2019年5G边缘计算物联网场景应用分析报告.doc

2019年 5G边缘计算物联网场景应用分析报告 2019年 3月 10日内容目录 5G物联网与通信模组的关系 .-3- 消费物联网将出现应用热点 .-6- 全球无线通信模组市场格局 .-10- 模组产品特点与国内厂商的竞争优势 .-12- 边缘计算是物联网时代的 IT特征 .-15- 投资建 议与估值 .-19- 风险提示 .-22- 投资要点 1、 5G首次构建完整的物联网网络 （ CT） 基础设施，连 接终端价值量将大幅提升。 电信蜂窝网络契合了物联网无处不在的目标， 5G应用的三大 场景，除了移动增强宽带， mMTC和 uRLLC都是针对物联网的新场景，将推动移动互联网向万物互联时代转变。物联网发展路径 “连接 感 知 智能”，第一个阶段首先是联网终端的放量， 截止 2018年 6月 我国 M2M连接数共计 5.4亿，距十三五期末目标 17亿完成 31.8%， 中国成为全球最大的 M2M市场 。我们观察行业正在发生变化： 2017 -2018年物联网 M2M连接数实现翻倍增长，但主要以 2G/NB-IOT承载，比如智能抄表和共享单车， 2019年进入 5G启动元年，连接 终端将由 LPWAN向 LTE/5G高速率转变，一段时间内 4G将占主导 5G逐步放量， 4G模组市场价格是 2G/NB-IOT模组的 5倍以上，高 通、华为、 Intel也陆续发布 5G终端基带芯片，物联网终端模组和数据的单体价值都将大幅提升。与此同时传统终端也逐步迭代升级 为智能终端， MCU芯片由 8位、 16位升级为 32位以上，无线通信 模组和智能控制器是驱动传统终端升级为物联网终端的核心元器 件，在产业的价值量将逐步提升。 2、 消费物联网将出现应用热点，规模效应明显。 与市场较为悲观的预期不 同，我们看好 5G应用端的快速发展。物联网行业应用的问题碎片化和 分散化，对于芯片和模组行业，前期投入大，没有量就不能产生规模效 应。消费物联网因为消费电子属性往往需要更高速率的4G/5G通信模 块，模块单体价值量较大，同时消费电子规模效应明显，比如笔记本电脑 /pad出货量亿台级，手机出货量达到十几亿量级。我们判断 5G始终 在线的消费电子体验将加速到来，这包括两方面的原因 ： （ 1） 运营商的资费套餐变化，不限流量的冰淇淋套餐和家庭捆绑套餐的多 SIM卡流 量共享，以及 eSIM技术的应用。 （ 2） 芯片巨头终端芯片的创新，和 A RM高通在笔记 本 CPU的芯片策略将引领消费电子的趋势。 2019年世 界移动通信大会 （MWC） 上，高通推出首款商用 5GPC平台，采用 第二代高通骁龙 X555G调制解调器。广和通联合 Intel发布首款 5G通信模组： FibocomFG100。我们看好车联网、以 PC/pad为代表的消费电子、以 POS/自动贩卖机为代表的电子支付、空港物流领域资产追踪、工业互联和医疗等物联网应用的发展。 3、 边缘计算将助力物联网场景应用， 是物联网时代的 IT特征。 边缘计算 将数据处理、应用程序的运行或者一些功能服务的实现，由网络中心下 放到网络边缘的节点上， 与云中心形成互补。 我们理解 5G是物联网的 4、 CT支撑，边缘计算是物联网的 IT支撑 ， ICT融合加深，满足物联网在 实时业务、应用智能、安全与隐私保护等方面需求。 IDC预测， 2020年将有超 500亿终端设备联网，有 50%的物联网网络将面临带宽的限 制， 40%的数据需要在网络边缘分析、处理与储存。新兴业务对边缘计算的需求将越来越迫切，电信运营商、云计算厂商和 CDN厂商都在积 极布局 MEC。目前车联网、直播游戏、 4K/VR、智能制造、智慧城市 等垂直领域对边缘计算的需求最为明确。从节点布局上看，边缘计算就 是把计算、内容 和存储下沉到尽量靠近用户又能满足监管许可的位置， 我们判断边缘数据中心机房和基站侧是网络端可选方案。CDN是边缘 计算的一部分能力，其与生俱来的边缘节点属性，令 CDN服务提供商 在边缘计算市场具备先发优势。 