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        物聯網產業104頁深度研究報告:物聯網研究框架與投資機會分析

        [復制鏈接]
        貝鋪PUB   發表于 2022-1-13 21:38:42   查看: 331 帖子
        (報告出品方/作者:國信證券,馬成龍、付曉欽、陳彤
        一、物聯網是未來五年甚至十年的大賽道

        1.1 物聯網:下一代網絡

        網絡革命的本質是連接主體和連接方式的變化:第一代互聯網(PC互聯網)是計算機與計算機之間的聯網,主要媒介是固網寬帶;第二代互聯網, (移動互聯網),本質是人和人的聯網,載體為智能手機等可移動設備,連接方式也由固定線路向無線網絡發展。

        下一代信息互連的演進形式是什么?隨著人口紅利的逐漸消失,兩次信息革命的載體——PC和智能手機出貨量已逐漸見頂,社會進步呼喚新一代 網絡革命。人與物、物與物的萬物互聯,利用多種連接方式實現信息的主動或被動傳輸,即物聯網,將成為新一代網絡變革的方向。





        物聯網作為數字經濟的重要基礎設施之一,是傳統產業數字化轉型的重要手段,亦是實現經濟高質量發展的內燃機。數字經濟已成為各國推動經 濟復蘇的關鍵舉措,各國都將數字經濟戰略提升到國家高度。從2019年情況來看,德、英、美等領先國家數字經濟占GDP比重已突破60%,中國 距離領先國家仍有一定距離。

        物聯網技術可有效搜集各行各業的數據,提高社會生產部門的數字化程度,助推非結構化數據向結構化數據的升級,從而利用數據實現高效管 理、效率提升,是實現產業數字化的關鍵環節,是數字經濟的重要支撐。

        物聯網(Internet of things),是指利用各類信息識別設備(二維碼、RFID、傳感器、GPS、激光掃描等),把任何物品通過有線或無線傳輸協 議相連接,進行信息交互,以實現識別、定位、監控、控制和管理的一種網絡。物聯網的連接主體強調場景,即不同行業特定的物品。

        物聯網架構一般可分為四層:感知層、傳輸層、平臺層和應用層。

        物聯網利用豐富的連接技術,以實現不同場景的連接需求。物聯網技術主要有被動識別、短距有線、短距無線、長距無線四大類,RFID技術(被 動識別)的出現掀起第一次物聯網浪潮,但被動讀取的性質使其應用場景有限;Zigbee、WIFi、Lora等短距離無線組網技術的成熟,掀起第二次 物聯網浪潮。長遠看,蜂窩通信技術(4G/5G等長距無線)的不斷演進,將進一步推動物聯網的應用和升級。

        1.2 物聯網推動力:政策力

        早在2006年,國務院就提出要對傳感網進行戰略部署, 2010年物聯網被正式列為國家首批培育的七大戰略性新興產業之一。2019年,在科創板鼓勵的創新企業類別中,物聯網也榜上有名。2020年, 工信部進一步印發《關于深入推進移動物聯網全面發展的通知》,持續推進物聯網發展。

        傳感器成本不斷降低。傳感器是數據采集的入口,是感知物體及其所處狀態、環境各種信息數據的底層元器件。傳感器不斷向智能化、高精度、 集成化、小型化方向發展,推動全球傳感器平均單價持續走低,使智能設備的聯網部署成本大幅降低,從基礎設施層面推動物聯網發展。

        通信芯片成本不斷降低。一方面通信芯片的成本在不斷走低,另一方面,通信技術革新,適合物聯網應用的通信芯片持續迭代升級。

        設備處理器芯片成本不斷降低。為提高 IoT 設備的靈活性和便攜性,延長微型電池壽命,設備處理器芯片向低成本、低功耗、高性能方向發展。 在性能、成本、功耗、可靠性、生命周期以及適用范圍等方面優勢明顯的MCU等正被廣泛應用于功耗敏感的終端設備。通信網絡技術不斷成熟。5G通信協議標準專門針對海量機器類通信(mMTC)以及低時延、高可靠通信(uRLLC)場景進行設計。因此,5G技 術有望推動萬物互聯進入全新階段:“萬屏互聯”場景有望落地;5G可制成海量數據傳輸與處理,協助解決數據種類、數據量的極大增長難題; 5G低時延的網絡傳輸特性,將極大推動遠程控制類應用的興起,從而極大提升人機交互體驗。

        物聯網是否有價值,是產業能否爆發的核心。根據我們的觀察,物聯網的應用場景不斷豐富,并且從簡單的監控類應用向智能控制類應用升級, 其不再局限于遠程抄表等傳統場景,而是和各行各業結合,孕育出如車聯網、工業互聯網、遠程作業等高級應用,單個物品連接的價值正不斷放 大,物聯網的產業鏈能夠實現盈利閉環,產業活力提升。產業龍頭的投資和推廣是技術落地的關鍵。在工信部政策指引下,實體產業各方積極響應,共同推進物聯網發展,目前來看,運營商、電信設備 商、互聯網巨頭以及工業巨頭成為推動技術和應用推廣的四股合力。

        從網絡基礎設施建設到用戶補貼刺激應用,運營商在底層推動物聯網建設發展。自2016年以來,三大運營商均大力加碼物聯網網絡建設,并以終 端補貼的形式刺激用戶使用,在培養了用戶使用習慣后,開始通過升級網絡解決方案實現項目收入。

