuàng)業(yè)方向，這也凸顯了物聯(lián)網(wǎng)平臺集中化和高度成熟后，其上的生態(tài)就開始繁榮起來。

IoT Analytics是從全球1000多家物聯(lián)網(wǎng)初創(chuàng)公司中篩選出十大初創(chuàng)公司。截止2019年7月，經(jīng)過IoT Analytics驗證的物聯(lián)網(wǎng)初創(chuàng)公司的融合總額為36億美元，這說明物聯(lián)網(wǎng)仍然是重要的創(chuàng)新領域，一些創(chuàng)業(yè)公司在不到6年的時間內(nèi)籌集了1億美元以上的資金。

根據(jù)IoT Analytics 的IoT Startups Report&Database 2019，30%的初創(chuàng)公司專注于工業(yè)/制造業(yè)客戶。工業(yè)/制造場景為物聯(lián)網(wǎng)的變革提供了巨大的潛力，近年來工業(yè)/制造領域的物聯(lián)網(wǎng)部署數(shù)量經(jīng)歷了高速增長。大多數(shù)初創(chuàng)企業(yè)都在開發(fā)軟件以提高運營效率，并創(chuàng)建新的工廠和現(xiàn)場應用程序，例如交互式機器人。

另外，43%的物聯(lián)網(wǎng)初創(chuàng)公司成立于北美。美國，尤其是舊金山灣區(qū)，是科技創(chuàng)業(yè)公司的傳統(tǒng)“溫床”，該地區(qū)在分析、物聯(lián)網(wǎng)平臺和以物聯(lián)網(wǎng)安全為重點的初創(chuàng)公司中所占份額較高，而以硬件為重點的初創(chuàng)公司(例如完整的物聯(lián)網(wǎng)設備解決方案和其它硬件)所占的份額則相對較低。

總體來說，進入2020年，物聯(lián)網(wǎng)平臺、IT與OT融合和新的工業(yè)軟件體系都取得了階段性進展，這為物聯(lián)網(wǎng)引領下一步數(shù)字化轉(zhuǎn)型奠定了十分堅實的基礎，也為創(chuàng)業(yè)公司和中小企業(yè)打開了真正的產(chǎn)業(yè)機遇大門。有理由相信，2020是物聯(lián)網(wǎng)投資的最佳窗口期，將為捕捉未來五到十年的數(shù)字經(jīng)濟和數(shù)字財富增長奠定基礎。