4319
作者：梁张华，物联网智库 原创
时间来到11月末，2023年的“余额”已不多。今年，我们因应产业发展的新态势，预判2024年智能物联AIoT将迈入2.0阶段，“通感智值一体化”技术融合提速，产业将启动新一轮的强势增长。岁末之际，智次方·物联网智库特针对“通”“感”“智”“值”四大环节2024年的发展趋势和亮点进行预测，以便更清晰地描绘“通感智值一体化”的脉络走向和发展前景。
“通”：5G-A商用，RedCap将爆发；卫星通信迎加速发展机遇
随着R-18预计将在2023年底或2024年初冻结，5G-A将在2024年中开始商用。5G-A起到承上启下的作用，增强5G基础网络容量和效率的同时，为6G发展做好铺垫，不断开拓新领域、新需求、新业务、新技术。
与5G网络相比，5G-A网络覆盖不仅能力提升10倍，从百亿级迈向千亿级；在“大带宽、广连接、低时延”上更上一个台阶——5G-A上下行带宽将比5G提升10倍，峰值速率下行10Gbps、上行1Gbps，网络时延从10毫秒向1毫秒演进。更为可贵的是，5G-A将引入轻量化（RedCap）、无源物联、通感一体等技术，不断拓展5G能力边界，以进一步深化数智社会转型，促进数字经济提质增效。
RedCap将迎来爆发式增长，实现连接数超千万
2023年，RedCap网、端、用均已具备成熟商用的基础：
截至目前，三大运营商均建立起了RedCap规模化试验网，开展新技术、新产品试验，已具备网络成熟商用的条件。华为、中兴、中国信科、爱立信和诺基亚贝尔5家系统厂商与运营商协同配合取得了上述端网协同功能与组网性能验证、测试规范出台以及试验网建设等成绩。
RedCap终端产业链生态初见规模，芯模端正在加速成熟与丰富中：芯片方面，达到商用水平的已有1款，处于流片阶段的约有3家厂商，预计2024年上半年有望超过4款芯片达到商用水平。模组方面，已有8家以上RedCap模组开发厂商，其中，提供开发试验产品的厂商超过了6家，已能进行小批量生产的厂商超过了3家，预计2024年模组产能将快速放大。终端产品方面，目前已有10款以上试验终端产品，类型涵盖电力终端、摄像头、定位终端等，预计2023年底前终端类型及款数将迎来大幅增加。
在RedCap应用方面，三大运营商目前均在以点带面，打造行业领域RedCap示范应用标杆，在智能制造、智慧物流、智能电网、智慧港口、智慧海域、视频监控和移动办公等场景，开展了RedCap应用融合创新试点，形成了系列可复制推广的标杆案例。
随着RedCap的发展成熟，短期内，产业数字化和治理智能化将率先实现RedCap规模商用，其在电力行业、工业行业、视频监控等领域有望分别贡献千万级RedCap连接规模；在移动办公、智慧海域等领域有望分别贡献百万级RedCap连接规模。中长期内，生活智慧化将是大规模上量的主力军，带动RedCap千万级规模增长，车载及穿戴领域有望累计贡献8000万+ RedCap连接规模。
我们预计，RedCap将于2024年迎来爆发式增长，实现连接数超千万，模组单价将伴随连接数爆发而快速走低，价格有望在2024年底前降至100元左右；最早有望于2026年即实现连接数过亿，2026年底前，模组单价有望低至60元/片。
图表 RedCap连接数及模组单价走势预测
来源：智次方研究院
无源物联将注入新增长动能
5G-A的另一个技术——无源物联，与5G轻量化技术同属于“千亿物联”方向。
无源物联网是指连入网络的终端节点设备不接外部电源、不带电池，而是从环境中获取能量，从而支撑起数据感知、无线传输和分布式计算的物联网技术。5G-A蜂窝无源物联技术是在蜂窝通信基站上内生出物联能力，具有低成本、免维护、广适用、绿色低碳等优势。
根据智次方研究院发布的《无源物联网产业发展白皮书（2022）——前瞻无源物联新纪元》，无论从国内或国际上看，基于目前“有源”技术路线的物联网连接，其规模上限或在百亿级别，距离业界期待的千亿级万物智联尚有较大差距。
一方面，海量物品受限于成本刚性制约，难以采用有源物联网模组实现连接。
另一方面，众多有连接需求的物件受限于其分布广泛、需灵活移动等因素，或者应用于高温、高湿、极低温、高压、高辐射等极端场景，导致终端设备的电池更换困难或无法直接靠电池供电。
此外，“双碳”背景下的物联网产业的变革迫在眉睫，在达成千亿级万物智联目标的过程中，企业亟待加快技术创新，促进感知、计算和传输的能效大幅提升。随着无线传感网络的大规模应用，环境能量收集技术作为一种可持续、绿色环保的供电方式，有望为覆盖千亿级物联网节点提供可行解决方案。
