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最全物聯網產業鏈揭秘,四大層級百位玩家一文看懂

發表時間:2021-07-14 09:13作者:智東西來源:湃客網址:https://m.thepaper.cn/baijiahao_13538520


物聯網四大層級產業鏈一文看懂。

編輯 | 智東西內參

隨著 5G 的逐漸落地,人工智能、邊緣計算、大數據等技術的逐漸成熟,需求側相關應用場景的逐步發展,物聯網產業鏈進入發展黃金期并逐步體現出規模效應。根據 statista 數據顯示,2020 年全球物聯網市場規模達到 2480億美元,到 2025 年預計市場規模將超過 1.5 萬億美元,復合增長率達到44.59%。

本期的智能內參,我們推薦天風證券和西南證券的報告《 物聯網產業鏈全景圖譜》《 物聯網產業鏈全梳理》,全方位解析物聯網感知層、傳輸層、平臺層和應用層的產業鏈發展現狀。如果想收藏本文的報告,可以在智東西(公眾號:zhidxcom)回復關鍵詞“nc555”獲取。

本期內參來源:天風證券 西南證券

原標題:

《物聯網產業鏈全景圖譜》《物聯網產業鏈全梳理》

作者:唐海清 潘暕 高宇洋 汪敏 等

01.物聯網產業全景

物聯網(IoT,Internet of things)是指“萬物相連的互聯網”。通過 RFID(Radio Frequency Identification, 無線射頻識別)、感應器等信息傳感設備,按約定的協議,把物品和互聯網連接起來,進行信息交換和通信,以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理。

物聯網的發展可以分為萌芽期、初步發展期以及高速發展時期。

萌芽期(1991 年-2004 年):1991 年,美國麻省理工學院的 Kevin Ash-ton 教授提出物聯網概念。1995 年,比爾蓋茨在其《未來之路》一書中構想物物互聯,但當時并未引起廣泛關注。1999 年,美國麻省理工學院首先提出物聯網的定義,將物聯網定義為把所有物品通過 RFID 和條碼等信息傳感設備與互聯網連接起來,實現智能化識別和管理的網絡,自此,對物聯網的關注度逐漸提升。

2003 年,美國《技術評論》將傳感網絡技術列為改變未來人們生活的十大技術之首。2004 年,“物聯網”這個術語開始出現在各種書名中,并在媒體上傳播。

初步發展期(2005 年-2008 年):2005 年 11 月 17 日,國際電信聯盟(ITU)發布了《ITU互聯網報告 2005:物聯網》,報告指出,無所不在的“物聯網”通信時代即將來臨,世界上所有的物體都可以通過因特網主動進行交換。射頻識別技術(RFID)、傳感器技術、納米技術、智能嵌入技術將得到更加廣泛的應用,這標志著物聯網行業進入到初步發展階段,物聯網的概念日益深入人心。

2007 年第一部 iPhone 手機出現,為消費者提供了與世界連網設備互動的全新方式。2008 年第一屆國際物聯網大會在瑞士蘇黎世舉行。

高速發展期(2009 年-至今):2009 年 1 月,美國政府將新能源和物聯網確認為美國國家戰略。2009 年 6 月,歐盟執委會發表歐洲物聯網行動計劃,提出要加強對物聯網的管理,促進行業發展。2009 年 8 月,溫家寶總理在無錫視察時提出“感知中國”,無錫市率先建立了“感知中國”研究中心,中國科學院、運營商、多所大學在無錫建立了物聯網研究院,中國正式開始在物聯網行業進行戰略部署。歐盟、中國、美國在物聯網行業的部署計劃標志著物聯網進入到快速發展期。

根據中國產業信息網的數據及預測,2019 年全球物聯網設備數量已達到 107 億臺,預計 2025 年物聯網連接數將達到 251 億臺,保持 12%以上的增長。市場規模方面,statista 數據顯示,2020 年全球物聯網市場規模達到 2480 億美元,到 2025 年預計市場規模將超過 1.5 萬億美元,復合增長率達到 44.59%。

在政策與技術的支持下,中國物聯網市場蓬勃發展。根據中國產業發展研究院的數據,2020 年,中國物聯網市場規模達到 1.66 萬億元,2022 年更將達到 2.12 萬億元。

