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作者：梁張華，物聯(lián)網智庫 原創(chuàng)
時間來到11月末，2023年的“余額”已不多。今年，我們因應產業(yè)發(fā)展的新態(tài)勢，預判2024年智能物聯(lián)AIoT將邁入2.0階段，“通感智值一體化”技術融合提速，產業(yè)將啟動新一輪的強勢增長。歲末之際，智次方·物聯(lián)網智庫特針對“通”“感”“智”“值”四大環(huán)節(jié)2024年的發(fā)展趨勢和亮點進行預測，以便更清晰地描繪“通感智值一體化”的脈絡走向和發(fā)展前景。
“通”：5G-A商用，RedCap將爆發(fā)；衛(wèi)星通信迎加速發(fā)展機遇
隨著R-18預計將在2023年底或2024年初凍結，5G-A將在2024年中開始商用。5G-A起到承上啟下的作用，增強5G基礎網絡容量和效率的同時，為6G發(fā)展做好鋪墊，不斷開拓新領域、新需求、新業(yè)務、新技術。
與5G網絡相比，5G-A網絡覆蓋不僅能力提升10倍，從百億級邁向千億級；在“大帶寬、廣連接、低時延”上更上一個臺階——5G-A上下行帶寬將比5G提升10倍，峰值速率下行10Gbps、上行1Gbps，網絡時延從10毫秒向1毫秒演進。更為可貴的是，5G-A將引入輕量化（RedCap）、無源物聯(lián)、通感一體等技術，不斷拓展5G能力邊界，以進一步深化數(shù)智社會轉型，促進數(shù)字經濟提質增效。
RedCap將迎來爆發(fā)式增長，實現(xiàn)連接數(shù)超千萬
2023年，RedCap網、端、用均已具備成熟商用的基礎：
截至目前，三大運營商均建立起了RedCap規(guī)?；囼灳W，開展新技術、新產品試驗，已具備網絡成熟商用的條件。華為、中興、中國信科、愛立信和諾基亞貝爾5家系統(tǒng)廠商與運營商協(xié)同配合取得了上述端網協(xié)同功能與組網性能驗證、測試規(guī)范出臺以及試驗網建設等成績。
RedCap終端產業(yè)鏈生態(tài)初見規(guī)模，芯模端正在加速成熟與豐富中：芯片方面，達到商用水平的已有1款，處于流片階段的約有3家廠商，預計2024年上半年有望超過4款芯片達到商用水平。模組方面，已有8家以上RedCap模組開發(fā)廠商，其中，提供開發(fā)試驗產品的廠商超過了6家，已能進行小批量生產的廠商超過了3家，預計2024年模組產能將快速放大。終端產品方面，目前已有10款以上試驗終端產品，類型涵蓋電力終端、攝像頭、定位終端等，預計2023年底前終端類型及款數(shù)將迎來大幅增加。
在RedCap應用方面，三大運營商目前均在以點帶面，打造行業(yè)領域RedCap示范應用標桿，在智能制造、智慧物流、智能電網、智慧港口、智慧海域、視頻監(jiān)控和移動辦公等場景，開展了RedCap應用融合創(chuàng)新試點，形成了系列可復制推廣的標桿案例。
隨著RedCap的發(fā)展成熟，短期內，產業(yè)數(shù)字化和治理智能化將率先實現(xiàn)RedCap規(guī)模商用，其在電力行業(yè)、工業(yè)行業(yè)、視頻監(jiān)控等領域有望分別貢獻千萬級RedCap連接規(guī)模；在移動辦公、智慧海域等領域有望分別貢獻百萬級RedCap連接規(guī)模。中長期內，生活智慧化將是大規(guī)模上量的主力軍，帶動RedCap千萬級規(guī)模增長，車載及穿戴領域有望累計貢獻8000萬+ RedCap連接規(guī)模。
