2022年物联网行业产业链及四类应用场景分析.docx
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1、2022年物联网行业产业链及四类应用场景分析1.当前物联网处于何种阶段?1.1 产业链从感知传输向平台和应用规模转移,下游应用层持续受益通过对物联网产业链梳理,我们认为物联网产业链主要包括四个层次:感知控 制层、传输网络层、平台层和应用层。感知层主要负责采集物理世界的数据, 采集方式主要有两种:一是用 RFID、条形码等方式接受外部指令被动保存信 息,二是用智能控制器、传感器、定位模组等方式主动采集生成信息,其中控 制器是万物智能化的基础,而传感器是物和物之间得以相连的起点,是将接收 到的物理感知转化为电信号的基本枢纽,因此这两类关键器件是我们的主要追 踪标的;传输网络层主要负责将感知层捕获信
2、息传输至指定目的地,包含以 NB-IoT、5G 为主的广域蜂窝网络和以 Wi-Fi 为主的基于物联网网关通信的短距 离无线通信网络,通信模组是物联网终端网络接入以及数据传输的必备组件; 平台层主要负责为设备提供安全可靠的连接通信能力,一般包括通信、互联网、 工业物联网、ICT 等厂商平台;应用层主要负责处理设备端所收集数据并给不 同行业提供智能服务,应用场景包括智能出行、智能家居等。当前中国物联网产业链价值主要在传输层,未来将从感知、传输向平台和应用 规模转移。据 McKinney 数据,全球物联网产业链价值分布中平台层和应用层 贡献最大的附加值,分别占到 35%左右,感知层由于底层元器件种类
3、众多,产 业价值贡献达 20%左右,传输层贡献仅 10%。从中国物联网市场规模占比来看, 当前传输层变现能力最强,占到 32%左右,平台层和应用层价值占比与全球相 比较低,分别为 17%和 27%左右,未来随着海量物联网接入实体,各类针对不 同垂直行业需求的数据应用将得到蓬勃发展,预计中国物联网产业规模化的中 心将从感知传输向平台和应用规模转移,通信服务和硬件终端收入占比将逐步 下降,平台和应用服务的收入占比有望逐步提高。资本对下游应用市场青睐有加。据艾瑞咨询数据显示,2015 年至 2018 年间中 国物联网行业融资事件稳定在 100 起以上,19 年受疫情影响下滑至 60 起,此 后基本维
4、持在这一水平,可见总体而言物联网投融资市场从爆发式增长趋于理 性的价值验证阶段,市场资金集中于少数头部优质厂商,从细分赛道来看,硬 件层保持平稳趋势,平台与通信层投融资份额较少,主要系运营商以及头部平 台企业市占率高、融资需求不足,应用层尤其是生产端应用占比份额持续增大, 受工业互联网等政策引导,近三年生产应用市场稳定占据物联网投融资三成份 额,资本对下游应用市场青睐有加,未来预计将持续受益。1.2 当前渗透率仍低,未来 3-5 年仍以做大连接为主旋律,企业终端成长空间 充足物联网的爆发起点源于“物的连接数超过人的连接数”。我们认为物联网从概 念到真正发展的起点为 2020 年,缘于 20 年
5、物联网连接数首次超过非物联网连 接数,即所谓“物的连接数超过人的连接数”。因此连接数是我们复盘物联网过 往以及分析当前物联网所处阶段的重要指标。物联网连接渗透率较低且持续处于爆发前期,“万物互联”时代仍需打通技术 和系统壁垒。据 IoT AnaIytics 数据,2020 年全球物联网设备连接数达 113 亿, 首次超过非物联网设备连接数,21 年物联网连接数 122 亿,预计 2025 年全球物联网连接数为 270 亿,21-25E 复合增长率达 22%,据 MTA 预测,2030 年 人均将拥有 15 台 IoT 设备,物联网连接数将增加至 1250 亿,假设该数据为物 联网连接总需求量,
6、当前渗透率实际不到 10%,从长期来看物联网具有降低成 本提高效率等优势,未来势必成为一种基础设施得到普及,潜在待挖掘空间仍 然巨大。据 Statista 数据预测,2021 年中国物联网连接设备约 88 亿个,占全 球市场份额超 72%,是全球物联网市场上连接设备数占比最大的国家。据中国 信通院判断,当前物联网产业整体处于“爆发前期向爆发期的过渡阶段”,且 爆发前期仍将持续数年。当前时期仅有小范围设备能够彼此实现互认、互通、 互操作,在更大的范围内设备仍然相互孤立,因此呈现出“部分行业初步实现 规模化和局部互联互通”的特点,预计未来随着传输协议不统一、跨生态物模 型不互认等技术与系统壁垒被打
