物联网行业深度报告掘金亿物互联,把握三波
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1、产业链成熟，物联网进入垂直行业突破阶段
过去的三十年，是互联网得到极大发展的三十年。伴随着互联网的萌芽、发展、繁荣，诞生了一批伟大的互联网公司。截至年底，全球市值最大的前十家公司有七家是互联网公司：微软、亚马逊、苹果、谷歌、脸书、阿里巴巴和腾讯。随着全球物的连接数超越人的连接数，物联网正在成为跨行业、跨国别的新一代商业基础设施，有望成为ICT领域未来三十年最大的投资机遇。
1.1历史回顾：萌芽导入期、技术沉淀期、市场验证期
物联网是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与因特网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网发展历史悠久，可分为三个阶段：
萌芽导入期（~年）：年卡内基梅隆大学的一个程序员，发明了互联网可乐自动售卖机，这是可追溯的最早的物联网设备。年美国召开的移动计算和网络国际会议中首次提出“物联网”的概念；年第一届国际物联网大会举行，物联网设备数量首次超过人口数量。在这阶段主要是物联网相关概念的导入和早期物联网设备的连接。
技术沉淀期（~年）：年谷歌眼镜发布，物联网和可穿戴技术发生革命性的进步，到年左右物联网产业生态各种要素已具备。在这个时期，主要是一些传感、通信等技术试错和沉淀。MEMS传感的普遍使用，通信技术由WiFi1升级到WiFi6，2G升级到5G，一些新的物联网应用如可穿戴、智能家居等火爆出现。
市场验证期（~年）：-年物联网产业链上的各种要素已基本完善，-年物联网对于国民经济产业变革的规模效应初显，-年是市场对物联网技术方案落地验证的开启之时。当前，技术、政策和产业巨头的推动对于物联网产业的发展依然重要，但是不可忽视的是市场需求因素的影响正在增强。
1.2现状分析：国内物联网连接数从十亿向百亿级进发
物联网产业链要素具备，进入连接放量期。据GSMA预测，年全球物联网连接数达52亿，年为亿，年预计可达亿。10年内全球物联网连接数增长4倍。据MaChina预测，中国物联网连接数由年的不到10亿，发展到年超过70亿，主要增量市场在蜂窝类的和非蜂窝类LPWAN。物联网行业景气度持续，预计未来是物联网做大连接的5年。
1.3未来展望：实现垂直领域的商业突破，再向其他行业复制
物联网战略演进路径为连接、使能、业务。随着我国物联网从百万连接到千万连接，现在已经达到十亿级连接，产业已跨越起步和发展初期，处于突破前夕，未来要进入到规模复制阶段。
起步：起始于M2M专业应用。物联网发展初期基于孤立的垂直架构，连接碎片化，多依靠传感器、远程采样、A/D转换、监控中心等方式实现控制，例如电力、冶金、石化、铁路等领域的数据采集、集中监控。
发展：IoT连接和云平台使能。云计算技术的成熟，物联网由M2M的点对点的连接方式变成云平台的大连接模式。物联网厂商既能实现IoT连接，还能提供个人、家庭、行业的云服务，智能家居、车联网、智能抄表商业落地迅速。
突破：IoT垂直应用商业突破。物联网在物不在网，垂直领域实现商业突破是年IoT的核心和关键。在连接与平台建设到位之后，基于云平台、数据算法和AI在垂直专业的深入，集成商在垂直应用领域运用专业知识内化成集成化软件。在一些典型业务，如安防、智能交通、工业4.0、智能物流、公用服务设施等领域有望率先实现商业突破。
复制：IoE水平平台能力延展。物联网不仅要实现在垂直应用的商业突破，还要将一个行业的成功经验复制到其他行业中，最终达到万物互联。万物互联是物联网的超集，要实现“人、流程、数据、事物、服务的智能连接”，达到一个交互性强、平台开放的物联网生态。
2.技术升级、巨头入局、政策推动三力驱动