        物聯網已經成為運營商ICT戰略轉型的關鍵業務類型。目前,運營商已經完成了初期的網絡建設過程,基于物聯網應用的業務收入快速增長中, 2020年三大運營商物聯網業務收入合計實現約159億元,同比增長16%,物聯網業務已成為業務創新及轉型的重要抓手。

        設備商提供核心基礎設備和技術能力,包括物聯網操作系統、芯片、云平臺等,做好物聯網使能。包括華為、中興等在內的設備商,在物聯網業 務層面重視底層核心技術的積累,提供包括物聯網操作系統、各類芯片/模組、物聯網云平臺等物聯網基礎設施,如華為物聯網“1+2+1”戰略, 聚焦ICT基礎設施,中興則提供從芯到云的解決方案,創建終端應用使能平臺。

        互聯網廠商是推動消費物聯網 的重要力量。

        以小米為例,小米IoT 平臺是 小米面向消費類智能硬件領域 的開放合作平臺,生態開放, 提供設備間智能互聯的能力。

        阿里100億設備連接目標打造物聯網生態。2018年3月28日,阿里云總裁胡曉明宣布阿里巴巴將正式進軍IoT。胡曉明表示,IoT是阿里巴巴集團繼 電商、金融、物流、云計算之后的一條新的主賽道,并提出5年要完成100億設備連接的目標。據阿里云官微,目前阿里云IoT已連接智能設備覆 蓋200多個國家,119個品類,5000多個SKU,合作品牌多達500個,接入5000家企業,目標2021年實現10000家企業接入。

        工業巨頭是推動工業互 聯網的關鍵力量,其居 于自身的業務流程開發 出的解決方案,更具針 對性和實操性,是第三 方開發者難以比擬的。 如西方早期的工業4.0 均是由博世、西門子等 巨頭在推動,國內的三 一重工等是第一批推動 工業互聯網的巨頭,具 有示范效應。

        1.3 物聯網是未來五年甚至十年的大賽道

        萬物互聯正在進行,市場快速發展。根據GSMA數據,2019年全球物聯網連接數達到120億,預計2025年達到246億,年復合增速13%。據 Strategy Analytics,2019年全球物聯網產值達到6860億美元,2024年有望突破1.1萬億美元,CAGR達到10.7%。不同的主流咨詢機構口徑不同, 但對未來都給了很高的期待。根據我們的觀察,物聯網的發展速度有望超越大家的普遍預期,未來5年復合增速達到15%的水平,是增長最快的 硬件科技賽道之一。





        物聯網連接數至少是千億級別,是超越手機空間的更廣闊的市場。全球60億的人口量級,按照人均2部手機,也就是百億級別的存量市場,10億 級別的增量市場。而每個人在衣食住行等各類場景所接觸的需要聯網的物體,人均可達5~10個,是個千億級別的存量市場,并有望帶來百億級別 的增量市場。

        二、長坡厚雪,挖掘物聯網產業鏈投資機會 (感知層/傳輸層/平臺層/應用層)

        2.1.1 傳感器:數據搜集的基礎,應用廣泛

        傳感器是感知物品及其所處狀態、環境各種信息數據的底層元器件,是數據搜集環節的基礎和關鍵。但是不同場景往往只需要一種或幾種傳感 器,因此某一類傳感器不屬于必然受益環節。

        傳感器逐步走向智能化和集成化,MEMS即微機電系統(Micro-Electro-Mechanical Systems),利用集成電路制造技術和微機械加工技術,把微 傳感器、微執行器制造在一塊芯片上的微型集成系統,具有體積小、重量輕、功耗低、可靠性高、靈敏度高、易于集成等優點,正逐漸取代傳統 傳感器。

        傳感器的種類繁多、工藝差別較大,專業化分工帶來的規模效應不顯著,因此國際主流廠商以IDM為主。但在個別領域,亦出現了專門的設計、 代工、封測公司,具體的產業鏈及領先公司如下所示。

        MEMS器件市場空間廣闊:據Yole數據,2019年MEMS器件市場規模約115億美元,其中消費電子領域應用占60%;隨著物聯網等快速發展, 2025年市場空間可突破177億美元。

        國產替代潛力十足:目前,傳感器的主要供應商還是海外巨頭,排名前十的MEMS傳感器公司,全為海外公司。國內公司如歌爾股份、瑞聲科技 等,正從個別傳感器領域不斷突破,進入細分領域前列,國產替代空間巨大。

        歌爾股份精密零組件業務持續發展,折射物聯網浪潮下的MEMS器件機遇:歌爾精密零組件業務主要提供 MEMS 傳感器、微型麥克風、微型揚 聲器/受話器等產品,2020年實現收入122.05億元,同比增長14.93%。據Yole數據,2019年全球MEMS產業企業收入排名中歌爾股份位列第9 位,是唯一一家進入全球前十的中國企業,擬分拆歌爾微電子上市(子公司,從事MEMS麥克風、MEMS傳感器、微系統模組等相關產品),將 進一步加強公司MEMS布局。





        2.1.2 MCU :物聯網傳感節點的控制核心

        MCU(微控制器),是把CPU的頻率和規格做縮減,形成芯片級的計算機,用以對不同的電子終端實現控制功能。MCU分為4位、8位、32位及 64位等不同規格,32位及以上屬于高端產品。

