民生证券-物联网行业深度报告:技术革命驱动万物互联时代开启

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行业: 通讯行业
作者: 郑平 杨锟 马松
发布机构: 民生证券
发布日期: 2017-10-16
5[Table_Title] 通信行业 公司研究/深度报告 技术革命驱动万物互联时代开启 —物联网行业深度报告 深度报告/通信行业 2017 年 10 月 13 日 [Table_Summary] 报告摘要:  物联网生态加速构建,科技巨头抢滩布局 物联网被认为是未来 ICT 行业最具发展潜力的领域之一,它的健康发展将有力带动 传统产业转型升级,引领战略性新兴产业发展,推动社会生产和经济发展方式的深度 变革。根据 Gartner 预测,到 2020 年物联网全球市场规模有望达到 1.9 万亿美元。科 技巨头们纷纷看好物联网产业发展潜力,通过并购、合作、研发投入等方式,对终端 芯片、网络平台、垂直应用等产业链关键环节进行布局,意图抢占物联网产业生态系 统中的有利位置,提升对整个产业的把控能力。  NB-IoT网络正式商用,物联网垂直行业应用大幕拉开 2017 电信联通陆续宣布 NB-IoT 网络商用, 中移动按计划也将在四季度开展全面商用。 NB-IoT 终端芯片、模组价格进一步下降,国内物联网产业链日趋成熟。工信部 6 月 发布《关于全面推进移动物联网(NB-IoT)建设发展的通知》,从政策层面为国内 物联网发展扫清障碍。高质量的网络、日趋成熟的产业链和政策的大力支持更加坚定 了潜在物联网用户的决心,一大批以公用事业为主的垂直行业应用项目已经开启商 用,多笔行业大单落地。我们认为,以智慧水务、智慧燃气为代表的公用事业应用场 景将成为物联网的第一波应用场景,在未来 1-2 年呈现爆发式增长的态势。  5G技术革命将催熟物联网多个典型应用场景 5G 将在明后两年陆续完成标准化,2020 年将正式商用。5G 愿景中的三大典型应用 场景中,海量机器连接和高可靠低时延通信属于典型的物联网应用场景,涵盖智慧城 市,垂直行业应用、车联网、工业互联网等多个细分领域。5G 通过创新的空口技术 和网络架构有效的降低了网络时延,增强了网络可靠性,实现了物联终端超大连接数 和低功耗特性,在技术上为以上应用场景提供了支撑。叠加上需求的增强和商业模式 的日渐清晰,以智慧城市,垂直行业应用、车联网、工业互联网为代表的物联网典型 应用场景将在 5G 技术的支撑下日益成熟,万亿市场空间即将打开。  多重利好加持,物联网投资时机成熟 未来多重利好将会成为物联网板块投资的催化剂:近期政府密集出台物联网产业扶持 政策,据预测未来一段时间更多的利好政策将陆续出炉;5G 物联网应用场景技术标 准将在 2018、2019 年陆续冻结,行业发展蓝图将逐步显露;NB-IoT 行业应用将在未 来 1-2 年爆发式增长,市场空间将进一步放大。近期资本市场对物联网的热度也日渐 提高,5G、集成电路、新零售、共享单车等物联网相关主题涌动,预计未来物联网 相关主题会随着产业成熟度提升而不断发酵,物联网行业投资时机已经成熟。  推荐公司 推荐 维持评级 Table_QuotePic] 行业与沪深 300 走势比较 20% 通信 沪深300 10% 0% -10% -20% 16-09 16-12 17-03 17-06 资料来源:wind,民生证券研究院 [Table_Author] 分析师:郑平 执业证号: S0100516050001 电话: (8610)8512 7512 邮箱: zhengping@mszq.com 研究助理:杨锟 执业证号: S0100115100036 电话: 021-60876701 邮箱: yangkun@mszq.com 研究助理:马松 执业证号: S0100116070057 电话: 021-60876726 邮箱: masong@mszq.com [Table_docReport] 相关研究 1.《通信行业 2017 年年中投资策略报告:技 术驱动产业变革,关注 5G、物联网与光器件》 2017.07.21 2. 《物联网行业系列报告之三:全球 LTE-A Pro 部署加速,物联网智能表爆发》2017.02.24 (1)宜通世纪:参与中国联通混改,市场稀缺物联网平台标的;(2)新天科技:智 能水表、燃气表订单饱满,受益物联网垂直行业发展;(3)高新兴:智慧城市、大 交通双轮驱动,并购中兴物联打通物联网产业链;(4)中兴通讯:网络设备龙头, 受益物联网网络建设及 5G 新周期;(5)三川智慧:智能水表龙头受益 NB-IoT 行业 应用发展,联合华为打开海外智能水表市场。  风险提示 1、行业估值过高;2、物联网行业发展不及预期;3、5G 标准推进不达预期。 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 17-09 证券研究报告 1 [Table_Page] 物联网行业深度报告 目录 引言 ........................................................................................ 3 一、万物互联时代开启 ........................................................................ 5 (一)技术发展催熟应用场景,万亿物联市场大幕拉开 ............................................... 5 (二)科技巨头巨资卡位,抢占物联网生态有利位置 ................................................. 6 二、从 4G 到 5G:物联网技术架构的革命性进展 ................................................... 9 (一)NB-IOT 开启物联网技术革命之门............................................................. 9 (二)5G 革命性技术推动物联网技术实现飞跃...................................................... 15 (三)MEC 和 SDN:创新技术为物联网商用落地保驾护航 ............................................. 18 三、技术革命推动物联网应用场景爆发 .......................................................... 21 (一)海量机器连接场景 ........................................................................ 21 (二)高可靠低时延通信场景 .................................................................... 24 (三)高带宽物联网场景 ........................................................................ 38 四、投资主线及推荐标的 ..................................................................... 42 (一)投资主线 ................................................................................ 42 (二)推荐标的 ................................................................................ 44 五、风险提示 ............................................................................... 48 插图目录 ................................................................................... 49 表格目录 ................................................................................... 