AIoT智能物联网发展分析.docx
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AIoT智能物联网发展分析
AIoT智能物联网发展分析
技术创新,变革未来
第一童:
万物互联时代开启投资新风口第二童:
政策、产业协力,物联网成为新蓝海
第三章:
物联网产业链完备,各环节发展特征迥异
第四童:
基础设施构建启动期、硬件制造是目前产业重心、场景应用层面前景广阔
第五童:
人工智能发展迅猛,投资空间巨大第六章:
总结
核心观点摘要
政策红利
应用
■
模组
■
芯片
NB-IOT
eMTC
Lora
ZigBee
SigFox
终端
时间窗口
5G
技术风口
AI
开启物联网投
资新风口
第一章:
万物互联时代开启投资新风口
>在风口消失、资本寒冬的“双失”市场影响下,各家投资机构都选择放缓了投资节奏。
>过去20年投资主趋势划分为2个阶段:
>第一:
互联网1・0阶段(PC时代),1999年前后随着IT技术的进步带动PC的普及,依托PC的髙增长,诞生像BAT等初代互联网公司:
>第二:
互联网2.0阶段(移动互联网时代)2010年前后随着通讯技术的发展和智能手机的普及,美团点评、今日头条、滴滴出行等移动互联网独角兽诞生。
>
>据淸科研究数据显示,2018年前11月中国股权投资市场共募集金额累汁接近1.15万亿,同比下降28.7%o
每一次互联网产业升级都是技术先行,这一次AIOT等多技术也将吹响互联网3.0-—万物智联时代的号角。
图1:
互联网阶段更迭图鉴
/物联
图2:
中国股权投资市场募集总额
■资金離冊(人航抵)—mm
资料來源:
淸科研尤院,东吴证券研究所5
诳料來源:
中国产业仁息网、信通院等.东吴讦养研究所
50.00%
物联网市场规模(亿元,左轴)—同比增速(缶右轴)
1.25G将至,投资风口将开启
图3:
2009-2017年中国物联网市场规模(亿元)
14,000.00
12,000.00
10,000.00
&000.00
6,000.00
4,000.00
2、000.00
0.00
资料來源:
Wind,东吴证券研尤所
图5:
2015-2020年中国人工智能产业规模(亿60.00%
50.00%
40.00%
30.00%
20.00%
10.00%
0.00%
20152016201720182019E2020E
市场规模(亿元.左轴)同比增速(%.右轴)
资料來源:
wind.东吴证券研究所(对沪深300收盘价进行归一化处理)
>我们回顾我国物联网市场与AI产业与牌照发放的时间点,在牌照发放后,产业市场呈现髙速增长阶段,同时对比沪深300股价变动情况,我们认为5G将至,将开启新一轮的投资风口。
1.3接棒移动互联网,物联网万亿级市场正在开启
>据中商产业研究院预测:
2020年市场规模预计达到2万多亿元。
>物联网在各行业的应用不断深化,催生新技术,有助丁•改造升级传统产业。
>根据中国产业信息网数据预测,2017年我国物联网连接数为15.35亿个,2020年将较2017年增长160.59%,达到40亿,其中蜂窝物联网10亿(占比约25%),较2017年增长203$。
蜂窝物联网已加速,15-17年连接净增分别为0・39亿、0・65亿.1.7亿。
图6:
2015-2020年中国物联网市场规模(亿元)
25000
20000
15000
10000
5000
图7:
我国物联网连接数预测(亿个)
资料來源:
中国产业信息网.东吴证券研尤所
0
>随着互联网的快速崛起,应用形式逐步多样,5G时期的高可靠、低时延、泛在连接,决定着物联网将引领第三次信息浪潮。
图&信息浪潮演进图
图6互联网发展历程
InUlIBM.WMicrosoft
连
吟台
»«(Email.FTP)
信息处理
有找
妬接入
raSSi
£
00#年代
全球互联网
P2P/Web2・0
ms
Cyber-PhysicalSyrtem
WWWI作平台
U2M
数据來源:
也子发烧友.东吴证券研处所数据來源:
元器件交易网.东吴证券研究所
图10:
9个主要的物联网应用领域及其预估的市场产值
a
VohictoA
Autonomousvehiclesand
conditorv-baMdrnAintoranco
S210B-740B
Homo
Choreautomation
andwcurity
S200B-350B
Offices
Securityand
energy
S7OB-1MJB
9settings
Cities
Pubachealth
andtransportation
S930B-1.7T
gaveusacross*sectorview