        處理器單元或微控制器(MCU)物聯網系統的核心:物聯網系統的網絡拓撲由簡單的節點組成,這些節點收集并傳輸數據到中央控制器或網關, 實現數據處理和智能控制。目前,先進的IoT傳感器節點整合了傳感器功能,并使用8位或32位MCU來運行RF協議棧。 MCU下游應用廣泛,主要包含汽車電子(33%)、工業控制及醫療(25%)、計算機(23%)、消費電子(11%)等領域,汽車電子為最大的應 用領域。

        受益高端應用的發展,MCU市場規模穩定增長。據IC insights數據,目前32位及64位高端MCU已占市場份額的69%,預計2024年市場 規?蛇_224億美元,20-24年CAGR約6.41%。

        總體來看,MCU市場集中度高,高端MCU芯片被國外廠商占據,尤其是通用類MCU,龍頭廠商具有非常強的規模優勢,如德州儀器、NXP、 Microchip、Cypress等。

        我國企業也正在個別領域不斷突破壯大中,主要有中穎電子、兆易創新、靈動微電子、華大半導體等。針對具體的應用 場景,如智能家居、電力物聯網、工業互聯網等,開發適配的MCU,有望在固有競爭格局下彎道超車,可關注相應標的。

        受益物聯網高景氣MCU需求,中穎電子實現業績穩健增長:中穎電子是國內老牌的 MCU 設計公司,產品主要分為工業控制級別的 MCU 芯片和 OLED 顯示驅動芯片,其中MCU 芯片主要用于家電主控、鋰電池管理、電機控制、智能電表及物聯網領域。受益物聯網智能終端數增長,公司 連續多年保持營收正增長,過去 5 年利潤復合增速達 33%,工業控制類MCU芯片產品占營收比重達到 90%以上。

        2.1.3 智能控制器:智能終端的控制基礎,下游應用廣泛

        智能控制器是基于成熟的MCU或DSP,燒錄嵌入式軟件后的模組類產品,是智能終端設備的大腦,廣泛應用于各類智能終端中。在物聯網應用 中,智能控制器成為各類聯網終端遠程控制的基礎,有望受益物聯網的應用升級趨勢。

        據Frost&Sullivan預測,2021年中國智能控制器市場規模將突破2.7萬億元,2016-2021年CAGR約14.7%。從下游應用領域來看,智能控制器廣 泛應用于汽車電子、家用電器、電動工具、智能建筑、健康與護理等眾多領域。





        智能控制器市場較為分散,業內參與者主要包括海外大規模多元制造商(智能控制器僅為業務之一)、細分領域專業制造商以及各類中小廠商。

        智能控制器廠商主要通過購買上游核心芯片進行封裝和軟件設計,屬于中游環節,國內龍頭如拓邦股份、和而泰等,依靠工程師紅利和智能制造 能力,有望在細分領域內實現國產替代。

        公司是國內老牌智能控制器供應商,近5年收入復合增速25%,其智能控制器面向家電、 工具、 工業和鋰電四大行業,2020年實現營業收入 46.14億元,同比增長44.3%。

        2.1.4 感知層小結

        感知層主要包括各類底層元器件,如傳感器、控制芯片(MCU)、智能控制器等,主要的功能是實現物端智能以及提取物品本身的信息。視頻監 控、圖像識別等亦屬于廣義的感知層,本文暫不做進一步分析。此外,RFID和二維碼屬于被動讀取技術,屬于第一代物聯網技術,本文亦沒有詳 細闡述。

        總體來看,物聯網連接增長對感知層器件的需求有明顯拉動作用,市場空間較大。目前海外龍頭市場影響力較大,國內企業迎來國產替代機遇。

        傳感器:種類繁多,應用較為分散,沒有一類必然需要配備的產品,需要具體場景具體分析,投資的普適性較弱。

        MCU:應用的普適性較強,屬于必然受益環節。國產化率低,有待重點突破。

        智能控制器:基于MCU的中游環節,國產替代已經開始。

        2.2.1 通信芯片:物聯網核心技術

        通信芯片這里主要指基帶芯片,實現通信信號的調制,是無線通信網絡的最核心環節,技術壁壘最高。以蜂窩芯片為例,能夠提供4G基帶芯片的 主要有高通、英特爾、華為、中興、ASR、GCT等,目前高通、華為海思、三星在5G芯片領域較為領先,MTK、ASR等能夠跟隨。 物聯網連接數的增長直接推動基帶芯片需求的增加,基帶芯片屬于必然受益環節;此外,物聯網連接方式逐漸向NB-Iot/4g(cat.1)/5g等網絡遷移, NB-Iot、5G等制式的芯片出貨量迎來快速增長。 不同通信制式的芯片技術難度不同,其中,蜂窩>WiFi>藍牙等。

        目前,在各個領域,都有國產公司不斷突破,技術較為簡單的領域已有細分全球 龍頭跑出,如WiFi芯片的樂鑫科技、博通集成,藍牙領域的泰凌微電子,全球份額都已經較高。而技術壁壘最高的蜂窩領域,有賴于華為、中興 等企業的進一步突破。

        翱捷科技(ASR)是國內極少數同時擁有全制式蜂窩基帶芯片(2G-5G)及多協議非蜂窩物聯網芯片(WiFi、LoRa、藍牙、GNSS)研發設計 實力的公司。根據Strategy Analytics統計數據,2019年全球蜂窩基帶芯片市場規模達到1300億元,在國產替代背景下,翱捷科技逐步突圍, 2019年實現3.98億元營收,2020年有望超越10億,是國產蜂窩基帶的新星。