我們預計，RedCap將于2024年迎來爆發(fā)式增長，實現(xiàn)連接數(shù)超千萬，模組單價將伴隨連接數(shù)爆發(fā)而快速走低，價格有望在2024年底前降至100元左右；最早有望于2026年即實現(xiàn)連接數(shù)過億，2026年底前，模組單價有望低至60元/片。
圖表 RedCap連接數(shù)及模組單價走勢預測
來源：智次方研究院
無源物聯(lián)將注入新增長動能
5G-A的另一個技術——無源物聯(lián)，與5G輕量化技術同屬于“千億物聯(lián)”方向。
無源物聯(lián)網是指連入網絡的終端節(jié)點設備不接外部電源、不帶電池，而是從環(huán)境中獲取能量，從而支撐起數(shù)據感知、無線傳輸和分布式計算的物聯(lián)網技術。5G-A蜂窩無源物聯(lián)技術是在蜂窩通信基站上內生出物聯(lián)能力，具有低成本、免維護、廣適用、綠色低碳等優(yōu)勢。
根據智次方研究院發(fā)布的《無源物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展白皮書（2022）——前瞻無源物聯(lián)新紀元》，無論從國內或國際上看，基于目前“有源”技術路線的物聯(lián)網連接，其規(guī)模上限或在百億級別，距離業(yè)界期待的千億級萬物智聯(lián)尚有較大差距。
一方面，海量物品受限于成本剛性制約，難以采用有源物聯(lián)網模組實現(xiàn)連接。
另一方面，眾多有連接需求的物件受限于其分布廣泛、需靈活移動等因素，或者應用于高溫、高濕、極低溫、高壓、高輻射等極端場景，導致終端設備的電池更換困難或無法直接靠電池供電。
此外，“雙碳”背景下的物聯(lián)網產業(yè)的變革迫在眉睫，在達成千億級萬物智聯(lián)目標的過程中，企業(yè)亟待加快技術創(chuàng)新，促進感知、計算和傳輸?shù)哪苄Т蠓嵘?。隨著無線傳感網絡的大規(guī)模應用，環(huán)境能量收集技術作為一種可持續(xù)、綠色環(huán)保的供電方式，有望為覆蓋千億級物聯(lián)網節(jié)點提供可行解決方案。
目前，已有多個無源物聯(lián)落地案例——華為與通信運營商、標簽式終端供應商以及平臺服務商共同推動無源物聯(lián)試點在江蘇工業(yè)制造企業(yè)落地；中國聯(lián)通圍繞無源物聯(lián)等新技術，打造了山東國網電力、寶武鋼卷廠等一批新樣板；中國移動引入無源物聯(lián)等新技術，在全國多地啟動了多樣化的5G-A試點項目……
以工業(yè)為例，通過靈活組網、數(shù)能同傳、海量接入、低成本融合定位等技術創(chuàng)新，基于5G-A基站來連接無源物聯(lián)標簽（價格低至幾角），可支持自動化盤點和傳感數(shù)據采集上報，一方面支撐工業(yè)領域生產物料的數(shù)字化管理，提高生產效率；另一方面助力實現(xiàn)廣域物流載具的實時跟蹤、設備遠程巡檢、貴重資產防丟防盜等場景應用，大幅提升物流效率，減少庫存，可提升10%以上的生產效率。經過方案商、運營商及行業(yè)客戶的聯(lián)合驗證，無源物聯(lián)低成本方案已取得比較好的經濟和社會效益。
2024年，隨著5G-A正式商用，無源物聯(lián)得以注入新的增長動能，將迎來加速發(fā)展機遇。
低軌衛(wèi)星互聯(lián)網將進入高速發(fā)展期
我國航天、電子等部門分別啟動了鴻雁、虹云和天象等低軌星座衛(wèi)星互聯(lián)網工程建設計劃。2016-2018年，航天科技、航天科工、中國電科、中國電信等企業(yè)紛紛提出了各自的低軌互聯(lián)網星座建設方案，并陸續(xù)發(fā)射了試驗星。