49 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 2 [Table_Page] 物联网行业深度报告 引言 物联网在 ICT 行业已经不是什么新鲜话题,从 2015 年开始就逐渐成为市场热点。从 2016 年 年中 NB-IoT 标准在 3GPP 冻结到现在的一年多以来,物联网行业发生了深刻的变化:运营商 NB-IoT 网络快速开启商用,科技巨头巨资切入物联网行业,5G 物联网技术和应用场景已经近在 眼前。面对这些深刻的变化,我们希望通过对行业的深刻分析和对新变化、新趋势的梳理,更准 确的挖掘出物联网行业的投资机会。 (1)运营商 NB-IoT 网络商用,5G 物联网技术标准落地时间表渐明,多重催化剂即将到来。 2017 年电信联通陆续宣布 NB-IoT 网络商用,中移动也将在四季度开展全面商用,高质量的商用 网络大大增强了潜在用户部署物联网终端的信心。5G 物联网场景技术标准的一部分将于 2018 年 年中冻结,其余部分也会在 2019 年年底冻结,届时基于 5G 技术的物联网应用场景发展蓝图将会 展现在所有人面前。在此之前,任何 NB-IoT 领域的合作大单、5G 物联网技术标准的阶段性里程 碑、科技巨头在物联网领域的布局以及新兴物联网应用主题的出现,都可能成为物联网行业投资 的重要催化剂。 (2)5G 是无线移动通信技术的革命性提升,它的到来将破解多个物联网未来应用场景的技 术难题,为应用顺利落地保驾护航。5G 愿景的三大应用场景中,包括海量机器通信和高可靠低 时延通信两大物联网应用场景,5G 的标准化过程中各国专家针对这两大物联网应用场景提出了 诸多创新型技术来应对来自带宽、时延、可靠性、连接数、移动性等挑战。5G 的标准落地和规 模商用必将推动物联网发展到一个新的高度,智慧城市、车联网、工业互联网等典型应用场景将 呈现出爆发式增长。 (3)政府高层近期密集表态支持物联网发展,政策引导性加强。今年 6 月工信部发布《关 于全面推进移动物联网(NB-IoT)建设发展的通知》,确定了 NB-IoT 未来一段时间“正规军” 的地位以及 2020 年前的发展具体目标;8 月国务院总理李克强签署并发布《关于进一步扩大和升 级信息消费持续释放内需潜力的指导意见》,《意见》明确指出“加快推进物联网基础设施部署。 统筹发展工业互联网,开展工业互联网产业推进试点示范”。政府近期的密集表态向社会释放出 坚定支持物联网发展的信号,预计后续将会有进一步发展促进措施。 (4)移动物联网产业链逐步成熟,芯片、模组价格下降促使应用部署成本进一步降低。根 据我们的草根调研,NB-IoT 单模、多模芯片在今年二、三季度大规模出货,终端模组也紧随芯片 步伐,预计在今年三季度到明年一季度大规模出货。目前终端芯片的价格已经下降到 2-3 美元, 终端模组的价格已经从年初的 100 元下降到目前的 50-60 元,预计到明年一季度将会进一步下降。 运营商也陆续祭出大手笔终端补贴计划,物联网用户的终端部署成本将进一步下降,部署动力大 大增强。 (5)科技巨头加紧布局,行业资本支出超预期。2016 年全球物联网领域并购金额达到近千 亿美元,是 2015 年的 3 倍之多,大大超出预期。软银收购 ARM,强势切入物联网芯片设计领域; 高通收购恩智浦,加强了其在车联网芯片领域的话语权。科技巨头们纷纷押宝万物互联,企图在 物联网生态系统搭建初期就抢占有利地位,在此印证了物联网的巨大价值和良好的发展前景。 (6)需求聚焦,典型应用场景落地条件逐渐成熟。随着运营商 NB-IoT 网络的部署完成,公 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 3 [Table_Page] 物联网行业深度报告 用事业应用场景将成为物联网的第一应用场景,多地运营商已经与公用事业部门签署合作大单。 另外鹰潭等多地的物联网网络与应用测试结果显示,智慧交通、智慧路灯、智慧井盖等智慧城市 细分应用,智慧物流、智慧能源等垂直行业应用都已经逐步成熟,预计在未来 1-2 年将掀起应用 浪潮。 (7)新兴应用场景(新零售、共享服务)不断涌现,下一个物联风口随时到来。前期市场 物联网相关题材涌动,新零售、共享单车成为新的风口,带动物联网板块相关标的走强。未来, 预期外物联网的细分应用将会不断涌现,可能下一个应用风口已经近在眼前。 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 4 [Table_Page] 物联网行业深度报告 一、万物互联时代开启 (一)技术发展催熟应用场景,万亿物联市场大幕拉开 物联网,顾名思义就是指的万物互联。过去的通信网络,不论是固定网络还是移动网络,连 接的是人与人,是人与人传递信息的桥梁;而物联网连接的是人与人、人与物、物与物,是万物 传递信息的桥梁。更广泛地,物联网的概念不仅指的是万物之间的通信连接管道,更指的是,人 们通过对万物终端所产生的信息进行感知、采集,利用物联网络汇集海量数据,并对这些数据进 行收集、分析、处理,再将结果展示或通过物联网络反馈回终端并指导终端行为的这一整个价值 创造过程。 物联网作为继个人计算机、互联网之后,当今世界最具发展潜力的产业之一,正在有力带动 传统产业转型升级,引领战略性新兴产业发展,推动社会生产和经济发展方式的深度变革。智慧 城市,智能网联汽车、智能家电、智能机器人、可穿戴设备等,数以百亿计的新设备将接入万物 互联的网络。据研究机构 Gartner 的最新预测,2020 年全球联网设备数量将达到 260 亿个,物联 网市场规模将达到 1.9 万亿美元。国内方面,根据工信部统计数据,我国 2015 年物联网产业规模 达到了 7500 亿元,公众网络机器到机器(M2M)连接数突破 1 亿,占全球总量 31%。到 2020 年,我国物联网产业规模将达到 1.5 万亿元,公众网络 M2M 连接数将突破 17 亿。可以预见,未 来物联网必将对社会发展、经济发展、科技领域和民生领域产生巨大影响。 表 1:知名研究机构&行业巨头纷纷看好物联网发展前景 发布机构 Research Nester Juniper Markets & Markets Cisco 思科 报告名称 Internet of Things (IoT) Market: Global Demand, Growth Analysis & Opportunity Outlook 2023 The Internet of Things The Internet of Things: Consumer, Industrial & Public Services 2016-2021 Internet of Things Technology Market by Hardware, Platform, Software Solutions, and Services, Application, and Geography - Forecast to 2022 Cisco Visual Networking Index (VNI) Complete Forecast for 2015 to 2020 Ericsson 爱立信 Ericsson Mobility Report Gartner Gartner Symposium/ITxpo IoT Forecast Business Insider The Internet of Things Report McKinsey 麦肯锡 Unlocking the potential of the Internet of Things 主要结论 2023 年全球物联网市场份额将达到 7242 亿美元,2016-2023 年间复合增 长率将达到 13.2% 发布时间 2016 年 12 月 2021 年物联网连接数将达到 460 亿 2016 年 12 月 2022 年全球物联网市场份额将达到 8836 亿美元,2016-2022 年间复合增 长率将达到 32.4% 2016 年 9 月 全球接入网络的设备数将有 2015 年的 163 亿增长到 2020 年的 363 亿;机器 与机器之间的连接数将从 2015 年的 49 亿增加到 2020 年的 122 亿 全球设备连接数将从 2015 年的 160 亿 增长到 2021 年的 280 亿,年复合增长 率达到 23% 接入网络设备的连接数将在 2020 年达 到 208 亿 到 2020 年, 将有 340 亿设备接入网络, 其中有 240 亿设备是物联网设备 预计到 2025 年,物联网的潜在经济影 响力在 3.9 万亿/年到 11.1 万亿/年,带 动多个行业发展 2016 年 6 月 2016 年 6 月 2015 年 11 月 2015 年 11 月 2015 年 6 月 资料来源:民生证券研究院整理 站在历史的高度俯瞰物联网的发展进程,目前物联网行业正处于需求场景逐渐成熟、行业整 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 5 [Table_Page] 物联网行业深度报告 体爆发的前期。