        2.2.2 通信模組:信息傳輸媒介,必由環節

        每一個聯網的終端,都需要借助通信模組這一媒介傳輸數據,通信模組與物聯網連接數存在一一對應關系。在物聯網連接技術升級和連接需求不 斷擴大的背景下,物聯網無線通信模組正處于行業繁榮期。

        從產業鏈環節來看,通信模組上游主要為基帶芯片、存儲芯片、射頻芯片等核心器件,下游為碎片化的物聯網應用,模組屬于中游環節。通信模組已處在爆發中:蜂窩通信模組過去幾年的全球出貨量以復合20%以上的速度快速增長,2019年底出貨量達到了2.65億;WiFi和藍牙的全 球模組出貨量亦快速增長,2019年WiFi MCU大約出貨在2億顆,藍牙為42億顆。

        通信模組是較為簡單的產業鏈環節,中國廠商已經實現了突破和國產替代,逐步達到在全球占主導地位的水平。

        以蜂窩為例,據Counterpoint,20Q2國內廠商移遠通信、日海智能、廣和通出貨量已位居世界前三,合計市場份額達到52%。移遠通信是物聯網模組全球龍頭:公司產品體系全面,囊括2G-5G蜂窩模塊、WiFi模塊、NB-IoT模塊、GNSS模塊等,經銷/直銷體系完善,近年 來快速成長,已成為全球龍頭,據Berg Insight數據顯示,2019年公司蜂窩模塊出貨量位居世界第一。2020年前三季度,公司實現營業收入43.1 億元,據公司業績預告,2020全年實現凈利潤2.29-2.59億元,同比增長55.00%到75.00%。

        2.2.3 傳輸層小結

        傳輸層主要指通信網絡、幫助終端接入網絡的通信模組及其核心部件通信芯片,由于傳輸層是不同終端入網的基礎,屬于必然受益環節。由運營 商主導的通信網絡建設在本文暫不討論,主要分析聯網的終端所需要的模組及芯片。

        通信芯片:是技術壁壘最高的領域,尤其是蜂窩芯片,話語權依然在高通手中。國內企業在高端領域正加速追趕,在技術難度較低領域已有突 破,國產替代機會巨大。

        通信模組:通信模組與物聯網連接數存在一一對應的必然關系,在應用大發展背景下,市場景氣度極高。該產業鏈環節依靠工程師紅利和規模效 應,已經完成了全球主導,并有全球龍頭跑出。

        2.3 物聯網平臺:物聯網系統核心樞紐,產業巨頭必爭之地

        物聯網PaaS平臺在產業鏈中處于核心樞紐的環節。其搭建在底層云計算資源之上,共同提供開放的云服務,允許各類應用在其上開發、部署和運 營。同時,對所有接入物聯網的終端設備和底層硬件進行連接管理和監控。從功能角度看,其包含了物聯網AEP(應用使能)、DMP(設備管 理)、CMP(連接管理)以及BAP(業務分析)。由于各類應用部署在物聯網云平臺上,意味著用戶側數據也在平臺上沉淀,因此其是物聯網應 用以及增值服務提供的基礎,潛在價值巨大,是各個產業巨頭的必爭之地。

        物聯網PaaS可廣泛用于物聯網各下游應用領域,如智能家居(燈、大家電、小家電等)、智慧工業、教育等。

        據CIC統計,2019年物聯網PaaS市場規模約為722億美元,預計從2019年到2024年,整個物聯網PaaS市場規模將以18.9%的復合年增長率快速 擴大,達到1717億美元。物聯網云平臺需要擁有足夠強大的軟件實力和云計算服務能力以及適配的物聯網生態,因此主要由各大互聯網或云服務巨頭提供,如AWS IoT、 阿里云IoT、小米IoT開發者平臺等。除了提供最底層PaaS能力的巨頭云平臺服務商,運營商或通信設備商及工業龍頭從產業鏈上下游向云平臺延 伸;新興第三方平臺公司(如涂鴉智能)以底層硬件(主要為模組)為突破口,實現市場拓展和增加平臺粘性。

        總體來看,龍頭廠商和領先第三方已經逐步建立生態圈層,平臺連接數等已有快速增長,占據先發優勢。物聯設備增長為SaaS鋪平了道路:據CIC數據,2019年物聯網SaaS關鍵的四大領域(智慧酒店、智慧長短租公寓、智慧社區及智慧辦公建筑) 市場規模已達228億美元。而據IDC數據顯示,2019年物聯網軟件支出已達1292億美元,預計到2024年將增長至2370億美元,復合年增長率為 12.9%。因此,在細分領域針對具體應用提供上層的SaaS服務成為物聯網云平臺發展的另一重要路徑選擇。

        涂鴉智能是物聯網云平臺先鋒企業,主營物聯網PaaS、智能設備分銷以及SaaS等其他服務:2020年,公司實現了快速增長,全年實現營收1.80 億美元,同比增長70%。物聯網PaaS業務以模組為突破口實現快速增長,2020年部署數量達1.17億臺,PaaS業務實現收入1.52億元,同比增長 98.6%。SaaS及其他增值服務成為未來增長引擎,2020年實現640億美元收入,同比增長214.2%。