2020年，中國星網“GW”計劃發(fā)射共計12992顆衛(wèi)星，分布在距地面590公里至1145公里的低軌道，頻段為37.5GHz-42.5GHz及47.2GHz-51.4GHz。
2022年，星網集團啟動衛(wèi)星通信地面網絡建設，并籌備商業(yè)火箭發(fā)射基地。2023年5月，海南商業(yè)航天發(fā)射場項目1號發(fā)射工位主體結構封頂儀式在文昌市東郊鎮(zhèn)舉行，該發(fā)射場主要服務于星網工程。2023年7月，衛(wèi)星互聯(lián)網技術試驗衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定軌道。
截至目前，中國星座計劃中組網數(shù)量在30顆以上的低軌衛(wèi)星項目已達10個。
2023年10月7日工信部提出分階段推進衛(wèi)星互聯(lián)網業(yè)務準入制度改革，文件稿中提出：有序擴大電信業(yè)務對外開放，擬統(tǒng)籌推進電信業(yè)務向民間資本開放，分階段推進衛(wèi)星互聯(lián)網業(yè)務準入制度改革。
從國家安全戰(zhàn)略需求、頻譜資源的稀缺性、技術積累角度看，我國衛(wèi)星互聯(lián)網正蓄勢待發(fā)，未來大有可為，2024年行業(yè)有望進入高速發(fā)展期。根據NSR預測，未來10年，我國或成為全球衛(wèi)星物聯(lián)網唯一有望實現(xiàn)產值年復合增長率超10%的市場，將帶動相關產業(yè)全面實現(xiàn)信息化、智能化，并推動服務創(chuàng)新、業(yè)態(tài)創(chuàng)新、金融創(chuàng)新和相關大數(shù)據產業(yè)發(fā)展，創(chuàng)造萬億元級的產業(yè)價值。
“感”：與其它模塊的融合應用有望在交通領域率先迎來推廣普及
智次方·物聯(lián)網智庫在《智能物聯(lián)AIoT 2.0將至,移動/聯(lián)通/華為/中興等如何引領產業(yè)下一個時代的發(fā)展?》曾總結截至目前業(yè)界關于“通感智值一體化”的領先實踐。“感”作為AIoT的重要一環(huán)，已在多個領域的一體化融合應用取得突破性進展：
“通感一體”場景應用加快推進
“感智一體”解決方案面世
“通感智一體”取得重要進展
“通感值一體”產品日漸興起
……
隨著5G-A即將在2024年正式商用，“通感一體”等應用有望進一步加速普及推廣。
“通感一體”等應用有望率先在交通領域迎來推廣普及
從供給側看，既有的“通感一體”“通感智一體”等技術驗證和應用試點聚焦在交通領域。例如，江蘇移動、蘇交科和華為聯(lián)合在南京的橋梁進行試點，在橋梁中心點附近部署一個通感一體的5G基站，探測橋梁的微小變形，監(jiān)測橋梁結構的異常；中興通訊在常州部署通感算一體化基站，對目標區(qū)域無人機進行探測、管理，可廣泛應用于“黑飛”安防、低空物流管理等多種場景。
從需求側看，珠三角等地正在加快推進“通感一體”車路互聯(lián)技術應用，在高速應用場景，通過雷達高精度支持所有目標位置、速度、軌跡，可以實現(xiàn)高速霧天不封路，幫助快速引導通行。在城市道路場景，圍繞“治堵”“暢通”，通過雷達+攝像頭感知提升通行效率，可實現(xiàn)紅綠燈動態(tài)控制、交通隱患分析治理、交管效率提升。目前，惠州市“暢通工程”城市智慧交通建設項目，已通過“攝像頭+雷達”構建了感知功能；廣州也計劃未來三年投入28.5億元建設全息路口，路段標配“攝像頭+雷達”。
2024年，“通感一體”“通感智一體”等應用，將率先在道路/橋梁監(jiān)測、通行引導、路況分析、低空管制、海域船只監(jiān)測等交通相關領域迎來推廣普及。
一體化應用在自然資源、農林牧漁、工業(yè)生產等領域有著廣泛機遇