物联网的概念第一次被业界广泛注意到,是 2005 年 ITU 发布的《ITU 互联网报 告 2005》,基于当时的技术发展形势对物联网及其应用场景进行了定义。进入到 4G 时代,移动 互联网逐步爆发,人们对于物物相连的需求也在逐步提升,以 WiFi、蓝牙、Zigbee 为代表的传统 物联网技术和以 NB-IoT、eMTC,LoRa 为代表的移动物联网技术取得了广泛的发展,甚至 2G/ 3G/4G 等移动互联网技术也被改良并应用于特定的物联网场景。 2016 年 6 月 3GPP R13 冻结,NB-IoT 正式称为国际上通用的运营商级物联网标准,移动、联 通、电信三大运营商也相继推出自己的 NB-IoT 发展蓝图,共同推动物联网在 4G 时代的发展。未 来的 5G 也为物联网的加速爆发做好了技术储备。 5G 三大典型应用场景中有两个是物联网的应用场景-海量机器连接(mMTC)和高可靠低时 延通信(URLLC)。海量机器连接主要针对广域的低功耗应用场景,如智慧城市、能源、环保、 物流等行业垂直应用,这部分应用的特点是网络覆盖广,单位区域内连接较大,功耗要求低等。 高可靠低时延通信主要针对对于时延和可靠性有着较高要求的应用场景,如车联网、工业控制、 远程医疗等应用场景,这部分应用要求毫秒级别的时延和近乎极致的网络可靠性。 图 1:2020 年全球物联网连接大部分集中于低速率大连接领域 资料来源:民生证券研究院整理 (二)科技巨头巨资卡位,抢占物联网生态有利位置 ICT 行业的竞争永远不是单一业务与单一业务的竞争,而是产业链之间的竞争,是产业生态 之间的竞争,物联网领域也不例外。2014 年以来,国际国内的科技产业巨头纷纷将眼光投向物联 网领域,并通过并购、合作、研发投入等方式快速进行重点行业和产业链关键环节的布局,意图 抢占物联网产业生态系统中的有利位置,提升对整个产业的把控能力。 图 2:科技巨头参与加速物联网产业生态趋于完善 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 6 [Table_Page] 物联网行业深度报告 资料来源:Postscapes,民生证券研究院 从 2015 开始,科技巨头们纷纷开始加大对物联网领域的投入,巨额收购层出不穷。2015 年 IBM 投资 30 亿美元成立物联网事业部,蓝色巨人正式拉开了在物联网领域竞争的序幕;同年 5 月,华为公司发布“1+2+1”的物联网发展战略,明确向物联网进军的发展战略;2016 年 3 月, 思科以 14 亿美元并购物联网平台提供商 Jasper Technologies,并成立物联网事业部,发力物联网 平台领域;7 月,软银公司以 322 亿美金收购 ARM,企图利用 ARM 公司在低功耗芯片设计领域 的领导力强势切入物联网芯片领域;10 月高通公司以 110 亿美元的价格收购恩智浦半导体,增强 了其在智能汽车芯片领域的话语权。除此之外,亚马逊、苹果、Intel、沃达丰、AT&T、腾讯、 阿里巴巴、百度等科技巨头均从不同领域将产业布局延伸至物联网领域,预示着新一轮的产业竞 争浪潮即将在物联网领域拉开。 表 2:2014 年-2016 年物联网领域投资并购层出不穷 公司 时间 Google 高通 IBM 思科 软银 高通 2014 年 2014 年 2015 年 2016 年 2016 年 2016 年 事件 收购智能家居硬件厂商 Nest Labs 收购蓝牙晶片厂 CSR,布局物联网 成立物联网事业部 收购物联网平台公司 Jasper 收购英国芯片设计公司 ARM,发力物联网芯片领域 收购恩智浦半导体,加强在车联网芯片领域布局 投资金额 领域 32 亿美元 25 亿美元 30 亿美元 14 亿美元 320 亿美元 110 亿美元 物联网终端 芯片 物联网平台 物联网平台 芯片 芯片 资料来源:民生证券研究院整理 表 3:科技巨头加速布局物联网产业 公司 时间 事件 布局领域 苹果 苹果 腾讯 2014 年 2014 年 2014 年 推出 Homekit,发力智慧家庭 发布 CarPlay 车载系统,肩痛 100 多种车型,进入车联网领域 发布“QQ 物联智能硬件开放平台”,覆盖智能家居、车联网等多 物联网平台 物联网平台 物联网平台 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 7 [Table_Page] 物联网行业深度报告 种应用场景 发布居里(Curie)芯片,集成了低功耗蓝牙通信功能和运动传感 器 发布 AWS IoT 物联网应用平台 提供物联网网络服务,超过 4000 万 IoT 连接 推出物联网开发套件 Azure IoT Suite,提供 IoT 部署及管理服务平 台 英特尔 2015 年 亚马逊 沃达丰 2015 年 2015 年 微软 2016 年 华为 2016 年 发布 NB-IoT 芯片,物联网操作系统、端到端 NB-IoT 解决方案 阿里巴巴 2016 年 百度 / AT&T / 与海尔、夏普等家电厂商在智能家居上展开合作 推出物联网操作系统 DuWear,应用于物联网、车联网、可穿戴设 备领域 计划将车联网定为未来战略重点,预计 2017 年为超过 1000 万台汽 车提供网络服务 芯片 物联网平台 物联网网络 物联网平台 系统、网络设备、应用 平台 物联网平台 物联网平台 物联网网络 资料来源:民生证券研究院整理 分析近年物联网领域的投资并购案例,我们认为,物联网领域的巨头混战才刚刚开始,并且 这场混战的主战场将从西方慢慢向拥有巨大物联网市场的国内转移,国内物联网领域有望掀起一 波投资热潮。 从投资并购总额和投资并购事件数量上来看,2016 年可以称为物联网投资并购爆发元年。从 数额上来看,2016 年全球物联网投资并购总额超过 900 亿美元,是 2015 年的三倍之多。这主要 是因为 2016 年发生了两笔芯片领域的重磅收购——日本软银以 320 亿美元收购芯片设计巨头 ARM 公司和高通以 110 亿美元收购车载芯片领域剧透恩智浦半导体。软银收购 ARM 的意图非常 明显,那就是进军物联网。软银传统的电信和互联网业务近年来增长乏力,急需开拓新的业务增 长点,而孙正义最为看好的两个方向就是 AI 和物联网。正如孙正义今年在 MWC 通信展自己所 说的那样,收购 ARM 就是为了进军物联网芯片领域。他预计未来 20 年由 ARM 设计的芯片发货 量将超过 1 万亿,今后 80%的物联网芯片将采用 ARM 设计的架构。由物联网向前更进一步就是 AI。“所有的物都将相互连接,超级智能走进云端,并走进自动驾驶、健康医疗、客户服务、工 业等等领域。这就是我收购 ARM 的原因。” 图 4:2011-2016 年物联网领域投资、并购发生数量(次) 100 50 80 40 单位:次 单位:十亿美元 图 3:2011-2016 年物联网领域投资并购总额(十亿美元) 60 40 30 20 10 20 0 0 2011 2012 2013 2014 2015 2016 投资并购金额 资料来源:Ovum,民生证券研究院 2011 2012 2013 并购次数 2014 2015 2016 投资次数 资料来源:Ovum,民生证券研究院 我们预计,2017 年随着许多物联网公司体量继续壮大,科技巨头们仍然有意愿斥巨资布局相 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 8 [Table_Page] 物联网行业深度报告 关领域,物联网领域的投资并购将会在质和量上继续高速增长。如果说 2016 年两笔芯片领域的 重磅收购拉高了整体的投资并购总额,使得 2016 年和 2015 年可比性降低,那么从 2011-2016 年 的并购、投资案件数量上来看,2016 年仍然保持着较高的增长,且增长幅度同样可观。 从产业链环节来看,投资并购主要集中在终端芯片、物联网平台和垂直应用领域。