物聯網從網絡看,主要分為三類連接方式:(1)蜂窩通信技術,也即 2/3/4/5G 技術;(2)LPWA 技術(Low Power Wide Area,低功耗廣域通信技術,廣義上也屬于蜂窩通信技術,為簡化表述特意分開,下同),包括 NB-IOT(Cat-NB1)、LTE-M(eMTC,Cat-M1)、LoRa、Sigfox;(3)局域物聯網(Short-range IOT),通常定義為 100 米以內,包括 Wi-Fi、Bluetooth、ZigBee。另外,廣義物聯網還包括工業(yè)總線、PLC(Power Line Carrier,電力線載波)等多種連接場景。
人的連接基本停止增長,物聯網拓展邊界。目前全球大部分區(qū)域手機終端滲透率基本飽和,截至 2017 年 10 月底共有 75 億聯網手機終端,進入增速放緩階段,CAGR 約 3%。另一方面物聯網快速發(fā)展,局域連接保持 CAGR 18%的增長,廣域(包括蜂窩和 LPWA)產業(yè)鏈成熟激發(fā)連接爆發(fā),CAGR 26%??梢灶A見,未來 5 年物聯網將構建近3 倍于手機的終端網絡,帶來連接、應用、數據多重價值。
聯網終端數量預測
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預測 2022 年全球:蜂窩連接 16.1 億、LPWA 22.5 億、局域網 155.0 億。參考愛立信、BergInsight 等機構預測邏輯和數據,并綜合產業(yè)鏈調研反饋,我們預測 2022 年全球物聯網連接數接近 200 億部。(1)2016 年估算:全球物聯網連接總數 58.9 億部,其中蜂窩物聯網4.1 億部、LPWA 0.8 億部、局域物聯網 54 億部。
(2)2022 年預測:全球物聯網終端總數達到 193.1 億部,其中蜂窩物聯網 16.1 億部(CAGR 25%)、LPWA 22.5 億部(CAGR 76%)、局域物聯網 155.0 億部(CAGR 19%)。
全球物聯網連接數預測(億,不包括手機)
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預測 2022 年中國將成為全球最大的物聯網連接市場。我國運營商公共網絡相對完善,有助于廣域物聯網應用拓展,我們認為未來 5 年國內廣域連接占比將高于全球水平。GSMA和中國信通院的報告指出 2016 年中國蜂窩連接數約為 1 億部,按照工信部要求 2020 年中國 LPWA 連接數達到 6 億部。我們預測 2022 年,中國物聯網終端總數達到 44.8 億部,其中蜂窩物聯網 3.0 億部、LPWA 11.3 億部、局域物聯網 30.5 億部。
中國物聯網連接數預測(億,不包括手機)
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物聯網的產業(yè)鏈包括四個環(huán)節(jié):(1)芯片/終端,含金量最高的是基帶芯片,由芯片出發(fā)帶動眾多的模組、終端廠商。(2)網絡,廣域網絡(蜂窩/NB-IOT/eMTC)由運營商主導部署在授權頻段,Lora 部署在非授權頻段可以部署在相對獨立區(qū)域,Wlan/藍牙/Zigbee 等局域連接大多應用在家庭/商業(yè)場景。(3)平臺使能,實現設備管理、連接管理、安全管理、應用使能、業(yè)務分析等功能。(4)集成/應用及數據運營,具體下沉到具體行業(yè)及應用場景,完成物聯網軟硬件配置并持續(xù)運營。物聯網產業(yè)價值超萬億美元規(guī)模,中國企業(yè)加速成長。IDC 預計到 2020 年全球物聯網市場的規(guī)模將從 2014 年的 6558 億美元增至 1.7 萬億美元(CARG 17%)。我國物聯網產業(yè)規(guī)模已從 2009 年的 1700 億元躍升至 2016 年的 9300 億元,預計 2020年有望突破 1.5 萬億元。我們認為在物聯網成熟階段,物聯網產業(yè)鏈四個環(huán)節(jié)的價值量占比分別為 30%、10%、20%、40%。