        物聯網云平臺是搭建多方協作的橋梁,成為物聯網應用以及增值服務提供的基礎,潛在價值巨大。PaaS層用以獲客和數據留存,SaaS層用以變 現,完成盈利閉環。

        云平臺已成為物聯網龍頭必爭之地,行業競爭激烈;ヂ摼W廠商依靠2C的能力獲客,主要打造以家居為主要場景的消費物聯網平臺;運營商及通 信設備商幫助各行各業完成混合云搭建并賦能;工業龍頭根據自己的業務流程搭建特色的工業互聯網平臺;新興第三方平臺公司,如涂鴉智能、 云智易等主要選擇某一細分領域深耕,依靠行業理解打造定制化物聯網平臺。獨立第三方物聯網云平臺公司投資機會值得重點關注。

        2.4 應用層:物聯網應用百花齊放

        物聯網的實質是對傳統行業的改造賦能,因此根據對象的不同,可分為消費物聯網和產業物聯網,前者主要包括個人及家用物聯網,后者則包括 工業物聯網、商業物聯網、智慧城市以及智慧交通&車聯網等。

        消費先行,產業后至:過去智能家居等消費物聯網發展更為迅速,但隨著物聯網繼續發展,對產業的改造將成為物聯網的核心場景,產業物聯網 連接數將超過消費物聯網。





        2.4.1 個人物聯網:以用戶為中心的場景聯動

        個人物聯網是以個體用戶為中心,通過個人智能設備,按照約定協議,連接人、物與其它信息資源,滿足個人用戶高品質、便捷化生活需求的智 能服務系統。其中,典型的個人智能設備包括:智能可穿戴設備、手機/PC/平板、移動醫療健康產品等,主要覆蓋場景包括家庭場景、工作場 景、校園場景、外出場景、運動場景、健康場景、消費場景及娛樂場景。

        個人智能設備,尤其是智能可穿戴設備在過去幾年經歷了相當快的增長,其中TWS、智能手表/手環等爆品熱度持續不減,據Canalys,2020年 TWS出貨接近2.6億臺,可穿戴手表出貨1.85億臺。

        2.4.2 家用物聯網:以住宅為平臺,家居設備智能化

        家用物聯網的主體是智能家居,即以住宅為平臺,綜合利用物聯網、云邊計算、人工智能等技術,實現家庭環境管理、安全防衛、信息交流、消 費服務、影音娛樂與家居生活有機結合,形成高效化、智能化的住宅設備集成管理系統。

        智能家居的品類正在不斷擴張,目前主要包括智能音箱、智能家電、智能安防、智能影音娛樂、智能照明、智能中控、智能能源管理等。

        受疫情影響,2020年智能家居市場無論是出貨量還是市場規模增速均有明顯下滑,但長期趨勢不變,據Statista預計,2025年全球智能家居市場 規?沙1750億美元,其中智能家電占比最大(38%),市場規模約675億美元。

        中國市場智能家居滲透仍有較大潛力,2020年滲透率僅為12.6%,處于早期采用階段。隨著滲透加速,預計未來五年復合增長率可達13%,2025 年市場規模突破335億美元。

        采用前裝形式部署能夠賦予家用物聯網系統高度的一致化體驗,但相較于后裝形式,采用前裝的方式進行家用物聯網部署投入更高、周期更長, 前裝銷售收入的確認存在一定的滯后性,發展整體晚于后裝市場。因此,目前國內前裝市場主要針對中高端客戶,以精裝樓盤為例,國內精裝樓 盤智能家居的配置率逐步提高,部分產品(智能安防、智能門鎖)已突破60%。整體市場來看,2019年國內前裝市場規模達到25.8億元,未來將 保持30-50%的增速,預計2022年市場規?赏黄77億元。





        手機xAIOT戰略打造領先生態:小米作為AIOT領域的領跑者,其家居終端過去幾年經歷了高速增長。2020年,小米實現營業收入2459億元,同 比+19.4%,其中IoT與生活消費產品占27%(674億元)。疫情背景下,公司20年IoT與生活消費產品逆勢增長,AIoT平臺已連接的IoT設備(不 包括智能手機及筆記本電腦)達到3.25億臺,同比+38%。

        2.4.3 工業物聯網:支撐智能制造的使能工業生態體系

        工業物聯網的本質是通過工業資源的網絡互聯、數據互通和系統互操作,實現制造原料的靈活配置、制造過程的按需執行、制造工藝的合理優化 和制造環境的快速適應,達到資源高效利用,是支撐智能制造的使能工業生態體系。典型的垂直場景包括制造、能源與電力、油氣、采礦、醫 療、農業及運輸等。

        據信通院《工業互聯網產業經濟發展報告(2020)》數據,預計2020年國內工業互聯網總體市場規模達到3.14萬億。工業物聯網本質是為垂直行 業提供使能升級,因此融合帶動是工業互聯網發展的關鍵動力,近年來工業互聯網對經濟社會各領域的疊加、倍增作用逐步顯現,2017-2020年 融合帶動部分占比從59.8%提升到79.2%。

        商業物聯網連接B端商戶經營者(包括零售門店、餐飲門店及本地生活門店)和最終消費者,提供智能化的產品和服務,旨在提升顧客消費體驗 和經營管理決策效率、實現供需精準匹配的智能服務系統,是連接消費需求側和供給側的橋梁和紐帶。