2011 年 ~2016 年芯片、终端环节获得并购投资额超过 907 亿美元,占比超过 70%;垂直应用和平台获得 金额超过 294 亿美元,占比超过 23%;从数量上来看,对平台、安全和技术类企业并购投资为 67 笔,占比为 39%,发起的案例最多;对行业应用投资 56 笔,占比为 32%,案例数次之。 我们认为,中国作为人口和制造业大国,物联网市场发展潜力巨大。随着国内三大运营商高 质量的 NB-IoT 网络正式商用,物联网投资将在国内迎来高潮。无论是在 NB-IoT 领域还是在 5G 物联网领域,中国企业均占据重要的话语权,这也一定程度提高国家对物联网产业的发展的信心。 无论是从产业顶层规划,还是配套措施、具体倾斜政策,国家将继续不遗余力的推动物联网产业 向前发展,资本市场对物联网产业投资将迎来前所未有的春天。 二、从 4G 到 5G:物联网技术架构的革命性进展 (一)NB-IoT 开启物联网技术革命之门 (1)4G 时代物联网技术的“正规军” NB-IoT 技术属于新一代的移动物联网技术,较 WiFi、蓝牙、Zigbee 等传统物联网技术在单 点覆盖距离、网络容量、功耗等关键指标均有较大的优势。NB-IoT 技术标准在最早在 2014 年 5 月被提出,第二年 11 月由华为、爱立信、沃达丰等公司推动在 3GPP 立项。最终 2016 年 6 月 3GPP 釜山会议上宣布 NB-IoT 标准冻结,成为国际统一标准的运营商级物联网标准。 图 5:NB-IoT 标准已于 2016 年年中冻结 资料来源:民生证券研究院整理 表 4:NB-IoT 多项技术指标凸显技术优势 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 9 [Table_Page] 物联网行业深度报告 传统物联网技术 传输速率 单点覆盖距离 网络容量 电池寿命 成本 移动物联网技术 WiFi 54Mbps 50m 50 蓝牙 1Mbps 10m 8 Zigbee 250kbps 50-300m 65000 数小时 25$(入网设 备) 数天 2-5$ 2年 5$ 移动互联网技术 NB-IoT 50kbps eMTC 500kbps LoRa 37.5kbps 2G 90kbps 3/4G >10Mbps km 级 10 万 5-10 年 5$ km 级 <10 万 5-10 年 10$ km 级 - km 级 >100 km 级 >1000 >10 年 5$ 数天 >5$ 数小时 >30$ 资料来源:鹰潭 NB-IoT 网络测试报告,民生证券研究院 NB-IoT 可叠加应用在现有 2G/3G/4G 的蜂窝网络上,使用授权频段,已被沃达丰、中国移动、 中国电信、中国联通、德国电信、韩国 LG U+、日本软银等全球大运营商采纳。截止到 2017 年 8 月,全球范围内已建成的 NB-IoT 网络有 9 个,计划部署或正在部署的网络有 12 个之多。 表 5:全球完成部署的 NB-IoT 网络达到 9 个之多 国家 运营商 网络制式 UAE Spain Netherlands South Africa Germany China China South Korea South Korea Etisalat Vodafone Vodafone Vodacom Deutsche Telekom China Telecom China Unicom KT LG Uplus Cat-M1, NB-loT NB-loT NB-loT NB-loT NB-loT NB-IoT NB-loT NB-loT NB-loT 资料来源:民生证券研究院整理 表 6:更多的 NB-IoT 网络将于今明两年陆续完成部署 国家 运营商 Belgium China Japan Japan Singapore Singapore Spain Switzerland Taiwan Taiwan UK USA Orange China Mobile KDDI Softbank M1 Singtel Orange Swisscom Chunghwa Telecom Far EasTone EE Sprint 建网细节 Planned NB-loT network in late 2017 Planned NB-loT network in late 2017 Planned NB-loT or Cat-M1 network for 2017/18 Will work with Ericsson to develop NB-loT or Cat-M1 network Planned launch of NB-loT network in late 2017 Planned NB-loT network trials in Q3 2017 Planned NB-loT network in late 2017 Planned launch of NB-loT and LTE Cat-M1 networks in 2018 Planned NB-loT network to be built with Ericsson Planned NB-loT network for Q3 2017 Planned use of 600MHs spectrum for NB-loT / 资料来源:民生证券研究院整理 从技术特点上来看,NB-IoT 脱胎于 LTE 技术并针对物联网应用场景进行了改进。NB-IoT 是基于 LTE 技术改造而来,包括帧结构、下行 OFDMA、上行 SC-FDMA、信道编码等大部分沿 用 LTE 技术,可以理解为一种简化版的 LTE 技术。NB-IoT 下行与 LTE 一致,采用正交频分多址 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 10 [Table_Page] 物联网行业深度报告 (OFDMA)技术,子载波间隔 15kHz,时隙、子帧和无线帧长分别为 0.5ms、1ms 和 10ms,包括每 时隙的 OFDM 符号数和循环前缀(cyclic prefix)都是与 LTE 相同;上行支持多频传输(multi-tone) 和单频(single-tone)传输。 从部署方式来看,NB-IoT 主要分为三种部署方式:独立部署(Stand-alone)、保护带部署 (Guard-band)和带内部署(In-band)。独立部署适用于重耕 GSM 频段;保护带部署利用 LTE 边缘保护频带中未使用的 180KHz 带宽的资源块; 带内部署可以利用 LTE 载波中间的任何资源块。 从应用场景来看,NB-IoT 技术应用场景将主要分为四个领域:一是智慧家居,例如智慧家电、 智慧楼宇等场景;二是个人场景,主要分为可穿戴设备等领域;三是公共事业场景,主要包括智 慧仪表(包括电表、水表,燃气表等),报警探测器、环境监测等领域;四是工业、制造业场景, 主要包括工业控制,智慧油田、智慧物流、智慧农业等垂直行业应用领域。 (2)运营商加速部署、产业链不断成熟促 NB-IoT 产业生态持续向好 物联网产业发展受到全世界瞩目以来,政府在多次发声鼓励大力发展物联网产业。国务院在 多份文件中指出要加快推进物联网基础设施建设、发展物联网应用。工信部 2017 年 6 月下发《关 于全面推进移动物联网(NB-IoT)建设发展的通知》,从政府层面表示了对 NB-IoT 为代表的移 动物联网产业的大力支持。《通知》要求,到 2017 年末,我国 NB-IoT 基站规模要达到 40 万个, 实现 NB-IoT 网络对直辖市、省会城市等主要城市的覆盖,NB-IoT 的连接总数要超过 2000 万; 到 2020 年,我国 NB-IoT 基站规模要达到 150 万个,实现对于全国的普遍覆盖以及深度覆盖, NB-IoT 的连接总数要超过 6 亿。 另外,工信部为推动 NB-IoT 的尽快商用,在频率和号段上都加紧规划落实。2017 年 6 月 5 日,工信部发布《关于 NB-IoT 系统频率使用要求的公告》,正式明确 NB-IoT 网络可运行于 GSM 系统的 800MHz 频段和 900MHz 频段、FDD-LTE 系统的 1800MHz 频段和 2100MHz 频段;8 月 7 日,工信部正式给中国移动、中国电信、中国联通正式分配了新的物联网码号资源:中国移动获 得了 148(0-9)号段(物联网业务专用号段)、1440(0-9)号段(物联网网号);中国电信获得 了 1410(0-9)号段(物联网网号);中国联通获得了 146(0-9)号段(物联网业务专用号段)。 