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物联网深度报告:5G+鸿蒙,物联网万亿市场即将启动

(报告出品方/作者:首创证券,翟炜)

1 5G+鸿蒙,物联网万亿市场即将启动

物联网产业链大致可以分为四个层次:感知识别层、网络传输层、平台 控制层、终端应用层。感知识别层传感器是物联网中收集需要的数据信息的 基础和关键,由传感器搭配识别技术构成,形成了比生物更精确更敏锐的视 觉听觉触觉嗅觉等;网络传输层包含通信模组、基础通信设施等,通信模组 是完成物联网终端网络接入以及数据信号传输的关键,也是必备的组件;平 台层是物联网数据处理、信息交互计算的平台,是最重要的一个环节,这其 中包括终端控制、连接管理、应用支持、业务分析等多个平台;终端应用层 是整个物联网技术落实的最后一步,包含相应的软件应用、智能硬件、物联 网终端、智能控制器等。

物联网深度报告:5G+鸿蒙,物联网万亿市场即将启动

1.1 物联网即万物互联

什么是物联网?比起枯燥的物联网定义,我们举个例子:现在的智能空 调能做到用手机控制实现开关,甚至除甲醛等;但是物联网时代,空调能够 感知环境(包括温度、空气状况、人的移动等)实现各种功能的自动调节, 同时还能通过联网与窗帘、加湿器、电灯等实现数据共享使室内环境达到最 佳状态。其本质上是互联网的延伸,在人与人通信的基础上,更加强调人与 物、物与物的交互。

物联网的概念最早在 1998 年由英国工程师 Kevin Ashton 提出,2009 年 随着智能终端的普及,物联网的概念正式兴起;2016 年,NB-loT 标准核心 协议冻结,首个专业的蜂窝物联网标准落地。2019 年,5G 进入商用阶段, 万物互联时代正式开启。

1.2 物联网发展三大驱动力:政策、技术&企业

因素一:各国政策推动,各国政府出台政策鼓励物联发展。美国推动智 慧城市计划,2017、2018 年相继制定多个法案推动物联网发展。欧盟从 1999 年开始便布局研究物联网路线,2015 年,成立了物联网创新联盟;日本政府 现阶段正在大力推进农业物联网;韩国政府 2015 起投资了 370 亿韩元研发物 联技术;中国自 2013 年起,出台了包括《物联网标志白皮书》、《物联网工作 要点》、《物联网发展规划(2016-2020)》、《物联网安全白皮书》、《深入推进 移动物联网全面发展的通知》等多项政策规定。

因素二:技术进步。二维码、射频识别等各种感知技术随着传感器的智 能化、微型化成本不断下降,有力推动了物联网的发展;网络通信技术伴随 从 2G 到 5G 的大发展,WiFi、蓝牙等通信技术的成熟为物联网的发展奠定了 基础;云计算、机器学习等关键技术不断突破、嵌入式系统、微电机、新材 料等支撑技术的成本不断下降、IoT 架构技术、网络管理、信息安全、统一 标识等共性技术不断进步为物联网的突破带来新的契机。

因素三:国内外巨头及初创公司广泛参与。在商业上,移动、电信、联 通、谷歌、Facebook 等国内外巨头广泛参与,成为了物联网快速发展的动力。

物联网目前仍处于发展早期,产业价值有待释放。物联网虽然始于 1991 年,但是真正兴起是在 2009 年,其发展以计算机技术和互联网的成熟为基础, 目前仍处于发展早期。

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1.3 NB-IoT 方兴未艾,5G 商用如火如荼

物联网的需求不断增长,通信是物联网的基础,海量的连接和毫秒级别 的时延是支持物联网发展的核心。然而,传统通信技术难以满足海量设备、 远距离、大范围连接需求,限制了物联网发展。传统通信技术主要分为 4 种, 但他们的技术特点只适用于特定场景,存在只能于更长的距离和更低的功耗 之间二选一的难题。

NB-IoT 是万物互联网络的一个重要分支,构建于蜂窝网络,只消耗大 约 180kHz 的带宽,可直接部署于 GSM 网络、UMTS 网络或 LTE 网络,以 降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT 是 IoT 领域一个新兴的技术,支持低 功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。 NB-IoT 支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。

NB-IoT 标准于 2016 年中冻结,与 5G 技术具有一定的互补性,但早期 因性能指标夸大、使用成本高于市场预期、网络覆盖不佳、商业模式存在问 题等多种原因发展不及预期。

NB-IoT 与 5G 在成本、覆盖距离、速率、延时等方面均有差异,5G 主 要优势在于高速率(eMBB)、低延迟(uRLLC)、广连接(mMTC)特点,NB-IoT 则具备较低的建网成本、终端成本,且覆盖距离较远。二者应用场景也有所 不同,5G 在车联网、智能制造、VR/AR 等方面应用广泛,NB-IoT 则在智慧 城市、智慧农业等场景应用较多。

