2021-07-03 10:57·未来智库
(报告出品方/作者:信达证券) 一、AIoT 两大核心驱动:技术路径演进+智能互联应用爆发AIoT 行业是我们坚定看好的长期确定性投资方向,“技术路径演进+智能互联应用爆发”为两大核心驱动因素,从技术路径来看,物联网高中低速率齐发力,为下游应用的发展奠定了坚实的网络基础,从智能互联应用的发展来看,以智能家居、智能安防、智能穿戴、智能网联汽车等为代表的 AIoT 新应用有望相继爆发,AIoT 长期发展具备“高确定性+高成长性”: 1)技术路径演进:物联网在技术路线上,高中低速均迎来转折点,将加速行业的发展。高速率层面,4G 升级为 5G,高速率、低延时、广连接三大特性较 4G 更好适配 AIoT 行业发展;中低速率层面,NB/Cat 1 取代 2G\3G 成为行业趋势,低速率广域网制式选择进一步明确; 2)智能互联应用爆发:2020 年,物联网连接数首超非物联网连接数,对标移动互联网发展路径,智能手机出货 量首超 PC 出货量提前预示移动互联网的大规模爆发,物联网连接数拐点同样预示下游智能互联应用的爆发机会。基于 AIoT 行业特性,物联网应用的爆发不会一蹴而就,呈现点阵状逐步爆发模式,随着 5G 建设的逐步推进、高中低速通信协议标准的进一步统一等,叠加各类硬件终端智能化渗透率不断提升,未来智能家居、 智能安防、智能穿戴、智能网联汽车、智能健康、智慧城市、智慧养老等智能互联应用场景有望相继爆发,AIoT 行业未来发展路径清晰、增长空间庞大,我们长期坚定看好 AIoT 行业的成长确定性。 AIoT 产业链分为四大层级五大服务,平台层、应用与服务层占据较大附加值,为 AIoT 核心价值所在。AIoT 产业链强调 AI 解决方案及开放平台,因此价值量主要分布于平台和应 用及服务层,其中软件开发/系统集成/增值服务/应用服务类别价值占比最高,达到 55%。 ![]()
1、技术路径的演进:高中低速率齐发力,赋能万物互联 (1)高速率技术演进:4G 向 5G 逐步升级 R16 标准冻结,中低速领域 NB-IOT 纳入 5G 标准、Cat 1 取代 2/3G 网加速,5G 三大应用场景技术标准落地, 物联网技术路线朝两大方向进一步演进深化,为未来更多物联网应用场景的爆发奠定了网络基础: 1)高速率 5G 制式升级:4G 加速升级至 5G,满足超高速率需求; 2)LPWA(低功率广域网)演进:NB/Cat 1 加速替换 2G/3G,实现低功耗的远距离传输,满足窄带业务需求。 物联网分为感知层、网络层、平台层和应用层四层架构,其中网络层分为有线和无线传输,物联网的无线网络传 输按照距离和速率可分为近场通信、局域网、广域网,其中低功率广域网完成了传感器之间通信方式 的标准化。 ![]()
在广域网中,60%属于超低速业务,30%左右为中低速业务,10%为高速业务: 1)超低速业务:约占 60%,由 NB-IoT 作为主要传输方式,不适用于移动场景且不具备定位功能,应用于抄表、 路灯、智能停车等简单物联网,由于技术要求较低,最先得到发展,目前已产生现象级应用如智能抄表等; 2)中低速业务:约占 30%,由 Cat1 和 eMTC 作为主要传输方式,其中 Cat1 逐渐成为主流,较 NB-IoT 传输速 率更高且可用于移动场景如物流、智能穿戴设备等; 3)高速业务:约占 10%,高速传输方式如 5G 和 Cat4/6 等,对技术要求较高,大多数应用尚处于研发调试状态 如自动驾驶、远程医疗等。 ![]()
