1、 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 1 / 57 Table_Main 通信通信模組模組: 物聯網物聯網信息之源,信息之源, 創新擴散創新擴散與成本紅利與成本紅利開啟開啟新階段新階段 通信通信 評級:評級: 看好看好 日期:日期: 2022.06.07 分析師分析師:周鈴雅周鈴雅 登記編碼:S0950521040002 : 021-61097645 : 行業行業表現表現 2022/6/7 資料來源:Wind,聚源 相關研究相關研究 電信運營商:5G數字經濟平臺化引領者(2022/3/2) 報告要點報告要點 通信模組:物聯網信息之源,通信模組:物聯網信息之源, 站在站在創創新擴散新擴散新起點新
2、起點。通信模組是物聯終端的核心部件, 負責接入網絡與數據傳輸,下游覆蓋多領域物聯網場景, 是物聯網時代最關鍵的基礎通信單元。物聯網應用場景的碎片化催生了多樣的物聯網連接方式,從距離、帶寬、功耗等多維度創新,隨著 2G/3G 逐步退網,正構建NB-IoT+4G+5G 協同發展的物聯網網絡架構生態體系。隨著智能化產業升級加速, 模組智能化程度提升, 正融入算力、 OS 平臺、智能化接口等多種功能,有效節省客戶成本與研發周期,加速物聯網應用的廣度深度。網絡技術與智能化能力創新,帶來應用場景創新加速探索,物聯網連接(聯網汽車、智能家居、工業物聯等)在 2020 年首次超過非物聯網連接(智能手機、筆記本
3、電腦和計算機),同時智能家居、服務機器人、智能汽車、無人機、環境監測、防疫監測等應用均呈現加速增長。 據 IoT Analytics 預測, 物聯網連接數將從 2020年的 117 億臺增長至 2025 年的 309 億臺。我們認為,技術與應用場景的創新擴散驅動通信模組行業進入高速增長階段。 上游國產化上游國產化重構與重構與消費電子消費電子半導體去庫存周期,帶來通信模組半導體去庫存周期,帶來通信模組行業行業成本紅利成本紅利階段階段。通信模組主要制造成本為原材料,占比超過 80%,其中芯片為主要原材料,基帶芯片、記憶芯片、射頻芯片占原材料比例超過 70%,上游芯片供需格局將影響通信模組廠商采購價
4、格與產品競爭力。我們認為,隨著國產芯片技術不斷成熟, 使用率提升, 供應鏈自主可控能力增強, 核心技術與短板方向有望突破,帶動半導體產業整體發展,將為通信模組行業帶來產業集群效應。 由于物聯終端對基帶芯片要求相對不高, 國產化機會較大,中國通信模組廠商有望進一步在全球競爭市場上引領發展。從產業階段看,2022 年以來占據半導體主要需求的消費電子手機與筆記本電腦均處于去庫存階段,傳導上游價格存在持續下降的趨勢。 我們認為, 隨著國產替代比例提升, 與中期消費電子半導體去庫存周期,中國通信模組廠商有望迎來成本紅利階段。 產業格局東升西落,中國產業格局東升西落,中國通信模組通信模組領先企業有望率先領
5、先企業有望率先進入紅利驅動的高增長進入紅利驅動的高增長階段階段。通信模組最早于 20 世紀 90 年代興起,海外廠商起步早,受益于中國通信產業技術溢出效應與工程師紅利,國產廠商迅速崛起,全球市場份額快速提升,據 Counterpoint 統計,2021 年 Q4 全球蜂窩物聯網模組收入同比增長 58%,中國廠商收入占比達 40%以上。據梅特卡夫定律,我們認為物聯網規模效應正加速呈現,中國通信模組廠商的技術積淀、精細化管理等優勢有望充分體現, 同時背靠中國消費市場, 并憑借高端產品不斷拓展海外市場,中國廠商全球市場份額有望進一步提升。我們認為,從規模效應與行業增長角度來看,中國通信模組廠商將充分
6、受益創新擴散與成本紅利,進入新的高速增長期。 投資建議投資建議:物聯網行業規模加速增長, 中國市場份額有望進一步提升,同時在上游國產化重構與半導體未來幾個季度去庫存降價的背景下,通信模組行業有望迎來行業整體性的盈利彈性與增長。建議重點關注全球通信模組龍頭廠商移遠通信移遠通信,及領先廠商廣和通廣和通、美格智能美格智能、有方科技、日海智能、有方科技、日海智能。 風險提示:風險提示: 1、若 5G 下游應用創新低預期,行業政策扶持力度不及預期,影響行業業務進展;2、若模組廠商核心技術人員流失與核心技術失密,上游原材料采購短缺,同時面臨其他競爭對手,將影響行業競爭力;3、若客戶結構發生變化,影響行業盈
