這幾年，物聯(lián)網(wǎng)(IoT)令人興奮不已，新興企業(yè)和老牌企業(yè)十分看好該行業(yè)。早期的投資已漸漸獲得回報，智能恒溫器，可穿戴健身設備和其他發(fā)明物已經(jīng)成為主流。隨著新的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的開發(fā)或即將推出(如醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)和車用傳感器)，有些分析師認為，物聯(lián)網(wǎng)有望取得更大的收益。
半導體公司也許能從物聯(lián)網(wǎng)的擴展中受益，甚至可能比其他行業(yè)的企業(yè)受益更多。隨著智能手機市場的增長趨于平穩(wěn)，物聯(lián)網(wǎng)將成為重要的新收入來源。有鑒于大量的潛在機會，麥肯錫最近與全球半導體聯(lián)盟(GSA)展開了合作，對物聯(lián)網(wǎng)進行了更緊密的研究，重點關注可能有礙于進步的各種風險。除了收集事實依據(jù)，還對半導體行業(yè)及其相鄰行業(yè)的高管進行了調(diào)研和采訪。
研究表明，對于半導體公司而言，物聯(lián)網(wǎng)確實是半導體公司的重大機遇——盡管該行業(yè)還在發(fā)展階段，但它們現(xiàn)在就應該致力于該行業(yè)。但是，我們還發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)增長的時機和規(guī)?？赡苋Q于行業(yè)參與者是否能快速地解決幾個障礙，包括安全保護方面的不足，客戶需求有限，市場分散，標準的缺乏以及各種技術障礙。盡管半導體公司在其他新興技術領域也遇到過類似的問題，但它們已經(jīng)準備好充當解決這些問題的先鋒。
還有另一個重要的洞察與半導體公司本身的性質(zhì)有關。它們對硅材料一如既往的關注使他們能夠在許多行業(yè)中獲利，但由于芯片僅占價值鏈的一小部分，因此硅對于物聯(lián)網(wǎng)而言可能并不是最佳選擇。半導體公司必須提供全面的解決方案，例如，除了硬件之外還涉及安全性，軟件或系統(tǒng)集成服務的解決方案。與任何重大變革一樣，此舉會帶來一些風險。但這有助于半導體公司從組件供應商轉變?yōu)榻鉀Q方案提供商，從而從物聯(lián)網(wǎng)中獲得最大的收益。
新的發(fā)展來源
麥肯錫全球研究院最近表示，到2025年，物聯(lián)網(wǎng)將在全球范圍內(nèi)產(chǎn)生4萬億至11萬億美元的價值。這些龐大的數(shù)字反映了物聯(lián)網(wǎng)在消費者和B2B應用中的變革潛力。價值創(chuàng)造將源自支持物聯(lián)網(wǎng)的科技公司所提供的硬件，軟件，服務和集成活動。
分析師們還認為，當前的物聯(lián)網(wǎng)用戶基數(shù)(已連接設備的數(shù)量)在70億至100億之間。預計在未來幾年中，這一數(shù)字將以每年15%到20%的速度增長，到2020年將達到260億到300億。
與這些預測相符的是，我們采訪的許多高管都表示，物聯(lián)網(wǎng)將大大提高半導體行業(yè)的收入，其方法是刺激人們對微控制器，傳感器，連接性和存儲器的需求。他們還指出，物聯(lián)網(wǎng)為網(wǎng)絡和服務器帶來了增長機會，因為所有新設備和服務都需要額外的云基礎架構?？傮w而言，物聯(lián)網(wǎng)有助于半導體行業(yè)保持或超過過去十年所報告的3%至4%的年均收入增長?？紤]到智能手機市場增長放緩的趨勢，這些結果尤其重要，而智能手機市場在過去幾年中一直是主要動力。