标志着物联网的脚步离我们越来越近。 表 7:政府密集出台利好政策推动 NB-IoT 产业在国内发展 时间 政府部门 文件名称 关于 NB-IoT 的主要内容 2017 年 8 月 国务院 “加快推进物联网基础设施部署。统筹发展工业互联网,开 展工业互联网产业推进试点示范。” 2017 年 6 月 工信部 《关于进一步扩大和升级 信息消费持续释放内需潜 力的指导意见》 《关于全面推进移动物联 网(NB-IoT)建设发展的通 知》 2017 年 3 月 国务院 《2017 年政府工作报告》 2016 年 12 月 工信部 《信息通信行业发展规划 物联网分册(2016-2020 年)》 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 “加快推进网络部署,构建 NB-IoT 网络基础设施。到 2017 年末,实现 NB-IoT 网络覆盖直辖市、省会城市等主要城市, 基站规模达到 40 万个;到 2020 年,NB-IoT 网络实现全国 普遍覆盖,面向室内、交通路网、地下管网等应用场景实现 深度覆盖,基站规模达到 150 万个。” 深入实施《中国制造 2025》,加快大数据、云计算、物联 网应用。 “‘十三五’时期是经济新常态下创新驱动、形成发展新动 能的关键时期,必须牢牢把握物联网新一轮生态布局的战略 机遇,大力发展物联网技术和应用,加快构建具有国际竞争 证券研究报告 11 [Table_Page] 物联网行业深度报告 2016 年 9 月 国务院 《关于加快推进“互联网+ 政务服务”工作的指导意 见》 力的产业体系,深化物联网与经济社会融合发展,支撑制造 强国和网络强国建设。” “创新应用互联网、物联网、云计算和大数据等技术,加强 统筹,注重实效,分级分类推进新型智慧城市建设,打造透 明高效的服务型政府” 资料来源:民生证券研究院整理 从运营商部署进度和产业生态上看,三大运营商在 NB-IoT 的部署上也呈现加速模式。中国 电信今年 6 月底率先完成基于 800MHz 的 NB-IoT 网络部署,全网 31 万基站实现同步升级,建成 了全球最大的 NB-IoT 网络。中国联通 2017 年 5 月 15 日在上海宣布建成 NB-IoT 试商用网络,积 极布局基于 NB-IoT 技术的物联网创新业务。中国移动在 2017 年半年报中表示,将在全国 346 个 城市启动移动物联网建设,并于 8 月初发布 2017-2018 年蜂窝物联网(主要为 NB-IoT 和 eMTC) 工程无线和核心网设备设计与可行性研究集采公告,预估工程费高达 395 亿元;同时发布对移动 物联网设备开展了预估总量为 111 万副的天线集采,预计年内将实现全国范围内商用。 表 8:三大运营商 NB-IoT 网络部署速度超预期 运营商 中国移动 中国电信 中国联通 NB-IoT 部署计划 将在全国 346 个城市 启动移动物联网建 设 ,在 2017 年四季 度基于蜂窝物联网 技术建设的网络开 始商用,2018 年将实 现全网规模商用。到 2020 年实现 50 亿物 联 网 连 接 数 、 1000 亿元收入规模。 2017 年 6 月底率先 完成基于 800MHz 的 NB-IoT 网络部署, 全网 31 万基站实现 同步升级,建成了全 球最大的 NB-IoT 网 络。2017 年净增 2500 万户物联网用户, 2018 年过亿。 计划 2016 年底 2017 年初推进重点城市 (北京、上海、广州、 深圳、银川、长沙、 福州)NB-IoT 外场 试 点 , 进 行 N900&1800 大 规 模 试验验证,2018 年全 面推进国家范围内 的商用部署。 NB-IoT 部署进度(截止到 2017.9)  2017 年 1 月,移动在江西省鹰潭市建 成了第一个覆盖全城的 NB-IoT 网 络,涉及基站 100 多个。  发布 2017-2018 年蜂窝物联网(主要 为 NB-IoT 和 eMTC)工程无线和核 心网设备设计与可行性研究集采公 告,预估工程费高达 395 亿元。  2017 年 8 月初对窄带物联网天线设 备开展集采,预估总量为 111.08 万 副。  2017 年 1 月发布“中国电信 NB-IoT 企业标准”。  2017 年一季度完成广东、江苏、浙 江、上海等七省 12 个城市的大规模 外场试验,5 月 17 日宣布 NB-IoT 网 络正式商用,目前已有北京、重庆、 四川、湖南、甘肃、吉林、海南、 山东、福建 9 省市正式商用,用户 数目前已达到 3000 万。  2017 年 3 月,联通携手中兴通讯在 深圳完成 NB-IoT 900M&1800M 多 频外场验证。  已在上海、北京、广州、深圳等 10 余座城市开通了 NB-IoT 试点。 其中, 2017 年 5 月 15 日在上海宣布建成 NB-IoT 试商用网络,上海也成为中 国联通推进 NB-IoT 发展的桥头堡          NB-IoT 产业生态构建 四川移动与摩拜单车、华为在 5 月份 达成战略合作,三方将在窄带物联网 应用及 NB-IoT 创新等领域开展深度 合作。 成立中国移动物联网联盟,旨在构建 开放、共享的物联网产业生态体系。 成立了中移物联网公司。针对 NB-IoT 的业务聚焦在智能连接、智能模组、 智能硬件、开放平台、解决方案五大 业务方向上。 2016 年中国电信与深圳水务集团签 订了 NB-IoT 智慧水务建设计划。 2017 年 2 月,与 ofo 签署了战略合作 协议;3 月,与海信展开合作;4 月 再联手海尔,合作主要在智能家居领 域。 联合高通、华为、中兴等 12 家单位, 共同发起成立天翼物联产业联盟。 2016 联合华为、上海物联网协会共 同发起成立了中国 NB-IoT 产业联 盟,推动产业链上下游企业的合作和 生态圈的建设。 在上海成立 NB-IoT 联合开放实验 室。 2017 年 5 月,联合华为共同打造公 共事业服务平台,为表具终端厂商、 水电气运营企业提供端到端整体解 决方案。 资料来源:民生证券研究院整理 2017 年 8 月 9 日,中国信息通信研究院公布鹰潭窄带物联网测试报告,测试结果令人满意。 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 12 [Table_Page] 物联网行业深度报告 2017 年初,三大运营商陆续开展了在江西鹰潭市的 NB-IoT 外场测试工作。1 月,鹰潭市政府与 中国移动、华为签署《鹰潭窄带物联网(NB-IoT)试点城市全面合作框架协议》,这标志着鹰潭 市全国率先建设窄带物联网试点城市的步伐正式启动。3 月,鹰潭市政府又与中国电信、中国联 通、中兴通讯达成合作,共建窄带物联网新城。 截止到 2017 年 8 月,三大运营商已投资 1.7 亿元,共建成开通 962 个 NB-IoT 基站,实现鹰 潭城区、县城、乡镇全域覆盖,大型自然村覆盖达 100%。在近日的一次全面网络测试中,鹰潭 市测试区域 NB-IoT 网络覆盖率达到 95%以上,总体实现了城区、郊区、农村重点区域的全域覆 盖;信号强度和质量稳定,从速率和时延上能够满足窄带物联网业务需求,业务承载能力强;个 别景区和少量地下停车场等区域存在弱覆盖现象,需要进一步优化完善网络覆盖。 纵观整个通信发展历史,运营商网络建设质量对于产业发展的推动至关重要。从我国移动宽 带发展的经验来看,运营商的网络质量直接决定了用户体验;用户体验进而决定了大量用户的运 营商选择;大量用户的选择又进而影响了整个终端、芯片、模组的商用进程。物联网亦是如此。 在一个高质量的网络出现之前,包括政府、事业单位、众多垂直行业在内的很多用户很难下决心 向物联网进行转型,担心前期投资在物联网终端采购、软件平台采购、安装、测试、运维的资金 由于网络质量成为沉没成本。而就目前来看,三大运营商在 NB-IoT 网络建设上投资巨大,且进 度超预期,网络质量也有保障,这将在未来一段时间大大增强包括政府、事业单位、众多垂直行 业在内的客户的信心,促使其增强物联网应用部署的意愿,从而促进整个产业生态不断加速向前 发展。 图 6:鹰潭 NB-IoT 网络测试取得良好效果,规模商用即将展开 资料来源:鹰潭 NB-IoT 网络测试报告,民生证券研究院 产业链上,终端芯片领域高通和华为两家处于明显领先地位。国内华为公司出货最早、产量 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 13 [Table_Page] 物联网行业深度报告 最大,预计到 2017 年底出货量将达到 1000 万片。