2023年10月，中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院（空天院）科研團隊基于自主研制的遙感智能解譯基礎模型，聯(lián)合國內相關研發(fā)機構，共同研發(fā)出“空天·靈犀”遙感智能訓推一體機，其能夠在自然資源、交通住建、農林牧漁、應急救災及水利等國民經濟多行業(yè)實現(xiàn)要素精細分類、實景三維重建、地物廣域搜索等多任務應用。
通過DePIN網絡進行數(shù)據傳輸的pebble運動傳感器，作為一款捕獲物理世界數(shù)據的設備，用戶可以通過pebble收集到位置、溫度、傾斜角度、亮度等等信息，在物流運輸、供應鏈、工業(yè)生產和智能合約執(zhí)行等領域有著廣泛的應用。
在交通領域之外，“感智一體”“通感值一體”等產品在自然資源、住建、農林牧漁、應急救災、水利、供應鏈、工業(yè)生產和智能合約執(zhí)行等方面有著廣泛的應用場景和機遇。2024年，傳感與其它模塊的融合應用，可望在相關領域得到進一步展開。
“智”：AIGC爆發(fā)+其它數(shù)字經濟因素推動，智能算力將持續(xù)高增
智能算力增長與大模型訓練及應用推理需求的爆發(fā)節(jié)奏緊密相關
伴隨ChatGPT的火爆，全球范圍內對于AIGC關注度也隨之提升。ChatGPT僅在推出兩個月后（即2023年1月底），其月活躍用戶已突破1億，成為歷史上增長最快的應用之一。相比之下，TikTok用了9個月達到1億用戶，Instagram則花費了2年半的時間。
圖表 不同APP達到1億活躍用戶所用時間（月）
來源：UBS、方正證券
2023年3月，OpenAI正式發(fā)布目前最強大的多模態(tài)預訓練大模型GPT-4，能夠處理文本、圖像兩種模態(tài)的輸入信息，單次處理文本量是ChatGPT的8倍。此后，國內外互聯(lián)網和云服務大廠、AI企業(yè)、行業(yè)頭部公司、高校及科研機構、大數(shù)據及算力提供商等紛紛跟進。根據賽迪顧問發(fā)布的《2023大模型現(xiàn)狀調查報告》，截止2023年7月底，我國已研發(fā)大模型130個，外國已發(fā)布138個，大模型的開發(fā)浪潮仍在繼續(xù)。
從底層技術來看，AIGC內部的LLM（大型語言模型）在根本上決定其智能化程度以及輸入內容的準確度，而多參數(shù)帶動的大量訓練則對應了龐大的算力需求。以1750億參數(shù)的GPT-3為例，使用英偉達A100對其進行訓練，1024塊A100需要的時間將超過30天。
算力分為通用算力、智能算力和超算算力三大類。其中，智能算力是面向人工智能算法模型訓練與運行服務的計算機系統(tǒng)能力，通常由GPU、ASIC、FPGA、NPU等各類專用芯片承擔計算工作，在人工智能場景應用時具有性能更優(yōu)、能耗更低等優(yōu)點。
圖表 通用算力、智能算力與超算算力介紹
來源：中國信通院、首創(chuàng)證券
一方面，當前算力需求主要集中在訓練側，預計至2024年上半年，整體訓練端的算力需求仍將有較好的表現(xiàn)。由于國內外的通用大模型仍在不斷迭代推出的過程中，在模型參數(shù)量、智能化程度方面仍有較大的提升空間。
另一方面，隨著訓練側算力增長逐漸平滑，需要推理側的算力需求接力。推理運算作為將人工智能模型落地終端的環(huán)節(jié)，推理側算力需求與下游應用需求的放量緊密相關。