我們的采訪確實揭示了某些不確定因素，即物聯(lián)網(wǎng)是半導體行業(yè)的最大增長動力還是僅僅是幾個重要因素之一。受訪者質(zhì)疑物聯(lián)網(wǎng)是否會觸發(fā)對新產(chǎn)品和服務的需求，或者是否只會增加對現(xiàn)有集成電路的需求，這一點尤其重要。同樣，我們的調(diào)查顯示，全球半導體聯(lián)盟子公司的高管對物聯(lián)網(wǎng)的潛力持有不同的看法，有48%的人表示它將是半導體行業(yè)增長的三大動力之一，只有17%的人將其列為最重要的動力。
盡管物聯(lián)網(wǎng)能帶來巨大商機，但有些半導體公司仍不愿在此領域進行重大投資。最大的問題是，物聯(lián)網(wǎng)中的產(chǎn)品往往只對利基市場具有吸引力而且銷量相對比較低。由于個別產(chǎn)品的投資回報率相對較低，因此有些半導體公司限制了其針對物聯(lián)網(wǎng)專用芯片的研發(fā)支出而寧愿改用現(xiàn)有產(chǎn)品。例如，無線SoC領域的參與者可能會為物聯(lián)網(wǎng)提供重新設計的無線處理器和芯片組，而微控制器領域的參與者往往會將低端處理器和聯(lián)網(wǎng)芯片組捆綁在一起以爭奪同樣的機會。
隨著物聯(lián)網(wǎng)市場的成熟和規(guī)模的擴大，半導體公司可能會更積極地尋求新方法。但是，在繼續(xù)發(fā)展之前，他們應該首先確定哪些垂直領域和應用程序正在迅速增長，而且還要評估它們的市場什么時候才能為大量投資提供合理的依據(jù)。盡管半導體公司可能會獲取許多物聯(lián)網(wǎng)垂直領域的增長，但六個最有前途的市場(即我們選擇重點研究的市場)包括以下內(nèi)容：
•健身器材等可穿戴設備
•智能家居應用，例如自動照明和供暖
•醫(yī)療電子
•工業(yè)自動化，包括遠程服務和預測性維護等任務
•聯(lián)網(wǎng)的車輛
•智慧城市，其應用程序可協(xié)助公共部門內(nèi)的交通控制和其他任務
未來的挑戰(zhàn)
和許多其他高科技創(chuàng)新一樣，物聯(lián)網(wǎng)引起了媒體的濃厚興趣，有關聯(lián)網(wǎng)汽車和智能手表的報道滿天飛。盡管我們不想輕視物聯(lián)網(wǎng)的潛力，但我們的研究表明，以下六個問題可能會阻礙其發(fā)展：
•對用戶數(shù)據(jù)的安全性和隱私保護不足
•在沒有單一“殺手級應用程序”的情況下難以創(chuàng)造客戶需求
•缺乏一致的標準
•利基產(chǎn)品的激增，導致了市場的分散化和創(chuàng)造專用芯片的無利可圖的環(huán)境
•需要通過提供全面的解決方案(而不是僅專注于硅材料)來從每個應用中獲取更多價值
•影響物聯(lián)網(wǎng)功能的技術限制
這些問題并非無法解決，如果半導體公司愿意從中發(fā)揮積極作用，這些問題完全有可能得到解決。
安全性和隱私：高風險，嚴重后果
大多數(shù)受訪者認為，安全性是物聯(lián)網(wǎng)應用增長的重要要求。有人稱其為“關鍵推動者”，他們聲稱許多開發(fā)人員和公司最初在創(chuàng)建物聯(lián)網(wǎng)設備時就低估了其重要性。他指出：“在你的應用程序或產(chǎn)品尚未達到規(guī)模時，安全性不是關鍵問題，但是一旦達到規(guī)模并可能發(fā)生了首次事故，這便成了最重要的問題”。我們的調(diào)查結果與訪談的結果相一致，即受訪者將安全性視為妨礙物聯(lián)網(wǎng)成功的最大難題。最近對聯(lián)網(wǎng)汽車系統(tǒng)的攻擊也凸顯了解決聯(lián)網(wǎng)設備，車輛和建筑物的安全難題的重要性。