华为的 NB-IoT 芯片 Boudica 120 芯片二、三季 度大规模发货,由 ublox、移远合作提供 NB-IoT 商用模组;Boudica 150(支持 1800M)今年二季度 进行了测试、第三季度小批量商用、第四季到 18 年一季度大规模商用出货。中兴物联的 NB-IoT 商用芯片 RoseFinch7100 预计将在三季度出货。锐迪科推出的 2G、NB-IoT 双模物联网芯片 RDA8909 即将在四季度量产。国外芯片巨头高通多模物联网芯片 MDM9206 已经出货,MTK 的 NB-IoT 单模芯片 MTK2625 在上海 2017MWC 展会首发,预计将在今年四季度出货。高通、华为、 中兴、MTK 等大厂必将在 NB-IoT 领域展开激烈厮杀,这种激烈的竞争这将有助于产品成本快速 下降,促进行业发展。 表 9:NB-IoT 终端芯片将于三四季度规模出货,高通、华为暂领先 公司 2017 Q1 Q2 Mdm9206 (eMTC) Qualcomm(美 国) Intel(美国) Huawei(中国) XMM7115 (NB-IoT) Boudica120 (NB-IoT) 2018 Q3 MDM9206 (eMTC+NB-IoT+2G) Snapdragon Wear (eMTC+NB-IoT+2G) XMM7315 (eMTC+NB-IoT+2G) Q4 MDM9206-1 (NB-IoT) RDA8909 (NB-IoT+2G) MTK2625(NB-IoT) RDA(中国) MTK(台湾) Monarch (eMTC) Sequans(法国) RDA8910 (NB-IoT+2G+eMTC) Monarch SX (eMTC+NB-IoT) nRF91 (eMTC+NB-IoT) Nordic(挪威) GCT(美国) Q2 MDM9205 (NB-IoT) Boudica150 (NB-IoT) RoseFinch7120 (eMTC) RoseFinch7100 (NB-IoT) ZTE(中国) Q1 GDM7243I (eMTC+NB-IoT) MDM9206 (eMTC+NB-IoT+2G) Snapdragon Wear (eMTC+NB-IoT+2G) MDM9206-1 (NB-IoT) 资料来源:民生证券研究院整理 终端模组方面,由于主流芯片厂商的出货时间多在今年的二、三季度,所以模组厂商大规模 出货时间在今年的三、四季度。移远通信的 BC95-B20/B8/B5/B28 模组基于华为海思 Boudica120 芯片,BG96 模组基于高通 MDM9206 芯片,预计会在今年内大规模出货;龙尚科技推出基于高 通 MDM9206 芯片的多模模组 A9500,目前出货一万多套,应用场景主要包括远程抄表、智能停 车、智能路灯、环境监测等,预计 9 月份推出 NB-IoT 单模模组 A9600;中兴物联推出了同样基 于高通 MDM9206 芯片的多模模组 ME3612,并实现小规模量产,主要应用场景包括智能井盖、 智能路灯、共享单车等。 目前,从我们跟踪的 NB-IoT 模组情况来看,主要有以下特点:1)当前阶段高通在物联网芯 片领域的霸主地位依然难以撼动,华为等国产厂商正加速追赶 2)模组价格偏高依然对产业的发 展形成制约。虽然模组价格已经由年初的约 100 元降至了现在的 50-60 元左右,但仍然比目前应 用的 2G 物联网模块的 20-30 元的价格高出许多。不过随着 NB-IoT 芯片的量产和价格的下降,模 组部件产业链的逐步成熟,NB-IoT 模组价格仍有较大的下降空间。 图 7:终端模组紧随芯片陆续规模出货 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 14 [Table_Page] 物联网行业深度报告 资料来源:移远通信、中兴物联官网,民生证券研究院 以 NB-IoT 为代表的移动物联网技术,以其低功耗、低成本,大覆盖、大连接,大企业引领 的优势克服了物联网技术碎片化、网络碎片化、产业碎片化、应用碎片化的难题,成为全球现阶 段低功耗物联网技术标准和产业应用的首选。但是我们也清楚地看到基于 4G 技术的 NB-IoT 在产 业应用上的局限性。在带宽、时延、功耗、移动性、安全性、连接数等方面,4G 技术依然不能 完全满足车联网、移动医疗、智慧城市、垂直行业应用等物联网应用场景。随着 5G 的逐步到来, 物联网将借助 5G 技术真正实现腾飞。 (二)5G 革命性技术推动物联网技术实现飞跃 如果说 NB-IoT 是基于 4G LTE 技术而发展起来的代表性物联网技术,那么 5G(第五代移动 通信技术)从标准规划阶段起就将物联网的两大典型应用场景纳入了 5G 的基本应用场景,提出 了满足应用场景需求的能力要求,并根据能力要求提出了诸多创新的无线技术与网络架构设计方 案。 图 8:5G 愿景:三大应用场景及技术指标 资料来源:IMT-2020 推进组、ITU,民生证券研究院 (1)5G 关键技术 i. 5G 空口技术路线 5G 空口技术路线主要包括 5G 新空口(低频空口与高频空口)和 4G 演进两部分。工作在较 低频段的新空口引入大规模天线、新型多址、新波形等先进技术,支持更短的帧结构,更精简的 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 15 [Table_Page] 物联网行业深度报告 信令流程,更灵活的双工方式,用于满足大覆盖、高移动性场景下的用户体验和海量设备连接等 应用场景;工作在高频段的新空口针对波形、调制解码、天线技术等进行相应优化,主要覆盖在 热点地区,承载大带宽数据流量。 ii. 5G 无线关键技术 大规模天线阵列在现有多天线基础上通过增加天线数可支持数十个独立的空间数据流,数倍 提升多用户系统的频谱效率,对满足 5G 系统容量与速率需求起到重要支撑作用;超密集组网通 过增加基站部署密度,可在局部热点区域实现百倍量级的容量提升;新型多址技术可实现免调度 传输,将显著降低信令开销,缩短接入时延,节省终端功耗;全频谱接入通过有效利用各类移动 通信频谱(包含高低频段、授权与非授权频谱、对称与非对称频谱、连续与非连续频谱等)资源来 提升数据传输速率和系统容量;终端直通技术帮助智能终端设备之间通过短距离技术实现直接通 信,多用于协作通信、数据共享网络、应用于物联网终端的低成本 D2D 等等。 图 9:5G 新空口技术图解 20,000 市场规模(亿元) 60% 增速 15,000 40% 10,000 20% 5,000 0 0% 2011 2012 2013 2014 2015 2016E 2017E 2018E 2019E 2020E 资料来源:华为官网,民生证券研究院 iii. 5G 网络关键技术 未来的 5G 网络将是基于 SDN、NFV 和云计算技术的更加灵活、智能、高效和开放的网络系 统。5G 网络架构包括接入云、控制云和转发云三个域。接入云支持多种无线制式的接入,融合 集中式和分布式两种无线接入网架构,适应各种类型的回传链路,实现更灵活的组网部署和更高 效的无线资源管理。 图 10:4G、5G 网络构架变化图 资料来源:SK 电信,民生证券研究院 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 16 [Table_Page] 物联网行业深度报告 (2)面向物联网的两大典型应用场景 i. 海量机器通信应用场景 海量机器通信应用场景主要面向智慧城市、智能仪表(水表、燃气表等)、环境监测、智能 农业、森林防火等以传感和数据采集为目标的应用场景,具有低数据流量、低功耗、海量连接等 特点。这类终端分布范围广、数量众多,不仅要求网络具备超千亿连接的支持能力,满足 100 万 /km2 连接数密度指标要求,而且还要保证终端的超低功耗和超低成本。 为了满足海量连接、超低功耗和超低成本等业务需求,5G 通过多项关键技术对海量机器通 信场景进行支持。新型多址技术(SCMA、MUSA、PDMA 等)通过多用户信息的叠加传输可成 倍提升系统的设备连接能力,还可通过免调度传输有效降低信令开销和终端功耗;基于高效滤波 的新波形技术(如 F-OFDM、FBMC 等)在灵活使用碎片频谱、支持窄带和小数据包、降低功耗 与成本方面具有显著优势;此外,终端直接通信(D2D)可避免基站与终端间的长距离传输,可实 现功耗的有效降低。 ii. 