物聯網可以分為四個層級,包括感知層、傳輸層、平臺層和應用層。感知層是物聯網的最底層,其主要功能是收集數據,通過芯片、蜂窩模組/終端和感知設備等工具從物理世界中采集信息。傳輸層是物聯網的管道,主要負責傳輸數據,將感知層采集和識別的信息進一步傳輸到平臺層。

傳輸層主要應用無線傳輸方式,無線傳輸可以分為遠距傳輸和近距傳輸。平臺層負責處理數據,在物聯網體系中起到承上啟下的作用,主要將來自感知層的數據進行匯總、處理和分析,主要包括 PaaS 平臺、AI 平臺和其他能力平臺。應用層是物聯網的最頂層,主要基于平臺層的數據解決具體垂直領域的行業問題,包括消費驅動應用、產業驅動應用和政策驅動應用。目前,物聯網已實際應用到家居、公共服務、農業、物流、服務、工業、醫療等領域,各個細分場景都具備巨大的發展潛力。

各個層級的參與者與產品構建了物聯網的產業鏈。感知層的主要參與者是傳感器廠商、芯片廠商和終端及模塊生產商,產品主要包括傳感器、系統級芯片、傳感器芯片和通信模組等底層元器件;網絡層的參與者是通信服務提供商,提供通信網絡,其中通信網絡可以分為蜂窩通信網絡和非蜂窩網絡;平臺層的參與者是各式的平臺服務提供商,所提供的產品與服務可以分為物聯網云平臺和操作系統,完成對數據、信息進行存儲和分析;應用層包括智能硬件和應用服務,智能硬件根據面對的對象不同可以分為 2C 和 2B,應用服務則可根據應用場景不同進行細分。

02.感知層——物理感知的樞紐

傳感器是物和物之間得以相連的起點,是將接收到的物理感知轉化為電信號的基本樞紐。傳感器技術經過數十年的發展,已經能夠將各種場景下大部分物理狀態信息采集轉化為電子信息系統可以處理的電信號。像溫度、濕度、壓力(重量)、氣壓(輪胎胎壓)、光照強度、氣體成分、指紋、面部識別、速度和位移等等,均可通過傳感器進行采集感知。這些傳感功能,與智慧家居、物流、車輛安全監測、節能環保、安防等下游場景密切配合,可以組合形成豐富的應用模式。

▲全球傳感器市場類型分布

▲傳感器發展歷程

▲2019年全球及中國傳感器下游應用分布

物聯網終端功能控制和實現的核心是MCU芯片。MCU也稱為單片機或微控制器,由CPU、存儲器、各類端口等構成,是智能控制的核心部件,可以簡單理解成一臺微型電腦。

傳感器采集的信息、輸入界面(按鍵、APP遙控等)輸入的命令等經過MCU的分析和處理,再控制執行機構(電機、變頻壓縮機、音頻設備等),實現物聯網最終的功能。

▲2019年中國MCU應用領域分布

感知層的產業鏈可以分為芯片企業、蜂窩模組/終端和感知設備。

芯片相關的產業鏈玩家有有翱捷科技、 Semtech 先科電子、 廣芯微電子、 華為海思、 聯發科、 紫光展銳、 移芯通信、 Qualcomm 高通、 諾領科技、 芯翼信息、 智聯安、 中興微電子、 Nordic Semiconductor 北歐半導體 、Marvell 美滿、 Broadcom 博通、 NXP 恩智浦、 樂鑫科技、 博通集成、 晶晨、 聯盛德、 泰凌微電子、 Quantenna 寬騰達、 奕斯偉、 STMicroelectronics 意法半導體、 Texas Instruments 德州儀器、 華大半導體、 匯頂科技、 中穎電子、 東軟載波、貝仕達克、 三星電子、 美光科技、 SK 海力士、 兆易創新、 長江存儲、 合肥長鑫、 福建晉華、 Skyworks 思佳訊、 Qorvo 威訊聯合半導體、 Murata 村田制作所、 英飛凌、 Microsemi 美高森美、 碩貝德、 信維通信、 麥捷科技、 長盈精密、 武漢凡谷、 大富科技、 順絡電子、 銳迪科、 中普微、 阿里平頭哥、 地平線、 寒武紀、 賽靈思、 燧原科技、 探境科技、 異構智能、 英偉達、 云天勵飛、 Mobileye等。

蜂窩模組相關的產業鏈玩家有移遠通信、 廣和通、 美格智能、 日海智能、 高新興、 有方科技、 合宙通信、 鼎橋通信、 創通聯達、 利爾達、 順舟智能、 移柯通信、 移為通信、 銳明技術。