“十三五”以来,我国物联网市场规模稳步增长,截至 2018 年底,中国 物联网市场规模达到 1.43 万亿元。物联网设备连接数高速增长,据 GSMA 预测,到 2025 年我国物联网连接数将达到 80.1 亿,年均复合增速 14.1%。 5G 旨在满足物联网的需求市场,2019 年工信部正式发放了 5G 商用牌照, 标志中国 5G 正式进入商用元年。5G 商用后,物联网万亿市场有望真正打 开。

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自 5G 牌照发放至今,全球各运营商及各方积极推动 5G 网络部署。5G 低功耗、高速率、低时延及广连接的特性将直击过往物联网发展面临的痛点。 这意味着,5G 必将推进物联网发展,实现万物联通,将物联网应用于精细控 制、自动驾驶、智慧城市、远程医疗等更多复杂场景。5G 落地后,将真正开 启万物互联的时代,引爆物联网市场。

1.4 鸿蒙系统加速物联网时代来临

华为发布鸿蒙 2.0,剑指万物互联。2021 年 6 月 2 日,华为正式发布鸿 蒙 2.0 操作系统及多款搭载鸿蒙 2.0 的新产品。华为鸿蒙系统是一款全新的面 向全场景的分布式操作系统,在传统的单设备系统能力的基础上,HarmonyOS 提出了基于同一套系统能力、适配多种终端形态的分布式理念,能够支持多 种终端设备。HarmonyOS 整体遵从分层设计,从下向上依次为:内核层、系 统服务层、框架层和应用层。系统功能按照“系统 > 子系统 > 功能/模块” 逐级展开,在多设备部署场景下,支持根据实际需求裁剪某些非必要的子系 统或功能/模块。

与计算领域的 Windows 系统以及移动端的 Android、iOS 系统不同,鸿 蒙采取分布式架构,剑指万物互联,为不同设备的智能化、互联与协同提供 统一的语言。鸿蒙的诞生本身并不主要为手机使用,而是为物联网,如自动 驾驶、工业互联网等场景,它虽然也基于“Linux”,但与安卓采取了完全不 同的架构。鸿蒙有统一的控制中心,使得多设备之间可以组成超级终端,并 且消费者跨设备使用时操作更加顺滑,同时,对于开发者而言,一次开发就 可以实现多端部署,按需调度各设备潜力,并且,鸿蒙可以精确控制延时在 5 毫秒以内,甚至达到毫秒级和亚毫米级,以上都是专门适用于物联网的功 能,也是传统安卓和 iOS 系统所难以实现的。

5G+鸿蒙共振,物联网时代加速到来。物联网概念自 1998 年提出,至 今发展已经超过 20 年,但整体而言,物联网的发展还处于早期阶段。直至 2016 年,首个专门针对物联网的蜂窝网络标准 NB-IOT 才冻结落地,助力物 联网落地,但在实际使用过程中,NB 暴露出使用成本高于预期,覆盖质量 较低等各种问题,物联网依然进展缓慢。而 2019 年开始,5G 正式商用落地, 5G 低延时、高稳定性、广连接等特征正适合物联网的需求,且弥补了传统通 信方式的各类缺点。在 5G 解决了物联网的通信问题后,鸿蒙系统则可以实 现不同硬件的深度融合,通过软件定义,将各类设备灵活地构成功能强大的 超级终端。5G+鸿蒙共振,预计物联网时代将加速到来。

华为 HMS 服务对标谷歌 GMS 服务。GMS,Google Mobile Service, 是由谷歌开发,用于 Android 移动设备的应用程序 API 接口集合。谷歌 GMS 服务相较于其他服务的优势在于:

(1)GMS 是谷歌附加在 Android 操作系统 上的一款服务,近年来随着谷歌对 Android 项目开源,Android 操作系统在移 动端的市场的占有率持续上升,2010 年超过传统手机巨头诺基亚的 Symbian 操作系统, 2017 年超过微软 Windows 操作系统正式成为全球第一大操作系 统。谷歌 GMS 服务也随着 Android 操作系统得到广泛推广。

(2)谷歌 GMS 服务通过包括谷歌搜索、谷歌地图、谷歌邮件、谷歌商店、YouTube、谷歌 日历、谷歌云盘等在内的一系列配套应用和各类 API 接口集合,将用户以及 开发者捆绑到谷歌生态中。其中,谷歌邮件、YouTube、谷歌地图以及谷歌 搜索等多个应用的用户规模均已达到 10 亿数量级,用户粘性极强,谷歌生态 在移动终端形成一定垄断地位。

