時間來到11月末，2023年的“余額”已不多。今年，我們因應產業發展的新態勢，預判2024年智能物聯AIoT將邁入2.0階段，“通感智值一體化”技術融合提速，產業將啟動新一輪的強勢增長。歲末之際，智次方·物聯網智庫特針對“通”“感”“智”“值”四大環節2024年的發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”的脈絡走向和發展前景。
“通”：5G-A商用，RedCap將爆發；衛星通信迎加速發展機遇
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發展做好鋪墊，不斷開拓新領域、新需求、新業務、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、通感一體等技術，不斷拓展5G能力邊界，以進一步深化數智社會轉型，促進數字經濟提質增效。
RedCap將迎來爆發式增長，實現連接數超千萬
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規模化試驗網，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家系統廠商與運營商協同配合取得了上述端網協同功能與組網性能驗證、測試規范出臺以及試驗網建設等成績。
RedCap終端產業鏈生態初見規模，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模組開發廠商，其中，提供開發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、視頻監控和移動辦公等場景，開展了RedCap應用融合創新試點，形成了系列可復制推廣的標桿案例。
隨著RedCap的發展成熟，短期內，產業數字化和治理智能化將率先實現RedCap規模商用，其在電力行業、工業行業、視頻監控等領域有望分別貢獻千萬級RedCap連接規模；在移動辦公、智慧海域等領域有望分別貢獻百萬級RedCap連接規模。中長期內，生活智慧化將是大規模上量的主力軍，帶動RedCap千萬級規模增長，車載及穿戴領域有望累計貢獻8000萬+ RedCap連接規模。
我們預計，RedCap將于2024年迎來爆發式增長，實現連接數超千萬，模組單價將伴隨連接數爆發而快速走低，價格有望在2024年底前降至100元左右；最早有望于2026年即實現連接數過億，2026年底前，模組單價有望低至60元/片。
圖表 RedCap連接數及模組單價走勢預測
來源：智次方研究院
無源物聯將注入新增長動能
5G-A的另一個技術——無源物聯，與5G輕量化技術同屬于“千億物聯”方向。
無源物聯網是指連入網絡的終端節點設備不接外部電源、不帶電池，而是從環境中獲取能量，從而支撐起數據感知、無線傳輸和分布式計算的物聯網技術。5G-A蜂窩無源物聯技術是在蜂窩通信基站上內生出物聯能力，具有低成本、免維護、廣適用、綠色低碳等優勢。
根據智次方研究院發布的《無源物聯網產業發展白皮書（2022）——前瞻無源物聯新紀元》，無論從國內或國際上看，基于目前“有源”技術路線的物聯網連接，其規模上限或在百億級別，距離業界期待的千億級萬物智聯尚有較大差距。
一方面，海量物品受限于成本剛性制約，難以采用有源物聯網模組實現連接。
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”背景下的物聯網產業的變革迫在眉睫，在達成千億級萬物智聯目標的過程中，企業亟待加快技術創新，促進感知、計算和傳輸的能效大幅提升。隨著無線傳感網絡的大規模應用，環境能量收集技術作為一種可持續、綠色環保的供電方式，有望為覆蓋千億級物聯網節點提供可行解決方案。
目前，已有多個無源物聯落地案例——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試點在江蘇工業制造企業落地；中國聯通圍繞無源物聯等新技術，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……
以工業為例，通過靈活組網、數能同傳、海量接入、低成本融合定位等技術創新，基于5G-A基站來連接無源物聯標簽（價格低至幾角），可支持自動化盤點和傳感數據采集上報，一方面支撐工業領域生產物料的數字化管理，提高生產效率；另一方面助力實現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、運營商及行業客戶的聯合驗證，無源物聯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，無源物聯得以注入新的增長動能，將迎來加速發展機遇。
低軌衛星互聯網將進入高速發展期
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星互聯網工程建設計劃。2016-2018年，航天科技、航天科工、中國電科、中國電信等企業紛紛提出了各自的低軌互聯網星座建設方案，并陸續發射了試驗星。
2020年，中國星網“GW”計劃發射共計12992顆衛星，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，星網集團啟動衛星通信地面網絡建設，并籌備商業火箭發射基地。2023年5月，海南商業航天發射場項目1號發射工位主體結構封頂儀式在文昌市東郊鎮舉行，該發射場主要服務于星網工程。2023年7月，衛星互聯網技術試驗衛星發射升空，衛星順利進入預定軌道。
截至目前，中國星座計劃中組網數量在30顆以上的低軌衛星項目已達10個。
2023年10月7日工信部提出分階段推進衛星互聯網業務準入制度改革，文件稿中提出：有序擴大電信業務對外開放，擬統籌推進電信業務向民間資本開放，分階段推進衛星互聯網業務準入制度改革。
從國家安全戰略需求、頻譜資源的稀缺性、技術積累角度看，我國衛星互聯網正蓄勢待發，未來大有可為，2024年行業有望進入高速發展期。根據NSR預測，未來10年，我國或成為全球衛星物聯網唯一有望實現產值年復合增長率超10%的市場，將帶動相關產業全面實現信息化、智能化，并推動服務創新、業態創新、金融創新和相關大數據產業發展，創造萬億元級的產業價值。
“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·物聯網智庫在《智能物聯AIoT 2.0將至,移動/聯通/華為/中興等如何引領產業下一個時代的發展?曾總結截至目前業界關于“通感智值一體化”的領先實踐。“感”作為AIoT的重要一環，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，可實現紅綠燈動態控制、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/橋梁監測、通行引導、路況分析、低空管制、海域船只監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，聯合國內相關研發機構，共同研發出“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實現要素精細分類、實景三維重建、地物廣域搜索等多任務應用。