5G物联网将驱动新一轮的流量周期，开启 CDN行业云安全和边缘计算新业态的成长空间。 5、 投资建议 ： 随着 4G/5G建设的不断完善，网络条件逐步成熟， MW C可以看到 5G硬件终端芯片的创新浪潮，将驱动新一轮互联网和 物联网应用， 5G将带来始终在线的消费电子体验，车联网、 4K/VR、云游戏、工业互联等快速落地，物联网 终端高质量连接有望一步加 速增长。 5G第一次搭建了完整的物联网平台，万物互联发展路径“连 接 感知 智能”三阶段，即为 5G-IOT-MEC-AI技术周期。当前重点看好车联网、电子支付、消费电子的物联网应用，后续关注工业互联、医疗健康、智慧能源、智慧农业等行业应用，随着联网智能终端设备放量相关芯片、通信模组、控制器的高增长，物联网应用 将打开边缘计算潜在的市场空间。重点关注标的： （ 1） 物联网模组 与终端厂商： 移远通信 （拟 IPO） 、广和通、高新兴、移为通信、日 海通讯、东软载波 ； （ 2） 智能控制器： 拓邦股份、和而泰 。 （ 3）边 缘计算服务和服务器提供商： 网宿科技、浪潮信息 。 6、 风险提示： 物联网应用和边缘计算发展不达预期的风险；市场竞争加剧的风险；汇率波动风险；市场系统性风险 5G物联网与通信模组的关系 5G网络最大的改变是首次构建完整的物联网基础设施。 移动通信 2G实 现从 1G的模拟时代走向数字时代， 3G实现从 2G语音时代走向数据时代，4G实现 IP化、移动互联网化，数据速率大幅提升。 5G最大的改 变是构建了物联网的基础网络，实现从人与人之间的通信走向人与物、 物与物之间的通信。 5G应用三大场景： eMBB（ 增强移动宽带 ） 、 mMTC （ 海量机器类通信 ） 、和 uRLLC（ 超可靠低时延通信 ） 。 （ 1） 增强移动宽带场景指在现有移动宽带业务场景的基础上进一步提升用户体验，代表应用： 4K高清视频、 AR/VR、远程教育等。 （ 2）海量机器类连接，代表应用工业物联网、智慧城市、智能家居等。 （ 3） 低时延高可靠，例如自动驾驶 /辅助驾驶、远程控制等。 5G的 mMTC和 uRLLC是针对物联 网的全新场景，将推动移动互联网向万物互联时代转变。 图表 1：通信模组应用领域广泛 图表 2：物联网产业架构 随着 5G网络建设，低功耗、高速率、广覆盖的物联网将逐 步发展成熟， 更多的基础设施均将搭载 M2M无线通信模块 。同时这个过程中传统终端也逐步迭代升级为智能终端，无线通信模组和智能控制器是驱动传统 终端升级为物联网终端的核心元器件，从短距离通信到长距离通信芯片， 从低复杂度到高性能计算控制芯片。目前应用于物联网的通信技术包括 WiFi、 RFID、蓝牙、 ZigBee等短距离无线通信技术 （局域网 ） 和借助 电信运营商的蜂窝网络 2G、 3G、 4G/LTE、 LPWA、 5G等长距离移动 蜂窝通信技术（ 广域网 ） 。其中 LPWA(LowPowerWideArea)低功率 广域网包括NB-IoT、 eMTC、 LoRa、 SigFox等，是为解决广覆盖和低 成本、低功耗的问题，而专门设计的窄带物联网技术， LoRa、 SigFox是非授权频段。LTE网络演进的低速率技术如 LTECat.M和 LTECat.1等。电信蜂窝网络契合了物联网无处不在的目标，成为物联网的重要载 体，我们讨论的 M2M场景下的无线通信模组主要是指长距离移动蜂窝 通信模组，有些终端往往同时使用导航定位模组包括 GPS、 GNSS模块。 图表 3：我国物联网产业中期指标完成情况评估表 中国形成最大的 NB-IOT网络，进入 5G时代物 联网增长将由 LPWAN向高速率连接转变，通信模组单体价值将大幅提升。 近两年我国三大运营商快速推进 LPWA的 NB-IoT网络进入商用， NB-IoT基站已超过 100万个，eMTC大规模推广。截止 2018年 6月，中国移动、中国电信、 中国联通的物联网 M2M连接数分别达 3.8亿、 7419万、 8423万，我国 M2M连接数共计 5.4亿，距十三五期末目标 17亿完成 31.8%，中国成 为全球最大的 M2M市场。