目前，已有多个无源物联落地案例——华为与通信运营商、标签式终端供应商以及平台服务商共同推动无源物联试点在江苏工业制造企业落地；中国联通围绕无源物联等新技术，打造了山东国网电力、宝武钢卷厂等一批新样板；中国移动引入无源物联等新技术，在全国多地启动了多样化的5G-A试点项目……
以工业为例，通过灵活组网、数能同传、海量接入、低成本融合定位等技术创新，基于5G-A基站来连接无源物联标签（价格低至几角），可支持自动化盘点和传感数据采集上报，一方面支撑工业领域生产物料的数字化管理，提高生产效率；另一方面助力实现广域物流载具的实时跟踪、设备远程巡检、贵重资产防丢防盗等场景应用，大幅提升物流效率，减少库存，可提升10%以上的生产效率。经过方案商、运营商及行业客户的联合验证，无源物联低成本方案已取得比较好的经济和社会效益。
2024年，随着5G-A正式商用，无源物联得以注入新的增长动能，将迎来加速发展机遇。
低轨卫星互联网将进入高速发展期
我国航天、电子等部门分别启动了鸿雁、虹云和天象等低轨星座卫星互联网工程建设计划。2016-2018年，航天科技、航天科工、中国电科、中国电信等企业纷纷提出了各自的低轨互联网星座建设方案，并陆续发射了试验星。
2020年，中国星网“GW”计划发射共计12992颗卫星，分布在距地面590公里至1145公里的低轨道，频段为37.5GHz-42.5GHz及47.2GHz-51.4GHz。
2022年，星网集团启动卫星通信地面网络建设，并筹备商业火箭发射基地。2023年5月，海南商业航天发射场项目1号发射工位主体结构封顶仪式在文昌市东郊镇举行，该发射场主要服务于星网工程。2023年7月，卫星互联网技术试验卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。
截至目前，中国星座计划中组网数量在30颗以上的低轨卫星项目已达10个。
2023年10月7日工信部提出分阶段推进卫星互联网业务准入制度改革，文件稿中提出：有序扩大电信业务对外开放，拟统筹推进电信业务向民间资本开放，分阶段推进卫星互联网业务准入制度改革。
从国家安全战略需求、频谱资源的稀缺性、技术积累角度看，我国卫星互联网正蓄势待发，未来大有可为，2024年行业有望进入高速发展期。根据NSR预测，未来10年，我国或成为全球卫星物联网唯一有望实现产值年复合增长率超10%的市场，将带动相关产业全面实现信息化、智能化，并推动服务创新、业态创新、金融创新和相关大数据产业发展，创造万亿元级的产业价值。
“感”：与其它模块的融合应用有望在交通领域率先迎来推广普及
智次方·物联网智库在《智能物联AIoT 2.0将至,移动/联通/华为/中兴等如何引领产业下一个时代的发展?》曾总结截至目前业界关于“通感智值一体化”的领先实践。“感”作为AIoT的重要一环，已在多个领域的一体化融合应用取得突破性进展：
“通感一体”场景应用加快推进
“感智一体”解决方案面世
“通感智一体”取得重要进展
“通感值一体”产品日渐兴起
……
随着5G-A即将在2024年正式商用，“通感一体”等应用有望进一步加速普及推广。
“通感一体”等应用有望率先在交通领域迎来推广普及
从供给侧看，既有的“通感一体”“通感智一体”等技术验证和应用试点聚焦在交通领域。例如，江苏移动、苏交科和华为联合在南京的桥梁进行试点，在桥梁中心点附近部署一个通感一体的5G基站，探测桥梁的微小变形，监测桥梁结构的异常；中兴通讯在常州部署通感算一体化基站，对目标区域无人机进行探测、管理，可广泛应用于“黑飞”安防、低空物流管理等多种场景。
从需求侧看，珠三角等地正在加快推进“通感一体”车路互联技术应用，在高速应用场景，通过雷达高精度支持所有目标位置、速度、轨迹，可以实现高速雾天不封路，帮助快速引导通行。在城市道路场景，围绕“治堵”“畅通”，通过雷达+摄像头感知提升通行效率，可实现红绿灯动态控制、交通隐患分析治理、交管效率提升。目前，惠州市“畅通工程”城市智慧交通建设项目，已通过“摄像头+雷达”构建了感知功能；广州也计划未来三年投入28.5亿元建设全息路口，路段标配“摄像头+雷达”。
2024年，“通感一体”“通感智一体”等应用，将率先在道路/桥梁监测、通行引导、路况分析、低空管制、海域船只监测等交通相关领域迎来推广普及。
一体化应用在自然资源、农林牧渔、工业生产等领域有着广泛机遇