物聯網產業(yè)鏈全景
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芯片/終端:芯片/終端處于產業(yè)鏈的上游,是物聯網行業(yè)發(fā)展的底層需求,約占產業(yè)鏈價值的 30%。其中芯片開發(fā)占產業(yè)鏈價值 10%;模組生產、面向各垂直行業(yè)和最終消費者的定制終端與通用終端設計及其操作系統(tǒng)開發(fā)等占產業(yè)鏈價值 20%。網絡連接:網絡連接約占價值鏈總體價值的 10%,包括運營商公共連接及 Lora 等私有連接。物聯網應用場景的多樣性導致了對連接技術選擇的差異性,廣義上,物聯網包括有線和無線兩種網絡連接方式。無線接入方面,現有的蜂窩技術是以高速率的移動寬帶作為演進方向,而對于低速低頻的長尾連接需求,則需要低功耗廣域通信技術等更為經濟的技術方案。
物聯網連接方式的技術參數對比
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平臺使能:提供設備管理、連接管理、應用使能、安全服務等關鍵功能,占據了約 20%的產業(yè)鏈價值。在物聯網發(fā)展初期,大規(guī)模地建立連接,連接與設備管理是核心;而隨著大量連接入網的設備狀態(tài)被感知,應用使能和安全服務的重要性逐漸凸顯。因此,平臺服務是海量連接的生態(tài)聚合點,也成為各方爭奪的重點。
物聯網平臺分類
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集成/應用及數據運營:定制化最明顯,物聯網深度運營價值彈性最高的領域,成熟階段約占 40%的產業(yè)鏈價值。本環(huán)節(jié)需要與行業(yè)深度融合,進行應用開發(fā)、系統(tǒng)集成和業(yè)務運營等,更大價值在于對物聯網數據的智能分析和行業(yè)應用的增值服務。
芯片國內外平分秋色,高通主推雙模,華為力爭 NB-IOT 領先。目前高通等國際半導體巨頭均已研發(fā)出 NB-IOT/eMTC 芯片并實現量產;國內物聯網芯片研發(fā)由華為領先,Boudica芯片已于2017年 6 月底實現量產,預計 2017 年出貨量達到千萬片規(guī)模。國內中興微電子、RDA(銳迪科)、MTK(聯發(fā)科)等廠商也在積極開展物聯網芯片研發(fā),有望在 2017 年底或者2018 年初實現量產。模組基本同步,國內廠商有定制化和性價比雙重優(yōu)勢。蜂窩物聯網模組近幾年行業(yè)格局基本穩(wěn)定,高端產品仍舊是海外廠商主導。NB-IOT 模組基本同步,U-blox(瑞士)、Telit(英國)等國際模組廠商及 SIMCom(芯訊通)、移遠、廣和通、移柯等公司均緊跟芯片廠商的步伐設計出了相應的模組產品。
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全球主要運營商均積極推進物聯網絡建設。全球已部署 8 張 NB-IOT 的商用網絡和 3 張 eMTC 的商用網絡。其中沃達豐、中國和韓國運營商是 NB-IOT 技術的主要推動者,美國運營商是 eMTC 技術的堅定擁護者,而澳洲、日本市場的運營商則致力于 NB-IOT 和 eMTC 的聯合部署。預計到 2017 年底,將有 21 張 NB-IOT 網絡和 4 張 eMTC 網絡建成、具備商用條件。
全球主要運營商物聯網建設進展
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海外 AT&T、Vodafone(沃達豐)、Verizon 連接數占比明顯領先。截至 2017 年 6 月底,AT&T 物聯網連接數達到 3600 萬部,占其總連接數超過 25%,超過 3G 連接數。Verizon物聯網連接數占比超過 13%,增長較為平穩(wěn)。Vodafone(UK)物聯網連接數占比 22%左右,2014 年初開始提速,目前也已經超過 3G 連接數。對比國內三大運營商,從連接數占比角度看明顯落后。