感知設備相關的產業鏈玩家有奧比中光、 歌爾、 漢威科技、 霍尼韋爾、 聯創電子、 瑞聲科技、 睿創微納、 遠望谷、 金溢科技、 士蘭微、 水晶光電、 敏芯股份、 必創科技、 蘇州固锝、 華工科技、 出門問問、 漢王科技、 科大訊飛、 聲智科技、 云知聲、 商湯科技、 神州泰岳、 比特大陸。


03.傳輸層——信息傳遞的管道

物聯網的傳輸層以無線傳輸為主,按照傳輸距離的不同,無線傳輸又可以分為局域網(LAN)和廣域網(LPWAN)兩種。局域網包括人們較為熟知的藍牙、WiFi等,其特點是通信距離相對較短,一般在200米范圍以內,適合于室內、低移動性場景(智慧家居、智能倉庫等)。廣域網包括NB-IoT、Sigfox等,其特點是通信范圍大,可以達到15km以上,適合于大范圍、移動性場景(車聯網、物流跟蹤、資產定位等)。

▲各類通信技術特性不同,應用于日常工作生活生產

而根據傳輸速率的不同,物聯網業務可分為高速率、中速率及低速率業務。其中,高速率業務主要使用3G、4G 及WiFi技術,可應用于視頻監控、車載導航等場景;中速率業務主要使用藍牙、eMTC等技術,可應用于智能家居、儲物柜等高頻使用場景;低速率業務,即LPWAN(低功耗廣域網),主要使用NB-IoT、LoRa、Sigfox及ZigBee等技術,可能應用于智慧停車、遠程抄表等使用頻次低的應用場景。

全球物聯網市場有大約60%以上都屬于低速率業務,這類應用需要具有支持海量連接數、低終端成本、低終端功耗和超強覆蓋等能力。由于自身的發展以及成本等問題,各個企業都在向低成本、低功耗等方向發展。而在低速率領域,中國主要以發展NB-IoT(窄帶物聯網)為主。

在實際產業鏈落地中,由于無線傳輸領域涉及復雜的標準專利、射頻技術等,一般由專業廠商將與無線數據傳輸相關的整體功能,制作成物聯網模組。下游家電等廠商將物聯網模組安裝調試后可以快速實現網絡連接。

物聯網模組就是將芯片、存儲器等電子器件集成于電路板上的模塊化組件,是實現設備聯網的基礎樞紐。依據網絡制式的不同,無線模組主要可以分為4G模組、5G模組、NB-IoT模組等,依據應用場景的不同,無線模組也可以分為智能模組和車規級模組等。

▲物聯網模組的主要類別

傳輸層產業鏈玩家主要分為硬件載體和軟件平臺。

硬件載體玩家包括華為、中興通訊、 愛立信、 Arm、 戴爾科技、 惠普、 聯想、 思科、 新華三、 英特爾等。

軟件平臺主要玩家包括AWS Wavelength、 Azure IoT Edge、 阿里云 Link Edge、 百度云 BIE 智能邊緣、 九州云 Edge、 國訊芯微、 華為云、 騰訊云、 網宿科技邊緣平臺等。


04.平臺層——應用實現的橋梁

硬件端具備物聯網能力后,需要平臺實現整個網絡和應用的具體實現。平臺按功能類型大致可以分為4類,實際上很多通用化平臺兼具多個功能。

1)CMP/DMP管理平臺:設備連接的管理。舉個例子,買一個掃地機器人,回家開機激活,與手機APP綁定等,這些都是通過管理平臺實現。

2)AEP應用使能平臺:很多傳統公司(比如插排工廠),想升級成物聯網遙控插排,但是沒有相應的技術人員,他們就可以付費使用AEP平臺,AEP平臺上匯聚了很多物聯網解決方案,插排工廠在平臺上設置產品參數(有幾個插孔)、功能模塊(手機控制開關、定時開關等),就可以直接生成需要的物聯網功能。

3)BAP業務分析平臺:物聯網采集了大量用戶數據,有專門的平臺來分析用戶數據,通過大數據讓設備的功能更加智能,也可以通過對用戶習慣的分析做定制化營銷等等拓展功能。