政策端大力支持 5G 发展,5G 领衔“新基建”。稳步推进 5G 发展,2017 与 2018 年分别进行 5G 试点,工信部向三大运营商发放 5G 商用牌照。2020 年5G 迈入加速建设,运营商加速进行 5G 网络设备集采,截至 12 月,我国已建成全球最大的 5G 网络。截至 2021 年 6 月,最新数据显示5G 网络建设稳步推进。 R16 标准冻结,NB-IOT 纳入 5G 标准,5G 三大应用场景进一步落地,推动物联网纵深发展。 5G R16 标准规范冻结标志 5G 首个演进版本标准的完成,R16 的升级主要体现在 R15 基础上提高了 5G 服务于下游应用的能力。国际电信联盟正式将 NB-IOT 纳入 5G 标准解决了此前 mMTC 场景一直存在的 NB 和 eMTC 之争, 自此,ITU 提出的 5G 三大应用场景 eMMB、uRLLC和 mMTC的技术标准得到初步确认,保障了物联网低中高速各个领域未来的均衡发展。 5G 时代物联网迎来质变关键节点,智能家居、车联网等场景逐步爆发。5G 在峰值速率、体验速率、时延、连接 数密度等关键性能指标上远优于 4G,NB 技术被纳入 5G 标准,其“广覆盖、大连接、低成本、低功耗” 等特点符合窄带低速物联网应用领域的发展要求。预测2020-2025 是物联网成长期,5G 带动应用场景扩展,智能家居、车联网、医疗健康、智能楼宇、智能交通等各类特定场景 M2M 应用有 望逐步崛起。 ![]()
5G 技术应用相关标准和发展路线不断明确,国内 5G 连接数引领全球。5G 发展在国家政策的大力支持下不断加速,发展过程中应用标准逐渐明晰,明确指出未来技术发展方向,强调 2G/3G 转网,加快推进 NB-IoT、4G 和 5G 协同的移动物联网体系。预测我国 5G 连接数在 2022 年将破 5 亿,在 2025 年有望破 8 亿,引领全球 5G 发展。 (2)中低速率技术演进:NB/CAT1 替换 2G/3G NB-IoT 作为低速物联网技术代表,应用场景丰富,市场规模迅速扩张。根据数据显示NB-IoT 网络 2019 年占据蜂窝物联网市场 13%的份额,2020 年预计会提高到 20%,2025 年可 以达到 40%。 NB-IOT 拥有广覆盖、大连接、低成本、低功耗四大优势,能有效解决“能耗、覆盖、成本”等问题。广覆盖即一个 NB-IoT 基站可以覆盖 10km 的范围,且在同样的频段下,NB-IoT 比现有的网络增益 20dB,相当于提升 100 倍覆盖区域的能力;大连接指一个扇区 NB-IoT 可以支持 10 万个连接,且支持低延时敏感度、超低的设备成本、 低设备功耗和优化的网络机构;低成本即单个 NB 连接模块不超 5 美元,NB-IoT 模组价格仅用了两年时间就与 2G 模块价格持平,目前基本已经降到 15 元以下;低功耗凸显 NB-IoT 模组的超长使用寿命,通常情况下,一个终端模块的待机时间可长达 10 年。 ![]()
LTE-Cat 1 主要应用于中速率市场,同时具备“低成本、中速率、移动性、可语音”四大优势,解决了 NB-IoT 未涉及的移动与定位领域。Cat1 凭借其低成本优势,具有超越并逐步淘汰 eMTC 的趋势。在中低速率的蜂窝网络标准中,通常有 Cat1 和 Cat-M1两种标准,Cat1 相比较之下具有绝对成本优势,其终端可以直接接入现有的 4G 网络,而 eMTC 的使用必须要重新建设基础设施和升级网络,成本较高。总的来说,在中低速领域,Cat1 较 eMTC 更具 成本优势,较 NB 通信能力更强,可以传输更大的数据,具备移动性、实时性和语音功能,在语音数据传输业务 领域起到关键作用。 