        由于交易結算、訂單履約環節是與消費者 消費行為直接關聯、生成數據資產的核心環節,因此智能交易終端(智能金融POS、收音機、手持非金融設備等)是核心商用終端。

        包括智能金融POS、智能收銀機和手持非金融設備在內的核心智能商用終端預計2020年合計市場規模約78億元,受疫情影響,同比下降約4%。 長期來看,隨著智能商用終端滲透率提高,整體市場規模仍將持續增長。

        2019年,中國商業物聯網整體市場規模為1161億元,占全球比例為17.7%,預計2020年因受到疫情影響,商戶收入將出現明顯下降,進而導致其 在硬軟件支出上的回落。在疫情好轉后商業物聯網將恢復增長,到2023年中國整體市場規模將達到1438億元。 Square(SQ.N)圍繞交易環節探索研發硬件、軟件產品,以滿足商戶在企業經營上的需求:公司主要業務包括交易費(支付抽傭)、軟件訂閱及 服務收費、硬件銷售及比特幣收入。2020年公司實現營收94.98億美元,同比+101.5%;其中商戶服務環節(包括交易費、軟件訂閱及服務收費 及硬件銷售收入)合計49.26億美元,同比+17.4%,實現疫情下的逆勢增長。





        2.4.5 智慧城市:物聯網助力智慧城市建設邁入新階段

        智慧城市是運用物聯網、云計算、大數據、空間地理信息集成等新一代信息技術,促進城市規劃、建設、管理和服務智慧化的新理念和新模式。 智慧城市的整體框架分為發展戰略層、技術實施層和目標效用層三大層次,即智慧城市是以城市的戰略定位、建設規劃、措施保障、組織合作為 指導規劃,通過“端- 邊- 網- 云- 智”的技術架構,實現管理高效、服務便民、產業發展、生態和諧的目標效用。

        我國智慧城市已進入爆發式增長期,2019年投資總規模約1.7萬億元,全國94%的省級城市、71%的地級市均已開展新型智慧城市頂層設計。據 中國智慧城市工作委員會統計,2019年全國智慧城市市場規模約10.5萬億元,預計2022年將達到25萬億元。

        智能燈桿在發展中已不局限于智能照明等基礎應用,隨著國家和地方加快推進“多桿合一”試點,智能燈桿已吸引包括互聯網、通信和安防等各 類企業的加入,部署數量快速增長,據Ofweek預測,2021年全國智能燈桿建設規?蛇_44460根,前景廣闊。

        水表方面,2019年起,家用智能水表開始規模升級,目前滲透率約為30%,未來向上的空間和增速較高。電表方面,國家電網目前包括控制器、 傳感器、智能電表、監測儀等在內的各類連接設備終端已經超過5億臺,公司計劃2025年超10億臺,2030年超20億臺。 總體來說,包括水、電、氣表在內,根據 IoT Analytics 預測數據,2018 年全球智能表計出貨量為1.32億臺,2018至2024年CAGR達7%,預計 2024年達到2.03億臺。





        寧水集團始終專注于水計量領域,智能表營收占比持續提升:公司水表產品線齊全,全方位覆蓋智能/機械水表、大口徑/小口徑水表、熱水表、 特種水表,截至20Q3,公司實現營業收入10.62億元,同比+16.3%;智能水表快速發展,已成為公司主要收入來源,2019年占比達到52.7%,實 現營收7.23億元,同比+78.1%。

        2.4.6 車聯網:趨勢不可擋,最大的單體物聯網市場

        車聯網(Vehicle to Everything)是車與外界進行信息交換的一種通信方式,包括:車與車之間的直接通信(V2V);汽車與行人通信(V2P); 汽車與道路基礎設施通信(V2I);以及車輛通過移動網絡與云端進行通信(V2N)。

        車聯網可劃分為車載通信、智慧道路、車路協同三個領域。車載通信指幫助汽車配備通信能力、可實現車路信息協同;智慧道路是指將道路側配 備通信單元,以可實現路、車、云的通訊;車路協同是指綜合利用通信、融合感知、高精度定位、云計算技術等實現人車路之間的高效協同。 T-Box,即Telematics-Box,又稱 TCU(車聯網控制單元),指安裝在汽車上用于控制跟蹤汽車的嵌入式系統,包括 GPS 單元、移動通訊外部 接口電子處理單元、微控制器、移動通訊單元以及存儲器。通過與 CAN 總線通信, T-Box能夠獲取車輛核心數據,實現指令與信息的傳遞,以 及車輛遠程監控、遠程控制、安全監測和報警、遠程診斷等多種在線應用功能,可實現汽車與 TSP 服務商的互聯。隨著智能網聯汽車滲透加速,T-BOX市場規模持續增長:據中汽協,2020年全球T-BOX市場規模約260億元,2025年可突破700億元。

        國內市場方面,2020年T-BOX前裝裝配率約46.7%,對應前裝市場規模約36億元,總體市場規模約60億元;預計2023年配置率可達70%,對應 市場規模約200億元。未來,除了滿足傳統的車聯網應用要求外,T-BOX逐漸向網聯化控制器方向發展,實現車-云平臺、車-車、車-道路設施等各個交通參與方的實時 通信,是車輛實現智能網聯和政府實現智能交通的關鍵組成部分。而隨著C-V2X產業化步伐穩步推進,新一代的T-BOX產品除了需要包含更先進 的移動通信單元(4G/5G)、更高高精度的定位模塊等部件外,C-V2X通信單元也有望與T-BOX融合,組成功能升級的OBU。

