近日，招商证券发布《2016年智能仪表行业专题研究报告》，对我国智能仪表市场发展前景做出如下分析：
根据国家统计数据，我国仪器仪表行业每年总收入近9000亿元，年均增速达到6%以上；相比之下，智能仪表行业中最具代表性的智能电表、水表、燃气表2016年的总体市场规模预计将超过300亿元，未来的平均增速预测将达到22%，在技术与政策的引领支持之下，智能仪表行业已经步入快车道，随之而来的将是巨大市场空间的释放。
1、智能仪表是“互联网+智能”的产物
智能仪表是计算机科学、电子学、数字信号处理、人工智能等新兴技术与传统的仪器仪表技术的结合，它可以通过全自动化的操作过程得到准确无误的测量，实现节约能耗，并对数据进行存储运算逻辑判断，帮助能源供应商优化能源配置。以用电和天然气为例，天然气计量每提升0.1%准确度，就能减少1.8亿立方米的天然气损失，带来巨大的经济效益；使用智能电表后，每一户的用电信息都会实时联网传送到供电公司进行分析，电脑系统能准确按需分配电力给每一户，避免浪费能源。
物联网是智能仪表发展的重要技术支持，而且物联网本身注重拓展应用领域，这可以为仪器仪表行业拓展出许多新的市场，创造更大的价值，像节能减排、城市规划、环境监测等等领域都可以以智能仪表作为源头实现进一步的完善。
（1）我国智能仪表主要有三种技术路径
智能仪表在机械表的基础上，将机械信息转换为电子信号，从而完成智能表数据的远程传输或远程测抄，并辅以配套的计算机数据处理系统，对数据进行汇总整理与系统管理，实现与结算中心连网数据共享。目前我国智能仪表技术主要有光电直读、无线远传和IC卡三种技术路径。
IC卡表：IC卡表按卡的类型不同可分为“存储卡”、“逻辑加密卡”和“CPU卡”；按卡的接触方式不同，又可分为“接触式”和“非接触式IC卡（射频卡）”。IC卡表优点是先交费再用能，保证交费率，但是耗电量大，电池、卡片、卡座、磁阀维修更换频繁等，因此不适用大城市，但是农村提前收费难，所以IC卡表不适合大量推广使用。
图11：IC卡表系统
光电直读表：仪表自带的光电直读组件读数后通过计量仪表总线上传至数据采集器，再通过有线/无线方式（GSM/CDMA/GPRS等）上传至数据集中器，进而通通信网络上传至管理机终端。不过光电直读表总线布设成本高，单个仪表额外需要70元左右，适用于新区建设而非老区改造。
图12：光电直读表系统
无线远传表：仪表自带数据采集器，直接通过无线网络上传至数据集中器。无线智能仪表具有自我调节和自愈特性，不依赖于单一节点，如果某个接入点或节点发生故障点，智能仪表系统可以绕过故障点，并将数据通过另外的路径实现准确传递，网络仍可继续运行，保证报表率达到100%。无线远传表同样成本高，而且信号稳定性容易受到影响。
图13：无线远传表系统
无线抄表方案由直读远传水表、无线采集器、集中器及抄表服务平台组成。控制平台对采集器采集的数据进行处理和分析后，储存在数据库中，方便用户查询。该方案结构简单，维护方便。
图14：物联网无线抄表解决方案
（2）传感器技术是关键，数据存储方案寻求突破
传感器技术对智能仪表的质量至关重要，智能仪表传感器一般采用脉冲技术、直读技术等技术路线。其中光电直读传感器是一种无源传感器，既能直观显示相关能耗计量数据，又能输出信号或数据，相对于传统脉冲技术智能传感器，具有计量准确、使用寿命长、阀门控制功能、安装容易、调试简单、无需初始化、维护方便、短路防护功能等优势。由于历史原因，我国智能仪表传感器目前普遍采用的是脉冲技术，随着直读技术的普及，越来越多的智能仪表将会采用光电直读传感器。
采集器是微处理器控制的智能设备，是集抄系统的主要设备之一，将采集的信号转换成数字数据信息记录保存。在系统中通过通信电缆、无线或电力载波等通讯方式与集中器连接，向集中器传送所记录的用户仪表数据及状态。采集器还可通过红外通讯接口，在现场与手抄器通信。采集器中非常重要的一部分便是数据存储单元，由于仪表多是电池供电，电池需要使用近10年，因此功耗预算非常敏感，所有环节都需要尽量降低功耗，所以数据存储单元也应保证在低功率条件下保存尽可能多的信息。