of•totolpotentialimpactof
$3.9trillion-11.1trillion
peryearin2025
Factories
Operationsard
eQjipmentoptimization
S.2T-3.7T
Outside
LogbilcsaiidnavigaUcri
S560B-B5OB
■
(J.;》
Retailenvironments
Auloniaiedctwckoul
S410B-1.2T
资料來源:
麦肯锡,东吴证券研处所
Human
Healthand
fitnxg
S170B-1.6T
Woritfiites
OperatorsoptimzfitkxV
hoahhandsafoty
S16OB-03OB
据麦肯锡预计各领域的应用场景及市场规模如下:
A1)汽车:
口动驾驶汽车与状态检修,约2,100-
7,400亿美元。
A2)城市:
公共健康与交通运输,约9,300亿-1.7兆美元。
A3)外部应用:
物流与导航,约5,600-8,500亿美
兀O
»4)个人:
健康与健身,约1,700亿-1.6兆美元。
>5)1作场所:
运营最佳化、健康与安全,约1,600-9,300亿美元。
>6)零售环境:
口动结帐,约4,100亿-1.2兆美元。
>7)1厂:
操作与设备最佳化,12亿-3.7兆美元。
A8)办公室:
安全与能源,约700-1,500亿美元。
»9)家庭:
家事口动化与家庭安全,约2,000-3,500亿美元。
第二章:
产业、政策协力,物联网成为新蓝海
2.1政策保驾,物联网产业上升到国家战略
>近儿年中国政府关于物联网产业政策持续不断,2015-2018年连续四年政府工作报告提到物联网,对物联产业的发展要求口径由“促进”转变为“加快”,产业迎来的政策红利加速期。
>2017年6月,工信部发布《关于全面推进移动物联网(NB-IoT)建设发展的通知》,要求基础电信企业要加大NB-IoT网络部署力度。
》预计到2020年,NB-IoT网络实现全国普遍覆盖和深度覆盖,基站规模达到150万个。
NB-IoT技术成为物联网产业的主流标准
图11:
近期互联网政策梳理
2016年9月
国务院
进一步发布《关于加快推进'壬朕网+政务服务”工作的指导意见》,炎出“创新应用互联网、物朕网、云计算和大数掲等技札加强统筹,注重实效,分级分类推进新型智葱城市建设,打造透明高效的服务型政府”
2017年3月
国务院
《2017年政府工作报告》•深入实施《申同制造2025》,加決大数据、云计算、物联网应月,
2017年6月
工信部
《工业和信息化部办公斤关于全固推进移动物联网建设发展通_知》建设广覆盖、大连接、低^聚移动物联网基期没施,发展机遇NB-IoT技术約应用,有助于推进网络强国和制造強国建设.
2018年2月
发改委
《2018年新一代信息基础设施建设工程拟支持项目老单》此次建设工程拟支持8个项目,其中三个为三大运营商的5G规模组网建谏及应用示范工程。
2018年12月
工信部
(〈车联网产业发展行动计划》发展车联网产业,有利于提升汽车网联化、智能化水平,实现自动驾驶发展智能交通,促进信息消党。
资料來源:
I:
信部等,东吴证券研究所
图12:
NB-IoT优势
数据來源:
电子发烧友.东吴证券研尤所
2.2.1NB-IoT技术成为物联网产业的主流标准
>核心技术自主可控,海量连接的理想方案:
低功耗广覆盖网络(LPWAN)将构成未来60%的物联网业务场景。
LPWANU前已经成型的技术规范有NB-IoT体系、LoRa体系和SigFox体系O
>其中,NB-IoT具有更强的自主可控性,产业链支持力量更大,发展空间巨大。
图13:
LPWAN成型的技术规范
协议
NB-IoT
LoRa
Sigfox
主导者
运营商主导
Semtech公司
Sigfox公司
卩成为5G标准一部分,NB-IoT技术发展注入新动力:
2018年3月3GFP协议中,eMTC/NB-IoT已经被认可为5G的一部分,并将与5G\R长时间共存,意味着NB-IoT将在5G时代扮演更加重要的角色。
支持公司
GSMA、全球领先运营商、主要设备厂商、垂直行业企业在内的全球超过300家移动通信产业巨臂以及垂直行业代表
联盟成员包括跨国电信运营商.设备制造商.系统集成商、传感器厂商、
0芯片厂商和创新创业企业等
与Sigfox网络运营商合作完成了6个国家的全国性部署,另外还有14个国家正在部署之中。
20年底计划是覆球0国家和地区。
2.2.2NB-IoT芯片模组价格具备竞争力,为大规模产业化奠定基础
图14:
LPWAN各种技术主导与支持建设情况
物联网WiFi芯片、方案价格(樊元)
A短期看模组成本:
