物联网系列报告：从连接量变到数据质变，物联网将二次爆发.pdf

请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 1 通信 报告原因 ： 专题研究 物联网 系列 报告 首次 评级 从连接 量变到数据质变，物联网将二次爆发 看好 2020 年 9 月 11 日 行业 研究 /深度报告 通信板块 近一年市场 表现 核心观点 ： 当前物联网处在从连接量变向数据质变转化的拐点 。 连接是物联网的基础， 连接规模决定数据规模，基于规模化数据的业务应用才能实现物联网的真正价值 。 随着物联网相关技术和产业的不断 成熟 ， 物联网产业发展的重心将从初期的连接规模化向数据 专业化 应用转移。 网络层 ： NB-IoT+Cat.1 成为主流 ， 5G 支撑新兴高速率低时延应用 。（ 1） 随着 2G/3G 减频退网 以及 NB-IoT 正式纳入 R16 标准，中低速领域应用方面， NB-IoT+Cat.1 或成为最佳解决方案 。（ 2） 对于高速率低时延物联网应用，当前主要由 4G Cat.4 和 Cat.6 支持，未来 5G 将承担起大带宽、对时延要求极为苛刻的高速率场景 。 平台层： 承上启下的高成长赛道，产业主导权的较量 。 平台层 屏蔽了感知层 设备和子系统接入的多样性和复杂性，通过标准化的接口支持应用层的资源调用，降低了商业复杂 度 ， 易于实现产业主导权，是各巨头争夺的焦点。 目前平台层形成四大类 型 平台 ，拥有五类 平台服务商 ，不同 类型平台服务商 根据自身禀赋切入平台层不同赛道。 应用层：三大主线向纵深发展 。 （ 1） 消费互联网方面， 智能音箱成为智能家居 的控制中枢，围绕智能音箱构建的生态圈加速成形 。（ 2）经过近十年发展，智慧城市 已建成高速宽带网络、政务云、核心平台、基础数据库等基础设施， 之后将向数字孪生城市加 快 升级 ，城市信息模型平台作为实现数字孪生城市虚实映射交 互的核心，目前处于城市信息模型骨架基本搭建完成 的初级阶段。 （ 3） 工业互联网网络建设方面，伴随 5G R16 的冻结，内网无线化改造 提速 ，平台建设方面， 形成 围绕基础资源平台（云服务平台 +通用 PaaS 平台）高度集聚，向两端（连接与边缘计算平台、业务 PaaS平台和工业 SaaS）逐步分散化的市场格局，构建完全服务能力平台需要长周期技术积累，能力互补合作，快速交付成熟解决方案是当前各类平台主体的共同选择。 投资建议 ： 物联网产业链较长，不同环节发展成熟度不一。 （ 1） 网络层的物联网蜂窝通信模组行业是率先形成完整产业链和内在驱动力的应用市场，建议关注受益于 NB-Iot+Cat.1 规模化出货的通信模组厂商 移远通信 、 广和通 。（ 2） 平台层尚处于发展初期 ， 将沿跨专业整合通用型平台和垂直领域专业型平台两个方向发展 ，众多类型 平台服务商 中，建议关注 垂直领域内占据行业核心地位的传统巨头 工业富联 和具备强大 资源整合能力的云计算厂商 。 风险提示 ： 运营商资本开支不及预期；产业链发展偏慢；全球贸易摩擦 。 分析师： 平海庆 执业 登记编码 ： S0760511010003 电话 ： 010-83496341 邮箱 ： pinghaiqingsxzq 研究助理： 李通 电话 ： 010-83496308 邮箱 ： litongsxzq 太原市府西街 69 号国贸中心 A 座 28 层 北京市西城区平安里西大街 28号中海国际中心七层 山西证券股份有限公司 i618 证券研究报告：公司研究 /深度报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 2 目录 1. 物联网：从连接规模向数据规模跃迁 . 5 1.1 物联网 物理世界与信息世界的深度融合 . 5 1.2 物联网发展阶段 从低谷迈向复苏，从连接规模到数据规模跃迁 . 7 2. 网络层变化： 4G+NB-IOT 成为主流， 5G 发展支撑新兴高速率应用 . 9 2.1 中低速应用： 2G/3G 减频退网， NB-IOT 和 CAT.1 或为最佳替代方案 . 