传统的三表存储方案通常基于EEPROM或Flash实现，然而这两类器件的读写耐久性有明显的不足。如果按0.5秒记录一次数据计算，EEPROM仅5天就将使用殆尽，难以支持实时记录的要求。因此使用EEPROM时，很多厂商为了避免达到EEPROM的写入极限，频繁使用耗损均衡技术。
物联网高级解决方案FRAM是一种超低功耗非易失性存储器，具有高速写入、高读写耐久性等特点，可实现存储器的小容量化，软件的复杂度降低和漏洞混入的避免。FRAM功耗极低，而且通过直接发布写入指令即完成数据写入的动作，只需极短的时间，相比EEPROM需要一直等到写入完成进步很多，可以避免数据丢失危险。而且FRAM基本可以直接替换EEPROM，二者的封装是完全兼容的。随着技术不断成熟，价格逐渐走低，FRAM当前已经在智能电表中较为普遍地使用。而在水表气表行业，FRAM正在迅速导入到业界的新方案设计中。
图15：FRAM、EEPROM、Flash三种存储方案对比
图16：FRAM拥有巨大的读写速度优势
（3）无线抄表拓展领域广阔
物联网智能仪表在数据传输方面不需要任何中间环节，从仪表直达电脑终端，所有的调试完全在计算机终端完成。物联网仪表集抄系统相比于传统的无线远传系统，避免了集中器的中转，可以实现直接控制与对阶梯定价的直接设置，由于物联网基于运营商的基站网络，其信号相比单纯的无线集抄信号更加稳定，兼容性更高，抗干扰性能更强。
基于无线抄表系统，又衍生出了抄表软件等工具。APP抄表软件通过与采集器相连通信，可以实现扫描条码或二维码查看表档案，图像扫描识别表头抄表，数据采集集中抄表、补抄、异常数据分析等功能。此外，基于APP的互联网业务为后续开展广告、O2O等增值业务打下用户基础。
智能仪表是“互联网+能源”重要的接口。远程抄表仅是智能仪表最基本功能，通过对居民用水/电/气数据进行挖掘，向居民用户提供实时查询等增值服务，并进行流量变现，最终带来增值收入是其真正价值所在。数据是智能仪表价值链的关键所在，当未来智能仪表市场相对饱和后，企业将主要通过提供配套数据管理和数据分析软件来获得盈利。根据PikeMDM的数据，2015年全球仪表数据收集及管理市场已经达到3亿美元。
2、国家政策快速推动智能仪表领域发展
2015年6月，国家标准委制定《中国制造2025》的四个重点工作，其中研制智能传感器、高端仪表标准被列为重点项目；同年9月，国家制造强国建设战略咨询委员会发布《<中国制造2025>重点领域技术路线图（2015版）》，提出重点发展集成电路及专用设备智能仪表，逐步扩大国家集成电路的投资基金规模，同时加强现有政策和资源的协同，以此促进我国智能仪表的研发。
阶梯定价是智能仪表渗透率提升的巨大驱动力。目前水、电、燃气领域均已大范围实行阶梯定价制度，而传统仪表无法满足在计算阶梯价格关键时间点上同时抄收全部数据，因此其在阶梯价格政策下计量手段的落后推进了智能仪表的推广使用。
四表集抄同样带动智能仪表推广。2015年国家发改委、能源局出台《关于促进智能电网发展的指导意见》，明确指出要支持水、电、气集抄，建设跨行业能源运行动态数据的集成平台，鼓励能源与信息基础设施的共享。国家电网公司也将实现电、水、气、热四表数据集中自动采集的“四表合一”建设列为十大重点工作之一，四表集抄可以获得用户能耗数据，准确把握用户群体的能源需求，从而在能源物联网市场抢得先机。预计2016年国家电网总用户的1%将率先实现四表集抄，覆盖用户将达到300-400万户。预计2016年12月《住宅远传表系统》标准将修订完成，标准的制定与推行将极大促进四表集抄平台的建设。
智能仪表是建设智慧城市的重要一环，仪表智能化可以节约人工抄表成本、减少产销差、实现调峰错谷，也将有利于实现四表集抄。根据计量协会数据，目前国内智能电/水/气表渗透率分别为72%/20%/52%，测算对应的年市场规模分别为180/50/80亿元左右，估测增量智能化率分别为95%/30%/60%；我们预测未来智能电/水/气表增速分别为14%/28%/25%。由于渗透率还有明显不足，随着政策的推动以及技术的不断进步，智能仪表产业将会快速的增长，市场空间非常广阔。