國內外主要運營商物聯網連接數占比
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CMP 平臺以海外三巨頭為主:思科 Jasper、愛立信 DCP、沃達豐 GDSP。其中 Jasper作為全球最大的 CMP 平臺已經和包括 AT&T、Telefonica、NTT Docomo 在內的超過 50 家移動運營商集團開展合作,覆蓋全球大部分國家與地區(qū)。Jasper 通過宜通世紀與中國聯通簽署排他性戰(zhàn)略合作協(xié)議。愛立信與中國電信簽署合作諒解備忘錄,共同為企業(yè)客戶提供一站式全球物聯網連接服務。AEP 平臺具有一定行業(yè)屬性,截至 2017 年 6 月底全球知名的 AEP平臺近 450 個。
國內三大運營商的物聯網 CMP/AEP 平臺合作
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應用逐步涌現,從綜合價值看廣域物聯網在個人穿戴、車聯網、工業(yè)領域的收入規(guī)模位于前列。到 2020 年:從收入規(guī)模來看,占據收入前三位的是個人穿戴、車聯網、工業(yè)領域應用;從增長趨勢看來,車聯網(92.5%),健康醫(yī)療(77.5%)和智慧城市(32.2%)排名靠前。AT&T、Verizon 等海外運營商在車聯網深入布局,與整車廠商合作前裝市場。國內目前物聯網連接數較多的領域包括智慧家居、共享單車、遠程抄表、畜聯網等。
廣域物聯網在垂直行業(yè)的營收規(guī)模預測(十億美元)
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2017 年 6 月 15 日,工信部正式發(fā)布《關于全面推進移動物聯網(NB-IOT)建設發(fā)展的通知》要求加快推進 NB-IOT 網絡部署,到 2017 年年末,實現 NB-IOT 網絡覆蓋直轄市、省會城市等主要城市,基站規(guī)模達到 40 萬個;到 2020 年,NB-IOT 網絡實現全國普遍覆蓋,面向室內、交通路網、地下管網等應用場景實現深度覆蓋,基站規(guī)模達到 150 萬個。同時,工信部要求推廣 NB-IOT 在細分領域的應用,逐步形成規(guī)模應用體系,2020 年 NB-IOT 總連接數超過 6 億。
國家積極出臺政策推動物聯網行業(yè)發(fā)展
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國內力爭“5G 引領”,支持萬物互聯的拓展升級。5G 標準制定按計劃推進,預計 2018年 6 月份 R15 標準完成,將支持 eMBB(超大帶寬);預計 2019 年底 R16 標準完成,增加對 URLLC(超低時延)、mMTC(超大容量)的支持。在 5G 產業(yè)化之前,工信部等部委持續(xù)推動智能網聯汽車(V2X)、低功耗物聯網(NB-IOT)的研究和落地,培育和壯大中國產業(yè)力量,在向 5G 切換過程中掌握更多主動性。
5G 支持物聯網的擴展升級
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為什么要做?物聯網成為運營商拓寬業(yè)務的重要方向。目前我國手機用戶接近飽和,三大運營商進入存量競爭階段;中移動大規(guī)模投入固網寬帶市場,行業(yè) ARPU 整體面臨下行壓力。為什么中國?運營商具有廣域覆蓋網絡能力。我國幅員遼闊,從 4G 基站數量看國內普遍覆蓋效果遠優(yōu)于北美市場,具有完善的全國性網絡,支持跨域的應用部署。為什么 2018?中移動入場,為產業(yè)注入強推劑。物聯網產業(yè)鏈較長,涉及網絡-終端、成本-規(guī)模等多組相互依存因素,參與者眾多較難形成統(tǒng)一節(jié)奏;中國移動已經明確加快物聯網絡建設,相應地提供終端補貼促進連接規(guī)??焖偕狭浚覀兣袛鄬⒚黠@加快國內物聯網產業(yè)鏈迭代和推進。