10 2.1.1 NB-Iot 即将起飞 . 10 2.1.2 Cat.1 迎来利好 . 11 2.2 高速应用： 5G 拓宽物联网应用 场景 . 12 3.平台层机遇：提升产业链价值，未来的高成长赛道 . 13 3.1 承上启下的高成长赛道 . 14 3.2 物联网平台层竞争格局 . 14 4.应用层发展：三大主线向纵深发展 . 14 4.1 消费物联网：智能音箱成为入口 . 16 4.2 智慧城市： “数字孪生 ”将城市物联网应用引向更高层次 . 17 4.3 工 业互联网：工业数字化转型升级的基础设施 . 20 5.投资建议 . 22 6.风险提示 . 22 图表目录 图 1：全球物联网连接数预测（连接数：十亿） . 5 图 2：全球物联网市场规模预测 . 6 图 3：国内物联网市场规模预测 . 6 图 4：物联网体系架构 . 6 图 5： 2017 年中国物联网各主要领域市场占比 . 7 证券研究报告：公司研究 /深度报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 3 图 6：物联网技术成熟度曲线 . 8 图 7：物联网产业链市场规模占比 . 9 图 8：物联网行业应用渗透率 . 9 图 9：物联网无线技术定位 . 10 图 10：不同速率应用适用的蜂窝网络及连接占比 . 10 图 11： NB-IOT 技术性能优势 . 11 图 12： NB-IOT 连接数预测 . 11 图 13：移动通信网络标准发展脉络 . 12 图 14： 3G、 CAT.1、 CAT.4 网速对比 . 12 图 15：物联网平台体系架构 . 13 图 16： IOT 平台市场 . 14 图 17： 2015-2019 全球公认的物联网平台数量 . 14 图 18：物联网平台的开发模式 . 15 图 19：产业物联网和消费物联网连接增长对比 . 16 图 20： 2017-2019 全球智能音箱出货量及增速 . 17 图 21： 2020 上半年全球智能音箱出货量占比 . 17 图 22：中国智慧城市市场规模（万亿） . 19 图 23：数字孪生城市总体框架 . 19 图 24：中国工业互联网市场规模（ 2015-2019） . 20 图 25：工业互联网体系架构 . 21 图 26：工业互联网平台产业生态 . 21 表 1： 3GPP R16 定义的对时延要求最为严格的 5G 关键应用场景 . 12 表 2：不同类型平台服务商对比 . 15 证券研究报告：公司研究 /深度报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 4 表 3：我国智慧城市主要政策梳理 . 17 表 4：推荐关注公司盈利预测 . 22 证券研究报告：公司研究 /深度报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 5 1. 物联网 ： 从连接规模向数据规模跃迁 1.1 物联网 物理世界与信息世界的深度融合 物联网的基础是连接 。 物联网是基于互联网和传统电信网实现万物互联的网络，是在消费互联网大发展的基础上， 突破人与人连接的边界，实现物与物、人与物的泛在连接， 使连接无处不在，极大拓展了物理世界数字化的深度和广度，更深层次地激发了数字经济发展。 根据 GSMA 的预测，全球物联网连接数会从2019 年的 120 亿增长至 2025 年的 246 亿，年复合增长率为 17%，智慧家庭和智能建筑领域是主要的增长方向。 图 1： 全球 物联网连接数预测 （连接数： 十 亿） 资料 来源： GSMA， 山西证券研究所 物联网 最大的金矿是数据 。 物联网 接入海量 实体 后，通过 信息 的交换、通信和 处理 ，可以实现 对 实体的 智能化识别、定位、跟踪和管理 。海量的连接将产生海量的数据， 包括用户数据、终端数据、业务使用数据等， 通过对 这些 数据的不断深入加工和挖掘， 结合不同垂直行业需求 发展各种类型的数据应用， 将 推证券研究报告：公司研究 /深度报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 6 动 物联网应用 多维度 的 蓬勃成长。 