一、物聯網的發展潮流勢不可擋
物聯網概念最早於 1999 年由美國麻省理工學院提出,早期的物聯網是指依託射頻識別技術和設備,按約定的通信協議與互聯網相連接,使物品信息實現智能化識別和管理,實現物品信息互聯而形成的網路。物聯網內涵不斷擴展。物聯網是通信網和互聯網的拓展應用與網路延伸,它利用感知技術與智能裝置對物理世界進行感知識別,通過網路傳輸互聯,進行計算、處理和知識挖掘,實現人與物、物與物信息交互和無縫鏈接,達到對物理世界實時控制、精確管理和科學決策目的。物聯網的核心在於由分布在各節點處的感測器採集所需的數據,然後藉由網路傳遞、匯聚,再對數 據進行處理、分析,進而獲取有價值的信息後加以利用,最終應用於生產、生活、工作、學習的方方面面。

物聯網串聯各類智能終端,實現智慧化生活。智能設備飛速發展,從智能電視、智能家居、智能汽車、醫療健康、智能玩具、機器人等延伸到可穿戴設備領域。智能硬體終端需要基於物聯網來實現端到端的銜接聯動, 物聯網將賦能智能硬體向多元的消費場景滲透,從而創造更加便捷、舒適、安全、節能的生活環境。
物聯網助力企業降本增效,重塑商業模式。物聯網一方面能夠大幅降低設備個別運算和數據儲存的成本, 另一方面可以把物體轉化為有關該物體的信息源。物聯網與人工智慧的融合將創造一種區別於產品和服務的新方式以及能夠自主管理的全新價值源——信息及洞察力,從而使製造企業的競爭領域不僅限於產品功能及服務, 而是擴展到通過使用這些產品或服務所創造的信息和數據,顛覆以往對於商業價值的定義與框架。
物聯網已經成為綜合國力競爭的重要因素。新一代信息通信技術正在全球範圍內掀起新一輪科技革命和產 業變革。作為信息通信技術的突破方向之一,物聯網蘊含巨大的增長潛能,是重要的戰略性新興產業。各個國家政府紛紛進行物聯網戰略布局,瞄準重大融合創新技術的研發與應用,尋求把握未來國際經濟科技競爭主動權。2020 年以來,高層對「新基建」給予高度關注,其中物聯網是重點方向之一。
二、物聯網的垂直應用場景眾多
2.1 智能家居:「疫情+鴻蒙」催化,有望保持較快增長
智能家居是以住宅為平台,基於物聯網技術、軟體系統、雲計算平台等構成的家居生態圈。物聯網應用於智能家居領域,能夠對家居類產品的位置、狀態、變化等進行監測,分析其變化特徵,同時根據需要進行反饋, 還可以實現對家居類產品的遠程控制。通過數據收集和分析,智能家居可以自主為用戶提供個性化服務。智能家居的發展趨勢可能將遵循「單品先智能化」,再「彼此聯網協同」,最終實現整個智能家居應用場景的全系統智能化。
消費年輕化,消費升級化,共同推動了智能家居的發展。隨著其收入水平的提高,以 80 後和 90 後為代表 的青年人群已經接管了家電購買的話語權,逐漸成為我國智能家電消費的主力軍。不同於傳統消費者關注產品的價格和品牌,青年消費者對居家生活品質有著更高的要求,在選購家電時考慮的要素更加多樣化,尤其是對家電的「智能化」和「與其他家電聯網」的要求更高,而這兩個要素也反映出我 國青年消費者對於智慧型聯網家電的需求,已經成為其家電消費的主流。

從某種角度而言,新冠疫情也激發了智能家居的需求。2020 年新冠疫情期間,「宅經濟」得到迅猛發展, 為符合「宅家生活」概念的小家電帶來了增長契機。2020 年全球小家電零售額達 680 億美元, 同比增長 15.1%,全球零售量達 13 億台,同比增長 8.2%。
鴻蒙 2.0 發布,利好智能家居發展。華為發布鴻蒙 HarmonyOS 2.0瞄準以智慧物聯生活等為代表的 IoT 市場,將品牌之間的壁壘推倒,打破產業孤島現狀。預計2021 年底搭載鴻蒙操作系統的設備數量將達 3 億台。