7、破后,真正“万物互联”的时代也将全面开启。中国三大运营商物联网连接数全球领先,未来发展潜力强劲。从全球运营商公 布的物联网连接数来看,21 年中国三大运营商总计占全球前十大运营商连接数 的 78.37%,占据绝对行业领先地位。2021 年中国移动个人移动客户数 9.57 亿, 物联网连接数 10.49 亿,净增 1.76 亿,同比增长 20%,成为国内首家物联网 连接数超过移动客户数的运营商,从增长曲线来看,中国移动自 2017 年起物 联网连接数保持高速增长,17-21 年复合增长率达 46%;中国联通 21 年物联 网连接数超 3 亿户,2021 年 6 月 27 日发布的物联网新一代连接
8、管理平台是继 2015 年中国联通首次发布物联网连接管理平台之后再次发力物联网领域,将促 进中国联通物联网行业的创新升级;中国电信 21 年物联网设备连接数 2.98 亿, 其自主研发的分布式物联网操作系统 CTWing IoT OS 已服务近 3 亿物联网用 户,管理超 8000 万物联网智能终端,并推动中国电信成为全球首个 5G NBIoT 用户破亿的运营商,服务物联网开发者近 8 万,汇聚物联网应用近 6 万。三大运营商移动电话业务增长动力不足,“物超人”未来成长空间充足。2021 年我国移动电话普及率约为 116 部/百人,同比增长 3%,中国移动、中国联通、 中 国 电 信移 动 用
9、户 数 在 21 年分 别 为 9.57/3.17/3.72 亿户 , 同比 增 长 2%/4%/6%,增速放缓,增长动力不足。2021 年中国移动、中国联通、中国电 信物联网连接数分别为 10.49/2.08/2.98 亿,同比增长 20.16%/0.26%/25.32%, 其中中国移动首次实现物联网用户数超过手机用户数,成为国内首位“物超人” 的电信运营商。从增速来看,物联网连接数增长动力远超移动电话行业,进一 步说明“物超人”的巨大潜在成长空间。据中国产业研究院数据显示,我国蜂窝类物联网连接数占比逐年提升,由 15 年的 5%逐年提升至 20 年的 25%。2017 年专门支持物联网的技
10、术标准 NBIoT/eMTC 出现,蜂窝通信技术覆盖范围广、能耗低、移动性强、安全性高等 优势不断凸显,预计未来将成为最主流、最有前景的物联网技术。据爱立信 Ericsson Mobility Report 数据显示,21 年蜂窝物联网总连接数为 19.17 亿,同比增长 23%,21 年起使用 4G/5G 的物联网终端连接数超过使用 2G/3G 的物联网终端连接数,成为物联网终端最主要的蜂窝通信方式,NB-IoT、 Cat-M 的覆盖范围预计持续增大。我国蜂窝物联网市场总体起步晚于海外,但 近年来在政策支持以及下游应用的快速发展下,据工信部通信业统计公报 数据显示 21 年我国蜂窝物联网用户
11、数达 14 亿,同比增长 23.15%,18-21 年 复合增长率 27.75%,从全球蜂窝物联网连接空间来看,未来用户数有望进一 步增长。未来物联网终端市场成长机会重在工业企业端。据 GSMA 数据显示,21 年全 球消费和工业物联网终端数量分别为 60/50 亿,同比增长 14%/17%,预计 2025 年全球消费和工业物联网终端数量分别达 110/140 亿个,中国市场物联网 终端连接情况与全球情况基本同步,21 年中国消费和工业物联网终端数量分别 为 22/26 亿,同比增长 10%/18%,预计 2025 年消费和工业物联网终端数量分 别达 31/49 亿个,即企业市场将占据物联网终
12、端设备连接数一半以上的份额。物联网市场规模达万亿级别,未来空间广阔。据 IDC 数据显示,21 年全球物 联网市场规模超 5 万亿元,同比增长 11%,预计 26 年超过 10 万亿元,21- 26E 复合增长率 13%。据 Frost & Sullivan 数据显示,21 年我国物联网市场规 模约 2.9 万亿元,同比增长 22%,其中以 5G 为基础的市场规模约 2.88 万亿元, 占总市场规模超 98%,16-21 年复合增长率为 26.2%,预计 22 年市场规模超 3.4 万亿元,未来随着政府各项支持政策落地及先进技术不断引进,中国物联 网市场规模将得到进一步提升。2 .如何追踪产业
