(报告出品方/作者:国盛证券,黄瀚、宋嘉吉)
1.5G—物联网核心催化剂
5G时代最大特征是万物互联。3G、4G成就了移动互联网,而5G的三大特性直指物联网,低延时和广连接有利于海量机器的互联,万物互联将在5G时代成为现实。物联网是5G时代发展最迅速、市场空间足够大且最为重要的方向之一。
运营商重视物联网发展,三大运营商物联网连接数持续高增长。5G时代B端应用是运营商的重要发力方向,有望为运营商带来全新的商业模式,打开新上升空间,三大运营商对物联网均保持高度重视,积极推动物联网发展。年三大运营商物联网连接数超过12.3亿,同比增长62%,其中中国移动连接数达到8.84亿。距离10亿仅一步之遥。从收入上看,物联网业务收入持续高增长。年中国移动物联网业务实现88.45亿营收,同比增长17.5%,中国联通物联网业务实现30.4亿元营收,同比增长45.7%。运营商的支持将有利于整个物联网产业的持续发展。
1.1物联网爆发第一大动因:供给端—覆盖:网络逐步完善
5G建设全面提速,行业应用加速落地,物联网迎来加速发展期。随着我国5G建设全面提速,5GR16标准的冻结以及NB-Iot技术被纳入5G范围,整个5G行业应用正式进入加速落地期,物联网迎来加速发展期。从需求端来看,工业互联网、车联网、智慧城市、智慧农业、智能家居等场景需求已经出现,部分场景已初步完成市场教育阶段,将迎来大规模的扩张期。根据中商产业研究的数据,年中国物联网产业规模有望超过2.2万亿元,同比增长25%,整个物联网行业景气度高,年物联网产业将进入加速发展期。
工信部明确新增物联网设备不再使用2G/3G网络,产业升级大趋势明显。今年5月,工信部办公厅发布了《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》,推动新型物联网建设,引导新增物联网终端不再使用2G/3G网络要求,其总体目标是推动2G/3G物联网业务迁移转网,建立NB-IoT(窄带物联网)、4G(含LTE-Cat1,即速率类别1的4G网络)和5G协同发展的移动物联网综合生态体系,在深化4G网络覆盖、加快5G网络建设的基础上,以NB-IoT满足大部分低速率场景需求,以LTE-Cat1(以下简称Cat1)满足中等速率物联需求和话音需求,以5G技术满足更高速率、低时延联网需求。
作为新兴行业,物联网市场规模得到快速发展。
(1)连接数量上,根据Gartner的预测,年全球物联网连接设备达到83.81亿台,预计年全球联网设备数量将达.12亿台。根据爱立信的统计,物联网连接数将3倍于移动互联网的增速,其中局域网链CAGR将保持18%的增长,广域网产业链(包括蜂窝和LPWA)CAGR将保持26%的增长。
(2)市场规模方面,根据IDC的预测,全球物联网市场规模将从年的亿美元增长到年的1.7万亿美元(CAGR17%)。Gartner预计,物联网终端市场规模将达到2.93万亿美元,保持年均25-30%的高速增长。
2.产业物联网——新时期物联网发展的“主阵地”
政策因素在生产性领域和智慧城市建设上效果显著。根据GSMAIntelligence预测,从年到年,产业物联网连接数将实现4.7倍的增长,消费物联网连接数将实现2.5倍的增长。根据信通院白皮书,很多行业在政府相关政策驱动下,形成了相关行业物联网的刚性需求,促成物联网在这些行业的快速落地,典型的包括智慧城市中各类公共事务和安全类应用。当前阶段,政策驱动的物联网应用落地快于企业自发的物联网应用需求,而消费者自发的物联网需求总体慢于企业的自发需求。
为何说5G会对物联网产生本质催化?