2.1技术：通信技术驱动行业扩容，云计算、AI等提高应用服务价值
物联网分为感知层、网络层、平台层、应用层四个环节，每个环节技术的发展都推动物联网产业的前进，当前技术的升级主要体现在网络层和应用层上。网络层面上，年5G的商用和WiFi6的推动进一步升级通信网络，原来进展缓慢的车联网和工业物联网得到加速。应用层面上，云计算、AI、区块链等技术与物联网的结合，提高了应用服务的价值。
（1）5G三大应用场景，催化物联网应用的成熟
物联网蜂窝通信技术引爆新应用。-年，20年的时间内蜂窝IoT技术缺乏创新，80%的CIoT连接仍依靠GSM。年NB-IoT打破了蜂窝技术发展IoT的关键瓶颈，具有低功耗、广覆盖、海量连接等特点，推动CIoT连接增长15倍。随着NB-IoT逐步划入5G标准，将驱动智慧城市、智能家居、车联网、工业互联网等领域跨越式发展。
5G三大应用场景为物联网行业扩容。5G时代定义了三大场景：
1）eMBB：增强型移动宽带。5G速率较4G全方位提升，下行峰值速率可达20Gbps，上行峰值速率可能超过10Gbps，那些对网络速度要求很高的业务能够在5G时代推广，如云VR、实时直播、安防监控等。
2）uRLLC：超高可靠低时延通信。5G支持单向空口时延最低1ms级别、高速移动场景下可靠性99.%的连接。5G的超低时延的特性可以支持敏感业务的调度，为车联网、工业控制、智能电网等垂直行业，提供更安全、更可靠的网络连接。特别助力于无人驾驶业务走向现实（3G响应为ms，4G为50ms，5G要求0.5ms）。
3）mMTC：海量连接。5G网络每平方公里百万级的能力和多种连接方式，拉近了万物的距离，实现人与万物的智能互联。5G为B端用户或智能设备提供网络切片、边缘计算等技术，智慧城市、智能家居/楼宇等广连接的应用更容易实现。
据信通院的测算，预计5G对我国经济活动增量市场达12.3万亿美元。其中eMBB主要用于虚拟现实、超高清视频等文娱领域，将驱动4.4万亿美元的经济活动；mMTC主要在智慧城市、智能家居等领域产生规模经济效益，将驱动3.6万亿美元的经济活动；uRLLC主要支持工业自动化、自动驾驶汽车、远程医疗等，将驱动4.3万亿美元的经济活动。
NB-IoT/eMTC或纳入5G标准，规模化商用在即。现在使用的低功耗广域物联网（LPWAN）基本依靠NB-IoT和eMTC，NB-IoT每平方公里大约覆盖个终端，5GmMTC场景，ITU给出的指标要求每平方公里万的终端，远超过NB-IoT的覆盖强度。但是根据现实情况来看，很少有用户需要每平方公里接入万终端。现在实际的商用网络最多也就0个终端，NB-IoT完全满足ITU关于5G物联网低功耗广覆盖的愿景和需求。因此在物联网应用还不明确的情况下，推动mMTC全新技术的投入不经济。3GPP也是希望继续利用NB-IoT/eMTC的演进，并提出将现有的NB-IoT/eMTC标准纳入5G物联网。若提案最终复核通过，那么在年6月份的ITU会议之后，NB-IoT将正式成为5GmMTC的一个可以演进的方向。
NB-IoT/eMTC将成为主流蜂窝物联网连接方式。从目前数据来看，全球蜂窝物联网连接数主要来自于传统的2G/3G/4G，在未来7年中，传统蜂窝网络依然会承载大量物联网连接，但NB-IoT/eMTC会逐渐超过2G/3G/4G成为主流连接方式。从GSMA的预测数据中可以看出，年底，通过2G/3G/4G连接的物联网终端数量在6.94亿左右，通过NB-IoT/eMTC这些基于授权频谱LPWAN技术连接的终端数为万。到年，2G/3G/4G物联网连接数会增加到13亿，而NB-IoT/eMTC连接数则增加到18亿，占比从年的9%上升到年的42%。
（2）WiFi6技术全面升级，剑指物联网应用
WiFi6标准落地，技术全面升级。WiFi联盟于年9月正式推出WiFi6认证计划，意味着WiFi6的标准正式统一落地，相比上一代的WiFi5，WiFi全面升级：
