物联网产业104页深度研究报告:物联网研究框架与投资机会分析

  (报告出品方/作者:国信证券,马成龙、付晓钦、陈彤)

  一、物联网是未来五年甚至十年的大赛道

  1.1 物联网:下一代网络

  网络革命的本质是连接主体和连接方式的变化:第一代互联网(PC互联网)是计算机与计算机之间的联网,主要媒介是固网宽带;第二代互联网, (移动互联网),本质是人和人的联网,载体为智能手机等可移动设备,连接方式也由固定线路向无线网络发展。

  下一代信息互连的演进形式是什么?随着人口红利的逐渐消失,两次信息革命的载体——PC和智能手机出货量已逐渐见顶,社会进步呼唤新一代 网络革命。人与物、物与物的万物互联,利用多种连接方式实现信息的主动或被动传输,即物联网,将成为新一代网络变革的方向。

物联网产业104页深度研究报告:物联网研究框架与投资机会分析

  物联网作为数字经济的重要基础设施之一,是传统产业数字化转型的重要手段,亦是实现经济高质量发展的内燃机。数字经济已成为各国推动经 济复苏的关键举措,各国都将数字经济战略提升到国家高度。从2019年情况来看,德、英、美等领先国家数字经济占GDP比重已突破60%,中国 距离领先国家仍有一定距离。

  物联网技术可有效搜集各行各业的数据,提高社会生产部门的数字化程度,助推非结构化数据向结构化数据的升级,从而利用数据实现高效管 理、效率提升,是实现产业数字化的关键环节,是数字经济的重要支撑。

  物联网(Internet of things),是指利用各类信息识别设备(二维码、RFID、传感器、GPS、激光扫描等),把任何物品通过有线或无线传输协 议相连接,进行信息交互,以实现识别、定位、监控、控制和管理的一种网络。物联网的连接主体强调场景,即不同行业特定的物品

  物联网架构一般可分为四层:感知层、传输层、平台层和应用层。

  物联网利用丰富的连接技术,以实现不同场景的连接需求。物联网技术主要有被动识别、短距有线、短距无线、长距无线四大类,RFID技术(被 动识别)的出现掀起第一次物联网浪潮,但被动读取的性质使其应用场景有限;ZigBee、WIFi、Lora等短距离无线组网技术的成熟,掀起第二次 物联网浪潮。长远看,蜂窝通信技术(4G/5G等长距无线)的不断演进,将进一步推动物联网的应用和升级。

  1.2 物联网推动力:政策力推

  早在2006年,国务院就提出要对传感网进行战略部署, 2010年物联网被正式列为国家首批培育的七大战略性新兴产业之一。2019年,在科创板鼓励的创新企业类别中,物联网也榜上有名。2020年, 工信部进一步印发《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》,持续推进物联网发展。

  传感器成本不断降低。传感器是数据采集的入口,是感知物体及其所处状态、环境各种信息数据的底层元器件。传感器不断向智能化、高精度、 集成化、小型化方向发展,推动全球传感器平均单价持续走低,使智能设备的联网部署成本大幅降低,从基础设施层面推动物联网发展。

  通信芯片成本不断降低。一方面通信芯片的成本在不断走低,另一方面,通信技术革新,适合物联网应用的通信芯片持续迭代升级。

  设备处理器芯片成本不断降低。为提高 IoT 设备的灵活性和便携性,延长微型电池寿命,设备处理器芯片向低成本、低功耗、高性能方向发展。 在性能、成本、功耗、可靠性、生命周期以及适用范围等方面优势明显的MCU等正被广泛应用于功耗敏感的终端设备。通信网络技术不断成熟。5G通信协议标准专门针对海量机器类通信(mMTC)以及低时延、高可靠通信(uRLLC)场景进行设计因此,5G技 术有望推动万物互联进入全新阶段:“万屏互联”场景有望落地;5G可制成海量数据传输与处理,协助解决数据种类、数据量的极大增长难题; 5G低时延的网络传输特性,将极大推动远程控制类应用的兴起,从而极大提升人机交互体验。

  物联网是否有价值,是产业能否爆发的核心。根据我们的观察,物联网的应用场景不断丰富,并且从简单的监控类应用向智能控制类应用升级, 其不再局限于远程抄表等传统场景,而是和各行各业结合,孕育出如车联网、工业互联网、远程作业等高级应用,单个物品连接的价值正不断放 大,物联网的产业链能够实现盈利闭环,产业活力提升。产业龙头的投资和推广是技术落地的关键。在工信部政策指引下,实体产业各方积极响应,共同推进物联网发展,目前来看,运营商、电信设备 商、互联网巨头以及工业巨头成为推动技术和应用推广的四股合力。