13、链受益景气度?2.1 感知层:智控器产能向国内转移,MEMS 传感器有望突破千亿规模智能控制器上游是芯片及电子元器件,下游覆盖应用场景广泛。智能控制器是 家用电器、汽车电子等终端产品的核心控制组件,产业链上游原材料主要由集 成电路 IC、PCB 等原材料和电子元器件构成,技术水平、品控情况和市场化程 度直接对智能控制器的产品性能产生影响,下游产业的需求和发展情况也直接 影响智能控制器行业的未来前景。MCU 是智能控制器上游主要成本。根据前瞻产业研究院数据,原材料成本是 智能控制器成本的最主要来源,占到 85%,其中 IC 芯片占比最高,达 23%, 分立器件占比 15%,PCB 占比 10%。
14、智能控制器所用的 IC 芯片以 MCU 芯片 为主,MCU 即微控制器,也称单片机,是电子产品的“大脑”,通过数据的处理 和运算,控制各类产品执行功能,其工频和功耗低于 CPU、MPU 等芯片,广 泛应用于智能控制、家电等领域。 汽车电子、家用电器、电动工具及工业设备、智能建筑及家居为智能控制器四 大应用场景。据前瞻产业研究院统计,2020 年中国汽车电子类智能控制器市场 规模为 5699 亿元,市场占比约 24%,家用电器类智能控制器规模 3799 亿元, 市场占比约 16%,电动工具及工业设备装臵类智能控制器规模 3087 亿元,市 场占比约 13%,智能建筑及家居市场类智能控制器规模约
15、2612 亿元,市场占 比 11%。全球 MCU 市场规模和出货量稳健增长,预计将来单价小幅上涨,海外厂商占 据 MCU 主要份额。随着物联网行业快速兴起,MCU 芯片迎来快速增长期。据 IC insights 数据显示,2021 年全球 MCU 芯片规模和出货量约 197 亿美元/309 亿,同比增长 23%/13%,产品单价基本维持在 0.64 美元/个左右,预计 2026 年将上涨至 0.77 美元/片,21-26E 年复合增长率 3.7%。从全球 MCU厂商市场 份额来看,16-20 年全球主要 MCU企业市场份额趋于稳定,由于国内厂商技术 相对落后且产能难以满足需求,全球 MCU 行
16、业市场份额主要由美国、欧洲、 日本等地区企业占据。国内智能控制器市场有望突破 3 万亿元,专业厂商迎来发展机遇。据前瞻产业 研究院和 Frost & Sullivan 数据,2020 年全球智能控制器规模为 1.5 万亿美元, 同比增长 15%,14-20 年复合增长率 4%,预计 24 年达 2 万亿美元,2021 年 中国智能控制器规模约 2.7 亿元,同比增长 14%,17-21 年复合增长率 13.67%, 预计 22 年有望突破 3 万亿元规模。国内智能控制器占全球份额逐年提升,全 球产能逐渐向中国转移,随着国际生产技术提升以及全球化分工合作体系的建 立,专业龙头技术型厂商将持续受益
17、。传感器是区分互联网和物联网的关键部分。传感器是物联网最底层的基础性设 施,也是互联网区别与物联网的关键部件,因为互联网即“人与人之间的连 接”,主要靠人为来获取信息并做出相应决策,而物联网作为“物与物之间的 连接”就需要靠传感器来获取信息并通过人工智能等做出决策。目前传感技术, 特别是智能传感器的开发,应“智能化、集成化、高性能”这一市场需求的指 引,将长期处于多技术融合探索的发展阶段,多传感器融合、MEMS-CMOS 兼容技术、集成 MCU的智能传感器等均为当前传感器的技术热点与难点。 传感器下游应用场景广泛。作为物联网的神经末梢,传感器往往需要与下游众 多应用场景深度绑定来实现商业化落地
18、。据 CCID 数据显示,中国传感器在汽 车电子/工业制造/网络通信/消费电子中应用分别占 24.2%/21.1%/21%/14.7%, 据博世(BOSCH)估计,目前一辆汽车上就有安装超过 50 个 MEMS 传感器, 在工业控制领域,传感器还可以有效采集如温度、湿度等数据配合生产流程, 预计将来随着 IoT 在众多领域中的不断发展,传感器的应用市场空间还将进一 步打开。MEMS 传感器占据传感器市场主导地位。MEMS 传感器由于体积小、重量轻、 功耗低、可靠性高、灵敏性强、易于集成和乃恶劣工作环境等优势成为目前最 主流的新型传感器。据 IC Insights 和 Yole Dveloppe