国内蜂窝物联网设备大部分由 2G承载，海外 主要由3G和 4G来承载。全球 42%的蜂窝物联网连接由 2G网络承载， 超过 30%的连接由 4G承载。 IoTAnalytics预计 2017-2023年， LPWAN连接数将实现109%的年复合增长。 4G物联网目前处于起步阶段， 2020 年迈入 5G时代，全球电信运营商在移动通信网络建设方面都在加速构 建窄带连接到宽带连接的全覆盖， LTE/5G高速率宽带物联网模组也将放量。 图表 4：物联网连接数高速增长 无线通信模组制式的演进已经呈现出 “ 2G产品快速退出、 3G产品逐步被替代、 4G产品高速化、 5G产品主导市场 ” 的发展趋势。 BIIntelligence 预测 2020年全球联网设备数量将达到 340亿，其中物联网设备数量达 到 240亿，是所有联网设备中最具增长潜力的一部分。根据爱立信的数 据，截至 2017年 10月共有 75亿联网终端，进入增速放缓阶段，而物 联网中广域网连接数高增长，预计 2017-2023年 GAGR达到 26%，未 来 5年物联网连接数将三倍于移动互联网，带来连接、应用、数据等多重价值。MachinaResearch预测， 2020年我国无线模组市场规模将达 到 296亿元。 图表 5：我国物联网模组市场规模预测 消费物联网将 出现应用热点 物联网应用可以分为消费物联网和产业物联网。 消费性物联网面向需求侧的消费电子终端，与移动互联网相融合创新活跃度高，比如 PC、 PAD、 电子书、可穿戴设备、车联网、无人机、智能家居、智能硬件等。产业物联网是指物联网面向工业、农业、能源、电力、交通、物流、零售、金融等行业应用，以及智慧城市和安防等，成为行业升级的基础设施。 据GSMAIntelligence预测，从 2017年到 2025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。但两者的通信模组在规模效应和单体价值差异 较大。 消费物联网模组单体价值较大，且容易产生规模效应。 物联网的问题是产品多样化，应用非常分散，尤其产业物联网。通信模组面对的市场从 单一同质化大规模市场向小规模异质化市场发生变化。对于芯片和模组行业，设计、流片、封装、测试前期投入大，没有量就不能产生规模效应，摊销到每块模组的成本较高，价格战直接带来亏损。而 消费物联网因为消费电子属性往往需要更高速率的 4G/5G通信模块，模块单体价值 量较大，同时消费电子同类的产品的规模较大，比如个人电脑出货量亿 台级，手机出货量达到十几亿量级，相对应的模块厂商更容易产生规模 效应。 图表 6：产业物联网与消费物联网连接增长 图表 7：中国移动和家副卡套餐 5G打造始终在线的消费电子体验。 目前我国三大电信运营商的新资费套餐，包括冰淇淋套餐、 4G不限流量卡，固网无线捆绑套餐、主副卡共享等套餐，实现了不限流量和多卡共享流量。得益于 4G网络稳定、高速的移动通信环境以及智能手机高渗透率，运营商流量卡套餐普及，人们逐渐习惯移动互联网不受地理位置限制而即时通信的便捷。在 笔记 本电脑、平板电脑、超级本、电子书 等产品愈发普及的情况下， 5G时 代越来越多的 PC产品将加载无线通信模块，实现与移动互联网的互联 互通，而不再局限于 WIFI网络、有线网络。 图表 8： 2018个人计算设备出货量预测 图表 9： ARM发布 CPU规划路线图 ARM/高通 /intel等芯片巨头的 5G终端策略。 2018年 ARM发布了新一 代高性能 CPU核心 Cortex-A76，单线程性能堪比 Intel移动版低压处理 器 i5-7300U， 3.3GHz频率下功耗不到 5W。预计 2020年的 5nm Hercules核心的计算性能相比 2016年的 16nmA73将可提升多达 2.5倍。目前， ARM、高通、英特尔等系统芯片制造商与联想、戴尔、惠普 等 PC制造商、以及国内外的运营商合作，全方位推出了 4G/5G新兴始 终在线的 PC， 2017年市场上已经成功推出 30多种全互联 PC产品。 