目前NB-IoT的产业规模和成熟度■较LoRd晚,总体使用成本相对较高。
—■,长期看:
模组成本的决定因素在于出货量,NB-IoT
的模组成本有望达到甚至低于LoRa的模组成本
>根据华为在《NarrowBandIoTWideRangeofOpportunitiesWC2016》、中兴在《Pre5GBuildingtheBridgeto3G》等主流厂商产品规划看,未来NB-IoT芯片和模组价格于WIFI等主流的Low技术芯片和模组价格相差不大,价格方面具备竞争力,为大规模产业化奠定基础。
资料來源:
匸信部.东吴证券研尤所
图15:
华为NB-IoT技术发展趋势
图16:
中兴通WNB-IoT技术发展趋势
20dB(7倍M)
广/深£«
SuperCoverage
10年电池寿命
ED
低功耗
LowPower
$1终端芯片
低成本LowCost
50k终端/200kHz/J呕
大连接
MassiveConnections
CoverageConnection
Cost
AChipset
D$1.2
©Module
$540
Powerconsumption
lOyearsBanerylife
>XB-IoT核心协议冻结:
芯片在整个产业链中处于基础核心地位,也是标准的核心载体。
在NB-IoT芯片领域中,目前华为和高通研发进展最快,产品最为成熟。
具体来看:
>1、华为的芯片供应能力最强,其Boudical20在2017年6月底己实现大规模出货,月供应能力达百万片。
而升级版BoudicalSO在2018年大规模出货;
>2、高通物联网芯片世界领先,其MDM9206多模芯片同时支持NB-IoT/eMTC/GSM全球频段,这与美国优先发展eMTC技术标准是分不开的。
图17:
各芯片主流厂商均已具备量产能力
厂商
产品型号
特性
量产时间
锐迪科(RDA)
RDA8909
NB+GSM
17Q4
RDA8910
NB+eMTC
18H2
思宽
MonarchSX
NB+eMTC
18Q1
Nordic
Nrf91
NB+eMTC
18H2
GCT
GDM7243I
NB+eMTC
18Q1
Ajtair
ALT1250
NB+eMTC
17Q4
18H2
联发科
MT2625
NB
18H1
高通
MDM9206
NB+eMTC
18H1
中兴微电子
RoseFinch7100
NB
18H1
资料来源:
华为,东吴证券研处所
2.2.4电信运营商主导,覆盖突破,中国打造全球最大蜂窝物联网
>在国内,华为主导的NB-IoT标准发展较快、相对比较成熟,以运营商为主导的蜂窝技术更有短期大规模快速发展优势。
>三大运营商物联网布局加快己实施的工作,加速实现全国主要地区、热点地区连续覆盖和深度覆盖,助力业务快速上量。
政策
时间
要点
中国电信
2017年5月
宣布建成全球首个覆盖聂广的商用NB-IoT网络,实现31万个基站升级°
中国移动
2017年6月
工信盔允许中国移动在未获FDD牌韻情况下在GSM网络频段部署NB-IoT。
2017年8月
发布40万NB-IoT基站可研、设计扌召标公吿,预计工程费
395仏
2017年12月
完成约12万NB-IoT基站建设。
2018年4月
正式获工信部颁发FDD牌照,NB-IoT网络发展提速。
中国联通
2017年8月
牵头BAT及产业链上下游成立中国联通物联网产业联盟,联合社会资金成立100亿产业基金。
2018年4月
宣布到2018年5月份,NB-IoT基姑规模将超30万个,基本实现全国覆盖,
图18:
三大按运营商NB-IoT网络推进关犍爭件梳理
资料來源:
运营商官网,东吴证券研丸所
>工信部办公厅发布的《关于全面推进物联网建设的通知》要求,到2017年末,我国NB-IoT基站规模要达到40万个,NB-IoT的连接总数要超过2000万。
到2020年,NB-IoT基站规模要达到150万个,NB-IoT的连接总数要超过6亿,实现对于全国的普遍覆盖。
NB-IoT的技术优势是覆盖广、功耗低,而实现这两个訂标的关键在于终端芯片。
它是整个产业链的核心技术难点所在,它需要芯片厂商有深厚的技术积累和巨大的资源投入。
而芯片一旦达到成熟商用条件,则可以批量发货并对整个产业下游的应用创新起到巨大的推动作用。
图15芯片的产业链
资料來源:
前瞻产业研究院,东吴证券帀
图20:
各公司使用芯片厂商和型号情况
采用华为:
BoudicaI芯片的模:
组厂商及;模组型号I
移远通信
BC96
M5310
鸚廳©blox
NBO5-O1/NBO8-O1SARA-N201
ME3612
移远通信
LONG<>UNG'U
mslS
ZTEWehnk
高片组及型用芯模商组采通的厂榄号
SIM7000C
“的酗
CH££KZ!