        經測算國內車載單元 OBU 市場規模在 2025 年有望達到60億美元, 2020-2025年CAGR約160%。

        關鍵假設:根據《C-V2X產業化路徑和時間表研究白皮書》,2020年開始在新車前裝車載終端,2025達到50 %,存量市場假設2025年滲透率約 為5%;Frost & Sullivan及美國交通部預計C-V2X OBU價格約172美元/個。

        路側基礎設施即是在車聯網架構中鋪設于道路一側的通信支持基礎設施,包括路側單元(road side unit,RSU)、交通信號機、路側智能感知系 統(各類攝像頭、激光雷達、毫米波雷達等)、動態交通標識牌、電子車牌RFID(radio frequency identification,射頻識別)讀寫器、車位檢測 器、高精度定位地基增強站以及路側氣象感知站等相關設備。

        經測算國內路側單元RSU市場規模在 2025 年有望接近600億元, 2020-2025年CAGR約140%。

        關鍵假設:根據《C-V2X產業化路徑和時間表研究白皮書》,19-21年開始在車聯網示范區、先導區、特定園區規模部署路側設施, 至2025年在 典型城市、高速公路擴大覆蓋范圍,故假設2025年在主要城市、高速公路滲透率約60%;高速公路單側RSU覆蓋300m(基于杭甬高速200m覆蓋 估計),交叉路口需要2個RSU;RSU單價假設為5萬元/個。

        車輛高精度定位是實現智慧交通、自動駕駛的必要條件。定位信息是保證車聯網業務安全的基本要素之一, 3GPP中描述了一些重要的定位關鍵 指標,如定位精度、延遲、更新速率、功耗等。此外對于V2X服務,其定位存在一些特殊需求,例如連續性,可靠性和安全/隱私等。其中定位精 度是V2X定位服務中最基本的要求,在一些高級駕駛的業務服務中,例如自動駕駛、編隊行駛,穩定的厘米級定位是其安全可靠服務的必要保障。

        車輛高精確定位關鍵技術包括GNSS定位、傳感器與高精地圖匹配定位、蜂窩網定位及同步系統。GNSS或其差分補償RTK方案是最基本的定位 方法,但其應用場景僅限于室外環境;高成本、對環境的敏感性以及地圖的繪制和更新限制傳感器定位的普及;蜂窩網絡對于提高定位性能至關 重要,5G本身的定位能力,也為車輛高精度定位提供強有力的支撐。

        高精度定位通常與高精度地圖結合使用。V2X方案以車路協同協議信號解析技術為核心,結合智能地圖與高精度定位,實現行人、車輛、交通狀 況、路面條件、天氣等信息的車道級實時動態交互,賦予車輛感知超視距信息的能力,有效提高駕駛的安全性和汽車通行效率。

        高精度地圖產業有望快速發展。據蓋世汽車研究院預測,2025年國內高精地圖將近達到80億元,2026年將會出現快速增長,突破100億元。從競 爭格局來看,中國高精度地圖市場集中度較高,2019年前三名分別為百度、四維圖新和高德,CR3達68.9%。





        華測導航深耕高精度衛星定位導航(GNSS),技術領先:公司主營數據采集設備(占78%)和數據應用及解決方案(占22%)兩大業務,數據 采集設備主要包括高精度 GNSS 接收機、GIS 數據采集器、海洋測繪產品、三維激光產品、無人機測繪產品等;數據應用及解決方案主要包括位 移監測系統、農機自動導航系統、數字施工、精密定位服務系統等。根據公司業績快報,全年公司營業收入為 13.89 億元,同比增長 21.24%; 歸母凈利潤為 2.03 億元,同比增長 46.41%。

        2.4.7 應用層小結

        物聯網相對于互聯網應用領域更加多元,賦能場景百花齊放。各行各業均有望通過物聯網實現數字化升級。通過梳理,我們看到了眾多的物聯網 應用機會,相應也驗證了中上游產業鏈環節的巨大投資機會。 物聯網應用一旦爆發,會帶動相應終端和解決方案需求的快速增長,投資機會需要具體場景具體分析。

        從落地順序看,消費物聯網率先落地,智能可穿戴、智能家居等終端產品方興未艾,后續仍可期待爆款單品的出現,以及家居物聯網平臺的盈利 變現。產業物聯網包括工業物聯網、智慧城市、車聯網等即將爆發,是未來最具看點的IOT落地方向。

        本文只是選取了幾大類市場規模較大,前景廣闊的物聯網應用場景,對概念、市場規模進行了框架性的梳理,列出了投資機會的方向,對具體的 產業成長邏輯、爆發時點、產業鏈并沒有做進一步闡述。后續將通過系列報告對不同場景進行詳細分析.