然而，鑒于物聯(lián)網(wǎng)涉及眾多應用程序和垂直領域，每個應用程序和垂直領域都有其自身的問題和需求，確保安全并非易事。例如，健身可穿戴設備可能只需要相對基本的安全措施即可確保消費者的隱私(例如基于軟件的解決方案)。但是，控制更關鍵功能(包括醫(yī)療電子和工業(yè)自動化)的物聯(lián)網(wǎng)應用則需要更高的安全性，包括基于硬件的解決方案。
受訪的大多數(shù)高管一致認為，保護物聯(lián)網(wǎng)所需的技術已經(jīng)可用。但是，他們擔心大多數(shù)安全產(chǎn)品的碎片化本質(zhì)，他們希望確保參與者能保護整個物聯(lián)網(wǎng)棧(云，服務器和各種設備)，而不是只關注其中一個領域。正如一位高管所說：“總體安全性是由其短板決定的。”
半導體公司可以協(xié)助端到端解決方案的實施，其方法是提供片上安全性，在片上劃分處理器功能或提供全面的硬件和軟件服務(包括身份驗證，數(shù)據(jù)加密和訪問管理)。那些專門從事安全的公司也許能夠使用自身的產(chǎn)品來提供全面的解決方案，但其他公司則需要進行并購或與更高一級的參與者建立合作伙伴關系，從而獲得在軟件或云領域更廣泛的專業(yè)知識。例如，半導體公司可以將其硬件安全知識提供給應用程序設計師或網(wǎng)絡設備制造商，因為這些信息將有助于安全軟件的設計。
客戶需求：開發(fā)終端市場
許多受訪者都預見了這樣一個未來，即物聯(lián)網(wǎng)應用比如今的手機更為普遍。但其他人則更為謹慎地指出：“沒有人真正知道物聯(lián)網(wǎng)什么時候能起量;這是一個顯而易見的難題。如果你不能證明其巨大商機，那么這很難引起關注。”
在其他技術領域，一個創(chuàng)新的應用程序或用例(所謂的殺手級應用程序)往往能催生巨大需求。2007年就發(fā)生了這種情況，當時iPhone的推出引發(fā)了智能手機市場的顯著增長。盡管物聯(lián)網(wǎng)可能會遵循這種方式，但大多數(shù)受訪者一致認為，增長將源于眾多有吸引力但規(guī)模很小的機遇，這些機遇采用了通用平臺而非殺手級應用。
某些最具創(chuàng)新性的物聯(lián)網(wǎng)應用程序(以及那些最有可能刺激客戶需求的應用程序)可能來自初創(chuàng)公司。科技行業(yè)以外的企業(yè)，例如零售商，保險公司以及石油和天然氣公司，也可能會開發(fā)出吸引廣泛客戶群的有趣產(chǎn)品，盡管有些受訪者認為這些公司將面臨巨大的困難。如果半導體廠商采取新的戰(zhàn)略來幫助這些企業(yè)蓬勃發(fā)展，它們就可以間接地刺激對物聯(lián)網(wǎng)設備的需求。例如，初創(chuàng)企業(yè)和非科技類企業(yè)通常在半導體方面的經(jīng)驗有限，因此他們可能會喜歡簡單的解決方案和更多的動手支持，包括來自專門協(xié)助板級設計和解決方案集成的現(xiàn)場工程師的指導(從硅片到應用程序)。物聯(lián)網(wǎng)客戶可能也更喜歡一站式解決方案，即具有物聯(lián)網(wǎng)設備所需的所有相關要素的完整平臺，包括連接性，傳感器，內(nèi)存，微處理器和軟件。對于一些資金有限的小型企業(yè)，此類平臺可能是唯一在經(jīng)濟上可行的選擇。
物聯(lián)網(wǎng)標準：一致性的需求
物聯(lián)網(wǎng)技術棧中的某些層沒有制定標準，而其他一些層具有眾多競爭標準，但沒有一個標準起決定性作用。在我們的調(diào)查和訪談中，大多數(shù)受訪者將這種情況視為主要問題，一位高管表示：“關鍵是哪種標準將獲勝，何時才能得到實施。”