智能家居市場有望快速增長。全球範圍內將近 2.5 億個家庭已擁有至少一部智能家居設備,隨著設備價格的下降,未來戶均設備數量將進一步提升。預測2021 年全球消費者在智能家居相關設備上的支出將達到 620 億美元,預計 2025 年將達到 880 億美元,五年複合增速 15%。
2.2 智能網聯汽車:連接「車-路-人-雲」,前裝加速滲透
智能網聯汽車將推動汽車走向網聯化與智能化。5G 最大的應用是移動狀態的物聯網,而移動物聯網最大的市場可能是車聯網。

車聯網包括車載信息服務、智能網聯、智能交通三個階段,目前正在從第一階段向第二階段過渡。車聯網應用的第一階段以 2G/3G/4G 為核心,提供車載通話、車載導航、語音識別等車載信息服務。下一代車聯網將 以 C-V2X 與 5G 為核心,實現以智能化和網聯化為基礎的智能輔助駕駛、自動駕駛以及智能交通服務。遠期看,第三階段即 NR-V2X 及 5G 將實現網聯式自動駕駛,彌補自主式自動駕駛的不足,實現車輛與周圍人、車、路等之間的信息充分交換,從而提升行車安全,降低車載設備成本,提高交通系統運行效率。
2020 年車聯網前裝滲透率大幅提升,中國市場高於全球。2020 年全球車聯網新車滲透率約為 45%,預計到 2025 年將接近 60%,2020 年中國市場車聯網新車滲透率近 49%,2025 年將超過 75%, 高於全球平均水平。2020 年國內新車前裝標配車聯網上險量為 904.53 萬輛,同比增長 47.57%,前裝搭載率為 47.42%,同比提升約 18pp。2020 年國內新車前裝搭載 T-Box 上險量為 831.81 萬台,同比增長 37.26%。從通信制式來看,預計 4G 將長期佔據前裝車聯網的主要份額,5G、V2X 佔比將逐步提升。
2.3 工業互聯網:賦能智能製造,是第四次工業革命的基石
工業互聯網是物聯網在工業領域的應用,目標是智能製造。工業互聯網是物聯網在工業領域的垂直應用,其實質是一種技術手段或解決方案,目標是要實現智能製造。由於工業產業涉及領域較多,工業互聯網的應用範圍十分廣泛。

工業互聯網正在成為第四次工業革命的重要基石。第四次工業革命的核心是深度融合網路化、信息化與智能化,通過工廠內部、工廠之間、工廠與消費者之間的智能連接,推動生產方式從「大規模製造」向「大規模定製」轉變、工業增值領域從製造環節向服務環節拓展、程序化勞動被智能化設備所替代。
工業互聯網典型案例——阿里犀牛智造賦能服裝行業數字化轉型。阿里巴巴憑藉對服裝行業產業鏈的把控能力,推出了「犀牛智造」平台,對服裝製造企業進行自動化、信息化和智能化改造。犀牛智造打通淘寶、天貓平台的數據,為工廠提供精準銷售預測、為商家提供報價基礎、為供應鏈提供採購依據,數字化設計系統可以實現 3D 快速模擬測試,智能中央倉進行智能採購、柔性供給,智能導航「棋盤式弔掛」系統實現了廠內物料運轉流程的優化。
美國、歐洲和亞太地區是全球工業互聯網蓬勃發展的三大區域。隨著工業互聯網概念的興起與發展,世界各國普遍希望通過發展工業互聯網來提升本國的工業實力,實現數字化轉型。發達國家將新一代信息技術與其較為深厚的工業基礎深度融合,而發展中國家則通過應用新技術手段來實現傳統工業向現代工業的轉型升級。
我國工業互聯網產業規模持續擴大。2019 年我國工業互聯網產業增加值規模達到 3.41 萬億元,名義增速達到 22.14%,增速同比提升 2.97 個百分點。預計 2020 年,我國工業互聯網產業增加值規模將達到 3.78 萬億元,占 GDP 的比重為 3.63%,對國 民經濟增長的貢獻達到 11.81%,成為國民經濟增長的重要支撐。