尽管 Android 看似是一款开源免费的操作系统,但是由于手机厂商对 Android 系统的依赖,谷歌通过提供 GMS 服务收取手机厂商授权费用,收取 开发者 API 接口费,以及预装谷歌应用,嵌入广告等方式,变相实现盈利。 谷歌应用商店每年营收规模可达 200 亿美元。

基于鸿蒙操作系统的华为 HMS 服务参照对象是谷歌在 Android 操作系 统上扩充的 GMS 服务,我们推测,HMS 服务也将可能是鸿蒙操作系统未来 收入及盈利点所在,其商业化模式可参考 GMS。此外,在与终端软硬件厂商 合作上,鸿蒙将从三个层面与合作伙伴共创收益:做产品、卖产品和运营产 品。在产品层面,华为向鸿蒙生态伙伴免费提供开源软件和商业认证;渠道 上,帮助鸿蒙生态伙伴卖产品,从中收取渠道佣金;在运营产品层面,将原子 化服务引入 Harmony OS Connect,与合作伙伴联合运营,方便消费者免安装 直接使用,最终由华为与厂商共同分成。

除此之外,华为移动端软件生态的核心关键还有方舟编译器,方舟采用了全新的系统及应用的编译和运行机制,对所有 Java 语言进行静态编译,消 除了虚拟机充当动态编译这一步骤,在降低手机能耗的同时,还做到了大幅 提升操作流畅度。通过方舟编译器,已经编译过的应用程序可以直接移植到 鸿蒙操作系统中。因此,华为“鸿蒙 OS+方舟编译器+HMS”组合方案如果 得以成功落地应用,再结合麒麟芯片及华为、荣耀终端,华为将形成软硬件 并行的全套自主研发体系,完成整体布局。

国内市场一直以来由于各方面原因,绝大多数用户不使用谷歌搜索、谷 歌地图、谷歌商店等一系列配套应用,亦不使用 GMS 服务,GMS 生态与 Android 操作系统捆绑程度较低,这给了华为缓冲发展 HMS 生态的机会。同 时,华为全球用户数量超过 5 亿,全球手机市场占有率高达 13%,拥有着深 厚的用户基础,有利于华为 HMS 生态的建设。华为开发者网站为开发者们 提供 API 参考、开发指南、示例代码及视频指导等功能,着力降低开发门槛 和成本,助力开发者快速接入 HMS Core,专注于产品技术创新。最后,华 为面向全球开发者,还启动了投入 10 亿美元的耀星计划,全方位扶持、激励 开发者在 HMS 生态上进行创新,实现 HMS 生态的繁荣,华为 HMS 服务未 来前景可期。

另一方面,华为在开发鸿蒙及推广鸿蒙操作系统的过程中,有多家合作 伙伴直接参与软件外包及模组生产销售的业务,如中软国际、润和软件等, 他们基于鸿蒙的合作模式主要有两类:

第一类,针对想要使用鸿蒙系统的各类客户:1、为客户提供鸿蒙系统 和底层芯片的适配,系统二次开发,中间件开发等整套解决方案,向下游客 户收取项目服务费;2、为下游客户提供搭载了鸿蒙操作系统的开发板或模组 硬件(无线模组或智能模组),下游客户加装模组后可实现联网和智能化。

第二类,针对华为鸿蒙操作系统开发做相关外包工作,包括鸿蒙开发中 的软件外包、中间件定制化、HMS 开发外包等相关业务。

2 物联网竞争格局&未来趋势

2.1 整体市场:国内华为、中兴和三大运营商主导

5G 是物联网发展的必要基础,华为、中兴主导了国内 5G 基础设施市 场,三大运营商则主导了运营市场,以此为基础,几家巨头均在物联网领域 进行了深入的布局。

华为是全球第一的通信设备商,是 5G 物联网时代的主导者之一。截至 2020年2月,华为已获得了91个5G商用合同,5G Massive MIMO AAU(Active Antenna Unit)模块全球发货超过 60 万个,居全球首位。根据 IPlytics 最新统 计数据来看,目前在全球 5G 标准必要专利(SEP)声明中,华为共有 3147 项 5G 专利,排名全球第一。

中兴在国内仅次于华为。截至 2020 年 9 月底,中兴已在全球获得 55 个 5G 商用合同,与全球 90 多家运营商开展 5G 合作。截至 2019 年年底,中 兴的 5G 基站出货超过了 10 万个。根据 IPlytics 最新统计数据来看,目前在 全球 5G 标准必要专利(SEP)声明中,全球排名第三的是中兴,拥有 2561 项 5G 专利。