其实物联网的概念很早之前便有相关概念以及产品和项目落地,包括环境监测、智能家居等都有相应的物联网产品,但是物联网整体的连接规模却没有大规模的铺开。
尽管物联网应用早已出现,但很多物联网应用是给予蓝牙、WiFi、Zigbee等连接方式的,当前运营商发展的物联网也基本上都是窄带物联网,现有的2G、3G、4G网络并非为物联网而设计,运营商在物联网领域的差异化增值服务优势并不明显,导致物联网业务在主流运营商总收入中平均也只占有1%左右的份额。
所以整体物联网的规模在之前难以有质的变化,更多是以一个个小的局域网形式的物联网存在。而5G网络规模建设之后,其高带宽、低时延、广连接等特点将与物联网完美契合,将开启物联网规模化应用的窗口。
年5月,工信部办公厅正式发布《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》,首次正式提出2G/3G迁移转网,明确要求新增物联网终端不再使用2G/3G网络,并推动存量2G/3G物联网业务向NB-IoT/4G(Cat.1)/5G网络迁移。
而截止年3月底,国内三大运营商移动物联网连接数已达到12.3亿,然而其中大部分都是基于2G网络的连接。而国家推进的NB-IoT/4G(Cat.1)便是去替代原有2G/3G模组(在2G/3G退网的情况下)。以后的网络覆盖便主要基于4G/5G的覆盖,NB-IoT满足广覆盖的需求(低频),LTE/5G满足低延时的需求,4G(Cat.1)用LTE网络替代补足原有3G模组的场景。
2.1物联网爆发第二大动因:供给端—统一
以运营商和互联网巨头等产业巨头公司牵头推动物联网项目逐步落地,简化认证流程,让设备商专注产品,从供给端,帮助传统设备制造商提升智能化/网联化改造意愿。国内互联网公司和设备厂商在近年加速布局物联网产业,产业发展迅速。物联网行业目前仍属于新兴行业,-年间开始步入快速发展期,国内互联网公司和智能设备厂商,凭借其云平台优势、产品创新及销售模式创新等优势,率先进入物联网领域,传统家电厂商等也顺应行业发展趋势,进行智能化升级。
3.芯片——物联网连接根基渐深
于物联网的关键点在于实现“人与物”互联,采集信息、传输信息和处理信息都必须通过传感器、芯片的通讯功能与处理功能实现。为了达到智能化理念,传感器与芯片的性能成为了最终物联网建设质量的成败点,其核心作用不言而喻。
对应于最高平台应用层的需求,在大数据时代背景下,面对复杂多样的数据进行处理分析并完成反馈是实现客户管理需求的关键,因此处理芯片的海量信息处理的能力成为了物联网的重要突破点。
市场调研机构IDC预计,未来全球数据总量年增长率将维持在50%左右,到年,全球数据总量将达到40ZB。其中,我国数据量将达到8.6ZB,占全球的21%左右。
除了信息的海量性,物联网时代信息还具有多态性与异构性的特点。由于感知层的传感器、RFID系统存在多样性的特点,导致物联网数据不具有统一的特性,表现形式的不同,兼容问题凸显。因此,具备能够解决多态性与异构性,实现无差别信息传输的处理器成为物联网芯片处理能力基本要求。
目前,基本的物联网数据处理技术有:IPV6、中间件技术、云计算和超级计算机。面对未来海量数据的现实,芯片巨头英特尔拥有超过个客户,其中前7家云计算领域公司的芯片需求量占到了三分之一,这7家公司分别是谷歌、亚马逊、微软、Facebook、百度、阿里巴巴和腾讯。
芯片市场:入网增多,市场可期
随着设备入网增多,物联网市场规模扩大,处于上游核心地位的半导体市场规模也会增长数十倍。根据MarketsandMarkets最新的调查报告表明,物联网芯片市场将从年的45.8亿美元成长至年时达到.8亿美元。
对应于细分应用前景,随着个人智能设备日益普及,可穿戴设备应用预计将占据最大的市场,并刺激连接芯片与微控制器(MCU)市场。在物联网、智能驾驶的拉动下,32位MCU市场需求强劲。