2023年10月，中国科学院空天信息创新研究院（空天院）科研团队基于自主研制的遥感智能解译基础模型，联合国内相关研发机构，共同研发出“空天·灵犀”遥感智能训推一体机，其能够在自然资源、交通住建、农林牧渔、应急救灾及水利等国民经济多行业实现要素精细分类、实景三维重建、地物广域搜索等多任务应用。
通过DePIN网络进行数据传输的pebble运动传感器，作为一款捕获物理世界数据的设备，用户可以通过pebble收集到位置、温度、倾斜角度、亮度等等信息，在物流运输、供应链、工业生产和智能合约执行等领域有着广泛的应用。
在交通领域之外，“感智一体”“通感值一体”等产品在自然资源、住建、农林牧渔、应急救灾、水利、供应链、工业生产和智能合约执行等方面有着广泛的应用场景和机遇。2024年，传感与其它模块的融合应用，可望在相关领域得到进一步展开。
“智”：AIGC爆发+其它数字经济因素推动，智能算力将持续高增
伴随ChatGPT的火爆，全球范围内对于AIGC关注度也随之提升。ChatGPT仅在推出两个月后（即2023年1月底），其月活跃用户已突破1亿，成为历史上增长最快的应用之一。相比之下，TikTok用了9个月达到1亿用户，Instagram则花费了2年半的时间。
图表 不同APP达到1亿活跃用户所用时间（月）
来源：UBS、方正证券
2023年3月，OpenAI正式发布目前最强大的多模态预训练大模型GPT-4，能够处理文本、图像两种模态的输入信息，单次处理文本量是ChatGPT的8倍。此后，国内外互联网和云服务大厂、AI企业、行业头部公司、高校及科研机构、大数据及算力提供商等纷纷跟进。根据赛迪顾问发布的《2023大模型现状调查报告》，截止2023年7月底，我国已研发大模型130个，外国已发布138个，大模型的开发浪潮仍在继续。
从底层技术来看，AIGC内部的LLM（大型语言模型）在根本上决定其智能化程度以及输入内容的准确度，而多参数带动的大量训练则对应了庞大的算力需求。以1750亿参数的GPT-3为例，使用英伟达A100对其进行训练，1024块A100需要的时间将超过30天。
算力分为通用算力、智能算力和超算算力三大类。其中，智能算力是面向人工智能算法模型训练与运行服务的计算机系统能力，通常由GPU、ASIC、FPGA、NPU等各类专用芯片承担计算工作，在人工智能场景应用时具有性能更优、能耗更低等优点。
图表 通用算力、智能算力与超算算力介绍
来源：中国信通院、首创证券
一方面，当前算力需求主要集中在训练侧，预计至2024年上半年，整体训练端的算力需求仍将有较好的表现。由于国内外的通用大模型仍在不断迭代推出的过程中，在模型参数量、智能化程度方面仍有较大的提升空间。
另一方面，随着训练侧算力增长逐渐平滑，需要推理侧的算力需求接力。推理运算作为将人工智能模型落地终端的环节，推理侧算力需求与下游应用需求的放量紧密相关。
根据中国信通院报告，2022年中国总体算力规模约为302 EFLOPS（EFLOPS=10^18次浮点运算/秒），智能算力规模约为178.5 EFLOPS，智能算力占比约59.1%。今年以来，百度、腾讯、阿里、字节等头部互联网厂商相继推出大模型产品并快速迭代，推升短期算力的紧缺程度。多家大模型通过《生成式人工智能服务管理暂行办法》备案并向社会公众开放服务，商用落地加速将释放推理算力的需求。IDC预测，2021-2026年中国智能算力规模年复合增长率约为50%，通用算力年复合增长率约为18%。因此，预计至2026年，智能算力规模约达904 EFLOPS，占比约为80%。
除了AIGC爆发外，其它数字经济因素也将推动智能算力在2024年快速增长
制造业成为继互联网之后算力增长水平第二高的行业。根据IDC《2022-2023全球计算力指数评估报告》，近年制造行业增加IT投入的场景主要包括CRM、MES、CAE、ERP、OA 等。现有IT系统和硬件设备存在老化和信息孤岛问题，物理数据实时处理能力有待提升。除了传统制造业IT方面的需求外，设计仿真、全域数字孪生、工业元宇宙、自动驾驶仿真、工业智能决策、AI视觉质检等场景也对算力提出更多需求。