三、物聯網的四層次十環節分析
3.1 物聯網的體系架構可以分為四個層次
物聯網的體系架構可以分為四個層次:感知控制層、網路傳輸層、系統平台層和終端應用層:
感知控制層:感知控制層的主要功能是感知和識別物體,採集和捕獲信息,然後經過本地控制系統初步處理後, 將信息通過網路傳遞出去,供雲端平台進行進一步處理、分析等。發展趨勢是小型化、智能化和低功耗。
網路傳輸層:網路傳輸層的主要功能是通過各類網路,在感知控制層與系統平台層之間及時、有序、安全地傳遞信息。
系統平台層:系統平台層作為物聯網中連接感知控制層和終端應用層的重要環節,向下要實現對終端/用戶的「管、控、營」,向上要為終端應用層提供開發及運行環境、PaaS 服務,並為各垂直行業提供通用基礎服務。
終端應用層:通過將物聯網技術與垂直行業應用場景相結合,以實現萬物互聯的豐富應用。終端應用層中 的終端是物聯網應用的物理載體,應用包括應用軟體、集成服務等。聚集多領域的資源和能力,整合各種信息和應用,為客戶提供智能化、泛在化、一體化的服務將是物聯網應用的發展趨勢。

3.2 物聯網的產業鏈涉及十大環節
結合產業中的實際分工,物聯網產業鏈劃分為:晶元、感測器、控制器、通信模組、通信網路、操作系統、物聯網平台、智能終端、應用軟體與集成服務。十個環節一般屬於產業鏈的上下游,存在先後的傳導性。
晶元:物聯網發展的「根基」。晶元是感測器、控制器、通信模組、智能終端的核心,涉及類型主要包括感測器晶元、控制晶元、基帶晶元、射頻晶元、存儲晶元、電源管理晶元等,一般具備低成本、低功耗特點。
感測器:物聯網的「五官」。感測器本質是一種檢測裝置,是用於採集各類信息並轉換為特定信號的器件, 可以採集身份標識、運動狀態、地理位置、姿態、壓力、溫度、濕度、光線、聲音、氣味等信息。廣義的感測 器包括傳統意義上的敏感元器件、RFID、條形碼、二維碼、雷達、攝像頭、讀卡器、紅外感應元件等。
控制器:物聯網設備的「大腦」。控制器是指獨立完成某些特定感知、計算與控制任務的嵌入式計算機單元, 含有電子線路硬體、嵌入式計算機軟體等若干組成部分,是可以讓被控對象具有期望的性能或狀態的控制設備。
通信模組:物聯網實現聯網的「關鍵」。通信模組是物聯網終端接入網路的關鍵器件。通信模組可分為局域 網和廣域網兩類,常見的區域網技術有 WiFi、藍牙、ZigBee 等,常見的廣域網技術有工作於授權頻段的 2/3/4/5G、 NB-IoT 和非授權頻段的 LoRa、SigFox 等,不同通信技術對應不同的通信模組。NB-IoT、LoRa、SigFox 屬於低功耗廣域網技術,具有覆蓋廣、成本低、功耗小等特點,是專門針對物聯網的應用場景而開發的。
通信網路:物聯網的「網路通道」。通信網路是目前物聯網產業鏈中最成熟的環節。廣義上來講,物聯網的 網路是指各種通信網與互聯網形成的融合網路,包括蜂窩網、自組網、專網、衛星網等,因此涉及到通信設備、 通信網路、SIM 卡製造等。物聯網很大程度上可以復用現有的電信運營商網路,同時國內基礎電信運營商具有壟斷特徵,是目前國內物聯網發展的最重要推動者。
操作系統:物聯網軟硬體的「動脈」。操作系統是管理和控制物聯網硬體和軟體資源的程序,類似 智能手機的 IOS、Android,是直接運行在「裸機」上的最基本的系統軟體,其它應用軟體都在操作系統的支持 下才能正常運行。目前,發布物聯網操作系統的主要是一些 IT 巨頭,應用軟體開發主要集中在車聯網、智能家居、終端安全等通用性較強的領域。鴻蒙是可以應用於物聯網的 OS。