7、利能力。 -28%-21%-13%-5%3%10%2021/62021/92021/122022/3通信滬深300 證券研究報告 | 行業深度 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 2 / 57 Table_Page 通信通信 2022 年 6 月 7 日 內容目錄內容目錄 1、通信模組:物聯網關鍵底層硬件 . 5 1.1、物聯終端核心部件,下游應用場景廣泛 . 5 1.2、物聯連接技術多樣化,5G 與 LPWA 協同創新 . 7 1.3、出貨量持續高增,智能化與低功耗需求漸顯 .11 2、應用場景創新擴散,驅動行業高速增長 . 15 2.1、物聯連接數快速增長,中國網絡側產業優勢強 . 15
8、2.2、政策環境加速完善,運營商推動產業終端側成熟 . 18 2.3、應用場景持續拓展,垂直領域連接需求逐步釋放 . 23 3、產業格局東升西落,上游國產化重構延續成本紅利 . 29 3.1、格局:東升西落,中國廠商崛起,強者恒強 . 29 3.2、成本:上游國產化重構,產業集群延續成本紅利 . 33 3.3、趨勢:打造平臺化能力,拓展業務邊界 . 37 4、相關標的 . 41 4.1、移遠通信(603236.SH) :通信模組龍頭廠商,市場份額全球第一 . 41 4.2、廣和通(300638.SZ) :通信模組領先廠商,首家 A 股上市企業 . 44 4.3、美格智能(002881.SZ)
9、:通信模組頭部廠商,智能模組創領者 . 47 4.4、有方科技(688159.SH) :國內通信模組領先廠商,深耕智慧能源 . 50 4.5、日海智能(002313.SZ) :物聯網創新企業,產業并購延伸布局 . 52 5、投資建議 . 54 風險提示 . 55 圖表目錄圖表目錄 圖表 1:通信模組在物聯網產業架構中的位置. 5 圖表 2:通信模組邏輯結構示意圖. 5 圖表 3:5G 通信模組示意圖 . 6 圖表 4:通信模組下游應用領域. 6 圖表 5:移動通信技術標準主要演變情況. 7 圖表 6:物聯網通信技術矩陣. 8 圖表 7:物聯網接入技術分類與應用場景. 8 圖表 8:LPWAN
10、技術的特點. 9 圖表 9:全球蜂窩物聯網連接數(單位:百萬). 9 圖表 10:2017-2023 年全球LPWAN 連接數(單位:百萬) . 9 圖表 11:RedCap 介于eMBB 和 LPWA之間 .10 圖表 12:RedCap 設備與傳統 5G 設備的成本對比 .10 圖表 13:RedCap 的典型業務場景 .10 圖表 14:無線通信模組分類情況. 11 圖表 15:中國和其他國家地區蜂窩模組出貨量結構對比(2020 年). 11 圖表 16:2016-2023 年全球蜂窩通信模塊市場規模預測(按制式,單位:百萬塊) .12 圖表 17:2016 年全球蜂窩通信模塊市場各制式
11、占比情況.12 圖表 18:2023 年全球蜂窩通信模塊市場各制式占比情況.12 nMqPnMoNuMtOtRmPyRpNnMaQ8Q9PoMmMpNnPfQoOsMlOrRxP6MnNvMwMrNrPNZnOmO 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 3 / 57 Table_Page 通信通信 2022 年 6 月 7 日 圖表 19:智能模組的關鍵特性.13 圖表 20:2016-2023 年全球蜂窩通信模塊應用領域市場規模預測(單位:百萬塊) .14 圖表 21:2016 年全球蜂窩通信模塊應用領域市場占比情況.14 圖表 22:2023 年全球蜂窩通信模塊應用領域市場預測占比情況.14
12、 圖表 23:2010-2025 年全球物聯網與非物聯網連接數(單位:十億) .15 圖表 24:全球移動用戶數情況(按制式分類,單位:億).16 圖表 25:全球移動數據流量及增速.16 圖表 26:中國 5G 基站建設情況 .17 圖表 27:全球物聯網年總收入.17 圖表 28:中國物聯網支出規模預測.17 圖表 29: “十四五”數字經濟發展主要指標.18 圖表 30:物聯網新型基礎設施建設三年行動計劃(2021-2023) .18 圖表 31:物聯網相關政策及內容.19 圖表 32:中國蜂窩物聯網終端用戶數及增速(單位:億戶) .20 圖表 33:中國聯通物聯網部署進程.21 圖表
13、34:中國移動無線通信模組補貼概況.21 圖表 35:5G 模組價格持續下降(單位:美元) .22 圖表 36:全球企業從不同環節布局物聯網.23 圖表 37:通信模組的需求者類型及特征.24 圖表 38:國家電網總投資與智能化投資規劃(單位:億元) .24 圖表 39:中國智能金融 POS 出貨量及預測 .25 圖表 40:全球智能金融 POS 出貨量及預測 .25 圖表 41:2017-2021 全球和中國平板電腦市場出貨量(單位:百萬臺) .26 圖表 42:全球內置蜂窩模組筆記本出貨量統計及預測.26 圖表 43:2018-2025 智能網聯功能新車滲透率 .26 圖表 44:2016