▲物聯網平臺層的四大平臺

平臺層的主要玩家有阿里云 link 平臺、 京東小京魚、 騰訊云 IoT Explorer、 小米 IoT 平臺、 IBM Watson Iot、 ThingWorx、 浪潮云洲工業互聯網平臺、 新華三物聯網、 通服物聯、 海爾卡奧斯、 樹根互聯、 xIn3Plat、 Fii Cloud、 航天云網、 Predix、 MindSphere、 漢云工業互聯網平臺、 WISE-PaaS 工業物聯網云平臺、 小匠物聯、 云智易、 廣云物聯、 機智云、 Walle 物聯網平臺、 KySCADA、 HanClouds 工業互聯網平臺、 H-IIP、 NeuSeer、 EmpoworX、 蘑菇物聯、 SupOS、 Tn 工業互聯網平臺等。


05.應用層——百花齊放推動產業鏈大發展

應用層為用戶提供實際應用場景服務,是最貼近應用市場的一層。隨著社會對智能化發展的需求增加,物聯網應用的發展空間逐步擴大。作為最接近終端用戶的服務主體,大多數產業內企業都在密切關注市場的動向,積極挖掘和響應用戶的應用需求,使得物聯網的應用領域不斷擴展,競爭最為激烈,呈現“多樣化”、“碎片化”發展的特征。

應用層可以分為消費驅動應用、政策驅動應用、產業驅動應用。消費驅動應用包括智慧出行、智能穿戴、智慧醫療、智能家居;政策驅動應用包括智慧城市、公共事業、智慧安防、智慧能源、智慧消防、智慧停車;產業驅動應用包括智慧工業、智慧物流、智慧零售、智慧農業、車聯網、智慧地產等。

這里我們以智能家居為例, 智能家居以住宅為平臺,將網絡通信、自動控制、物聯網、云計算及人工智能等技術與家居設備相融合,形成便捷、舒適、健康、安全、環保的家庭人居環境。隨著各項技術應用場景滲透加快及中國國民消費結構轉型升級,智能家居單品品類得以不斷創新與擴張,主要包括智能安防、智能連接控制、智能家電、智能家庭能源管理、智能光感、智能家庭娛樂等細分方向。

中國物聯網智能家居市場已破千億元,且增長較快,過去4年的CAGR達20%。根據億歐智庫測算,2020年整體市場規模約為4354億元,預計2025年將超8000億元。

從2019年中國各細分市場規???,家電市場由于規模大、智能化發展早且滲透率高,其在智能家居市場中規模最大,達2822億元;智能連接控制和智能家庭安防市場則分別位列二、三,為364億元和186億元,智能家庭娛樂和智能光感市場規模分別為180億元和99億元,智能家庭能源管理市場規模最小,為78億元。

▲中國智能家居市場規模(億元)

▲2019年中國智能家居細分市場規模

智能家居產業鏈主要玩家如下圖:

▲智能家居產業圖譜

討論應用層時,不得不提到的就是最近發布2.0版本的華為鴻蒙, 作為面向物聯網時代的新一代操作系統,目標是實現萬物互聯和萬物智能。鴻蒙未來將逐步覆蓋1+8+N全場景終端設備:“1”代表智能手機,“8”代表PC、平板、手表、智慧屏、AI音箱、二級、AR/VR眼鏡、車機,“N”代表物聯網生態產品,為消費者衣食住行全場景提供智能智慧服務。鴻蒙操作系統負責人王成錄此前在采訪中表示,2021年保守將有3億設備搭載鴻蒙,其中華為手機搭載2億,華為自有Pad、手表、智慧屏、音箱搭載3 千萬臺以上。

鴻蒙的推出,是從過去二十年來以PC、智能手機為代表“互聯網+”創新,過渡到未來二十年以汽車、XR、家居為代表的物聯網時代的“標志事件。從PC、智能手機到物聯網,鴻蒙代表新一輪十年創新周期開啟。

智東西認為,作為數字經濟的重要基礎設施之一,物聯網是傳統產業數字化轉型的重要手段,亦是實現經濟高質量發展的內燃機。在政策、技術、應用、產業龍頭的多方面因素推動下,正迎來黃金發展期。物聯網產業鏈長,涉及底層元器件到整體解決方案的完整科技鏈條,可挖掘機會眾多。從報告中可看出,現今布局物聯網感知層、傳輸層、平臺層和應用層的玩家已經不少,其中不乏各個巨頭的參與。但是在很多細分領域,創業者仍有很多機會。

原標題:《最全物聯網產業鏈揭秘,四大層級百位玩家一文看懂【附下載】| 智東西內參》







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