物聯網平台:物聯網的「管家」。物聯網平台作為設備匯聚、應用服務、數據分析的重要環節,既要向下實 現對終端的「管、控、營」,還要向上為應用開發、服務提供及系統集成提供 PaaS 服務。根據平台功能的不同, 可分為三種類型:第一,設備管理平台,主要用於對物聯網終端設備進行遠程監管、系統升級、軟體升級、故障排查、生命周期管理等功能,所有設備的數據均可以存儲在雲端;第二,連接管理平台,用於保障終端聯網通道的穩定、網路資源用量的管理、資費管理、賬單管理、套餐變更、號碼/IP 地址資源管理;第三,應用開發 平台,主要為 IoT 開發者提供應用開發工具、後台技術支持服務,中間件、業務邏輯引擎、API 介面、交互界面等,此外還提供高擴展的資料庫、實時數據處理、智能預測離線數據分析、數據可視化展示應用等,讓開發者無需考慮底層的細節問題將可以快速進行開發、部署和管理,從而縮短時間、降低成本。
智能終端:物聯網的「承載硬體」。智能終端是指集成了感測器件和通信功能,可接入物聯網並實現特定功 能或服務的終端硬體及設備。To B 類智能終端包括表計、車載終端、工業設備及公共服務監測設備等,To C 類智能終端主要包括可穿戴設備、 智能家居、AR/VR 等消費電子產品。在智能終端中,智能控制器扮演了「大腦」的角色,以微控制器晶元或數字信號處理器晶元為核心,並含有嵌入式計算機軟體。
應用軟體:物聯網的「APP」。應用軟體類似於手機 APP,可能是 SaaS 服務,可以對物聯網平台上的數據 進行深度分析與應用,用戶通過應用軟體將可以享受物聯網帶來的服務和價值。應用軟體開發須基於應用場景 和用戶需求,定製化程度較高。應用軟體還包括幫助用戶管理物聯網設備及系統安全的軟體。
集成服務:物聯網的「落地實施」。物聯網集成服務一般提供系統集成、解決方案等,如智慧城市建設、智 慧工廠改造等。系統集成商可以幫助客戶解決各類設備、子系統間的介面、協議及安全等問題,確保客戶得到 一站式的解決方案。集成商須熟悉相關行業,跨行業較難,因此不同行業的集成商各有生存空間。
四、物聯網已經處於爆發的前夜
物聯網可能將經歷三個發展期,當前處於爆發前夜。物聯網發展的第一階段: 爆發前期。從 2016 年物聯網專有網路出現、巨頭紛紛入局物聯網,到 2020 年 5G 網路加快部署、巨頭拓展物 聯網生態、行業規模化連接出現顯著效果,物聯網與新技術融合初顯成效,物聯網具備了較強的產業能量和市 場預期。但受限於成熟的產業探索需要時間培育,供給側和需求側的平衡需要不斷磨合、供給側的互補需要合作共贏等因素,爆發前夜仍將持續數年。第二階段:爆發期。經過長期產業和市場培育,供給側與需求側基本實現平衡,更多的行業邊界開始模糊化,橫向數據流通範圍增大,數據價值在產業收益中的佔比明顯增大,物聯網部署實施要素逐步完善,高價值應用不斷開花,物聯網基礎設施實現局部整合。第三階段:全面爆發期。 需求側成為拉動物聯網的主力,物聯網應用需求與基礎設施實現解捆綁,泛在、可定義、統一化基礎設施建立, 積木式物聯網應用搭建模式普及,基礎設施與應用實現循環迭代,具備持續升級能力。
全球物聯網較快發展,連接數已經超越非物聯網連接數。2020 年全球 IoT 連接數 達到 117 億個,在全部聯網設備中佔比 54%,首次超過非 IoT 連接數。其中,藍牙、Zigbee、WiFi/WLAN 等短距離網路連接 的 IoT 佔比約 70%,2/3/4/5G、NB-IoT、eMTC 等蜂窩通信技術連接的 IoT 佔比近 20%。2025 年全球 IoT 連接數將達到 309 億個,較 2019 年增長 164.10%,2019-2025 年 CAGR 高達 21%。