14、-2022 年中國車聯網市場規模及預測 .26 圖表 45:2016-2022 年中國智能家居市場規模及預測 .27 圖表 46:中國工業互聯網增加值規模和預測及占 GDP 比重.28 圖表 47:2017 年全球蜂窩物聯網模組市場格局.29 圖表 48:2021 Q4 全球蜂窩物聯網模組市場格局 .29 圖表 49:國內外通信模組廠商收入增速對比.29 圖表 50:通信模組發展歷史.30 圖表 51:通信模組的技術壁壘.31 圖表 52:2021 年通信模組廠商人均薪酬對比(單位:萬元/人/年) .31 圖表 53:通信模組廠商總體產品平均銷售單價對比(單位:元/片) .32 圖表 54:2
15、021 年通信模組廠商毛利率對比.32 圖表 55:2021 年通信模組廠商凈利率對比.32 圖表 56:通信模組主要原材料及供應商.33 圖表 57:通信模組營業成本構成.34 圖表 58:通信模組直接材料構成.34 圖表 59:2014 年全球基帶芯片市場格局.34 圖表 60:2021 年全球基帶芯片市場格局.34 圖表 61:基帶芯片廠商圍繞無線通信技術的布局對比.35 圖表 62:2019 年全球射頻前端市場格局.35 圖表 63:全球射頻前端廠商的客戶與市場份額情況.36 圖表 64:模組廠商主要芯片進口采購比例變化趨勢.36 圖表 65:物聯網產業鏈價值分布.37 請仔細閱讀本報
16、告末頁聲明 Page 4 / 57 Table_Page 通信通信 2022 年 6 月 7 日 圖表 66:物聯網各環節公司毛利率對比.38 圖表 67:全球物聯網平臺數量.38 圖表 68:移遠通信 QuecCloud 物聯網云平臺.39 圖表 69:涂鴉智能業務布局情況.40 圖表 70:移遠通信主要業務.41 圖表 71:移遠通信歷年營業收入及增速.41 圖表 72:移遠通信歷年歸母凈利潤及增速.41 圖表 73:移遠通信歷年凈利率與毛利率.42 圖表 74:移遠通信歷年研發費用及研發費用率.42 圖表 75:移遠通信研發實力、銷售渠道、供應鏈管理示意圖 .43 圖表 76:廣和通發展
17、歷史.44 圖表 77:廣和通歷年營業收入及增速.45 圖表 78:廣和通歷年歸母凈利潤及增速.45 圖表 79:廣和通歷年凈利率與毛利率.45 圖表 80:廣和通歷年研發費用及研發費用率.45 圖表 81:廣和通競爭優勢.46 圖表 82:美格智能發展歷史.47 圖表 83:美格智能歷年營業收入及增速.48 圖表 84:美格智能歷年歸母凈利潤及增速.48 圖表 85:美格智能歷年凈利率與毛利率.48 圖表 86:美格智能歷年研發投入及占營收的比例.48 圖表 87:美格智能高算力智能模組.49 圖表 88:有方科技發展歷史.50 圖表 89:有方科技歷年營業收入及增速.51 圖表 90:有方
18、科技歷年歸母凈利潤及增速.51 圖表 91:有方科技歷年凈利率與毛利率.51 圖表 92:有方科技歷年研發費用及研發費用率.51 圖表 93:日海智能發展歷史.52 圖表 94:日海智能歷年營業收入及增速.53 圖表 95:日海智能歷年歸母凈利潤及增速.53 圖表 96:日海智能年凈利率與毛利率.53 圖表 97:日海智能歷年研發費用及研發費用率.53 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 5 / 57 Table_Page 通信通信 2022 年 6 月 7 日 1 1、通信模組:通信模組:物聯網關鍵底層硬件物聯網關鍵底層硬件 1 1.1.1、物聯終端核心部件,下游應用場景廣泛物聯終端核心部件
19、,下游應用場景廣泛 通信模組通信模組:物聯物聯終端核心部件終端核心部件,負責接入網絡與數據傳輸負責接入網絡與數據傳輸。通信模組是物聯網智能終端的核心部件,是智能終端與物聯網之間的連接紐帶,肩負著智能終端接入網絡的重要使命,在物聯網產業架構中處于感知層和網絡層中間,負責智能終端和網絡層之間的數據傳輸,感知層采集的海量數據均需通過無線通信模組匯聚到網絡層,進而通過云端對設備進行有效控制,通信模組決定了設備能否應對復雜的應用環境從而確保通信質量的穩定性和可靠性。 圖表 1:通信模組在物聯網產業架構中的位置 資料來源:移遠通信招股說明書, 五礦證券研究所 邏輯結構:是集成邏輯結構:是集成基帶芯片基帶芯