截至 2021 年 4 月,中国移动 5G 套餐数量首次超过 2 亿,三大运营商 5G 套餐户数首破 4 亿。自从我国 5G 商用以来,我国三大运营商 5G 用户及 套餐数呈现持续增长态势,其中中国移动保持领先优势,2020 年 9 月 5G 用 户数首次突破 1 亿,2021 年 4 月突破 4 亿;中国联通自 2020 年 12 月首次披 露 5G 用户数以来,用户数呈现上升状态,2021 年 4 月中国联通 5G 用户数 达到 0.9856 亿户;中国电信 5G 套餐用户数于 2021 年 2 月首破 1 亿,2021 年 4 月 5G 用户数达到 1.18 亿户。整体方面,三大运营商 5G 用户总数于 2021 年 4 月首破 4 亿,我国 5G 普及速度持续增长。

2.2 价值链:前期集中在传感器等硬件,中后期往数据与服务转移 我们认为:

(1)从商业模式着手推导物联网的价值分布;

(2)从物联网 建设步骤上,理解物联网产业价值转移的动态过程。

商业模式的核心是价值创造和价值获取,物联网厂商通过向用户提供解 决方案收取费用实现了上述两个过程。在创造解决方案的过程中,存在一次 性需求和持续性需求。比如,传感器,模组等提供相应功能,其销售过程是 一次性的;而物联网解决方案为用户服务则是一个持续性的过程,会产生持 续性需求,从而给物联网厂商带来持续性的收入。因此,参考腾讯、百度等 互联网企业的商业模式,成熟形态的物联网产业,能够产生持续性需求的数 据和服务将是价值最大的地方。

从物联网建设步骤看,首先开启的是通信相关基础设施的建设,其次是 传感器、通信模组、智能控制器、物联网终端等硬件需求,然后是各类智能 硬件、软件,最后是这个过程中会逐渐产生平台级的厂商。

5G 建设分三个阶段。一是标准制定、技术研发和产品研制阶段;二是 频谱分配、网络建设和政策完善阶段;三是应用推广,构建融合应用产业生 态阶段。

5G 在市场应用方面的节奏主要分为三个阶段:第一阶段是基于 eMBB 技术,发展无线宽带和智能手机;第二阶段是基于 uRLLC 技术,发展工业互 联网、交通、医疗、物流。第三阶段是基于 mMTC 技术,发展智慧城市、环 保、安防、电力等诸多领域。

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2.3 5G 与 NB-IoT 将长期互补共存

NB-IoT 标准于 2016 年中冻结,国内各大运营商、设备商均推出了相应 解决方案,在物联网产业链各个环节都有成员提供产品和服务,发展迅速布 局均衡。随着标准演进、芯片性能提升,NB-IoT 规模化部署不断推进。

2020 年 7 月,ITU 正式把 NB-IoT 纳入 5G 标准体系,正式成为 5G mMTC 场景(海量机器类通信)的核心组成部分。2020 年 10 月,全球 5G NB-IoT 连 接数就已达到 1.4 亿,仅中国市场早已突破 1 亿。截至 2020 年底,我国已 建成 5G NB-IoT 基站超过 90 多万个,构成了 5G NB-IoT 广覆盖和基础设施 的主体。2021 年 5 月 17 日,世界电信日当天,中国电信宣布 5G NB-IoT 连接 数突破一亿,成为全球首个 NB-IoT 用户数破亿的运营商,中国窄带物联网迎来 了全新发展阶段。预计在未来 10-20 年的时间里,5G 将是全球移动通信的主 流,NB-IoT 也将持续演进,与 5G 其他标准形成协同。

NB-IoT 成本较低,已经在智能家电、智能计量等多个垂直领域具备应 用解决方案。目前,NB-IoT 已深入 40 多个行业,诞生了包括水表、电表等 4 个千万级应用,近 10 个包括智能家电、门锁在内的百万级应用,以及层出 不穷的新兴行业应用。

从 NB-IoT 的商用经验来看,我们认为国内未来数年 NB-IoT 将与 5G 互 补共存,原因如下:

1、物联网下游应用碎片化严重,一种技术标准难以独占;

2、NB-IoT 已开始规模商用,参与者众多,短期内不会消失;

3、5G 与 NB-IoT 技术上有互补性,如同 5G 无法完全替代 LTE,5G 也 无法完全替代 NB-IoT。

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3 物联网产业链投资逻辑梳理

3.1 传感识别层:核心器件传感器将优先受益,传感产业将迎第二春

传感器承担采集数据、感知世界的重任,不断向智能化、高精度、微型 化的方向发展,市场空间广阔。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的 信息并将感受到的信息按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输 出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感器用 途广泛、品类繁多,传感器按照应用功能可以分为惯性、压力、声学、磁力、 温/湿度、气体、流量、图像、雷达等,几乎所有功能都在物联网产业中有所 应用。