高可靠低时延通信应用场景 高可靠低时延通信应用场景主要面向车联网、工业控制、远程医疗等垂直行业的特殊应用需 求,这类应用对时延和可靠性具有极高的指标要求,需要为用户提供毫秒级的端到端时延和接近 100%的业务可靠性保证。 为了满足低时延和接近 100%的业务可靠性等业务需求,5G 通过多项关键技术对高可靠低时 延通信场景进行支持。5G 新空口技术通过采用更短的帧长,有效地降低空口传输时延、网络转 发时延及重传概率,以满足极高的时延和可靠性要求。在多址技术方面,通过 SCMA、PDMA、 MUSA 等技术实现免调度传输,避免资源分配流程,实现上行数据包调度的“零”等待时间。终 端直通技术通过建立终端与终端之间的直接连接,在车联网等应用场景里可有效降低时延,提升 可靠性。此外,还可以利用增强协作多点(CoMP)和动态 MESH 等技术,加强基站间和终端间 的协作互助,进一步提升数据传输的可靠性。在网络架构方面,控制云通过优化数据传输路径, 控制业务数据靠近转发云和接入云边缘,可有效降低网络传输时延。采用移动边缘计算技术,将 业务平台下沉至网络边缘,为移动用户就近提供业务计算和数据缓存能力,不仅可以大大降低物 联网设备网络时延,而且可以提升整个网络系统的本地自主存活能力,增强了整个系统的可靠性。 (3)5G 物联网场景相关技术标准路线图 5G 三大典型应用场景中,增强移动宽带场景由于需求较为急切,所以标准制定工作略微领 先高可靠低时延通信和海量机器连接两个物联网应用场景。5G 的标准制定由 3GPP 国际标准组织 制定,ITU 负责审核通过。5G 的标准制定分为两个阶段,第一阶段是 Release 15,这一阶段将定 义增强移动宽带场景的技术规范和部分高可靠低时延场景的技术规范;第二阶段是 Release 16, 这一阶段将定义另一部分高可靠低时延场景和海量机器连接场景的技术规范。也就是说,整个 5G 两大物联网应用场景标准制定工作将在 2019 年底完成。鉴于物联网产业链发展迅速,各大运营 商、设备商、芯片商、模组商都紧盯物联网市场这块大蛋糕,所以预计 5G 物联网设备将于标准 冻结后的半年至一年时间开始出货,部署将会比预想的更加迅速。 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 17 [Table_Page] 物联网行业深度报告 图 11:3GPP 物联网应用场景相关技术标准将于 2018、2019 年陆续冻结 资料来源:3GPP,民生证券研究院 (三)MEC 和 SDN:创新技术为物联网商用落地保驾护航 移动边缘计算技术(MEC)是基于 5G 演进架构,将基站与互联网业务深度融合的一种技术。 MEC 被视为 4.5G/5G 的一个技术趋势,能够提供一个低时延、海量吞吐率、安全的可编程的弹 性网络,满足移动互联网和物联网业务发展对移动网络的新要求。 图 12:MEC 技术架构及特性 资料来源:ETSI、Intel,民生证券研究院 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 18 [Table_Page] 物联网行业深度报告 众所周知,传统移动通信网络是集中化处理机制,数据往返于核心网与用户终端之间,时延 大,网络负荷高。移动边缘计算位于网络边缘,它将数据中心(核心网)的计算和存储等能力下 沉,使之更接近用户终端,降低物理时延,也减少了与中心云的信息交换,降低网络负荷,从而 可以创造出一个具备高性能、低延迟与高带宽的电信级服务环境,加速网络中各项内容、服务及 应用的分发和下载,让消费者享有更高质量网络体验。 移动边缘计算技术(MEC)可以为在物联网应用场景提供以下支持:  业务实时性:在对实时性要求较高的领域,比如生产控制领域,业务控制时延必须小于 10 毫秒甚至更低;在自动驾驶领域,控制时延也必须在几个毫秒之内。如果将控制放在云端将 根本无法满足上述时延要求,所以需要把部分分析和控制功能放在网络边缘,以满足业务实 时性的需要。  数据适配和聚合性:当前,传感侧存在大量的专有通信技术和协议,这种多样性和异构性不 但存在于特定行业内,更存在于不同行业间。“七国八制”的现状和异构性极大地增加了现 场的数据集成难度和成本,所以需要在网络边缘对传感侧协议和标准进行适配、统一。  高度可靠性:由于在特定物联网应用场景下,单点故障在很多行业场景普遍是不可接受的。 因此大量关键操作不能依靠云端,现场的生产系统需要保持一定的自主和自治。对于一些特 定的应用场景,比如制造业的控制系统,通过边缘的分布式智能和自治系统相互协同,而不 是依靠中心化的智能,可以保障整个系统的本地存活能力;又如路灯物联网系统,即使广域 网络发生故障,路灯也要具备本地的基本控制能力,以保证行人的交通安全。  安全性:对于更多行业系统,尤其是生产系统,接入网络的安全性显得更为重要,安全已成 为物联网领域最牵动人心的问题。连接传感层和数据平台层之间的网络部分往往是安全的薄 弱环节,而传感层通常受到计算资源、供电和成本的限制,很难进行复杂的加密防护,所以 在网络的边缘需要对安全进行加固,比如在物联网网关和数据中心之间建立加密隧道,或者 由应用厂商在物联网上安装私有的代理,以实现数据加/解密,从而进一步提高系统的安全性。 SDN 的本质是控制和转发分离,控制和管理的集中化、智能化。只要网络硬件可以集中式软 件管理,可编程化,控制转发层面分开,则可以认为这个网络是一个 SDN 网络。只要网络硬件 可以集中式软件管理,可编程化,控制转发层面分开,则可以认为这个网络是一个 SDN 网络。 NFV 利用虚拟化技术,目标是替代通信网中私有、专用和封闭的网元,实现统一的硬件平台+业 务逻辑软件的开放架构。 SDN/NFV 技术能够加大降低网络延时的力度,为降低网络时延奠定基础。5G 网络借助于模 块化的功能设计和高效的 NFV/SDN 平台和云技术,在 5G 组网实现中,使网络从底层物理基础 设施分开,变成更抽象灵活的以软件为中心的构架,可以根据每个运营商的网络规划、业务需求、 流量优化、用户体验和传输成本等因素综合考虑,对不同层级的功能加以灵活整合,实现多数据 中心和跨地理区域的功能部署。 图 13:SDN 技术架构及特性 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 19 [Table_Page] 物联网行业深度报告 资料来源:中国电信,民生证券研究院 在物联网领域引入 SDN 技术,可秉承其核心思想并根据物联网的特点进行功能扩展,实现 IT 和 CT 的统一管理,以满足物联网在海量设备管理、边缘计算资源管理和快速应用集成方面的 要求。其主要功能包括:  设备管理功能:通过控制器的南向接口集中管理传感器、终端、通信模块和物联网网关 等设备,利用 PnP 技术实现设备的自动部署;支持设备的安全认证、运行状态监控以及 远程升级等功能,从而应对海量终端设备的管理难题;未来,还可以利用人工智能技术 实现故障的深度分析和全自动化处理。  边缘计算资源管理功能:边缘计算资源环境通常会以 VM 虚拟机或者容器的形式在物联 网网关上落地,控制器需要能够支持各类虚拟机/容器的统一管理功能,包括镜像文件管 理、资源管理和全生命周期管理。  数据订阅和分发功能:对数据的管理是物联网管理区别于传统网络管理的一个重要不同 点。传统的网络管理主要保证网络的联接性,不会对其中的流量数据进行深入处理,但 物联网最终的目的是采集分析数据、控制终端设备,因而数据是物联网的生命,必须最 终上送给行业应用系统。但为了网络联接和数据联接的解耦,物联网本身的管理数据必 须要通过控制器统一上送,因此数据分发和订阅是控制器的基本能力。  南北向集成功能:物联网是一个生态系统,横向跨越不同的行业,纵向包括不同的领域, 一家厂商不可能形成一个端到端的系统,所以统一标准的南北向接口是控制器与其它系 统快速集成的前提。 随着物联网在行业领域的逐步深入,边缘计算已经成为很多行业应用实施落地的前提, 并在业界形成共识、得到了越来越多的重视。而 SDN 技术更称为国内三大运营商网络升级的 一致选择,特别是在解决物联网的管理、控制、维护和开放问题上,SDN 技术将发挥重要作 用。 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 20 [Table_Page] 物联网行业深度报告 三、技术革命推动物联网应用场景爆发 (一)海量机器连接场景 5G 技术设计之初就将海量机器连接作为三大典型应用场景之一,将连接数密度指标规定为 100 万/Km2,以支撑未来机器连接的大规模增长。