20、片、存儲器和功放器件的基本電路存儲器和功放器件的基本電路,提供標準化接口功能模塊提供標準化接口功能模塊。通信模組是將基帶、射頻、電源、存儲等芯片與阻容感等電子元器件集成在一起,并配以特定的封裝形式和軟件設計,以滿足不同應用場景下物聯網智能終端設備的聯網需求。模組廠商從上游采購芯片等原材料,經過軟硬件設計、測試、認證、生產及銷售等環節流入下游終端環節,進而推動物聯網技術的發展及其應用。 圖表 2:通信模組邏輯結構示意圖 資料來源:蜂窩物聯網通用模組關鍵技術研究, 五礦證券研究所 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 6 / 57 Table_Page 通信通信 2022 年 6 月 7 日 圖表
21、3:5G 通信模組示意圖 資料來源:Quectel_RG200U-CN_模塊產品規格書, 五礦證券研究所 下游下游應用應用:涵蓋公共服務、行業服務、個人與家庭服務等多個領域。涵蓋公共服務、行業服務、個人與家庭服務等多個領域。物聯網在萬物互聯的大趨勢下扮演著重要角色, 其中通信模組是獲取 “物” 、 大數據最關鍵、 最核心的基礎通信單元,是新基建領域的核心通信器件,正加速滲透至各層面與各領域。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,產業互聯網連接數占比將提速。據 GSMA 預測,至2025 年產業物聯網連接數占比將達到 61.2%。智慧工業、智慧交通、智慧健康、智慧能源等領域
22、有望成為產業物聯網連接數增長最快的領域。通信模組既承擔數據接口功能,還可以集成客戶所需的融合感知、前端數據的處理和分析以及數據的接入和傳輸等復合性功能,有利于降低產品成本,幫助下游廠商快速拓展下游應用領域方案。 圖表 4:通信模組下游應用領域 資料來源:AI ProCon,CSDN, 五礦證券研究所 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 7 / 57 Table_Page 通信通信 2022 年 6 月 7 日 1 1.2.2、物聯物聯連接技術多樣化連接技術多樣化,5 5GG 與與 L LPWAPWA 協同創新協同創新 5G 構筑物聯網基礎設施,步入萬物互聯時代構筑物聯網基礎設施,步入萬物互聯時
23、代。 移動通信技術十年一周期, 歷經了第一代移動通信技術(1G)到第四代移動通信技術(4G)迭代演進發展歷程,目前第五代移動通信技術(5G)快速發展,全球各國正積極建設。ITU 提出 5G 的三大應用場景 eMBB(增強移動寬帶) 、mMTC(海量物聯) 、uRLLC(高可靠超低延時通信) ,5G 具有高速率、低時延、低功耗、廣覆蓋、高容量等多方面優勢,具備更加強大的通訊和帶寬能力,能夠滿足物聯網應用高速穩定、覆蓋面廣等需求,同時 5G 提供了更加穩定、高效的信息傳輸通道,以信息傳輸為核心的網絡體系,將演變成為集感知、傳輸、連接、計算、處理、交換融為一體的數字基礎設施,具有高速泛在、智能敏捷、
24、集約高效和安全可信等特點。5G 網絡的建成標志著完整的物聯網基礎被構建,實現人聯網到物聯網,大量的垂直行業應用場景應運而生。 圖表 5:移動通信技術標準主要演變情況 資料來源:信通院, 五礦證券研究所 物聯網通信技術分為物聯網通信技術分為局域連接和廣域連接兩種局域連接和廣域連接兩種。不同的產業有著不一樣的技術需求,催生了多樣的物聯網連接方式。根據信號覆蓋范圍可分為局域連接和廣域連接兩種。 局域連接方式局域連接方式主要包括 WiFi、藍牙、ZigBee 等,適用于近距離的場景需求中,信號覆蓋范圍 100m 以內,部署成本低,但覆蓋能力有限,且對回傳網絡依賴嚴重,難以滿足廣范圍的連接,也難以支撐遠
25、程控制與物流追蹤等應用,智能家居、穿戴設備、智能硬件等終端多采用局域連接方式; 廣域連接方式廣域連接方式包括分為授權頻譜廣域網絡和非授權頻譜廣域網絡, 覆蓋范圍更廣, 工業、交通、物聯等行業應用多采用廣域連接方式。其中授權頻譜廣域網絡主要以蜂窩網絡為主, 包括 2G、 3G、 4G、 5G、 NB-IoT、 eMTC、 Cat.1 等; 非授權頻譜廣域網絡包括 LoRa、Sigfox、 ZETA 等, 具有低成本、 易部署、 可私有化等特性, 是授權頻譜網絡的重要補充。 2020 年 4 月工信部發布 工業和信息化部辦公廳關于深入推進移動物聯網全面發展的通知為中國物聯網的主要網絡架構指明方向,