传感器与 MEMS(微机电系统 Micro-Electro-Mechanical Systems)结合 是当下技术的新趋势,MEMS 传感器集成通信、CPU、电池等组件及多种传 感器,相对于传统传感器,具备体积小、功耗低、成本低、集成度高、智能 化等特点,广泛应用于消费电子、医疗、车联网等领域,物联网市场让 MEMS 企业赛道更加宽广。前瞻产业研究院数据显示,全球传感器市场规模持续增 长,到 2019 年达到 2265 亿美元,中国传感器市场规模近年来保持 10%以上 的增速,预计 2021 年将达到 2952 亿元,市场空间广阔。

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MEMS 传感器市场由于物联网应用爆发将迎来新一波浪潮,主要受益于:

1、MEMS 产品种类数以万计,单品销量难以放大且设计参量多导致标 准不统一,过去企业难以实现盈利,而如今随着企业规模做大和企业间并购 预期的提高,未来厂商盈利能力或将增强;

2、MEMS 封装环节占产品费用 70%-80%,封装厂商具有集中的产业价值及投资价值;

3、在应用领域方面, 应用于军工、航天、医疗电子、测试测量、工业应用的新型传感器具有较高 价值,且该类应用领域市场规模正迅速放大;应用于汽车电子类的以压力传 感器为主,市场集中度高,国内厂商并无细分行业头部企业;应用于消费电 子类的产品占 MEMES 传感器市场份额 60%以上,加速度计、陀螺仪、MEMS 硅麦克风排名前三,技术要求相对较低属于中低端市场,是国内厂商的主要 领域。

与发达国家相比,虽然近几年我国传感器市场发展很快,但在市场份额、 技术水平上仍然差距较大,外资企业占据较大优势。目前,美国、日本等少 数经济发达国家占据了传感器市场 60%左右份额,中国占比约 11%。我国传 感器企业大部分属于中小型企业,且大都面向中低端领域,中高档传感器产 品大部分从国外进口。重点公司有汉威科技等。

3.2 网络传输层:基础设施运营商及华为主导,通信模组受益

3.2.1 5G 基础设施:运营商及华为主导

5G 网络产业链可分为三个领域,与通信网络架构一一对应,分别是接 入网产业链、承载网产业链和核心网。接入网包括宏电站、微电站及配套设 施,基站主设备厂商有华为、中兴、爱立信、诺基亚、大唐等。承载网包括 光纤光缆、光模块和光通信主设备,其中光模块主要的价值集中在光芯片。 核心网包括 X86 通用服务器、NFV 虚拟化平台、网元软件等。

5G 网络已覆盖全国地级以上城市及重点县市。2020 年,全国移动通信 基站总数达 931 万个,全年净增 90 万个。其中 5G 网络建设稳步推进,新建 5G 基站超 60 万个,全部已开通 5G 基站超过 71.8 万个,其中中国电信和中 国联通共建共享 5G 基站超 33 万个,5G 网络已覆盖全国地级以上城市及重 点县市。

华为对供应商的要求非常严苛。随着华为 5G 业务的深入,其供应商有 望相继受益。5G 基础设施相关个股有主设备商中兴通讯、烽火通信,光模块 厂商中际旭创、光迅科技、新易盛、天孚通信,PCB 厂商沪电股份、深南电 路,光纤光缆厂商亨通光电、中天科技。

3.2.2 运营商是 5G 建设运营的主力军

运营商在 5G 网络建设运营中承担着生态建设驱动者的角色。首先,运 营商是 5G 基础设施建设者,通过构建广覆盖、高性能的基础网络,实现全 程全网的协同。其次,运营商为垂直行业赋能,与不同垂直领域深入合作, 为企业和消费者提供普惠性服务,同时,运营商可借此机会拓展经营模式。 此外,5G 网络运营商将承担生态建设驱动者的角色,与产业各方共同构建 5G 生态,实现共享发展。

中国移动:截至 2020 年 11 月初,中国移动已经开通 38.5 万个 5G SA 基站。在我国 337 个地级市以上城区、700 多个县市级城区等,中国移动已 经实现了 5G 网络覆盖。如今,中国移动已经建成全球最大规模的 5G SA 基 站,实现对我国近 30%人口的 5G 网络覆盖。同时,中国移动还建成了全球 规模最大的 5G SA 核心网,能同时支持 1 亿户个人用户、2000 万政企行业用 户在线使用。此外,为了推动 5G 场景应用,带动行业的智能化、数字化升 级,中国移动在工厂、矿山、港口等多个行业,提供端到端解决方案、典型 应用场景等。