图 2： 全球物联网 市场 规模预测 图 3： 国内 物联网 市场 规模预测 资料来源： GSMA， 山西证券研究所 资料来源 ： 智研资讯 ， 山西证券研究所 物联网体系架构 包含 四层，分别为感知层、网络层、平台层和应用层。 感知层是物联网的最底层，主要负责采集物理世界中的信息 ，网络层是物联网的管道，负责信息的 通信 传输 ，平台层是物联网体系中承上启下的关键环节，负责与网络和硬件的直接对接，起到数据汇聚和处理的作用 ，为更高层次的信息协同共享提供支撑，应用层是物联网的最顶层， 主要基于平台层的数据解决具体垂直领域的行业问题。 图 4： 物联网体系架构 资料 来源： 移远通信 公司公告 ， 山西证券研究所 0%4%8%12%16%20%050001000015000200002500030000350002019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E市场规模 (亿元 ) 增长率证券研究报告：公司研究 /深度报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 7 物联网是计算机 、 互联网与移动通信网等相关技术的演进和延伸。 从感知 到应用，主要技术涉及感知与控制技术 、 传输网络技术和软件技术 三个方向， 相对应的关键技术包括射频识别 、 传感器与传感网 、 无线通信网络 、 嵌入式系统 、 云计算 、 大数据 、 人工智能 、 安全与隐私保护等 。 解决方案的专业化和市场的碎片化。 物联网不是一个独立的产业，需要应用于国民经济的各行各业，针对不同行业的特殊需求形成专业化的解决方案， 行业细分市场之多决定了物联网应用市场的碎片化特征。行业细分市场规模大小决定了物联网各细分市场规模的大小，物联网市场主要集中在智能制造 、 智能物流 、智能安防 、 车联网 、 智能电力 、 智能家居 、 可穿戴设备 、 智慧医疗等领域。 图 5： 2017 年中国物联网各主要领域市场占比 资料 来源： 中国产业信息网 ， 山西证券研究所 1.2 物联网发展阶段 从低谷迈向复苏，从连接规模到数据规模 跃迁 从技术发展角度而言， 物联网技术当前处于 低谷 ，即将迈向复苏 。 根据 Gartner 发布的物联网技术成熟度曲线， 多数物联网关键技术发展已 度过 过热期的顶峰，整体处在低谷期的谷底阶段，正向复苏期迈进。 0%5%10%15%20%25%30%35%40%智能制造 智能物流 智能安防 车联网 智能电力 智能交通 智能家居 可穿戴设备 智慧医疗 其他证券研究报告：公司研究 /深度报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 8 图 6： 物联网技术成熟度曲线 资料 来源： Gartner， 山西证券研究所 从产业发展角度 而言， 物联网还处在 从连接规模到数据规模的成长阶段 。 根据 Vodafone 调查数据，物联网技术和方案在各行业渗透率不断加速， 2018 年已超过 34%，根据 Gartner 预测， 2020 年超过 65%的企业和组织将应用物联网产品和方案。虽然物联网行业渗透率不断提升，但 物联网的深度应用以及利用物联网实现大范围变革的行业企业比例并不高， 物联网的发展处在连接和平台建设向垂直领域商业突破过渡的阶段，物联网产业规模化的重心将从连接规模向数据规模转移，物联网产业的主要业务 将从通用化的管道服务为主向专业化数据应用为主转变，通信服务和硬件终端收入占比将逐步下降，平台和应用服务的收入占比将逐步提高。 证券研究报告：公司研究 /深度报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 9 图 7： 物联网产业链市场规模占比 图 8： 物联网行业应用渗透率 资料来源：中国产业信息网， 山西证券研究所 资料 来源 ： Vodafone， 山西证券研究所 2. 