要了解缺乏統(tǒng)一標準如何使產(chǎn)品開發(fā)和行業(yè)增長復雜化，不妨想一下連接性問題。低頻和中低數(shù)據(jù)傳輸率的設備存在互相競爭，互不兼容的連接標準。由于選擇眾多，產(chǎn)品設計師可能不愿意創(chuàng)建新設備，因為他們不知道自己的選擇是否會符合未來的標準。同樣，終端用戶可能不愿購買有可能無法與現(xiàn)有產(chǎn)品或未來同類產(chǎn)品能夠互操作的設備。
盡管包括利益集團和行業(yè)協(xié)會在內(nèi)的多個組織都在嘗試建立標準，但要預測每個物聯(lián)網(wǎng)垂直領域?qū)⒉捎媚男藴适遣豢赡艿?。面對這種不確定性，半導體廠商應采取對沖策略，著眼于極有可能得到廣泛接受的標準，同時選擇替代方案。在任何情況下半導體參與者都應積極與試圖制定物聯(lián)網(wǎng)標準的行業(yè)協(xié)會或其他組織合作，以支持最佳標準為目的。
如何解決分散的市場：創(chuàng)建通用平臺
物聯(lián)網(wǎng)設備對電源，數(shù)據(jù)處理速度，形態(tài)因素，價格和其他方面的要求千差萬別。例如，智能水表必須在不依賴電源的情況下運行，哪怕不能持續(xù)數(shù)年，至少也要達到數(shù)月。它們還需要大范圍的連通性，但數(shù)據(jù)傳輸率可能低于每秒一千比特。相比之下，用于工業(yè)自動化的物聯(lián)網(wǎng)設備往往需要直接連接到電源并且要具備很好的數(shù)據(jù)傳輸率，但是它們的連接范圍比智能電表的連接范圍要小。
當涉及到單個芯片的研發(fā)成本時，器件規(guī)格的這些變化變得非常重要。如果考慮典型的集成電路設計成本和產(chǎn)品壽命，那么半導體公司每年需要達到2000萬至7000萬個芯片的出貨量才能實現(xiàn)收支平衡。只有少數(shù)細分市場(例如可穿戴設備)才需要那么多芯片，因此為個別應用創(chuàng)建定制的解決方案并不可行。但是，半導體公司不應放棄物聯(lián)網(wǎng)市場，而應研究一種方法，該方法包括根據(jù)設備規(guī)格將設備分類為原型，然后創(chuàng)建一個覆蓋所有設備的平臺。
來自多個垂直行業(yè)的產(chǎn)品只要具備相似的規(guī)格就可以歸為同一原型。例如，許多低成本應用程序?qū)Χ叹嚯x，中等數(shù)據(jù)傳輸率的連接和有限的數(shù)據(jù)處理有共同的要求。如果半導體公司為適合這種原型的應用程序創(chuàng)建通用平臺，它們將同時增加需求并減少研發(fā)支出。平臺方法的一個缺點是，芯片可能無法為其涵蓋的每個應用程序提供最佳性能。
在硅以外獲取價值：軟件等方面的機會
半導體公司在技術創(chuàng)新方面具備當之無愧的聲譽和優(yōu)秀表現(xiàn)，其一些發(fā)明推動了個人計算，移動通信和其他領域的進步。但是，不管這么說是否公允，他們也因未能從創(chuàng)新中獲得全部價值而廣為人知，而其他高科技公司(例如軟件公司)則從設備增強中獲利良多。我們的分析表明，半導體公司在物聯(lián)網(wǎng)方面可能面臨類似的困境。一位受訪的高管指出：“價值獲取一直是半導體廠商面臨的特殊難題，由于參與者越來越多，而商業(yè)模式仍不成熟，價值提取在物聯(lián)網(wǎng)領域尤為困難”。其他受訪者表示，大數(shù)據(jù)和云公司的定位是要在物聯(lián)網(wǎng)中獲取比半導體業(yè)務更多的價值。
為了解決這個問題，有些半導體公司已經(jīng)開始創(chuàng)建涵蓋技術棧多層的完整解決方案，因為非傳統(tǒng)客戶(技術領域以外的初創(chuàng)企業(yè)和企業(yè))更喜歡這種方法，而且特別喜歡?，F(xiàn)在確定獲勝策略還為時過早，但是對于追求以下三個機會的公司來說，優(yōu)勢可能會發(fā)揮出來。