19、ment 统计和预测,2021 年全球 MEMS 传感器市场规模/出货量预计为 158 亿美元/201 亿个,同比增长 15%/17%,预计 2025 年达 240 亿美元/321 亿个。预计随着物联网终端数量的 增长,未来 MEMS 传感器规模还将持续增长。 国内传感器市场规模增速强劲,MEMS 传感器有望突破千亿规模。据中商产业 研究院数据显示,中国传感器市场规模从 2017 年的 1691 亿元增长到 2021 年 的 2951.8 亿元,同比增长 18%,17-21 年复合增长率 14.94%,预计 2022 年 突破 3000 亿元。MEMS 传感器 20 年市场规模为 705.4
20、亿元,同比增长 18%, 预计 22 年突破 1000 亿元,占中国传感器份额逐年提升,预计随着 5G、智能 网联的落地,MEMS 的渗透率将继续提升,MEMS 传感器的下游应用空间有望 进一步打开。2.2 连接层:5G 基建快速推进,蜂窝模组厂商东升西落趋势显著运营商:持续加码 5G 基站建设,物联网收入快速增长我国 5G 基站数量及覆盖面积全球居首,三大运营商大力推动 5G 基站建设。 据工信部数据,截至 21 年底我国移动通信基站总计 996 万站,全年净增 65 万 站。其中 4G 基站总数为 590 万站,城镇地区实现深度覆盖;5G 基站总数 142.5 万站,全年新建 5G 基站超
21、 65 万站,5G 网络已覆盖全国地级以上城市 及重点县市,并逐步向有条件、有需求的农村地区逐步推进,我国已开通 5G 基站数量全球排名第一,工信部新闻发言人田玉龙表示,2022 年目标新建 5G 基站 60 万个以上,年底 5G 基站总数达到 200 万个。据运营商公告显示, 2021 年中国移动/中国联通/中国电信累计建成 5G 基站 73/69/69 万站,净增 34/31/31 万站,累计建成 4G 基站 332/156/246 万站,净增 4.5/5.7/77 万站, 4G 基新建数量已逐年放缓。三大运营商 5G 渗透率快速提升。自 2019 年 6 月国内 5G 发牌以来,5G 在
22、用 户规模、终端出货量等方面发展迅速。据三大运营商公告显示,截至 2021 年 12 月底,三大运营商 5G 套餐用户数合计约 7.3 亿户,中国移动/中国联通/中国 电信分别拥有 5G 套餐用户数 3.87/1.55/1.88 亿户,5G 套餐用户渗透率达40%/49%/50%。 NB-IoT 主导 LPWA 连接市场。据 IoT Analytics 数据,2021H1 授权频谱 LPWA/非授权频谱 LPWA 占比分别为 47%/53%,截至 2021 年底,授权频谱 LPWA/非授权频谱 LPWA 占比分别为 54%/46%,授权频谱 LPWA 份额占比首 次超过非授权频谱 LPWA 份
23、额,其主要原因是 NB-IoT 在 2021H1 同比增长了 75%,目前以 44%的市场占比主导 LPWA 连接市场,LoRa 占比 37%,下降至 第二位。非授权频谱 LPWA 主要靠资产跟踪和监控等应用实现增长,NB-IoT 则主要由智能电表、水表和基础设施等行业垂直驱动,预计未来 LPWA 市场将 继续由 NB-IoT 和 LoRa 主导。运营商物联网收入稳步上升。自 2015 以来,三大运营商大力推动物联网网络 建设,以终端补贴形式增加用户人数,15-21 年中国移动/中国联通/中国电信物 联网连接数 CAGR 分别为 59%/58%/76%,连接数高速增长促使业务收入快速 上升,2
24、1 年中国移动/中国联通/中国电信物联网收入分别为 114/60/29 亿元, 同比增长 20%/42%/34%,有效助力运营商 ICT 战略转型。三大运营商当前 ARPU 值普遍低于海外水平。受限于物联网产业特性,三大运 营商单个物联网连接的 ARPU 远低于移动互联网时代,物联网连接用户的月度 ARPU 基本处于 0.5-2 元之间,而运营商手机用户的月度 ARPU 基本保持在 40-60 元的水平,且国内普遍低于国外。但从运营商物联网收入逐年上升趋势 来看,随着未来运营商进一步深入开拓 2B、2C 端业务,ARPU 还存在较大的 上升空间。通信模组:全球蜂窝模组厂商东升西落趋势显著,Wi
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- 2022 联网 行业 产业链 应用 场景 分析
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