2、智能互联应用爆发:物联网连接数首超非物联网,各大应用赛道接力发展 2020 年物联网连接数首次超过非物联网连接数,连接作为万物互联的最底层架构,是全产业链中最先开始发展的,是最具指引的先行参考指标。此次连接数的变化也提前预示 AIoT 下游智能互联应用将逐步爆发,但不同于移动互联网的井喷式爆发,物联网下游应用相对较分散,同时不同细分赛道对应不同技术难度,应用的爆发将按照技术攻克程度分批次进行,呈现阶段性点阵状爆发。 2020 年物联网连接数首超非物联网连接数,行业拐点出现。5G 基站建设的逐步完善进一步夯实物联网发展基 础,据报告显示2020 年全球物联网连接数首次超非物联网连接数,2010-2020 年物联网连接数从 8 亿增长到 117 亿,复合增速达 31%,预计 2020 年后以 22%的复合增长率,到 2025 年物联网连接数将达到 309 亿,高于非物联网连接数近两倍。 ![]()
连接是万物互联的基础,连接数既代表终端的增长,更预示未来 AIoT 市场规模的扩大。万物互联,连接是全产业链中最先开始发展的,终端和平台均基于连接而生,大量的连接产生大量的数据,带动大量的应用爆发,物联网应用将得到多维度的发展,物联网行业规模随之扩大。预测从 2019 年到 2025 年,全球物联网连接数将从 120 亿增长到 246 亿,复合增速达到 17%。国内的物联网市场也蓬勃发展,连接数的爆发将带动一系列物联网产业链的盈利, 数据显示2020 年国内物联网产业链市场规模可超 1.6 万亿元,到 2025 年可突破 3 万亿规模, 复合增长率达到 13%左右。 回顾移动互联网发展轨迹,智能手机出货量首超 PC 出货量带来行业拐点,孕育下游应用的大爆发。非物联网连接主要存在于人与人之间的通信,在整个互联网发展历程中,智能手机出货量首超 PC 出货量标志着移动互联网的拐点,后续移动互联网的增长速度远超桌面互联网, 移动互联网的高速发展带动了大面积应用类软件的诞生和爆发,下游应用类软件的崛起与移动互联网形成良性生态圈,互相促进。 ![]()
运营商大力布局物联网,我国移动连接数全球占比过半,有望助推物联网行业发展。移动互联网用户市场接近饱和,运营商纷纷转战物联网市场,国内物联网迅速发展。据数据,2020 年 H1 我国运营商占据全球移动物联网连接数的份额达到 75%,我国移动连接数占比最高。2020 年底中国移动的物联网连接数为 8.73 亿, 同比减少 1.24%;联通物联网连接数为 2.38 亿,同比增加 27.27%;电信物联网连接数为 2.38 亿,同比增加 51.59%。 物联网自身行业特性决定下游智能应用爆发将按照“分段爆发、循序渐进”的节奏,基本按照下游应用通信距离 由近到远、速率由低到高驱动诞生,可以分为三大发展阶段,驱动力各有不同: 1)近距离通信及 LPWA 驱动阶段:物联网按照通信距离可分为近距离及远距离,近距离通信主要有近场通信和 WLAN,WLAN 包含蓝牙及 wifi 技术,除 wifi 以外,近距离通信均为低速率通信;远距离包含低速的 LPWA及高速的蜂窝 2/3/4/5G。第一阶段的物联网下游爆发主要涉及低速率通信应用,以 WLAN 及 LPWA 为主,低速业务技术门槛较低,最早爆发。 2)中低速率应用驱动迈向高速应用驱动阶段:第二阶段物联网智能应用的爆发驱动力呈现明显的过渡趋势,由中低速率驱动,过渡到高速驱动,主要是由于中低速技术切入较快,生活实用场景广泛。此外,高速驱动应用初现形态,目前尚未爆发,但已具备量产能力。 3)高速应用驱动阶段:物联网应用爆发后期,主要掣肘因素在于技术难关,高速业务以 5G 为主,对技术要求高,应用爆发也会相应延后。 ![]()
|