根據中國信通院報告，2022年中國總體算力規(guī)模約為302 EFLOPS（EFLOPS=10^18次浮點運算/秒），智能算力規(guī)模約為178.5 EFLOPS，智能算力占比約59.1%。今年以來，百度、騰訊、阿里、字節(jié)等頭部互聯(lián)網廠商相繼推出大模型產品并快速迭代，推升短期算力的緊缺程度。多家大模型通過《生成式人工智能服務管理暫行辦法》備案并向社會公眾開放服務，商用落地加速將釋放推理算力的需求。IDC預測，2021-2026年中國智能算力規(guī)模年復合增長率約為50%，通用算力年復合增長率約為18%。因此，預計至2026年，智能算力規(guī)模約達904 EFLOPS，占比約為80%。
除了AIGC爆發(fā)外，其它數(shù)字經濟因素也將推動智能算力在2024年快速增長
制造業(yè)成為繼互聯(lián)網之后算力增長水平第二高的行業(yè)。根據IDC《2022-2023全球計算力指數(shù)評估報告》，近年制造行業(yè)增加IT投入的場景主要包括CRM、MES、CAE、ERP、OA 等?，F(xiàn)有IT系統(tǒng)和硬件設備存在老化和信息孤島問題，物理數(shù)據實時處理能力有待提升。除了傳統(tǒng)制造業(yè)IT方面的需求外，設計仿真、全域數(shù)字孿生、工業(yè)元宇宙、自動駕駛仿真、工業(yè)智能決策、AI視覺質檢等場景也對算力提出更多需求。
尤其隨著數(shù)字孿生、云原生等新技術在制造業(yè)的落地加快，算力需求確定性將增強。數(shù)字孿生技術的應用可以幫助企業(yè)更好地理解和優(yōu)化產品設計、生產流程、運營管理等方面。例如，在制造業(yè)中，數(shù)字孿生技術可以通過虛擬仿真和數(shù)據分析，幫助企業(yè)優(yōu)化產品設計、提高生產效率、降低成本等，這些都需要大量的算力支持。云原生應用降低中小企業(yè)使用和維護的門檻，云化應用的生態(tài)預計將進一步豐富。IDC預測，未來制造業(yè)整體軟件市場云化部署比例將從2021年的22.9%上升到2026年的31.5%，五年期年復合增長率為26.4%，高于軟件產品年復合增長率7.8pct。
金融作為重要的服務行業(yè)，在數(shù)字化建設和人工智能應用探索方面較為領先。隨著新技術不斷成熟落地，圍繞安全與便捷的目標，金融行業(yè)服務模式的重塑帶來包括算力基礎設施在內的數(shù)字化支出顯著增長。
政府部門當前的算力需求約占國內整體算力的12%，仍為僅次于互聯(lián)網行業(yè)第二大的算力擁有方。未來圍繞社會治理、智慧城市、公共安全、決策支持、公共服務等方面的信息化建設需求明確，智能算力建設穩(wěn)步加快。
通信運營商具有較好的政企客戶資源、現(xiàn)金流充裕、算力網絡優(yōu)勢明顯，在算力網絡基礎設施建設方面扮演重要角色。三大運營商也明確了的加大智算算力建設，推動算力成為社會重要公共資源的愿景。立足5G專網、云計算、集成服務、大數(shù)據方面的積累，運營商正推動科技、教育、農業(yè)、交通、醫(yī)療、工業(yè)等眾多行業(yè)進行數(shù)智化轉型。2023年上半年，天翼云營收459億元，同比增長63.4%；移動云營收422億元，同比增長80.5%；聯(lián)通云營收255億元，同比增長36%，排名均進入國內TOP5。
圖表 2023H1國內主要云廠商收入排名
來源：光錐智能、36氪
教育作為社會基本資源，家庭以及政府對相關投入的重視程度較高。教育數(shù)字化提升教學質量的同時可以促進教育資源更加公平配置，提升社會總體福利。數(shù)字基礎設施是數(shù)字化校園建設的基石，包括智能計算存儲、智能網絡、智能邊緣、智能終端，同時通過智能平臺連接多種類型的云計算服務。
隨著醫(yī)療體系擴張以及人工智能技術的應用，醫(yī)療機構對算力的需求也將有明顯的增長。醫(yī)療機構信息化建設的下一階段對算力的需求將有階梯式的上升，體現(xiàn)在原有院端算力硬件的升級，以及更多依賴云計算。