軟件。半導體公司多年來一直在通過為軟件提供支持來補充集成電路的不足，但是隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，這種趨勢將變得更加重要。許多半導體公司最近都試圖通過并購或建立合作關系來打造其軟件技能，而另一些半導體公司則專注于提高內(nèi)部能力。
安全性。如前所述，物聯(lián)網(wǎng)需要完整的端到端安全性。半導體廠商向來提供芯片安全解決方案，但他們可能會在其他層面發(fā)現(xiàn)更多機會，如果他們可以提供軟件產(chǎn)品的話就可以發(fā)現(xiàn)無限機會。
系統(tǒng)集成。一位采訪者說：“如今，大多數(shù)參與者都具備集成系統(tǒng)的部分解決方案，但沒有完整的解決方案。那么集成商是誰?”半導體公司可以擔當這個角色，如果它們能提供支持集成電路的系統(tǒng)或應用程序級軟件，它們就更當之無愧了，盡管有些受訪者指出，這可能與其核心競爭力有很大的出入。
技術問題：在挑戰(zhàn)中尋找機會
我們的調(diào)查中有三分之二的受訪者表示，技術問題對物聯(lián)網(wǎng)的成功幾乎沒有挑戰(zhàn)。其余受訪者則在兩個觀點之間形成意見分歧，有一半人認為技術問題的重要性高于平均水平，而另一半人則認為技術問題是一個重大難題。這些高管可能持有不同意見，因為技術問題因行業(yè)和應用而異。例如，受訪者同意可穿戴技術需要改進。一位高管表示：“可穿戴設備一直存在充電問題。我們不希望在出行時頻繁充電”。相比之下，用于智能家居應用程序的技術已經(jīng)非常先進，但是管理互操作性的標準很少，這限制了它們的采用。
當我們向受訪者詢問有關物聯(lián)網(wǎng)的最關鍵的技術創(chuàng)新時，大多數(shù)人關注低功耗和電池續(xù)航。充電時間的巨大改善會增加人們對現(xiàn)有設備的需求，同時還使產(chǎn)品設計人員能夠創(chuàng)建新的應用程序?？纱┐饔嬎銠C，用于農(nóng)業(yè)應用的分布式傳感器以及用于零售業(yè)的信標技術只是其中一些需要改進的應用。電源和電池續(xù)航的創(chuàng)新可能有很多途徑，例如設備上的電源管理，存儲的進一步發(fā)展，無線充電以及能量收集。
盡管帶來領先技術進步的半導體公司會頗受青睞，但并不是每個參與者都必須專注于創(chuàng)新。那些提供過時解決方案的公司仍將在物聯(lián)網(wǎng)中扮演重要角色，因為許多應用程序(尤其是其中包含的傳感器)，將繼續(xù)依賴現(xiàn)有的技術。
對半導體廠商的影響
想獲取物聯(lián)網(wǎng)巨大增長潛力的半導體公司可能會被迫迅速發(fā)展而不改變其現(xiàn)有的運營模式，但這這種做法很可能是錯誤的。物聯(lián)網(wǎng)不同于它們以往所服務的任何高科技領域，其傳統(tǒng)策略也許不能在新的客戶群中獲得成功。面對如此多的風險，半導體公司需要重新評估其業(yè)務的方方面面，很可能要做出重大變革。從戰(zhàn)略角度看，有三種策略特別重要。
尋找與你能力相符的職位
在高度分散的市場中可能會有許多有利可圖的物聯(lián)網(wǎng)商機，半導體公司將需要找出最能代表其能力的前景廣闊的市場。使用平臺方法來覆蓋多個細分市場非常重要，否則研發(fā)成本可能會很高。當公司選擇合適的利基市場時，其最重要的考慮因素之一就是自身的專業(yè)知識。與消費電子公司有緊密關系并具備完整的系統(tǒng)集成能力的半導體廠商最好將工作重點放在這些方面，即可穿戴設備和智能家居設備，開發(fā)芯片，軟件和算法以及設備級設計。他們還可以提供服務器端軟件，連接網(wǎng)關和相關的基礎設施。相比之下，具備高可靠性集成電路和安全性的專業(yè)公司可能非常適合為醫(yī)療應用提供完整的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。
