2021年中国工业互联网通信产业供需格局分析预测及重点企业竞争战略研究

工业互联网通信概况：工业互联网的建设依托于工业互联网通信技术的发展，面向工业领域设备、数据增长以及实时感知、决策和控制需求，通信技术一直沿着从专用型和封闭型向标准型和开放型的路径演进。早期的通信技术仅以气动式仪表为核心设备，在测控系统中起显示信号的作用。随着工业规模的不断扩大和计算机的引入，工业通信技术不断升级，进入21世纪初，工业以太网逐渐广泛应用，无线技术不断推广部署。目前工业互联网通信协议技术主要有三种主流技术协议：现场总线技术、工业以太网技术及工业无线技术。

现场总线技术主要提供现场传感器件到控制器、控制器到执行器或控制器与各输入输出控制分站间进行数据通信的支持。现场总线协议种类较多，主要包括PROFIBUS、Modbus等。现场总线在早期有广泛应用，但和工业以太网相比，存在通信能力低、距离短、抗干扰能力较差、开放性和兼容性较低等问题，对设备和系统间的互联互通影响较大。

工业以太网技术是随着以太网技术的不断成熟，将其优化后被引入工业控制领域而产生的通信技术。工业以太网在TCP/IP协议框架下形成了Ethernet/IP、PROFINET等工业以太网协议，目前众多工业以太网协议已经逐步进入到各类工业控制系统中，其低成本、高效通信能力以及良好的网络拓扑灵活扩展能力，为工业现场数字化感知和智能决策提供良好基础。

工业无线技术在工业现场连接移动的设备，可有效解决线缆连接实现困难或无法实现的问题。采用无线网络，可以降低工业现场布线成本，具有低成本、易部署、易使用、灵活调整等优点，可使通信网络信号实现全面覆盖工业现场，通过无线与基站连接还可实现云端互联网接入，目前无线技术有WiFI、蓝牙、3G/4G/5G等技术。

2、工业互联网通信设备行业概况：

①工业控制系统：工业控制系统是工业互联网的一部分，工业互联网是云端互联网与本地工业控制系统的结合，构成数据感知、汇总、分析、决策的完整生态。工业控制系统包括现场层、控制网络层及信息层。现场层，以感知设备及执行设备为主，如视觉感知设备、环境探测设备、机械执行设备等；控制网络层即工业互联网通信网络，以网络通信设备为主，包括数据采集设备、接入传输设备、传输汇聚设备等；信息层，以信息计算控制设备为主，如控制中心、中央电脑等，具体如下：

②工业控制网络层的内涵及组成：控制网络层的作用在于通过工业通信技术组建稳定的通信网络。将多种计算机技术、通信技术、电子工程技术相结合，并研发适用于工业领域的通信产品，将工业数据在各层级设备之间安全准确传输，为企业实现全生命周期的实时工业数据管理。工业互联网产业联盟指出，工业互联网可分为网络、数据、安全三大体系，而“网络”是工业数据传输交换和工业互联网发展的支撑基础，因此工业通信技术是工业互联网的重要支撑。就控制网络层而言，工业通信系统网络层包括通信设备、通信介质、通信协议、通信报文等。据中金企信国际咨询公布的《2021-2027年中国工业互联网通信设备市场竞争战略研究及投资前景预测报告》统计数据显示：通信设备是指实现数据接收和发送的设备，包括中继器、交换机、网关、串口服务器等通信设备；通信介质是指从发送设备到接收设备之间信号传递所经过的媒介，是网络中收发数据的物理通路和实际传送信息的载体，包括双绞线、电缆、电力线、光缆等有线传输介质以及电磁波、红外线等无线传输介质；通信协议是指通信设备之间控制数据通信与理解通信数据意义的规则，通信协议定义了通信方式，包括语法、语义和时序等要素；通信报文即需要传送的信息，包括文本、命令、参数值、图片、声音等。

③工业控制网络层中的通信设备（工业互联网通信设备）

A、按网络层级划分：工业控制网络可分为采集层、接入层、传输汇聚层。采集层设备负责向下采集现场级设备数据，并将其转换为上层网络所能识别的数据，包括网关、串口服务器、接口转换器等；接入层以前端接入为主，要求设备适应多样化的前端接入场景，具备坚固耐用、易于操作等特点，包括如非网管型工业以太网交换机、路由器等；传输汇聚层将下层数据汇聚并传输至上层信息网络，要求设备具备大带宽稳定传输性能，同时支持丰富的管理运维功能，包括网管型工业以太网交换机、路由器等。

B、按通信方式划分：工业互联网通信设备综合运用有线传输技术、无线传输技术、电子工程、工业设计等技术研发通信设备，实现稳定可靠的网络通信。具体包括以下设备：

3、工业互联网通信设备产业前景:

①工业互联网通信发展空间较大，国产品牌渗透率有进一步提升空间:工业互联网通信是实现全面互联的基础设施基础，实现海量设备的接入、各要素间的网络搭建和各系统间的相互融合。据中金企信国际咨询公布的《2021-2027年中国工业互联网通信市场运行格局及投资战略研究报告》统计数据显示：从整体产业结构来看，工业互联网通信在工业互联网整体产业中占比约为23%，2016-2018年，工业互联网通信市场保持了10%左右的增长速度，到2018年工业互联网通信市场规模达1,232.55亿元。

2016-2021年中国工业通信市场规模现状及预测

数据统计：中金企信国际咨询

目前我国工业互联网通信行业市场规模较大，但本土市场仍以欧美及台系等国际品牌为主，欧美品牌主要包括以赫斯曼、罗杰康为代表的等专注于工业互联网通信产品厂商；台系品牌以摩莎、研华等厂商为代表。国际品牌厂商技术起步较早，技术积累比较雄厚，同时在市场上占据先发优势，话语权较大，国内目前主要以三旺通信、东土科技为代表的本土品牌处于持续追赶中。

②工业以太网的推广应用将成为未来行业发展的动力之一：工业以太网近年在新增的工业自动化节点中广泛应用，市场占有率保持较高增速，2019年工业以太网在全球新增工业自动化节点中的市场份额占比为59%，相比之下，现场总线市场份额占比为35%，具体如下：

2014-2019年中国工业网络通信市场份额现状分析

数据统计：中金企信国际咨询

同国际相比，工业以太网在我国的渗透率还不高，存在较大的存量改造空间，未来进一步发展空间较大。工业以太网的推广应用将在以下两方面推动行业发展：

①工业以太网的推广应用将促进设备联网产品的需求提升。现场总线在早期是工业领域的主流技术，在工业节点中的应用较为广泛，但物理接口、传输媒介和传输协议方面无法企业IT网、云端互联网无缝融合。在工业互联网应用推广、企业上云背景下，现场设备之间、现场设备与工业以太网之间连接的需求快速增加，对设备联网产品需求随之提升。

②工业以太网的推广应用将促进支持以太网技术产品的进一步应用部署。工业以太网具备通信质量优良、开放性和兼容性较好等优点，能够实现高效的数据传输，在工业以太网推广应用背景下，对工业以太网交换机等产品的需求随之提升。