“值”：數(shù)據要素交易將為AIoT增添重要動力，數(shù)據要素市場保持快速發(fā)展
數(shù)字中國建設“2522”布局框架中，明確提出要夯實數(shù)字基礎設施和數(shù)據資源“兩大基礎”。
其中，數(shù)據資源大循環(huán)主要涉及數(shù)據管理體制機制、建設國家數(shù)據資源庫、釋放商業(yè)數(shù)據價值潛能、數(shù)據產權制度建設、數(shù)據資產計價研究等圍繞數(shù)據要素展開的相關體系。
數(shù)據要素市場就是將尚未完全由市場配置的數(shù)據要素轉向由市場配置的動態(tài)過程，從產業(yè)鏈的角度出發(fā)，將我國數(shù)據要素市場歸結為數(shù)據采集、數(shù)據存儲、數(shù)據加工、數(shù)據流通、數(shù)據分析、數(shù)據應用、生態(tài)保障七大模塊，覆蓋數(shù)據要素從產生到發(fā)生要素作用的全過程。
近年來，數(shù)據要素對GDP增長的貢獻率逐年提升。根據國家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心發(fā)布的《中國數(shù)據要素市場發(fā)展報告（2021-2022）》，數(shù)據要素對當年GDP增長的貢獻率和貢獻度在2021年分別為14.7%和0.83個百分點?？傮w來說，數(shù)據要素對當年GDP增長的貢獻率呈現(xiàn)持續(xù)上升狀態(tài)，表明數(shù)據要素正發(fā)揮越來越大的促進作用。
圖表 數(shù)據要素對GDP增長貢獻圖
來源：國家工信安全發(fā)展研究中心
數(shù)據相較于勞動力、資本、土地等傳統(tǒng)生產要素，其價值的實現(xiàn)在于高效流通使用和賦能實體經濟。而且孤立的數(shù)據本身沒有價值，只有在數(shù)據不斷地流通、聚合、加工之后，其價值才能產生乘數(shù)效應。激活數(shù)據要素的根本目的是以多樣、創(chuàng)新的方式投入生產，為經濟社會生產創(chuàng)造更大的價值。
我國數(shù)據要素正在形成以數(shù)據交易主體、數(shù)據交易手段、數(shù)據交易中介、數(shù)據交易監(jiān)管為主的四位一體市場格局。其中，數(shù)據交易主體從政府主導向社會多主體發(fā)展。數(shù)據交易手段中區(qū)塊鏈、隱私計算等技術助力發(fā)展。數(shù)據交易中介以政府建設運營的交易所為主，各地紛紛設立本地大數(shù)據交易所，從創(chuàng)新業(yè)務模式、省級技術應用、強化數(shù)據供給等角度進行數(shù)據交易2.0時代的探索，根據中國信通院數(shù)據，截至2023年9月，全國注冊成立的數(shù)據交易機構有60家，已注銷11家。數(shù)據監(jiān)管從分散到統(tǒng)一，國家數(shù)據局正式揭牌，意味著2024年我國的數(shù)據要素監(jiān)管體系建設將提速進行。
我國數(shù)據要素市場將保持快速發(fā)展狀態(tài)。根據國家工信安全中心發(fā)展研究中心測算，2020年我國數(shù)據要素市場規(guī)模達到545億元，“十三五”期間市場規(guī)模復合增速超過30%；預計2025年市場規(guī)模有望達到1749億元，“十四五”期間復合增速仍將保持在高位，達26.3%。
圖表 2016-2025年中國數(shù)據要素市場規(guī)模（億元）
來源：國家工信安全發(fā)展研究中心、天風證券
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