尤其随着数字孪生、云原生等新技术在制造业的落地加快，算力需求确定性将增强。数字孪生技术的应用可以帮助企业更好地理解和优化产品设计、生产流程、运营管理等方面。例如，在制造业中，数字孪生技术可以通过虚拟仿真和数据分析，帮助企业优化产品设计、提高生产效率、降低成本等，这些都需要大量的算力支持。云原生应用降低中小企业使用和维护的门槛，云化应用的生态预计将进一步丰富。IDC预测，未来制造业整体软件市场云化部署比例将从2021年的22.9%上升到2026年的31.5%，五年期年复合增长率为26.4%，高于软件产品年复合增长率7.8pct。
金融作为重要的服务行业，在数字化建设和人工智能应用探索方面较为领先。随着新技术不断成熟落地，围绕安全与便捷的目标，金融行业服务模式的重塑带来包括算力基础设施在内的数字化支出显著增长。
政府部门当前的算力需求约占国内整体算力的12%，仍为仅次于互联网行业第二大的算力拥有方。未来围绕社会治理、智慧城市、公共安全、决策支持、公共服务等方面的信息化建设需求明确，智能算力建设稳步加快。
通信运营商具有较好的政企客户资源、现金流充裕、算力网络优势明显，在算力网络基础设施建设方面扮演重要角色。三大运营商也明确了的加大智算算力建设，推动算力成为社会重要公共资源的愿景。立足5G专网、云计算、集成服务、大数据方面的积累，运营商正推动科技、教育、农业、交通、医疗、工业等众多行业进行数智化转型。2023年上半年，天翼云营收459亿元，同比增长63.4%；移动云营收422亿元，同比增长80.5%；联通云营收255亿元，同比增长36%，排名均进入国内TOP5。
图表 2023H1国内主要云厂商收入排名
来源：光锥智能、36氪
教育作为社会基本资源，家庭以及政府对相关投入的重视程度较高。教育数字化提升教学质量的同时可以促进教育资源更加公平配置，提升社会总体福利。数字基础设施是数字化校园建设的基石，包括智能计算存储、智能网络、智能边缘、智能终端，同时通过智能平台连接多种类型的云计算服务。
随着医疗体系扩张以及人工智能技术的应用，医疗机构对算力的需求也将有明显的增长。医疗机构信息化建设的下一阶段对算力的需求将有阶梯式的上升，体现在原有院端算力硬件的升级，以及更多依赖云计算。
“值”：数据要素交易将为AIoT增添重要动力，数据要素市场保持快速发展
数字中国建设“2522”布局框架中，明确提出要夯实数字基础设施和数据资源“两大基础”。
其中，数据资源大循环主要涉及数据管理体制机制、建设国家数据资源库、释放商业数据价值潜能、数据产权制度建设、数据资产计价研究等围绕数据要素展开的相关体系。
数据要素市场就是将尚未完全由市场配置的数据要素转向由市场配置的动态过程，从产业链的角度出发，将我国数据要素市场归结为数据采集、数据存储、数据加工、数据流通、数据分析、数据应用、生态保障七大模块，覆盖数据要素从产生到发生要素作用的全过程。
近年来，数据要素对GDP增长的贡献率逐年提升。根据国家工业信息安全发展研究中心发布的《中国数据要素市场发展报告（2021-2022）》，数据要素对当年GDP增长的贡献率和贡献度在2021年分别为14.7%和0.83个百分点。总体来说，数据要素对当年GDP增长的贡献率呈现持续上升状态，表明数据要素正发挥越来越大的促进作用。
图表 数据要素对GDP增长贡献图
来源：国家工信安全发展研究中心
数据相较于劳动力、资本、土地等传统生产要素，其价值的实现在于高效流通使用和赋能实体经济。而且孤立的数据本身没有价值，只有在数据不断地流通、聚合、加工之后，其价值才能产生乘数效应。激活数据要素的根本目的是以多样、创新的方式投入生产，为经济社会生产创造更大的价值。
我国数据要素正在形成以数据交易主体、数据交易手段、数据交易中介、数据交易监管为主的四位一体市场格局。其中，数据交易主体从政府主导向社会多主体发展。数据交易手段中区块链、隐私计算等技术助力发展。数据交易中介以政府建设运营的交易所为主，各地纷纷设立本地大数据交易所，从创新业务模式、省级技术应用、强化数据供给等角度进行数据交易2.0时代的探索，根据中国信通院数据，截至2023年9月，全国注册成立的数据交易机构有60家，已注销11家。数据监管从分散到统一，国家数据局正式揭牌，意味着2024年我国的数据要素监管体系建设将提速进行。
我国数据要素市场将保持快速发展状态。根据国家工信安全中心发展研究中心测算，2020年我国数据要素市场规模达到545亿元，“十三五”期间市场规模复合增速超过30%；预计2025年市场规模有望达到1749亿元，“十四五”期间复合增速仍将保持在高位，达26.3%。
图表 2016-2025年中国数据要素市场规模（亿元）
来源：国家工信安全发展研究中心、天风证券
下载ECAD模型