26、將以 5G、NB-IoT、LTE-Cat1 為主,建立建立 NB-IoT(窄帶物聯網) 、(窄帶物聯網) 、4G(含(含 LTE-Cat1,即速率類別,即速率類別 1 的的 4G 網絡)和網絡)和 5G 協同發展的移動物聯協同發展的移動物聯網綜合生態體系網綜合生態體系。 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 8 / 57 Table_Page 通信通信 2022 年 6 月 7 日 圖表 6:物聯網通信技術矩陣 資料來源:Counterpoint,五礦證券研究所 圖表 7:物聯網接入技術分類與應用場景 資料來源:NSFOCUS, 五礦證券研究所 5G 與與 LPWA 協同激發物聯網價值協同激發物
27、聯網價值。LPWA(Low Power Wide Area,低功耗廣域覆蓋)具有廣覆蓋、大容量、低功耗和低成本的特點,適合需要遠距離傳輸、通信數據量較少、電池供電運行的物聯網應用,如無線抄表、環境監測、智能家居、物流監控、單車開鎖等。以 NB-IoT為例,其覆蓋能力比傳統 GSM 網絡強 20dB;系統容量具備支撐海量節點連接能力,一個扇區能夠支持 10 萬個以上連接;待機時間最長可達 10 年以上;成本方面,使用 180kHz窄帶頻譜,降低了基帶復雜度,使用單天線、半雙工模式,降低了射頻成本。 目前全球蜂窩物聯網連接數主要來自于傳統的 2G/3G/4G,連接和硬件的成本降低將推動遠程監控在農
28、業、智慧城市和制造業等關鍵垂直領域的應用,同時 2G 和 3G 網絡的關閉也將推動 LPWA 的應用,我們我們預計未來預計未來 NB-IoT/eMTC 會逐漸超過會逐漸超過 2G/3G/4G 成為主流連接方成為主流連接方式式。據愛立信預測,2021 至 2027 年全球廣域物聯網、蜂窩物聯網、短程物聯網的年復合增長率分別為 19%、19%、12%。5G 與 LPWA 技術將協同創新,互補共存,共同引領物聯網的發展。 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 9 / 57 Table_Page 通信通信 2022 年 6 月 7 日 圖表 8:LPWAN技術的特點 資料來源:ICA 聯盟,五礦證券研究
29、所 圖表 9:全球蜂窩物聯網連接數(單位:百萬) 圖表 10:2017-2023 年全球LPWAN連接數(單位:百萬) 資料來源:GSMA,五礦證券研究所 資料來源:IHS,五礦證券研究所 Redcap 填補需求空白, 有望低成本布局, 推動應用快速普及。填補需求空白, 有望低成本布局, 推動應用快速普及。 Redcap (Reduced Capability,降低能力)是 3GPP 在 5G R17 階段,專門立項研究的一種新技術標準,5G R17 版本將于2022 年 6 月凍結。從技術特性上看,RedCap 介于 eMBB(超寬帶)和 LPWA(低功耗廣域網,NB-IoT等)之間,主要針
30、對帶寬、功耗、成本等需求都基于 eMBB 和 LPWA 之間的應用,其帶寬和通信碼率低于 eMBB,但遠高于 LPWA,而其功耗和成本高于 LPWA,又遠低于 eMBB。從成本上看,從成本上看,我們我們預計預計 5G RedCap 可以使可以使 5G 模組成本降低模組成本降低 60%70%,設備,設備復雜度的降低大幅度帶來了成本的節約復雜度的降低大幅度帶來了成本的節約,具體來看: 帶寬:RedCap 的頻譜帶寬更小,在 Sub-6GHz 頻段,RedCap 的帶寬為 20MHz,小于傳統 5G 的 100MHz; 天線: RedCap 減少了收發天線數量, 并降低了 MIMO 層數, 在 Su
31、b-6GHz 頻段, RedCap終端的接收鏈路可減少為 1 個或 2 個,相應下行 MIMO 降低為 1 層或 2 層接收; 調制方式:RedCap 采用了 64QAM 調制方式,對射頻和基帶的要求大幅降低; 雙工模式:RedCap 采用半雙工 FDD(HD-FDD) ,可以在不同時刻在不同頻率上進行收發,不需要雙工器,不僅節約了成本,同時集成度高,還有利于設備的小型化。 020040060080010001200140016001800200020182025E2G/3G/4GNB-IoT/eMTC020040060080010001200140016001800201720182019E