中國蜂窩物聯網連接數引領全球,2021 年發展有望再次提速。截至 2020H1,中國三大運營商蜂窩物聯網連接數已佔據全球 75%份額,較 2015 年實現大幅提升。截至 2021 年 5 月末,中國移動、中國電信、中國聯通合計發展蜂窩物聯網終端用戶 12.58 億戶,比 2020 年末凈增 1.22 億 戶,已超 2020 年全年凈增用戶數。預計2021 年國內蜂窩物聯網用戶數有望凈增超 2 億戶。
GSMA 認為全球物聯網將保持高速增長勢頭,產業物聯網佔比將提高。從物聯網連接數的結構來看,當前 面向消費者或以消費者為最終用戶的物聯網應用佔據了絕大部分。隨著物聯網加速向各行業滲透,行業的信息化和聯網水平不斷提升,企業物聯網連接數佔比將 明顯提升。2019 年消費物聯網連接數佔比 58%,企業物聯網連接數佔比 42%,預計到 2025 年,消費物聯網連接數佔比將降至 46%,企業物聯網連接數佔比將提升至 54%。從收入來看,2019年全球物聯網收入為 3430 億美元,預計到 2025 年將大幅增長到 1.1 萬億美元,年複合增長率高達 21.4%,平台層、應用層將帶來絕大部分增量。

五、物聯網重點企業分析
雖然物聯網目前已經進入發展的快車道,但由於仍處規模化發展初期,因此首要的任務應該還是以「聯網」 為主,至於「應用」,短期內仍將以基礎的採集、傳遞、匯聚、分析為主,更高級的增值服務或應用的爆發還有 待時日。我們認為,物聯網的發展將經歷由「快速聯網」到「規模聯網+應用服務」的過程。
5.1 通信模組:萬物互聯的關鍵,中國廠商崛起
蜂窩通信模組的成長性無虞。2020 年全球蜂窩通信模組出貨量為 2.65 億片,同比 下降 6%。2020 年全球蜂窩通信模組收入 31 億美金,同比下降 8%。隨著新冠疫情影響逐步減弱,全球 蜂窩通信模組行業有望恢復高增。預計 2024 年全球蜂窩通信模組出貨量將達到 7.8 億片,2019-2024 年 GAGR 為 23%,收入將達到 115 億美元,2019-2024 年 GAGR 為 26%。
通信模組競爭格局「東升西落」,中國企業未來可期。國內蜂窩通信模組廠商主要包括移遠通信、廣和通、 日海智能、有方科技、美格智能、高新興等,海外廠商包括 Sierra Wireless、Thales、Telit 等。移遠通信蜂窩通 信模組出貨量份額從 2017 年的 19%提升至 2020 年的 37%,收入份額從 2017 年的 7% 提升至 20Q3 的 25%。廣和通蜂窩通信模組出貨量份額從 2017 年的 6%提升至 2020 年的 9%,收入份額從 2017 年的 2%提升至 20Q3 的 8%。
在車載通信模組市場,移遠通信、廣和通已佔據優勢。移遠通信已與全球超過 60 家主流 Tier1 供應商和 30 多家知名整車廠合作,完成了近 50 個項目 的交付量產。2020H1 移遠通信在國內自主及合資品牌乘用車前裝 4G 模組市場的份額達到 35.99%,排名第一。廣和通 2020 年通過收購 Sierra Wireless 車載模組業務完成車聯網布局,一躍成為全球車載通信模組龍頭,主要客戶包括大眾、PSA、FCA 等,2018 年全球市佔率約 20%。
5.2 智能控制器:智能終端的大腦,格局「東升西落」
控制器是萬物智能化的基礎,市場空間大。控制器是自動控制系統的「大腦」,是可以讓被控對象具有期望 的性能或狀態的控制設備。智能控制器一般以微控制器晶元或數字信號處理器晶元為核心, 含有嵌入式計算機軟體,是技術密集型產品,應用領域廣泛。隨著電子終端產品日益智能化、集成化,智能控 制器的技術含量和附加值也不斷提升,我們估計 2019 年全球智能控制器市場規模約為 1.4 萬億元人民幣。