1）速度快：WiFi6最大传输速率由前者的3.5Gbps，提升到了9.6Gbps，理论速度提升了近3倍；
2）频段广：WiFi5只涉及5GHz，而WiFi6则覆盖2.4/5GHz，完整涵盖低速和高速设备；
3）调制模式：WiFi6支持-QAM，高于WiFi5的-QAM，数据容量更高，意味着更高的数据传输速度；
4）新技术：WiFi6加入了新的OFDMA技术，支持多个终端同时并行传输，有效提升了效率并降低延时，其数据吞吐量大幅提升。
WiFi6性价比更高，将在室内场景大放异彩。当前的WiFi路由器支持多达台设备同时连接，WiFi6的路由器能够同时支持多达台设备，有助于将物联网设备高密度地连接到单个路由设备上。WiFi在生活中的应用占总体的70%，这个数据和规模是5G的两倍，如果需要通过5G实现这些连接，运营商需要建设很大基站，投入巨大成本，WiFi和5G将共存互补。对于家庭和小企业这样的场景，WiFi6可以证明是理想的，意味着单个无线路由器就足以连接大量物联网设备，相较于5G来说更经济。
搭载WiFi6的终端趋多，WiFi6芯片将迎来井喷。WiFi6全面出现在路由器设备中，TP-Link、Arris和D-link都在网状路由器系统中添加了WiFi6。目前已有多款移动端的设备搭载WiFi6，iPhone11和11专业版，其中包括WiFi6，自九月份推出已售出数百万台。联想、华硕、三星等公司也宣布搭载了WiFi6的新型笔记本电脑。据IDC预计，年WiFi6的终端装置出货量将高达16亿，主要来自于AP(AccessPoint)与智能手机。终端出货量带将带动WiFi6通信芯片出货量的暴涨，业内预估具备WiFi6标准的芯片，全球出货量将由年的约3亿套，快速成长到年超越20亿套，市场规模大幅超越5G基带芯片出货的规模。
（3）云计算、人工智能的成熟，提升物联网的应用价值
物联网产生庞大数据洪流，云计算不可或缺。无论是面向消费者、企业还是工业场景，无处不在的物联网设备都会产生庞大的数据洪流，云计算是物联网发展不可或缺的一环。据IDC预测，年物联网设备产生的数据达33ZB。随着5G终端的应用，流量爆发式增长显著，到年物联网预计产生ZB的数据量。全球需要足够的存储空间来满足物联网设备未来预期的数据存储需求，云计算的发展对于物联网的推广发挥重要作用。
物联网的价值在于数据分析服务，人工智能成数据转化关键。随着物联网在各行各业的推广应用，每秒钟物联网终端都会产生海量数据。物联网的价值在于数据分析，根据麦肯锡全球研究所的报告，到年物联网产业的年产值将达到11.1万亿美元，而其中60%将产生自对数据的整合和分析。但是物联网产生的数据往往具有非结构化、碎片化、时空域等特性，大大提高了数据分析难度。目前物联网企业尽管已经收集掌握了大量数据，但都未得到合理的使用，致使蕴含在数据中的价值没能得到开发，而人工智能或将成为数据转化关键。
2.2巨头：全产业链上巨头大规模入局
物联网产业以前主要玩家是资本雄厚的互联网巨头，布局物联网多个层级，构建物联网生态圈。目前可以看到的转变是，全产业链上的巨头大规模入局，共同推进物联网的进展。产业链上的巨头主要可以分成三层：
1）感知层：主要为底层的硬件制造商，包括芯片厂商（高通、华为）、传感器厂商（博世、博通）、模组厂商（SierraWireless、移远通信）等等，各厂商纷纷推出重磅物联网产品，在研发成熟的硬件产品和降低元器件成本两方面发挥重要作用。
2）网络层：主要为电信运营商，主导物联网网络建设，加快物联网网络的商用节奏。电信运营商也利用自身网络通道的优势，向产业链的上下游双向延伸。
3）应用层：主要为互联网巨头和传统行业巨头，互联网巨头着力的方向由toC端向toB端转，传统行业巨头（如海尔、美的、西门子）主动推进物联网应用在自身所处领域的落地，并积极向其他行业复制。
（1）感知层：中国势力崛起，硬件价格下降