32、2020E2021E2022E2023ELoRaSigfoxNB-IoTLTE-MOther 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 10 / 57 Table_Page 通信通信 2022 年 6 月 7 日 圖表 11:RedCap 介于 eMBB 和 LPWA 之間 圖表 12:RedCap 設備與傳統 5G 設備的成本對比 FR1 FDDFR1 FDD FR1 TDDFR1 TDD FR2FR2 成本成本降低降低 -65% -58% (RedCap 設備支持 2X 接收天線) -48% -71% (RedCap 設備支持 1X 接收天線) 資料來源:CSDN,五礦證券研究所 資料來源:3G
33、PP,五礦證券研究所 RedCap 支持可穿戴設備、工業傳感器和視頻監控支持可穿戴設備、工業傳感器和視頻監控三大業務場景三大業務場景??纱┐髟O備、工業傳感器和視頻監控三大業務場景對網絡的需求介于 eMBB 和 LPWA 之間,與 Redcap 的技術特性相匹配。 可穿戴設備可穿戴設備: 參考帶寬為下行5-50Mbps, 上行為2-5Mbps, 峰值速率下行最高150Mbps,上行最高 50Mbps,設備的電池應能使用數天(最多 1-2 周) ; 工業無線傳感網:工業無線傳感網:參考帶寬速率小于 2 Mbps,通信服務可靠性為 99.99%,端到端時延小于 100 毫秒, 由于設備大部分是靜止的
34、, 電池至少能用幾年, 對于安全類相關傳感器,延遲要求達到 5-10 毫秒; 視頻監控視頻監控:對于經濟型視頻場景,參考帶寬為 2-4Mbps,對于高端視頻場景,參考帶寬為 7.5-25 Mbps,時延小于 500 毫秒,可靠性在 99%-99.9%之間,業務模式以上行傳輸為主。 圖表 13:RedCap 的典型業務場景 應用案例應用案例 速率速率 時延時延 有效性有效性/ /可靠性可靠性 電池壽命電池壽命 設備尺寸設備尺寸 可穿戴設備可穿戴設備 下行 5-50Mbps 上行 2-5Mbps 寬松 N/A 至少幾天或 1-2 周 緊湊型 工業無線傳感網工業無線傳感網 2Mbps 100ms 9
35、9.99% 至少幾年 N/A 視頻監控視頻監控 2-4Mbps(經濟型視頻) 7.5-25Mbps(高端視頻) 500ms 99%-99.9% N/A N/A 資料來源:3GPP, 五礦證券研究所 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 11 / 57 Table_Page 通信通信 2022 年 6 月 7 日 1 1.3.3、出貨量持續高增,出貨量持續高增,智能化智能化與低功耗與低功耗需求漸顯需求漸顯 無線無線通信通信模組可按功能分為通信模組和定位模組模組可按功能分為通信模組和定位模組。物聯網蜂窩通信模塊行業是物聯網中率先形成完整產業鏈和內在驅動力的應用市場。通信模組按照不同的通信制式分為蜂窩
36、通信模組(2/3/4/5G/NB-IoT等)和非蜂窩類通信模組(WiFi、藍牙、LoRa 等) 。定位模組具體包括美國制式的 GPS 定位模組、歐盟的 GLONASS 定位模組、俄羅斯的伽利略定位模組以及中國的北斗導航定位模組。從傳輸速率上看,無線通信模組可分為以 4G 和 5G 為代表的高速率模組,以 3G 和 eMTC 為代表的中速率模組及以 2G、NB-IoT 等為代表的低速率模組。隨著物聯網技術的深入發展,模組的種類也日益豐富。 圖表 14:無線通信模組分類情況 資料來源:物聯網無線通信模組及其應用初探,五礦證券研究所 通信模組技術發展趨勢通信模組技術發展趨勢一:一:NB-IoT +
37、4G + 5G 協同發展協同發展。蜂窩物聯網的發展受移動通信網絡發展影響,我們認為,隨著全球 2G 和 3G 網絡的持續衰落,NB-IoT、LTE-M 和 4G Cat-1 等LPWA 技術推動蜂窩物聯網的初步采用,未來幾年全球蜂窩物聯網市場將由 2G 向 NB-IoT+4G+5G 遷移。從地理上看, 中國在全球蜂窩物聯網模塊市場的 5G 采用方面處于領先地位,北美和歐洲未來潛力巨大,印度和拉丁美洲等新興市場增速快。 預計至預計至 2030 年全球通信模組出貨量將超過年全球通信模組出貨量將超過 12 億億。 據 Counterpoint Research 預測, 至 2030年全球蜂窩物聯網模
38、塊出貨量將超過 12 億個,復合年增長率為 12%,出貨量將主要由 5G、NB-IoT和 4G Cat1 技術推動,5G 將成為增長最快(60%)的技術,其次是 4G Cat1。 圖表 15:中國和其他國家地區蜂窩模組出貨量結構對比(2020 年) 資料來源:IoT Analytics,五礦證券研究所 0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%中國中國其他地區其他地區5GLTE-MNB-IOT3GLPWA-Dual Mode2GLTE-CAT.1Other 4G 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 12 / 57 Table_Page 通信通信 2022 年 6 月 7