  从网络基础设施建设到用户补贴刺激应用,运营商在底层推动物联网建设发展。自2016年以来,三大运营商均大力加码物联网网络建设,并以终 端补贴的形式刺激用户使用,在培养了用户使用习惯后,开始通过升级网络解决方案实现项目收入。

  物联网已经成为运营商ICT战略转型的关键业务类型。目前,运营商已经完成了初期的网络建设过程,基于物联网应用的业务收入快速增长中, 2020年三大运营商物联网业务收入合计实现约159亿元,同比增长16%,物联网业务已成为业务创新及转型的重要抓手。

  设备商提供核心基础设备和技术能力,包括物联网操作系统、芯片、云平台等,做好物联网使能。包括华为、中兴等在内的设备商,在物联网业 务层面重视底层核心技术的积累,提供包括物联网操作系统、各类芯片/模组、物联网云平台等物联网基础设施,如华为物联网“1+2+1”战略, 聚焦ICT基础设施,中兴则提供从芯到云的解决方案,创建终端应用使能平台。

  互联网厂商是推动消费物联网 的重要力量。

  以小米为例,小米IoT 平台是 小米面向消费类智能硬件领域 的开放合作平台,生态开放, 提供设备间智能互联的能力。

  阿里100亿设备连接目标打造物联网生态。2018年3月28日,阿里云总裁胡晓明宣布阿里巴巴将正式进军IoT。胡晓明表示,IoT是阿里巴巴集团继 电商、金融、物流、云计算之后的一条新的主赛道,并提出5年要完成100亿设备连接的目标。据阿里云官微,目前阿里云IoT已连接智能设备覆 盖200多个国家,119个品类,5000多个SKU,合作品牌多达500个,接入5000家企业,目标2021年实现10000家企业接入。

  工业巨头是推动工业互 联网的关键力量,其居 于自身的业务流程开发 出的解决方案,更具针 对性和实操性,是第三 方开发者难以比拟的。 如西方早期的工业4.0 均是由博世、西门子等 巨头在推动,国内的三 一重工等是第一批推动 工业互联网的巨头,具 有示范效应。

  1.3 物联网是未来五年甚至十年的大赛道

  万物互联正在进行,市场快速发展。根据GSMA数据,2019年全球物联网连接数达到120亿,预计2025年达到246亿,年复合增速13%。据 Strategy Analytics,2019年全球物联网产值达到6860亿美元,2024年有望突破1.1万亿美元,CAGR达到10.7%。不同的主流咨询机构口径不同, 但对未来都给了很高的期待。根据我们的观察,物联网的发展速度有望超越大家的普遍预期,未来5年复合增速达到15%的水平,是增长最快的 硬件科技赛道之一

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  物联网连接数至少是千亿级别,是超越手机空间的更广阔的市场。全球60亿的人口量级,按照人均2部手机,也就是百亿级别的存量市场,10亿 级别的增量市场。而每个人在衣食住行等各类场景所接触的需要联网的物体,人均可达5~10个,是个千亿级别的存量市场,并有望带来百亿级别 的增量市场。

  二、长坡厚雪,挖掘物联网产业链投资机会 (感知层/传输层/平台层/应用层)

  2.1.1 传感器:数据搜集的基础,应用广泛

  传感器是感知物品及其所处状态、环境各种信息数据的底层元器件,是数据搜集环节的基础和关键。但是不同场景往往只需要一种或几种传感 器,因此某一类传感器不属于必然受益环节

  传感器逐步走向智能化和集成化,MEMS即微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems),利用集成电路制造技术和微机械加工技术,把微 传感器、微执行器制造在一块芯片上的微型集成系统,具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、易于集成等优点,正逐渐取代传统 传感器。

  传感器的种类繁多、工艺差别较大,专业化分工带来的规模效应不显著,因此国际主流厂商以IDM为主。但在个别领域,亦出现了专门的设计、 代工、封测公司,具体的产业链及领先公司如下所示。

  MEMS器件市场空间广阔:据Yole数据,2019年MEMS器件市场规模约115亿美元,其中消费电子领域应用占60%;随着物联网等快速发展, 2025年市场空间可突破177亿美元。

  国产替代潜力十足:目前,传感器的主要供应商还是海外巨头,排名前十的MEMS传感器公司,全为海外公司。国内公司如歌尔股份、瑞声科技 等,正从个别传感器领域不断突破,进入细分领域前列,国产替代空间巨大。

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