智能控制器行業的市場格局呈現以下四大趨勢。
第一,專業化分工大勢所趨。早期智能控制器行業發展比較分散,往往依附於某個細分產業作為整體產品中一個附屬部件而存在。隨著終端用戶對產品自動化和智能化的要求不斷提高,智能控制器的技術難度和生產 成本也不斷上升,智能控制技術逐步成為一個專業化、獨立化和個性化的技術領域,一些專業的智能控制器供應商開始出現。出於對產品要求的提升及成本控制的考慮,越來越多終端廠商開始將智能控制器外包給專業廠 商進行設計生產,促使智能控制器行業不斷發展。目前,海外家電龍頭廠商伊萊克斯、惠而浦、博世西門子, 以及電動工具龍頭廠商 TTI、百得、牧田等,已基本全面外包控制器,國內家電廠商也開始跟進這一趨勢。
第二,ODM 成為主流。智能電控產品作為整機設備中技術含量較高的核心零件,需要根據對應終端設備 的具體類別、應用領域、功能型號進行定向研發及生產。這種行業經營特點決定了智能電控產品生產企業與下 游終端設備客戶的聯繫較為緊密,進而演化出 OEM、ODM兩種經營模式。在智能控 制器行業的發展初期,以 OEM 模式為主,隨著專業化分工發展,智能終端形態越來越豐富,以及智能控制器 企業技術實力不斷增強,行業經營模式逐步由 OEM 向 ODM 業務模式轉型。
第三,市場份額「東升西落」。中國作為各類機電產品的重要生產基地,產業體系完備,擁有大量技能嫻熟 的產業工人,發達國家相關產業大量向以中國為代表的發展中國家轉移,中國高速發展的電子信息產業為智能 控制器行業建立了牢固的技術根基。與海外對手相比,中國智能控制器廠商具備得天獨厚優勢,包括工程師紅 利、供應鏈優勢、良好的成本費用控制、7*24 小時服務響應、敏捷交付等,這些優勢在全球化分工及智能控制 器製造商自身發展過程中有望得到強化,市場份額持續提升。
第四,汽車控制器也逐步開始外包。汽車電子控制器技術門檻較高,目前通常由電控系統 Tier1 供應商自主研發生產,博世、大陸、電裝等國際巨頭市場份額領先。近年來,全球汽車行業正在經歷深度變革,包括「需求下滑」、「轉型加速」、「競爭加劇」、「供應鏈重塑」等,傳統 Tier1 巨頭壓力巨大。在此背景下,為降本增效、 加速轉型,Tier1 巨頭可能選擇將部分控制器產品外包,國產廠商迎來良機。
新冠疫情疊加晶元短缺,中國智能控制器廠商進一步搶佔海外競爭對手份額。新冠疫情導致消費者居家時 間大幅延長,海外家電、電動工具需求明顯向好。得益於中國迅速、有效的疫情管控舉措,國 內企業快速復工復產,中國智能控制器企業在海外競爭對手仍受疫情困擾時搶佔部分訂單。同時,面對 2020H2 以來全球性的元器件短缺、漲價,中國智能控制器公司在備貨、鎖價、價格傳導等方面做了充足準備,展現出 良好的供應鏈管理能力,這又進一步其帶來增量訂單。對比國內外家電及電動工具智能控制器公司 2017 年以來 收入增速情況,可以發現中國大陸廠商普遍維持高速增長,而海外廠商收入基本停滯。我們認為,智能控制器 行業「東升西落」的趨勢在疫情結束後仍將持續。目前來看,國內智能控制器上市公司主要包括拓邦股份、和 而泰、朗科智能、振邦智能、貝仕達克、朗特智能等,都有望受益於行業的發展紅利。

六、風險提示
1、物聯網發展不及預期;
2、晶元及元器件緊缺影響超預期;
3、人民幣升值,影響外向型公司的毛利率與業績;
4、國際環境變化,影響科技企業供應鏈安全與業績;
5、流動性收緊影響市場估值體系等。
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