        三、典型應用場景解析

        物聯網下游應用思考

        物聯網的本質是產業的聯網化、數字化,從而可以降低管理成本(替代人工),提升管控效率(加快作業效率),最終是提升體驗或產生效益。

        物聯網是抽象的概念,其與產業是具體如何結合的,利用物聯網改造升級后,是否節省了成本,或提升了效率?本章通過分析幾個場景的具體案 例,認為物聯網技術可切實(1)提高信息傳輸效率(2)降低能源(3)提升庫存周轉(4)降低人員成本(5)提高管理效率。

        3.1 工業物聯網——萬泰機電

        案例:研華科技物聯網PaaS平臺賦能萬泰機電生產車間改造

        緣由:工廠的核心痛點包括設備無法做稼動率管理、設備故障依賴人工上報、能源消耗異常無法分析及人工管理刀具導致的工時損耗及品質下 降。

        改造方案:①在車床/銑床等底層設備安裝數據采集模塊;②數據采集到邊緣計算,共享云端,實現從端到云的連接,并通過Wise-PaaS Dashboard呈現,實現數據的可視化;③ 基于可視化系統,協助管理人員有效管理設備狀態、稼動率、產能產量、單位成本、能源成本分析等。改造成效:經物聯網賦能改造后,機稼動率提升20%以上,信息傳遞提前3小時,預警信息提前1小時,能源使用量減少6%,減少15%因刀具異 常導致的不良品。

        總結分析:應用物聯網云平臺實現智能工廠改造,一方面,通過設備端改造,實現設備聯網和數據采集(硬件基礎),二是利用云平臺實現數據 匯總分析(邊緣計算+PaaS+SaaS) ,優化智能工廠制造流程,實現成本節約和效率提升。

        3.2 商業物聯網——Square

        案例:Square(SQ.N)圍繞交易環節探索研發硬件、軟件產品,滿足商戶在企業經營上的需求,提高商戶經營效率。

        緣由:傳統零售存在轉化率低,用戶粘性差,庫存管理困難等問題,導致門店坪效難以提高,利潤下降,成本上升,向新零售轉變的需求強烈。

        改造方案:Square為商戶提供硬件設施和軟件工具,圍繞交易打造支付生態平臺,提供商戶解決方案,打造賣家生態,構建新零售場景。 改造成效:通過Square的服務支持,商戶可實現人-貨-場的重構,即“人”:通過自動創建客戶檔案、全渠道客戶銷售歷史、客戶分組、建立 Square Loyalty programs等實現精準營銷,提高轉化率和復購率;“貨”:通過庫存異地轉移、庫存盤點工具、智能庫存預測、短缺商品自動采 購等實現商品庫銷情況分析,提高庫存周轉率;“場”:智能POS機等硬件產品加強消費體驗,提高坪效。

        總結分析:智慧零售的改造是通過利用物聯網龐大的數據流量,實現人、貨、場的三位一體的重構,實現消費場景的革新。

        3.3 智慧城市——南通市智慧社區

        案例:澎思科技智慧社區解決方案賦能南通市智慧社區項目

        緣由:南通市流動人口規模急劇膨脹,傳統“上門登記”難以有效管理且效率低下,難以及時跟進人員流動情況,社區治理難度大。

        改造方案:澎思科技通過加入邊緣側智能分析盒,實現端側設備(即出入口、路面公共區域及單元門三道防線的監控等設備)數據的匯總,通過 結構化的視頻人臉數據和居民身份信息、水電氣數據信息進行關聯分析,形成“一人一檔”、“一戶一檔”,并對接市局公安網,加強社區管理。

        改造成效:目前,南通市已接入小區超100個,視頻設備近300路,推薦登記信息14000余次。社區治理取得極大進步,智慧社區已輔助破案50余 起,人口漏登率從60%降至5%,基層民警上門登記工作量減少50%,節約資金超60%。

        總結分析:社區人員的流動性和復雜構成導致社區管理難度的提高,智慧社區利用物聯網技術,實現社區安防系統(門禁、監控等)的互聯互通 和數據聯網,實時監控環境,建立人員信息管控系統,解決動態人員管理和身份識別等問題,提高社區治理水平。

        3.4 車聯網——長沙智能網聯公交解決方案

        案例:希迪智駕(長沙智能駕駛研究院)智能網聯公交優先解決方案 緣由:公交運營效率直接影響城市居民的日常生活,也對城市交通是否通暢起著重要的作用。但公交車準點率差、綜合體驗差的問題較為普遍, 造成人們坐公交出行的意愿降低,導致道路擁堵加劇,而擁堵造成的碳排放又形成環境負擔。

        改造方案:公司在車輛端和道路端分別裝備智能網聯車載單元OBU和智能網聯路側單元RSU,并通過車路協同的低遲延和高精度定位技術,實現 公交車主動向交通信號燈發出優先通行的信號,路口的RSU收到公交車的駕駛意圖和乘客數量,結合相鄰的路口狀態,決定是否改變交叉路口信 號燈相位,優先放行公交車。同時,公交車尾屏可共享信號燈狀態信息,輔助其他車輛安全出行。

        改造成效:通過智能網聯公交優先解決方案,使公交車擁有V2X能 力,幫助公交車以最短時間完成首末站區間運行,提高通行效率; 除此以外,通過公交優先可以對城市通勤人員進行有效的引流,進 一步解決城市擁堵和碳排放的問題。目前希迪智駕的智能網聯公交 優先解決方案已經在長沙2000余量公交車上完成了部署。

        總結分析:車聯網通過聰明的車和智慧的路改造,打造人、車、路、 云平臺的全方位連接和信息交互,實現車路協同,對于城市交通出 行而言,可實現緩解交通環境擁堵、提高道路環境安全、優化系統 資源,打造智慧交通出行體系。

        詳見報告原文。



        (本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息,請參閱報告原文。)
        精選報告來源:【未來智庫官網】。
         鄭重聲明:本文僅代表作者個人觀點,與未來物聯網(wlit.cn)無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本站證實,對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,并請自行核實相關內容。
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