2019年世界移动通信大会（ MWC）上，高通推出首款商用 5GPC平台 -高通骁龙 8cx5G计算平台，采用第二代高通骁龙 X555G调制解调器， 英特尔也发布 Intel?XMM?81605G基带芯片，广和通联合 Intel发布 首款 5G通信模组： FibocomFG100，内置 Intel?XMM?81605G基 带芯片，全互联 PC预计将成为未来笔记本电脑行业的发展方向， 5G时 代来临时消费电子需要更好的移动体验，包括云存储与计算、快速响应的多人游戏、沉浸式全景视频和即时应用。 IDC数据显示， 2018年个人计算设备 (包括桌面电脑、笔记本电脑、变形平板及直板平板电脑四大类 )出货量约为 4.07亿台，桌面电脑及桌面工作站出货量为 9370万台，占比 23.0%，笔记本及移动工作站出货量则为1.641亿台，占比 40.3%，可变形平板只有 2070万台，占比 5.1%， 而平板电脑出 货量为 1.285亿台，占比 31.6%。 PC模组市场简单估算： 假设笔记本电脑和平板电脑年出货 2亿台，模组单价 200元，潜在的市 场规模将达到 400亿元。 车联网是 M2M最确定和最有价值的市场。 随着“将汽车变为第四块屏幕” 电视、电脑、手机、汽车屏幕时，车联网应运而生，拥有一部搭 载智能互联系统的汽车已经不再是梦想。如今，已进入智能汽车时代， “无人驾驶”的出现，将会减少交通事故的发生，挽救数千人的性命，缓解拥堵，减少燃料消耗和污染，同时将会让车主的用车生活变得更加轻松、简单。车规级前装通信模块，需经受严苛环 境的考验、具有优越 的防静电和防电磁干扰功能，比如超宽温度范围 (-40 C+85 C)、 优越的抗电磁干扰能力满足车载及其他恶劣环境下的应用需求，高集成和小型化，因此市场进入壁垒较大。其他应用领域具体包括车队管理、UBI车险及轻型车车载终端通讯设备等。中国车载 M2M设备还主要应 用于客运车辆、货运车辆、危险品运输车辆领域。 2017年全球汽车产量8730.25万辆。 2018年国内广义乘用车保有量 2.4亿辆，年销量 2272万辆，同比下滑 6%，但仍然全球销量第一，新能源车销量 125万辆 （新能源车100%联网 ） ，车 联网渗透率在快速提升。据 GSMA预测， 2018年全球车联网渗透率将超过 20%， 2025年有望实现所有汽车联网。除了乘用车，工程车辆的资产追踪管理需求旺盛。 图表 10：全球车联网市场规模预测（亿元） 图表 11：中国车联网市场规模预测（亿元） 电子支付快速增长，移动式 POS逐步成为其主流，自动贩卖机 （ VEM）快速增长。 目前 POS机具有半消费电子属性，新技术推动的智能 POS除了传统收银机的收银、打印小票、扫码等功能外，还提供了整合支付 解决方案，支持多种收款方式，支持会员管理 （ CRM）功能，支持营 销 管理和各种便民服务。 电子支付终端的使用范围从传统商业零售、餐饮、酒店等延伸至医疗、教育、运输、保险、物流和电讯服务， 移动式 POS逐步成为其主流。主要的支付终端供应商包括百富环 球、新国都、新大陆等收入规模持续增长。 根据人民银行数据， 2018Q3联网 POS机 3231.25万台，比上个季度末增加 99.25万台。由 于电子支付技术的更新升级较快，在三四线城市普及推广，加上物流快 递等行业应用过程容易产生损坏，智能 POS机的更新周期较之前传统 POS机也大幅缩短，驱动智能 POS出货量的快速增长。 2017年，新大 陆跃 居全球第二大 POS供应商，设备出货量达 870万台，预计 2017 年出货量在 2000万台以上。随着移动通信的发展，联网贩卖机的数量快速增长，我们预计国内贩卖机数量至少在百万台以上，而且处于高速 增长期。随着物联网的出现， POS机改售为出租给商务，收租赁费将产 品转到服务会成为一种趋势。 产业物联网方面一些细分也在快速发展，比如工业路由器、能源水利智能抄表（ 电表、燃气表、水表 ） 和控制阀、空港物流领域的资产追逐、智慧城市、智能安防、多媒体广告屏联网等等。 随着 5G网络的建设，