中国半导体厂商实力提升，在细分领域可与国外竞争。我国大力发展半导体行业近20年，主要厂商已形成自身优势，在某些细分领域成局部崛起态势。长电科技全球封测市场占比排名第三，耐威科技MEMS代工规模全球第四，乐鑫科技在物联网WiFiMCU通信芯片领域市场份额第一。5G基带芯片5家厂商中，中国占据三席（华为、紫光展锐、联发科），移远通信物联网蜂窝模组全球出货量第一。
感知层硬件价格下降，物联网大规模商用成为可能。随着元器件技术成熟，和商用规模扩大，元器件的价格下降趋势明显。据ICinsight的数据，年MEMS传感器的平均售价在2.57美元，年1.24美元，预计到年下降到0.88美元，平均售价每年下降2%左右。无线模组价格下降更为明显，据移远通信招股说明书，4G模组产品由年的元+降到年的元左右，现在价格低至元。
（2）网络层：中国物联网网络建设位于世界前列
4G和NB-IoT基站建设已成规模，年开始5G规模建网。截至H1，移动已建成4G基站万座，联通建成4G基站万座，电信建成万座，我国4G基站合计万座。NB-IoT在国内已实现千万级应用部署，总连接规模超万，在全球超过45家运营商已经建成近90张NB-IoT网络，模组种类超过种，成为应用最为广泛的物联网技术之一。目前，国内三大运营商NB-IoT的基站总数约90万个，已实现广域覆盖，下一步的建设重点是解决深度覆盖和精品覆盖。年三大运营商5G基站建设规模在15万座左右，20年开始进入5G基站大规模建设周期。
物联网连接的价值量不高，运营商向产业链上下游延伸。三大运营商都采取管道+平台+解决方案的发展模式，利用网络管道优势，自研或合作建立云平台。再以补贴或研发的形式延伸到至上游终端市场，获取连接的载体入口。对于生态圈的建设，三大运营商依据自身资源禀赋，建立生态联盟，面向全行业开展应用。
（3）应用层：互联网巨头和传统行业巨头推动商用落地
互联网巨头由ToC端战略转向ToB端。过去几十年里，国内外的互联网巨头基本都诞生于搜索、社交、电商、衣食住行等生活和消费领域。消费互联网发展势头放缓，C端的天花板隐约见顶，互联网巨头开始向ToB端产业互联网转移。阿里、腾讯、百度等互联网巨头，将互联网积累的巨大优势向物联网领域延伸，依靠其广阔的受众、技术积累、云平台优势，提供智能家居、公共事业、智慧城市等解决方案，拓展新的商业模式。
传统企业面向垂直行业赋能。垂直行业企业从所属行业切入，借助行业经验，利用物联网技术解决行业痛点问题，打通细分行业中设备感知、数据处理和应用使能服务一整套环节。GE成立新的工业物联网软件业务，收入已达12亿美元（基于GEDigital的销售额）。白电龙头海尔布局智能家居领域，推出7大品牌智能生活解决方案。海尔智慧家庭目前全球成套用户近万，其中亚洲约万、美洲约万、欧洲约万、澳洲约万。
2.3政策：ToB/ToG端政策驱动大，ToC端需求驱动显现
政策主要针对ToB和ToG端的应用制定。我国物联网行业政策主要围绕ToB和ToG端应用制定，涵盖了交通、农业、工业制造、医疗和智慧城市等物联网应用。从国家层面到地方层面，政策的实施形式多数为试点形式展开，以及给予了物联网企业税收优惠和补助政策。
ToC端暂未有政策出台，但消费端需求驱动已显现。早在年，全国人大代表雷军就提交了《关于加快制定智能家居国家标准的建议》的议案，但目前暂未有相关政策出台。但需求端对于ToC端物联网应用发展驱动力初显，年双十一智能家居成为销售黑马。截至11月6日，共有5.4万件智能门锁接替了传统的“铁将军”，5万台智能投影仪将客厅变成了“家庭影院”。“近12万台扫地机器人将在“双11”后入户“上岗”，头部品牌科沃斯单品预售已破亿。