制定可靠的戰(zhàn)略以尋求硅以外的價值
大多數(shù)半導體公司清楚地知道，它們的芯片僅占物聯(lián)網(wǎng)價值鏈的一小部分，因此它們正在探索軟件，云和其他服務方面的機會。但是他們可能還需要考慮采用更激進的方法來提高其所獲取的價值，包括求助于新的業(yè)務模式。例如，求助于基于使用量的定價策略將使半導體廠商能夠在設備或服務的整個生命周期中(而不僅僅是在購買芯片時)獲得收入。(這只有在半導體公司愿意為整個系統(tǒng)或具備系統(tǒng)級參與者的合作伙伴的情況下才有可能實現(xiàn))，但是，為了降低風險并避免偏離核心競爭力，它們應該仔細評估新的解決方案。物聯(lián)網(wǎng)具有許多商機，這一事實將在評估過程中大有裨益，因為這些公司可以在其中一個商機中測試解決方案并在進行更廣泛的部署之前進行必要的調(diào)整。
回顧(并革新)公司運營模式
專注于硬件和嵌入式軟件的運營模式有助于半導體公司在許多高科技領域蓬勃發(fā)展，但它們可能并不十分適合物聯(lián)網(wǎng)客戶。例如，大多數(shù)公司現(xiàn)在都有數(shù)個大型業(yè)務部門，它們很看中直銷和現(xiàn)場應用工程師并且側重于特定于應用程序的研發(fā)計劃。物聯(lián)網(wǎng)的一種更合適的組織結構將強調(diào)多點市場(multimarket)銷售方法并更多地依賴分銷商等渠道合作伙伴，這是進入市場戰(zhàn)略的一部分。這種安排非常適合物聯(lián)網(wǎng)的高度分散市場，該市場包含諸多不同的公司，其中包括許多具有獨特需求的小型企業(yè)。其他可能需要改進的方面包括：
研發(fā)。從定制芯片向平臺方法的轉變應該盡快發(fā)生，但這并不總是需要進行大規(guī)模的內(nèi)部變革。相反，公司也許可以批準其它參與者使用知識產(chǎn)權來創(chuàng)建平臺(例如用于圖像處理)，從而在不增加開發(fā)成本的情況下獲得新技術的使用權。
投資。公司應該在不同市場上調(diào)查大量應用程序，而不是在業(yè)務部門主管的指導下進行數(shù)量有限的大型投資。這種方法有助于公司避免將絕大部分資金分配給核心產(chǎn)品(而不是用來開發(fā)新應用程序)的常見錯誤。
變革管理。如果管理層希望員工培養(yǎng)新能力或開發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)品，那么他們可能需要修改其關鍵績效指標。例如，公司應提供激勵措施，鼓勵研發(fā)部門開發(fā)適用于多個垂直領域(如聯(lián)網(wǎng)汽車和工業(yè)自動化)的芯片平臺，而不是針對單個垂直領域優(yōu)化集成電路。同樣，想專注于合并或其他外部聯(lián)盟的領導人必須更積極地鼓勵這種伙伴關系來幫助公司認識到其重要性。
我們的調(diào)查，訪談和研究表明，半導體行業(yè)的高管對物聯(lián)網(wǎng)及其對行業(yè)轉型的潛力普遍持樂觀態(tài)度。更重要的是，他們認識到其幫助整個社會的能力，一位高管稱其為“改變和豐富生活的機會”。這種變革的確切形式仍然不確定，物聯(lián)網(wǎng)得到廣泛采用的時機也同樣不確定。但是，很明顯，半導體行業(yè)將在其崛起中發(fā)揮重要作用。在物聯(lián)網(wǎng)處于早期階段時，那些立即采取行動的公司將獲得最大的收益。