39、 日 圖表 16:2016-2023 年全球蜂窩通信模塊市場規模預測(按制式,單位:百萬塊) 資料來源:ABI Research,五礦證券研究所 圖表 17:2016 年全球蜂窩通信模塊市場各制式占比情況 圖表 18:2023 年全球蜂窩通信模塊市場各制式占比情況 資料來源:ABI Research,五礦證券研究所 資料來源:ABI Research,五礦證券研究所 通信模組技術發展趨勢通信模組技術發展趨勢二:二:模組智能化程度提升模組智能化程度提升,智能模組應用增加智能模組應用增加。隨著物聯網產品形態不斷增多,物聯網模塊多樣化發展以滿足越來越多不同類型設備的功能需求,越來越多的方 案商開始直
40、接采用手機或平板方案來設計產品,對通信模塊廠商亦提出了智能化需求,越來越多的芯片和功能會集成進物聯模塊中。 智能模組具備通信模組特性, 支持 5G/4G/3G/2G 的廣域網接入, 同時自帶 Android、 Harmony OS 等復雜的操作系統,具備開放安全的軟件環境,底層芯片算力更強,自帶 CPU、GPU 算力,支持 GNSS、Wi-Fi 4/5/6、BT/BLE,集成度高,擁有豐富接口,可擴展復雜外設。 隨著 5G+AIoT為核心的智能化產業鏈升級加速, 智能化 IoT 需求增加, 軟件生態的豐富也推動了硬件的快速迭代,模組智能化程度提升,產品線更加靈活,可有效為客戶節省成本與研發周期
41、。智能模組的關鍵特性包括: 0%10%20%30%40%50%60%70%0200400600800100012001400201620172018201920202021E2022E2023E5G4G3G2GLPWANyoy0%13%35%52%0%5G4G3G2GLPWAN1%30%6%9%55%5G4G3G2GLPWAN 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 13 / 57 Table_Page 通信通信 2022 年 6 月 7 日 計算能力:內核架構,CPU 核數,CPU 主頻 圖形處理能力:GPU 主頻 多媒體能力:顯示屏分辨率,拍照像素,視頻編解碼能力 AI運算能力:CPU+GPU
42、+DSP 的綜合 AI 算力 接口能力:DSI/CSI,USB,串口,以太網 圖表 19:智能模組的關鍵特性 資料來源:美格智能,五礦證券研究所 智能電表、工業、路由器智能電表、工業、路由器/CPE、汽車和、汽車和 POS 將成為將成為 2030 年年通信模組通信模組出貨量排名前五的應出貨量排名前五的應用用。從細分市場連接數量劃分,我們認為,隨著 5G 的推出和 5G RedCap 的推出,5G 將在工業、資產跟蹤、POS、遠程信息處理、醫療保健和可穿戴設備領域的智能物聯網應用中得到采用,主要取代傳統的 4G 物聯網應用。智能電表、工業、路由器/CPE、汽車和 POS將成為 2030 年出貨量
43、前五的應用。5G 將優先用于工業 4.0(如機器人、自動化和數字雙胞胎)、路由器/CPE(如 FWA 和專用網絡)和汽車(如互聯和自主移動)應用,LPWA 將優先用于公用事業(智能電表),4G Cat 1 和 5G RedCap 將優先用于 POS 應用。 分地區看,中國、北美和歐洲市場是蜂窩通信模塊需求最大的三個區域分地區看,中國、北美和歐洲市場是蜂窩通信模塊需求最大的三個區域。自 2015 年起,中國取代北美成為需求量最大的單體市場。在中國市場,蜂窩通信模塊的市場需求主要表現在智能水表、移動支付和智慧安防領域;在北美市場,蜂窩通信模塊的市場應用主要體現在車載、車隊管理、公共安全以及移動支付
44、領域;在歐洲市場,通信模塊主要市場集中在車載應用以及智能電表行業。在日本市場,蜂窩通信模塊在智能電表以及車隊管理領域市場滲透率高。 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 14 / 57 Table_Page 通信通信 2022 年 6 月 7 日 圖表 20:2016-2023 年全球蜂窩通信模塊應用領域市場規模預測(單位:百萬塊) 資料來源:ABI Research,五礦證券研究所 圖表 21:2016 年全球蜂窩通信模塊應用領域市場占比情況 圖表 22:2023 年全球蜂窩通信模塊應用領域市場預測占比情況 資料來源:ABI Research,五礦證券研究所 資料來源:ABI Research