中国电信:中国电信与中国联通共建共享 5G 网络,截止 2021 年 3 月 已开通 5G 基站近 40 万个。中国电信计划在 2021 年底累计开通 70 万座 5G 基站,5G 网络覆盖范围扩大到所有县城和部分乡镇,提升 5G 部署。在赋能 工业企业方面,中国电信与国家电网在山东建成国内最大规模 5G 智能电网 实验网,实现了配电自动化,助力电网泛在互联;联合海螺、华润、红狮、 万年青等建设 5G+智慧工厂,实现运行自动化、管理可视化、故障预控化; 与三一重工、山东重工达成战略合作,打造了 5G+设备数据采集分析、 5G+AGV、5G+机器视觉、5G+视频监控等一系列 5G 的应用场景。

中国联通:中国联通总体上 5G 网络建设目前采取的是与中国电信共建 共享 5G 基站模式。在智慧家庭领域,中国联通终端销量月增长超 40%,智 能音箱等品类甚至超过 70%;在大视频领域,在 5G 高清直播,VR 等领域, 中国联通携手 200 多家合作伙伴在内容、渠道等方面开展合作;在泛智能终 端领域,中国联通将打造 5G+IoT 生态,目前中国联通在个人、行业、智慧 家庭等领域的泛智能终端销量超 300 万台,销售额超 10 亿元。

3.2.3 无线通信模组:国内厂商占据半壁江山,龙头优势进一步扩大

无线模组是将芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上,提供标 准接口,为各类终端实现通信或定位功能的模块。无线模组按功能可分为“通 信模组”与“定位模组”。通信模组包括蜂窝类通信模组(2/3/4/5G/NB-IoT 等) 和非蜂窝类通信模组(WiFi/蓝牙/LoRa 等);定位模组主要是 GNSS 模组,包括 GPS 模组、北斗模组等。无线通信模组使各类终端设备具备联网信息传输能 力,是智能终端接入物联网的信息入口,连接物联网感知层和网络层的关键 环节。

西落东升,市场向中国市场转移。就出货量来看,近年来全球市场中, 传统厂商 Sierra、Telit、Ublox 份额有所下滑。中国厂商主要有移远通信、日 海智能、广和通和有方科技以及中兴物联等。前两大厂商均为中国企业,2019 年出货量全球占比达到 46%。从收入来看,2019 年国内行业龙头移远通信无 线模组业务收入41.3亿元,广和通营业收入18.8亿元,近年增速均高于同业, 龙头化趋势延续。海外模组厂商受费用率高拖累,而国内厂商受益于工程师 红利,平均净利率常年高于国外厂商。重点公司有移远通信、广和通、美格 智能、高新兴、有方科技、日海智能等。

物联网深度报告:5G+鸿蒙,物联网万亿市场即将启动

模组市场处于繁荣成长阶段,预计在 5G 物联网时代,国内厂商有望实 现量价齐升。从价来看,在物联网时代,随着客户需求更加多元化,对无线 模组的复杂度要求更高,且 5G 模组需求更大,模组价值量提升;从量来看, 一方面模组市场向中国市场转移,国内厂商市占率不断抬升,另一方面,物 联网时代下游市场扩容,很多传统终端开始搭载无线模组或智能模组,且有 智慧城市、智能安防、智能穿戴等应用场景不断拓宽,也使得下游对模组的 需求快速增长。

模组市场集中度明显提升,龙头集中趋势延续,主要有三个方面原因。 首先,5G 技术的研发以及产品专业度复杂度的提升,提高了对通信模组厂商 的要求。其次,下游大型厂商一般对于供应商有严格的准入制度,相比于小 型通信模组厂商,更加信任大厂商。

此外,大型厂商具备规模优势,在研发 能力、客户资源、风险控制、成本控制等方面优于中小型厂商。 据智研咨询发布报告数据,预计 2023 年全球物联网蜂窝通信模组出货 量将增长到 12.50 亿片,目前车联网、智能建筑领域通信模组出货量相对较 大,未来五年消费物联网、工业物联网和公共基础设施领域出货量有望实现 快速增长。

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3.3 平台管理层:通过合作、并购,机器学习和人工智能做大做强

平台管理层承上启下,是物联网产业链的核心。物联网平台主要分为四 类:设备管理平台 DMP、连接管理平台 CMP、应用使能平台 AEP、业务分 析平台 BAP,分别侧重物联网平台层终端管理、联接管理、应用支持、业务 分析等主要功能。

物联网涉及各个行业万事万物,物联网平台也有通用性平台和行业类平台,行业类平台如工业物联网平台、车联网平台、电力物联网平台等。

通用物联网平台多诞生于具有资源背景的云基础设施服务商,比如微软 Azure、阿里云、腾讯云、华为云、青云 QingCloud 等公司的物联网平台。 通用平台为下游客户提供 IaaS 或 PaaS 服务,多按照设备连接数量、设备连 接时长、消息数量、消息流量进行收费,并在完成设备接入的基础上,增加 客户对云服务、人工智能、安全服务等资源产品的消耗。目前通用平台不仅 有运营商、云计算公司、互联网巨头等参与方,物联网第三方创新型公司亦 看到了行业机遇,也积极投身于物联网平台的开发,提供物联网解决方法, 这其中以涂鸦智能、异方科技、安信科创为代表。