NO
Neowoy有方
A9500
C1100
SLM150
ML350O
资料來源:
中国产业信息网.前瞻网等.东吴证券研尤所
资料來源:
物联网应用,东吴证券研究所
>LoRa是种专为依赖电池提供电力的无线设备所设计的低功耗广域网(LowPowerWideAreaNetwork,简称LPWAN)规范,它的u标在于满足物联网系统所需的长距离双向通讯,并简化装置的安装程序,让用户、开发者以及商业应用能掌握更高的自主性。
LoR且优势明显
延长电池寿命:
较低的数据速率延长了电池寿命和增加了网络的容量
低功耗,远距离传输:
LoRa基于Sub-GHz的频段使其更易以较低功耗远距离通信,可以使用电池供电或者其他能量收集的方式供电
易于建设部署:
最小的基础设施成本,免牌照的频段节点/终端成本低;使用网关/集中器扩展系统容量
图22:
LoRa网络架构
AtiyLinkNetwork
EndNodesGatewayServer
LoRn,BRFTCPIPSSL
LoRaWAN™LoRuWAN*
TCPIPSSLSecurePaytaad
>LoRd主要在全球免费频段运行(即非授权频段),包括433、868、915MHz等频段。
LoRa网络主要山终端(内置LoRd模块)、网关(这里以AnyLink举例)、服务器和云四部分组成,应用数据可双向传输。
>LoRa与NB-I0T作为适用于物联网快速发展的无线通信技术,专为低带宽、低功耗、远距离、大量连接的物联网应用而设计,是最有发展前景的两个低功耗广域网通信技术。
然而,LoRa和NB-I0T两种技术具有不同的技术和商业特性。
诳料來源:
物联网应用、华为.中兴等.东吴证券研究所
图24:
国内外LoRa网络部署加速
国外LoRa网络部署加速
美国网络运营商Senet已经在美国110个城市超过125000平方公里的而积搭建了LoRa试验网络,同时计划2017年在另外10个大型城市部署相关网络和服务。
美国Comcast公司计划在旧金山和费城试点智慧城市,与Semtech公司合作部署LoRa网络,提供B2B的应用。
DigitalCatapult组织将在伦敦建设LoRa网络,这个网络将免费提供给中小企业使用;DigitalCatapult将和BT(英国电信)合作在伦敦一些区域(主要是大学园区)去建设50个LoRa基站。
韩国SK通信与540个合作公司一起部署LoRa应用服务,主推的是与韩国农村社区公司合作的农业相关水位测量的项目,还有包括单车追踪系统和定位监视方案,贸易区分析方案,智能路灯控制方案等。
软银和AcTllity合作布建LoRa网路,广泛支持在日本的各种应用,包括年长者照护追踪、隧道状况监控、水表自动化等领域。
国内LoRa网络起跑
2016年1月28日,中兴通讯与Semtech签署协议成立中国LoRa应用联盟,将推动LoRa技术在各行业的创新应用。
金廷科技是全球首创采用LoRa技术的智能家居平台,发布了一系列YoSmart品牌产品,包括智能中心、智能温控器、智能插座和自动浇灌控制器。
深圳通感微电子有限公司做了不少相关LoRa的项目,例如可实时显示停车位分布状况的停车场监控系统、实现无线土壤检测的智能农业系统、防止盗猎的南非Kruaer国家公园犀牛保护项目。
第三章:
物联网产业链完备,各环节发展特征迥异
3.1物联网产业链
图25:
NB-IoT/LORA产业琏市场集中度
曲用
平台
運讯设•
芯片
资料來源:
前瞻产业研究院.东吴证券研尤所
图26:
蜂窝物联阳k链
上游感知中游传输下游应用
诳糾來源:
前聰网•东吴证券研尤所
,从产值规模及价值规模方面看,在NB-IOT产业链各个环节中,运营商集中度最高。
>从产业链的集中度情况看,山于\BToT标准是I1I3GPP联盟成员主导,其芯片、通信设备及网络运营、平台等环节竞争者不多,市场集中度均会超过50%以上。
模组、终端、应用等环节山于技术壁垒不高,市场集中度较低,产业参与者众多。
图27:
NB-IoT产业链产值分布