通過DePIN網絡進行數據傳輸的pebble運動傳感器，作為一款捕獲物理世界數據的設備，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、工業生產和智能合約執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、工業生產和智能合約執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+其它數字經濟因素推動，智能算力將持續高增
智能算力增長與大模型訓練及應用推理需求的爆發節奏緊密相關
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正式發布目前最強大的多模態預訓練大模型GPT-4，能夠處理文本、圖像兩種模態的輸入信息，單次處理文本量是ChatGPT的8倍。此后，國內外互聯網和云服務大廠、AI企業、行業頭部公司、高校及科研機構、大數據及算力提供商等紛紛跟進。根據賽迪顧問發布的《2023大模型現狀調查報告》，截止2023年7月底，我國已研發大模型130個，外國已發布138個，大模型的開發浪潮仍在繼續。
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，而多參數帶動的大量訓練則對應了龐大的算力需求。以1750億參數的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、能耗更低等優點。
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。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節，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年中國總體算力規模約為302 EFLOPS（EFLOPS=10^18次浮點運算/秒），智能算力規模約為178.5 EFLOPS，智能算力占比約59.1%。今年以來，百度、騰訊、阿里、字節等頭部互聯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，智能算力規模約達904 EFLOPS，占比約為80%。
除了AIGC爆發外，其它數字經濟因素也將推動智能算力在2024年快速增長
制造業成為繼互聯網之后算力增長水平第二高的行業。根據IDC《2022-2023全球計算力指數評估報告》，近年制造行業增加IT投入的場景主要包括CRM、MES、CAE、ERP、OA 等。現有IT系統和硬件設備存在老化和信息孤島問題，物理數據實時處理能力有待提升。除了傳統制造業IT方面的需求外，設計仿真、全域數字孿生、工業元宇宙、自動駕駛仿真、工業智能決策、AI視覺質檢等場景也對算力提出更多需求。
尤其隨著數字孿生、云原生等新技術在制造業的落地加快，算力需求確定性將增強。數字孿生技術的應用可以幫助企業更好地理解和優化產品設計、生產流程、運營管理等方面。例如，在制造業中，數字孿生技術可以通過虛擬仿真和數據分析，幫助企業優化產品設計、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使用和維護的門檻，云化應用的生態預計將進一步豐富。IDC預測，未來制造業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，在數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，金融行業服務模式的重塑帶來包括算力基礎設施在內的數字化支出顯著增長。
政府部門當前的算力需求約占國內整體算力的12%，仍為僅次于互聯網行業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，智能算力建設穩步加快。
通信運營商具有較好的政企客戶資源、現金流充裕、算力網絡優勢明顯，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、大數據方面的積累，運營商正推動科技、教育、農業、交通、醫療、工業等眾多行業進行數智化轉型。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。數字基礎設施是數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。
隨著醫療體系擴張以及人工智能技術的應用，醫療機構對算力的需求也將有明顯的增長。醫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，體現在原有院端算力硬件的升級，以及更多依賴云計算。
“值”：數據要素交易將為AIoT增添重要動力，數據要素市場保持快速發展
數字中國建設“2522”布局框架中，明確提出要夯實數字基礎設施和數據資源“兩大基礎”。
其中，數據資源大循環主要涉及數據管理體制機制、建設國家數據資源庫、釋放商業數據價值潛能、數據產權制度建設、數據資產計價研究等圍繞數據要素展開的相關體系。
數據要素市場就是將尚未完全由市場配置的數據要素轉向由市場配置的動態過程，從產業鏈的角度出發，將我國數據要素市場歸結為數據采集、數據存儲、數據加工、數據流通、數據分析、數據應用、生態保障七大模塊，覆蓋數據要素從產生到發生要素作用的全過程。
近年來，數據要素對GDP增長的貢獻率逐年提升。根據國家工業信息安全發展研究中心發布的《中國數據要素市場發展報告（2021-2022）》，數據要素對當年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。總體來說，數據要素對當年GDP增長的貢獻率呈現持續上升狀態，表明數據要素正發揮越來越大的促進作用。
圖表 數據要素對GDP增長貢獻圖
來源：國家工信安全發展研究中心
數據相較于勞動力、資本、土地等傳統生產要素，其價值的實現在于高效流通使用和賦能實體經濟。而且孤立的數據本身沒有價值，只有在數據不斷地流通、聚合、加工之后，其價值才能產生乘數效應。激活數據要素的根本目的是以多樣、創新的方式投入生產，為經濟社會生產創造更大的價值。
我國數據要素正在形成以數據交易主體、數據交易手段、數據交易中介、數據交易監管為主的四位一體市場格局。其中，數據交易主體從政府主導向社會多主體發展。數據交易手段中區塊鏈、隱私計算等技術助力發展。數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據交易所，從創新業務模式、省級技術應用、強化數據供給等角度進行數據交易2.0時代的探索，根據中國信通院數據，截至2023年9月，全國注冊成立的數據交易機構有60家，已注銷11家。數據監管從分散到統一，國家數據局正式揭牌，意味著2024年我國的數據要素監管體系建設將提速進行。
我國數據要素市場將保持快速發展狀態。根據國家工信安全中心發展研究中心測算，2020年我國數據要素市場規模達到545億元，“十三五”期間市場規模復合增速超過30%；預計2025年市場規模有望達到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年中國數據要素市場規模（億元）
來源：國家工信安全發展研究中心、天風證券
寫在最后
為了更好地解讀“智能物聯AIoT 2.0”，我們將于12月15日，在深圳舉辦“中國AIoT產業年會暨2024年智能產業前瞻洞察大典”，歡迎您的參與。