2014 年,物联网 PaaS 平台公司涂鸦智能成立,面向下游企业提供物联 网云平台服务,传统硬件厂商只需要在产品中植入涂鸦联网模块就可以让硬 件迅速实现联网及智能化,并且涂鸦提供可以接入天猫精灵、Amazon Echo、 Google Home 语音平台的技术,满足不同市场不同用户的需求。截至 2020 年 12 月 31 日,涂鸦 IoT 开发平台累计有超过 26.2 万注册开发者,日语音 AI 交 互超 1.22 亿次,每日设备请求次数 840 亿次,Powered by Tuya 赋能超 25.2 万设备 SKUs,产品和服务覆盖超过 220 个国家和地区,辐射全球超 10 万个 线上和线下销售渠道。涂鸦智能在技术、生态和渠道等层面的战略优势获得 了市场的支持,目前已有近 30 家世界 500 强企业成为涂鸦智能的深度合作伙 伴,包括施耐德、三星、中国电信、微软、亚马逊、谷歌和京东等。

对行业平台而言,各行业平台均有相应的侧重方向和市场前景,以工业 物联网平台为例。工业物联网是一个多元化整合、不同元素之间相互探索的 平台,能够将生产现场的各种传感器、控制器、数控机床等生产设备连接起 来。随着工业物联网的发展,连入工业物联网的智能设备将日趋多元化,网 络互连所产生的海量数据能够输送到全球任何一个地方。物联网强调的是将 生活和生产中一切硬件设备的连接;工业物联网是指在工业环境下,生产设 备和产品的连接。工业物联网将生产过程的每一个环节、设备变成数据终端, 全方位采集底层基础数据,并进行更深层面的数据分析与挖掘,从而提高效 率、优化运营。工业物联网的本质是让机器在没有人为干预的情况下彼此通 信。这使得更多的自动化解决方案采用了成群结队方式,从而提高机器的效 率和产品质量,产品更一致化。

根据 MarketsandMarkets 数据,预计 2023 年全球工业互联网平台市场规 模将达到 138 亿美元,相对于 2018 年的 33 亿美元,年均复合增长率达到 33%, 预计 2025 年全球工业互联网平台市场规模将近 200 亿美元。平台是工业互联 网的核心,平台处于规模化扩张的初级阶段,互联网企业、生产制造商、设 备制造商等纷纷布局,市场竞争格局尚未形成,发展潜力巨大。相关个股有 工业互联网用友网络、宝信软件,物联网 PaaS 平台涂鸦智能。

物联网深度报告:5G+鸿蒙,物联网万亿市场即将启动

3.4 终端应用层:重点关注智能控制器和物联网终端

终端应用层:智能硬件

智能硬件是指具备信息采集、处理和连接能力,并可实现智能感知、 交互、大数据服务等功能的新兴互联网终端产品,是“互联网+”人工智能的 重要载体。

新一代信息技术正加速与个人穿戴、交通出行、医疗健康、生产制造等 领域集成融合,2019 年我国智能硬件终端行业进入高速发展阶段 ,以小米、 华为为代表的行业大厂凭借自身软件开发能力、用户基数以及完善的产业链 多重优势,其各自运营的生态大局已初具规模。智能硬件终端的领域包含的 范围甚广,在智能家居设备、智能机器人、智能车载设备、智能医疗设备、 智能可穿戴设备、智能大屏设备、智能安防设备等细分场景领域都有落地和 应用,典型厂商有石头科技、极米科技、九号智能等。

终端应用层:软件及解决方案

终端应用层的软件及解决方案涵盖电力物联网、车联网、工业物联网等 众多领域。

车联网(V2X)是物联网在汽车行业的应用,是指车与外界的信息交互, 包括车与人(V2P)、车与车(V2V)、车与路(V2R)、车与基础设施(V2I) 等全方位网络连接的综合通信服务。5G 带来的技术突破将使车联网由 LTE 时代迈入 5G 时代,有望实现高级复杂的车联网业务,如提供传感器信息共 享、无信号灯协作式通行、汽车支付、动态驾驶共享、自动驾驶辅助等业务。

据预测,车联网是物联网高速领域内行业成熟度最高并且连接数量最多 的领域。工信部明确规划,2020 年车联网要走向规模商用。预计 2020 年, 车联网连接数量将达到 6000 万规模。发改委预计,2025 年,中国车联网汽 车数量有望达到 2800 万辆。