网络层变化 ： Cat.1+NB-Iot 成为主流， 5G 发展支撑新兴高速率应用 网络层是物联网的管道，负责将感知到的信息可靠安全地进行传输 。 物联网网络层将建立在现有移动通信网 络 、 互联网 和专 用通信 网 基础上， 按照网络传输介质可以分为有线传输和无线传输， 有线传输包括以太网 、串口通信（ RS232、 RS485）等，虽然稳定性和可靠性强，但受限于媒介， 当前市场主要关注的是无线网络连接， 若按 传输距离可以 分为 三类。一是近场 通信 ，如 NFC、 RFID 等， 主要针对 数厘米范围内短时间数据交互的应用场景，比如刷卡；二是局域网连接，如 WiFi、蓝牙、 Zigbee 等 ，主要针对室内范围长时间数据交互的应用场景 ，比如智能家居；三是广域网连接，如各类蜂窝网络 （ 2/3/4/5G， NB-IoT/eMTC） ，以及 LoRa、 Sigfox 等使用非授权频段的网络，主要针对较大范围内长时间数据交互的应用场景，比如智能表具、智能井盖等 。 早期物联网是基于无线局域网（ WLAN）技术的物联网，由于功耗高传送距离短，一直没有得到较大发展，直到以 NB-IoT、 LoRa 为代表的 LPWAN(低功耗广域网 )技术崛起，才真正支撑起物联网在垂直行业的渗透应用。 物联网的行业需求具有离散型的特征， 政府 、企业和公众等不同用户的不同业务场景， 对网络 的 通信距离和传输速度 有不同的技术要求 。 在智慧城市（智慧停车、市政设施、智慧灯杆等）和公共事业（智能抄表）等应用领域，一般终端固定，对网络延迟要求较低，属于低速 率应用，占到蜂窝物联网连接的 60%，在车联网、远程医疗、远程监控等应用领域，终端移动速度较高，对网络延迟要求较高，数据传输量大，属于高速率应用，占到蜂窝物联网连接的 10%，其余介于低速率和高速率应用之间的中低速应用占到蜂窝物0%20%40%60%80%100%2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E硬件终端 通信服务 平台服务 应用服务 0%10%20%30%40%2014 2015 2016 2017 2018证券研究报告：公司研究 /深度报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 10 联网连接的 30%。 图 9： 物联网无线技术定位 图 10： 不同速率应用 适用的 蜂窝网络 及连接占比 资料来源：鲜枣课堂， 山西证券研究所 资料 来源 ： 物联网 智库 ， 山西证券研究所 2.1 中低速应用 ： 2G/3G 减频退网， NB-Iot 和 Cat.1 或 为 最佳 替代方案 2.1.1 NB-Iot 即将起飞 对于低功耗 、大连接的低速物联网应用场景，此前更多采用的是 2G 连接，但是随着 2G/3G 减频退网，以及 NB-Iot 在技术 和 成本上的优势 ， NB-Iot 将成为物联网低速应用中 2G 连接的理想替代方案，随着国际电信联盟（ ITU）将 NB-Iot 纳入 5G 标准， NB-Iot 产业链发展将驶入快车道。 从技术方面看， NB-Iot 牺牲速率换 来 更低的功耗，部分终端最长待机时间可以达到 10 年，信号覆盖方面，因为有 20dB 增益，可以覆盖地下及更广范围，连接方面每小区可以支持 5 万个终端。 从产业链方面看，主流芯片厂商紫光 展锐 、 华为海思 、联发科等已推 出 NB-Iot 芯片产品，移远通信、中移物联、日海智能、广和通等主流模组厂商 也已 推出 成熟的 NB-Iot 模组产品， NB-Iot 模组价格 已降至12 元人民币左右， 相对 2G 模组已形成价格优势， 截止 2020 年 2 月底， 国内 三大运营商 NB-Iot 连接数突破1 亿，根据 Counterpoint 预测， 至 2022 年国内 NB-Iot 连接数将 达到 3.98 亿，占物联网蜂窝网络连接的 比例从 2019 年的 9%提高到 26.7%。