4.物联网模组—规模效应,头部集中
无线通信模组是物联网感知层与网络层的重要连接枢纽。将基带、射频、定位芯片、PN型器件及阻容感元器件等材料集成于一块印刷电路板上的功能模块,通过标准化接口向终端设备提供服务。
通信模组分为蜂窝类模组和非蜂窝模组。蜂窝模组主要以2/3/4/5G以及LPWAN中的NBIoT和eMTC模组为主。非蜂窝类模组包括Wifi,蓝牙,ZigBee和LPWAN中的LoRa,Sigfox模组。历经数十年发展,国内公司逐步成为全球模组第一梯队厂商,逐渐建立起研发销售管理的全球化结构。
从全球蜂窝物联网模组市场份额数据来看,当前蜂窝物联网模组市场结构已相对集中,排名前6的模组厂商基本上占据了全球市场份额60%以上,其他大量厂商份额总计不足40%。
蜂窝物联网模组总出货量达到2.65亿片,其中主要以4G和NB-IoT模组为主。根据Counterpoint的数据,4GLTE模组贡献了蜂窝物联网模组出货量的一半份额,其中Cat.1模组快速增长是年的一个明显的特点,而NB-IoT依然保持稳定增长,基本贡献了1/3的出货量市场份额。
5G物联网模组占比还非常少,目前更多应用于CPE/路由器以及工业网关。但是5G模组价格实现下降,在最近的中国联通雁飞5G模组发布会上,以解决占终端成本60%左右的核心器件—模组成本过高的关键问题。
针对5G模组行业,联通数科物联网事业部首席产品官李凯介绍,年5G模组的全球需求量将超过万片/年,到年将超过万片/年。需求端,对5G需求也持续增长,未来中国和欧美市场将迎来5G模组出货量快速增长。
考虑到整个物联网模组的产业链格局:规模优势+渠道优势构筑行业护城河
物联网产业链上游主要是芯片、传感器等,下游为各个行业相关的物联网终端。物联网模组的材料成本大部分集中为芯片,以移远通信为例,-年芯片的原材料采购额占原材料采购额的比例为84.63%、82.33%。
由于物联网模组行业竞争激烈,低成本使得厂商的降价空间更大,在竞争中处于优势地位。所以大规模的厂商在芯片采购价格、生产规模效应等方面较小规模的厂商更具有成本优势。
芯片采购量大,对应采购价格上的优势明显。
4.1物联网爆发第三大动因:供给端—降价:上游成本急剧收缩,商用化提速
同时,物联网模组整体的价格不断下降,为整个物联网不断扩大商用规模提供了良好的基础。但同时,价格的不断下降也对芯片/模组等厂商的成本控制能力提出了更高的要求,由于下游客户对于产品性价比的重视,各个厂商之间的成本差异会直接部分兑现到订单份额上的差异。
连接数的量级不断突破,物联网的模组出货量也持续新高。每年的模组出货量复合增速也保持在20%左右。整个物联网模组在5G时代迎来新一轮爆发。
4.2车载模组:汽车“四化”的基石
LTE制式成熟提供专网,市场空间上千亿。车联网产品存在前装与后装之分,“前装车联网系统”由汽车制造商进行装配,核心部件为T-BOX控制单元,用于处理车辆传感器数据,控制和跟踪汽车状态;“后装车联网”产品主要为后期加装的车载终端,能够获取实时车辆数据,并接入云平台进行数据处理,实现车辆风险监控、驾驶员行为分析、道路交通调度等功能。依托现有LTE基站搭建的LTE-V专网,为汽车数据对外传输提供了更高的带宽、更高的传输速率与更大的覆盖范围,促进车联网市场规模不断提升。根据中国产业信息网数据,预计年,中国车联网整体市场规模将达到亿元。
相比远程抄表、智慧家居、环境监测等,车联网是需求最迫切、市场空间最大的物联网应用场景。这里所说的车联网,是指以“安全、快捷”为核心价值的车际网。长期以来,资本市场理解的车联网是“Telematics”,即车载移动互联网,典型代表包括OnStar、Gbook、CarPlay等。
传统的车载智能终端以娱乐系统为主,与汽车驾驶的安全性相冲突,所以汽车厂商往往对车载智能终端的接受较为被动。而以V2X为核心的车际网