工业互联网在 2012 年由 GE(通用电气)首次提出,被普遍看作是“第 四次工业革命”。德国工业 4.0 和中国制造相关规划都指出:未来工业发展的 趋势是智能制造,而工业互联网是实现智能制造的基础。根据高通报告,2035 年之前 5G 将会在全球范围内带来 12 万亿美元的产出,而其中 40%都将来自 工业互联网相关的应用。

连接问题是阻碍工业制造业数字化转型的大问题,现在,5G 的技术突 破将连接、安全和集中计算的能力带给工业,助推工业互联网爆发。

“泛在电力物联网”的本质上就是一个“物联网”。“泛在”即“无处不 在”,电力物联网,就是把电力系统里的各种设备,电力企业,用户相连形成 的一个网。整个产业链可以简单概括为:“云-网-边-端-芯”,即终端信息收集 器(传感器、RFID 等)、边缘计算、通信网、云平台、人工智能。其中,“管” 是“端”和“云”之间的数据传输通道。

无论是车联网、工业互联网还是泛在电力物联网或者其他终端场景,随 着 5G 基础设施的完善,接入物联网的终端硬件越来越多,相对应的软件应 用层需求也会逐渐产生,软件的需求多种多样,空间广阔,且可能衍生出新 的商业模式,未来可以支撑众多厂商在此长期成长。

终端应用层:物联网终端

物联网终端主要应用于交通、电力、农业等下游应用领域,起到连接、 管理等各类作用,具有碎片化特点。需求的多样化催生了众多物联网终端企 业,市场集中度较低,主要厂商有移为通信、CalAmp、Enfora、PowerFleet 等。以移为通信为例,其物联网终端设备产品应用于车辆管理、移动物品管 理、个人追踪通讯以及动物溯源管理四大领域。车辆管理、移动物品管理、 个人追踪通讯领域产品,主要应用 M2M 技术,通过嵌入车队车辆、物品, 或置于自然人身上,采集相关数据信息(如位置信息、驾驶习惯、温度信息、 湿度信息等),通过通信网络,将数据信息传送至物联网服务商服务器,物联 网信息需求客户通过终端登录平台软件,分析相关数据信息,实现精细化管 理或者提供个人安全服务。动物溯源管理领域产品,主要应用 RFID 技术, 将储存动物信息(种类、出生日期、饲养模式及饲料配比、检疫等信息)的 标签置于动物身上,通过读写设备写入或读取信息,并上传至管理平台进行 分析,实现对动物制品生产全周期溯源管理。

终端应用层:智能控制器

智能控制器是智能终端设备的“大脑”,是有控制需求终端的核心部件, 广泛应用于汽车电子、家用电器、电动工具及工业控制、智能建筑与家居、 医疗设备等众多领域。

物联网深度报告:5G+鸿蒙,物联网万亿市场即将启动

中国增速远超全球市场,物联网带动智能控制器量价双升。Frost&Sullivan 数据显示,2019 年,全球智能控制器市场规模达到 15462 亿 美元,同比增长 7.1%。中国智能控制器市场规模从 15 年的 11695 亿元增长至 2019 年的 21548 亿元,年复合增长率达 16.5% ,增速远超全球市场。其 中,汽车电子、家用电器和电动工具及工业设备是智能控制器的主要应用领 域,这三大行业合计占据整个智能控制器过半市场。

物联网深度报告:5G+鸿蒙,物联网万亿市场即将启动

从价的角度看,随着物联网时代的到来,智能控制器需要集成的功能越 来越多,包括通信、传感、检测等各类功能可能都需要被集成,因此,智能 传感器的价值量越来越高。

从量的角度看,当前智能控制器部分高端市场由国外企业主导,随着中 国物联网时代的加速到来,国际市场向中国转移趋势明显。国内供应商技术 实力不断提升,交付速度快,且有产业集群及工程师红利优势,均加速了市 场转移的趋势,国产厂商有望借此机会实现弯道超车,大幅提升份额。其次, 物联网时代到来,下游产生了众多新的应用场景和需求,如各类机器人、智 慧农业等领域对智能控制器的需求都将提升。最后,随着智能控制器专业化 程度越来越高,原来采取自研的整机厂商将智能控制器外包出来给第三方厂 商,第三方厂商所面对的市场规模进一步扩大。

在复杂度专业度提升、客户准入机制要求、规模效应等因素影响下,控 制器技术创新和供应链资质壁垒变高,龙头厂商受益,行业呈现龙头集中趋 势。国内份额向头部企业集中,近两年头部企业的增速优于同行其他企业。

物联网深度报告:5G+鸿蒙,物联网万亿市场即将启动

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精选报告来源:【未来智库官网】。

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