2025年RISC-V云网融合通信模组物联网应用白皮书

前言 作为数字经济高质量发展的强力引擎，物联网的应用规模正乘着数字中国建设的东风快速扩大。2024年8月，工信部发布《推进移动物联网“万物智联”发展的通知》，加快推动移动物联网从“万物互联”迈向“万物智联”，以助力行业数字化转型和新型工业化升级。云网融合是“万物智联”的基石，促进海量数据高效流动，为智能化提供算力基础，赋能千行百业数字化升级。物联网模组作为云网融合的端侧承载，承担了能力入口、安全入口、数据入口和交互入口的重要使命。通过物联网模组，云网融合能力可以更加快速、有效、全面的在数字化转型场景落地，实现数字化全流程贯通。通过云网融合的加持，物联网模组的入口地位进一步巩固。云网融合和物联网模组“双剑合璧”，为用户提供全栈式数字化解决方案，进一步夯实数字化转型的基础。 《通知》提出，到2027年蜂窝连接数突破36亿。万物智联时代，物联网模组作为重要的连接、感知和用户交互入口的作用愈发凸显。5G物联网和AI应用的快速发展，云网融合基础设施的加速建设，将促进物联网模组向多要素融合的智能化连接方向迭代演进，以支撑新质生产力的打造，助力产业数字化、社会治理智能化、民众生活智慧化的蓬勃发展。 安全是数字经济建设的基础。物联网模组作为云网融合的前端触角和入口，承担了安全保障的重要职责。因此，模组侧的核心根技术和全链条自主掌控能力尤为重要。在政策引导上，国家已将鼓励、引导芯片技术国产化，芯片等高端技术突破写入十四五规划纲要，鼓励骨干企业技术攻关补齐物联网芯片技术短板。在市场需求上，数据是用户的核心资产，需要端-管-云立体化的安全保障体系，软硬件均需实现自主可控。目前，产业界使用完全国产内核芯片的模组占比较低，急需使用国产内核芯片的通信模组规模化替代，满足自主安全可控需求。 新型基于RISC-V架构的云网融合通信模组，在传统物联网通信模组基础上叠加网络、云平台、安全、AI等多种融合能力，提升端网云软硬件协同能力和智能化能力，实现面向客户的端网云融合一体化服务，助力产业智能化升级，促进物联向智联升级。RISC-V架构作为一套开源开放的架构，可自主定制应用于通信芯片、模组等关键技术领域，有助于掌握核心技术主动权，实现硬件国产化替代。 天翼物联联合产业链合作伙伴共同编制《RISC-V云网融合通信模组物联网应用白皮书》，本白皮书重点介绍了RISC-V云网融合通信模组发展情况、系统架构、主要功能和技术特点， 以及物联网应用典型场景和方案。希望本白皮书能为行业伙伴发展基于RISC-V云网融合通信模组的物联网应用提供参考价值，为项目落地提供借鉴。天翼物联将持续推动RISC-V云网融合通信模组产业链生态合作，加快RISC-V云网融合通信模组应用规模落地。 参编单位：（排名不分先后） 天翼物联科技有限公司黄勇军彭昭张建雄李喆林毅王芸刘玮山东大学集成电路学院杜猛孙涛芯翼信息科技(上海)有限公司陈峰马千里上海星思半导体有限责任公司黄延坤安亮亮 目录 前言...................................................................................................................................................2 1.新一代云网融合通信模组发展现状.................................................................................................1 1.1物联网通信模组发展现状与趋势...........................................................................................11.2云网融合新范式助力物联向智联升级....................................................................................2 2.1RISC-V简介...........................................................................................................................32.2国内发展情况.........................................................................................................................32.3产业生态情况.........................................................................................................................4 3.1系统架构................................................................................................................................63.2云网融合软件功能.................................................................................................................73.3硬件功能..............................................................................................................................10 4.云网融合通信模组应用场景..........................................................................................................10 4.1智慧城市..............................................................................................................................104.2智慧金融...............................................................................................................................114.3智能安防..............................................................................................................................124.4工业物联网..........................................................................................................................134.5智能交通..............................................................................................................................144.6智能穿戴..............................................................................................................................154.7智能家居..............................................................................................................................16 5.1云网能力深度融合技术创新.................................................................................................18 5.2产业发展建议.......................................................................................................................18 1.新一代云网融合通信模组发展现状 1.1物联网通信模组发展现状与趋势 1、国家政策推进万物智联，促进物联网快速增长 2024年8月，工信部发布《推进移动物联网“万物智联”发展的通知》，加快推动移动物联网从“万物互联”向“万物智联”发展，助力行业数字化转型和新型工业化，提出到2027年蜂窝连接数突破36亿，未来2年将有10亿颗蜂窝模组新增需求。国内物联网市场规模保持快速增长态势，2024年国内物联网连接规模有望达到27亿，复合增长率9.3%。 2、物联网模组市场规模持续增长 ABI Research预测，2027年全球蜂窝模组出货量有望突破8.85亿。2024年国内蜂窝模组出货量约3亿片，Cat.1模组和NB模组合计占比接近9成，其中Cat.1模组预计1.7亿片、NB模组9000万片，NB模组出货量逐步降低，Cat.1模组出货量持续提升，Redcap模组开始逐步出货，物联网蜂窝模组市场整体向好。 3、物联网模组呈多要素融合的智能化发展趋势 万物智联时代，物联网模组成为物联网连接和智能设备交互的重要入口，物联网模组正从传统的通信连接和数传功能，向多要素融合的智能化连接方向演进，支撑物联网业务高质量发展。随着AI与物联网的融合，将支持AI的芯片组直接集成到物联网设备中已成为一种新兴趋势，2023年模组厂商出货的模组产品中，其中约有12%在软件或硬件层面具备AI功能。预计到2027年，智能模组的出货量将以76%的复合年增长率持续增长。 目前已有移远、广和通、美格智能等模组厂商推出车规级模组、GNSS模组、卫星通信模组、AI智能模组产品。移远基于不同平台开发出多款智能算力模组，适用于工业质检、智能相机、机器人、边缘计算盒子、智慧零售等多个领域，“移远5G模组+Jetson AGX Orin平台”组合方案可应用于高端机器人、无人地面车辆、低速自动驾驶、智慧交通等终端产品及场景。广和通开发出AI、5G、高端、中端和入门级多款智能模组，可满足客户对不同平台、性能、算力、成本的差异化需求；2023年广和通推出12TOPS的5G高算力智能模组SC171来全面满足机器人的各种AI需求，其基于高通QCM6490平台设计，采用8核高性能处理器，内置VDSP，集成高性能图形引擎，可以流畅播放4K视频；除此之外，还专门成立了智能计算产 品线，以AI赋能下游行业的智能化应用。 4、物联网传统模组与云、网协同不足 物联网通信模组是重要的连接、感知和用户交互入口，但大多传统物联网通信模组与网络和云平台的协同性不强，一方面易导致物联网终端设备存在网络无法感知、终端故障定位困难、网络拥塞等问题，另一方面网络和云平台提供的能力调用较分散，缺乏统一调用入口和简便调用方法。造成了客户排障难、故障处理时间长、