政企用户
55%
10%
■皱件/终端
■通信服务
■平台服务
■软件开发/系统築成/增值服务
资料來源:
前瞻网.CAICTD等.东吴证券研尤所
3.2硬件层面:
短期看连接数量红利,
长期看产业竞争要素
>蜂窝物联网连接数量快速增长:
2013年底,全球已签约移动业务的物联网终端为4亿台。
随着物联网愈发成为产业中心、再加上其他方面的改进(如配置、终端管理、服务支持和安全性等),在各种互联终端中,蜂窝物联网终端将增长最快,保守预计到2021年将全球蜂窝物联网终端数达到15亿台。
>物联网早期连接数量的快速增长,极大促进硬件感知层产业的发展:
底层硬件行业是物联网产业链上游,短期将充分受益于需求快速增长带来销售数量的增长,长期看通信芯片.模组及SIH卡等长尾细分领域将山于技术演进、需求离散等因素导致竞争格局变化。
3.3通信芯片:
从单芯片到解决方案演进
>NB-IoT芯片领域:
在NB-IoT阵营中,参与芯片研发的企业主要有高通、英特尔、华为海思、MTK、中星微、展讯、大唐等3GPP标准主要贡献方,另外,NB-IoT芯片对设计及工艺的要求相比较智能手机芯片要低,进入门槛不高,没法形成2-3家垄断大部分市场的局面,市场集中度会保持在50%。
>NB-IoT通信芯片的第一轮竞争即主体市场竞争,山于前期电信运营商的需求比较明确,主要针对远程抄表、智能停车等智慧城市领域,通信芯片相应的接口需求确定,通信芯片厂商之间比的是商用进程、成本等;第二轮竞争山于需求逐渐进入碎片化,底层芯片接口需求不明确,我们判断面向长尾市场NB-IoT芯片厂商竞争力主要来自于产功能集成性能、解决方案适配性等。
>未来NB-IoT芯片会囊括物联网模块九成的组件:
S0C等小型化封装技术在NB-IoT芯片中将发挥越来越重要的作用。
kA
•商用进程timetomarket(TTM)
•成本
第-阶段
kA
•碎片化市场的解决方案适配能力•产品功能集成性
图30:
NB-IoT通信芯片不同阶段关注虫点
数拯來源:
与非网.东吴证券研究所
图31:
NB-IoT通信芯片不同阶段关注重点
数据來源:
Sequans,东吴证券研究所
0aUb/Down
地区
厂商名称
主要产品
国内
Telit
通信模组、GNSS模组
SierraWireless
通信模组、GNSS模组
SiRF
GNSS模组
国外
华为
蜂窝通信模组
中兴物联
蜂窝通信模组
东信和平
NB-IoTffi信模组(定增)
移为通信
蜂窝通信模组、GNSS模组
移远通信
蜂窝通信模组、GNSS模组
广和通
蜂窝通信模组、GNSS模组
中移物联公司
蜂窝通信模组、GNSS模组
广和通
蜂窝通信模组、GNSS模组
资料來源:
wind、中国移动等.东吴证券研尤所
3.4模组:
电信运营商主导主流需求通用标准,长期竞争格局仍然激烈
>模组环节,我们判断未来NB-IoT模组的岀货量还是来自于原来拥有2G/3G/LTE模组厂商手中,再加上一些新的厂商陆续入局,故无法形成较高的市场第中度。
>在无线後紅方面,国外企业仍占据主导地位,包括Telit、SierraWireless等。
国内厂商也比较成熟,能够提供完整的产品及解决方案。
其中蜂窝物联网通信模组厂商包括:
华为、中兴物联、东信和平、移为通信等。
>山于模组厂商在技术方面没有很强的壁垒,产品同质化严重,长期看竞争格局仍然会很激烈,重点关注在高附加值应用等细分场景中有独特布局的公司。
>根据下游需求调研情况,中国移动等市场强势地位运营商将会面向NB-IoT主流市场需求制定模组标准,与芯片厂商、主流模组厂商详细定义通用接口标准,未来通过开放标准协议降低模组整体成本、促进产业规模化,重点关注与电信运营商有深度合作的公司,具备市场及渠道优势。
3.5SIM卡:
e-SIM卡需求旺盛,运营商短期仍是关键
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- AIoT 智能 联网 发展 分析