政策强力催化，百亿物联网医疗市场被激活。年3月19日，国家卫计委发布《医院智慧服务分级评估标准体系（试行）的通知》,医院智慧服务分级评估标准涉及5个类别共17个评估项目，主要评估对象为二级、医院。在这些评估项目中，我们认为医疗物联网企业可以深入参与的有：急救衔接、标识与导航、信息推送、药品调剂与配送、健康宣教、远程医疗。医院一般将医疗物联网的开支算作信息化建设费用，经产业链调研，医院信息化建设支出占总支出的10%，医院约为5%。而医院的医疗物联网支出占信息化支出的20%，医院约10%。根据国家卫计委的数据，年医院总支出为万亿，医院总支出为1.9万亿，复合增速约为10%，计算出由二级和医院物联网医疗建设带来的市场规模在亿左右。
3.大颗粒应用场景展望
碎片化应用中大颗粒场景更易实现规模效应。物联网的应用具有碎片化特点，小颗粒的应用价值小，难以形成规模效应、打通商业实现的通道。在ToG/ToC/ToB端应用中，未来可见成规模的物联网场景有智慧城市、智能家居、车联网、工业物联网等。
未来五年工业级物联网是行业主要驱动力，智能家居和智能楼宇连接数增量最大。据GSMA《全球移动趋势报告》，年全球连接数亿，到年增长到亿。未来五年连接数增长主要驱动力来自于工业级应用，从细分领域来看，智能家居和智能楼宇的连接数增量最大，分别增长32亿和50亿。
3.1智慧城市：智能安防、公用事业、智能交通、共享经济多点开花
智慧城市技术相关投资加码，试点工作范围扩大。IDC预测，年全球智慧城市技术相关投资将达到.6亿美元，中国市场规模将达到.2亿美元。中国市场的三大重点投资领域依次为弹性能源管理与基础设施、数据驱动的公共安全治理以及智能交通。在预测期间内（-年），三者支出将持续超出整体智慧城市投资的一半。计算科技部、工信部、国家测绘地理信息局、发改委所确定的智慧城市相关试点数量，截至年9月我国智慧城市试点数量已经超过个(其中部分城市有重叠)，涉及交通、电网、零售、公共安全等多个领域。
安防是智慧城市重要应用场景，AI+安防带来更高成长空间。伴随高清视频、AI、云计算等技术发展，安防系统正在经历由传统被动防御升级为主动判断及预警的智能防御。安防市场是智慧城市的重点应用场景之一，IoT+AI技术将大幅提升安防效率，逐步由“看得见”—“看得清”—“看得懂”升级。我们认为，安防行业的需求主体正由G端向B端及C端逐步转移；此外，技术驱动下，行业的边界正在拓宽，未来IoT+AI+视频监控将进逐步下沉至自动驾驶、智慧医疗、环境监测等下游新兴应用，市场空间将进一步提升。我们预计到年我国安防行业整体规模将超过亿元。
NB-IoT加速公用事业商用。NB-IoT在国内大规模商用的案例，主要在以下几个方面：1）智能抄表；现阶段NB-IoT水表和NB-IoT燃气表用户数均超过0万大关；2）摩托追踪，目前大约有万电动车应用NB-IoT实现对摩托车的追踪；3）烟感探测器，大概在万个烟感应用规模；4）白色家电，规模约为万，华为年8月发布针对家电领域的NB-IoT芯片。在海外，NB-IoT已实现大规模商用的案例有：摩托车监控（泰国）、羊联网（挪威）、气表（韩国）、智慧门锁（西班牙）、智慧停车（德国）。根据《我国水表行业“十三五”发展规划纲要》指出，“十三五”期间智能水表（含智能应用系统）销售收入占全部水表销售比例要达到40%以上。我们认为智能水表的产量及渗透率还有提升空间，到年渗透率能达到40%。
ETC政策红利殆尽，智慧停车、智能交通新场景接力。交通运输部要求，到年12月底，全国ETC用户数量突破1.8亿，高速公路收费站ETC全覆盖，高速公路不停车快捷收费率达到90%以上。交通运输部发布的数据显示，截至11月6日，全国ETC用户数量已达到发行总目标的84.01%，这意味着ETC市场已接近饱和。我们认为，ETC增量市场消失殆尽，下一个接力的交通场景是智慧停车。国内停车设施建设速度无法满足汽车保有量的增长速度，停车位供给缺口巨大，看好智慧城市中智慧停车的发展，建议
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