45、,五礦證券研究所 020040060080010001200140016001800201620172018201920202021E2022E2023E車聯網智能建筑工業物聯網消費物聯網公共基礎設施智能抄表交通物流安防商業零售健康醫療25%19%8%5%7%9%7%8%8%2%車聯網智能建筑工業物聯網消費物聯網公共基礎設施智能抄表交通物流安防商業零售健康醫療9%11%16%35%13%5%4%3%2%1%車聯網智能建筑工業物聯網消費物聯網公共基礎設施智能抄表交通物流安防商業零售健康醫療 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 15 / 57 Table_Page 通信通信 2022 年 6 月
46、7 日 2 2、應用場景創新擴散,驅動行業高速增長應用場景創新擴散,驅動行業高速增長 2.12.1、物聯連接數快速增長,中國網絡側產業優勢強物聯連接數快速增長,中國網絡側產業優勢強 物聯網連接數快速增長,預計至物聯網連接數快速增長,預計至 2025 年全球將有年全球將有 309 億臺物聯網設備億臺物聯網設備。在 5G 等新技術標準的推動下,聯網設備全面升級,產業鏈計劃龐大,海量傳感、控制單元的快速發展將直接推動通信模組的爆發。通常情況下,每增加一個物聯網連接數,就需要增加1-2 個無線通信模塊。全球物聯網連接數快速增長,據 IoT Analytics 統計,2020 年全球共有 217 億個聯
47、網設備,其中物聯網連接達 117 億臺,占總連接的比例為 54%,物聯網連接(聯網汽車、智能家居設備、聯網工業設備)首次超過非物聯網連接(智能手機、筆記本電腦和計算機) 。隨著物聯網應用的普及,據 loT Analytics 預計物聯網連接數將保持高速增長,增速繼續快于非物聯網連接,至 2025 年全球物聯網設備將達 309 億臺,五年復合增長率為 17.49%。 圖表 23:2010-2025 年全球物聯網與非物聯網連接數(單位:十億) 資料來源:IoT Analytics,五礦證券研究所 5G 連接數快速增長連接數快速增長, 預計至預計至 2027 年成為主要移動接入技術年成為主要移動接入
48、技術, 驅驅動物聯網蓬勃發展動物聯網蓬勃發展。 據 GSA統計,截止至 2022 年 2 月底,全球共有 146 個國家/地區的 489 家運營商正在投資 5G,2022 年到 2025 年,全球移動運營商 Capex 將超過 6 千億美元,其中約 85%將用于 5G 網絡的發展。5G 使用率不斷上升,據 GSMA 預測 2022 年全球 5G 總連接數將達到 10 億,至 2025 年 5G 連接數將占總移動連接數的 1/4,至 2027 年 5G 將成為主要移動接入技術。5G 將進一步實現物與物、物與人更加多元化的連接,賦予物聯網低延遲、高速率、多終端的交互能力,5G 網絡的建設與完善,為
49、物聯網的發展奠定良好基礎,據 GSMA 預計至2030 年 5G 對各行業的貢獻中服務及生產將占最大比重。 05101520253035404520102011201220132014201520162017201820192020E2021E2022E2023E2024E2025EIoTNon-IoT 請仔細閱讀本報告末頁聲明 Page 16 / 57 Table_Page 通信通信 2022 年 6 月 7 日 圖表 24:全球移動用戶數情況(按制式分類,單位:億) 資料來源:愛立信移動市場報告,GSA,五礦證券研究所 全球移動數據流量指數型增長,行業需求旺盛倒逼物聯網支撐技術加快商用化進
50、程全球移動數據流量指數型增長,行業需求旺盛倒逼物聯網支撐技術加快商用化進程。據愛立信統計, 2021 年第三季度全球移動數據流量達 78EB, 同比增長 42.01%, 環比增長 7.77%,與 2012 年第一季度相比,增長了 105 倍。全球移動數據流量呈指數型增長,主要原因是移動通信技術的演進與下游應用需求的興起,智能手機出貨量與移動用戶數逐年增長,移動應用創新產品快速迭代,帶來移動數據流量快速增長。在全球數字化、智能化轉型背景下,工業、醫療、交通等行業對物聯網支撐能力提出新要求,同時全球新冠疫情加速物聯網應用發展進程,驅動物聯網相關硬件與軟件等支持技術加速商用規?;渴疬M程。 圖表 2