据研究机构 Juniper 的预计,2021 年全球物 联网连接数将达到 460 亿,目前这一数字仅仅在 50-100 亿之间。面对海量机器连接的增长,作为 物联网基石的通信技术必须能够支持大规模、高密度的机器连接需求。根据三大运营商和科研院 所今年年中在鹰潭的试验数据,目前 NB-IoT 的网络容量可以达到 10 万/Km2 量级,eMTC 的网 络容量则小于 10 万/Km2,现有的技术指标很难支撑 2020 年以后百亿量级规模的物联网连接增 长。 为了满足海量连接、超低功耗和超低成本等业务需求,5G 通过新型多址技术、新波形技术、 终端直接通信(D2D)等技术满足应用场景的需求。目前海量机器连接的应用场景主要包括智慧城 市和垂直行业应用两方面。 (1)万亿连接架起的智慧城市 世界卫生组织统计数字显示,2015-2020 年之间,每天约有 37 万人从农村迁往城市;到 2030 年,全球将有 70%人口集中在城市。无论是对公共部门、私营企业领域还是城市管理者而言,爆 增的城市人口都带来了巨大挑战,如何通过信息技术加强城市的建设和管理、统筹城市海量资源 并化解“大城市病”成为人们日益关注的焦点话题。以此为背景,全球范围内智慧城市建设持续 升温。国际著名研究机构 Markets and Markets 的报告显示,全球智慧城市市场规模预计将由 2017 年的 4246.8 亿美元增长到 2022 年的 12016.9 亿美元,年复合增长率达到了 23.1%。 物联网作为万物互通互联的信息通道,成为了智慧城市建设核心基础。根据 Markets and Markets 的报告,智慧城市项目物联网市场规模预计将从 2015 年的 519.6 亿美元成长至 2020 年的 1475.1 亿美元,2015-2020 年期间的复合年增长率(CAGR)为 23.2%。对于城市设计者和管理者而 言,智慧城市的主要应用多集中在公共事业领域,分为 2B(2G)和 2C 两大块。 2B(2G)的部分主要指智慧水务,智慧燃气,智慧电网,智慧路灯,智慧交通、智慧排水, 智慧环保监控等等,物联网所起的作用是对城市基础设施的运行状态、公共资源的往来分布、自 然环境的变化进行感知、采集和监控。物联网设备在此领域所起的所用主要为三点:1)实时感 知。如通过传感器对分布较广区域内的自然环境数据(气温、湿度、降雨量等)进行实时收集, 为城市管理决策者提供依据。2)城市基础设施、运维监控。如通过对城市电网、水务管网上的 关键节点进行监控,排查故障点并自动保修,省去巡线检查的大量人力,并更易发现遗忘人工巡 线难以发现的故障信息。3)公共资源统筹管理。通过对城市电网、水网、能源网数据的长期收 集,配合大数据、人工智能技术,预测资源使用高峰时段或高峰区域,提前统筹调配资源,达到 资源合理分配、合理计价的效果。 2C 的部分主要指智慧仪表(智慧电表、智慧水表、智慧燃气表等),智慧社区,智慧安防等, 物联网所起的作用是信息的实时传递,省去了过去人工记录数据的麻烦,使得公共资源使用变得 更加透明,提升用户友好性。如智慧水表的无线抄表功能,用户还可以通过 App 实时查看家中用 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 21 [Table_Page] 物联网行业深度报告 水量和水质。 图 14:智慧城市涵盖城市生活多个应用领域 资料来源:Surbana Jurong,民生证券研究院 不管是 2B(2G)还是 2C 的应用,物联网均在未来智慧城市的设计和建设起到基础性的 作用,因为物联网是承载整个城市信息交互的通道。未来智慧城市建设的推进中,将过去的 “信息孤岛”接入网络成为了智慧城市建设的第一步。对于 2B(2G)的应用,新建连接取决 于公共事业部门的具体情况,对于 2C 的应用,新建连接数直接取决于城市人口、城市家庭数 或城市住宅数,数量规模十分巨大。 表 10:智慧城市应用在国内蓬勃发展 智慧城市应用 应用介绍 智慧水表、智慧 可以实现无线抄表功能,用户还能通过 水务 App 实时查看家中的用水量和水质; 对供排水生产、输送、使用、管理、排 放、收集、处理等环节实施全过程监控 低功耗,电池可使用 5-10 年 案例     本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 2017 年 4 月 26 日,中国移动首个 NB-IoT(窄带物联网) 智慧水表项目在江西投入使用。该项目由中国移动江西 公司与三川智慧联合推出; 2017 年 7 月,福建泉州移动与晋江自来水公司合作的 NB-IoT 智能水表正式上线投产;福建福州市通过与电 信、联通合作,计划部署 30 万智能水表,首批 1500 户 试用表已于 6 月底部署完毕; 7 月,湖南电信与株洲市水务集团签订合作框架,计划 部署智能水表,涉及约万户居民; 河南电信 8 月在中国·水行业 NB-IoT 生态大会商展示 了基于 NB-IoT 技术的智慧水务计量平台示范运行项目 成果。 证券研究报告 22 [Table_Page] 物联网行业深度报告 智慧燃气、智慧 无线抄表;实现各类能源之间的智能调 燃气表 配、优化替代,通过管网调控和大数据 分析提高能源利用效率   智慧社区 通过物联网平台搭建实现院落 管理、电子围栏、安防等功能。 智慧路灯 可以在不同路段、不同时段根据实际需 要控制路灯开关或亮度,以达到城市节 能的目的,还能实现自主检测、保修 智慧井盖与智慧 智慧井盖通过内置的智能监控设备,平 防汛 台可实时监测到井盖开合状态、井上路 面积水、井下水位等情况,并进行动态 分析;智慧防汛是通过部署在河道、水 库中的基于 NB-IoT 技术的液位监测防 汛设备,实时上传河道、水库中的水位 变化情况 智慧交通 通过将车辆和道路基础设施联网,对交 通进行调度和对机动车、电动车进行安 全监控   广东移动与广东深圳燃气集团将联合开展基于窄带物 联网(NB-IoT)的应用合作,共同打造“智慧燃气”,计 划今年部署 20 万台智能燃气表,并用 5 年时间实现 160 多万用户的全覆盖。 福建电信与福州华润燃气公司合作部署智能燃气表,目 前已在 20 个小区进行试点使用,后续将推广到全市。 软通动力信息技术(集团)有限公司和益田集团联手打 造的“益田共和城邦”和智慧社区 E 平台,向社区用户 提供院落管理,安防、养老、教育、医疗等服务 潍坊市政府与潍坊联通合作,对辖区内 4 万盏路灯 安装 NB-IoT 芯片进行物联网改造。  福建电信和福州政府水务部门合作,在福州 47 个主要 易涝区,基于物联网 NB-IoT 技术,布置了数百套智慧 井盖、数十套路面积水监控传感器和井下水位监控设 备、十余套小型气象站,为防涝工作保驾护航。  湖南衡阳计划在各大路口部署 3000 个基站,对市内 30 万辆电动车进行防盗芯片的安装,预计 2017 年 9 月份 陆续开展实施; 浙江移动与杭州金通公共自行车公司合作在公共自行 车上加装物联网设备,通过电子围栏解决公共自行车乱 停放的问题; 2017 年 8 月,福建全省首个基于 NB-IoT(窄带物联网) 技术的智慧停车场日前在平潭金井湾商务营运中心建 成,实现了车辆的智慧管理。   资料来源:民生证券研究院整理 根据中国信息通信研究院《物联网白皮书》公布的数字,2016 年全球智慧城市各领域使用联 网设备数量达到 16 亿,较 2015 年增长 39%,2020 年将突破 97 亿。从部署区域来看,信息采集 网络全面覆盖空天地海,实现对公共设施、车辆、人流等地上信息,供水、排水、热力、燃气等 各类管线运行状态等地下信息,空气质量等空中信息,以及水流、潮汐、水质等水中信息的全面 实时采集。我们认为,未来智慧城市的建设中,将会涌现越来越多的 2B(2G)和 2C 的应用,连 接数将会成指数上升的趋势,物联网网络设备、各类传感器、物联网通信模块将会获得极大的市 场空间;在网络部署上,低功耗、大连接、支持广域覆盖的 NB-IoT 将会成为产业生态的第一选 择,未来进入面向 2020 年的 5G 时代,5G 的海量机器通信应用场景技术将会承接 NB-IoT 继续承 载起智慧城市的万亿连接。 (2)垂直行业插上物联网翅膀 物联网通过采集实时数据,并对数据进行处理分析,并反馈或操控物联终端从而产生价值。 这一价值产生过程对于一些特定行业来说十分具有吸引力。在信息采集这个环节上,一些行业由 于天然的障碍(如地理幅员广,作业空间环境恶劣,空间上的高移动性等),无法快速高效的形 成信息流,从而降低了企业的运营效率。而低功耗、大连接、广域连续覆盖的物联网场景技术出 现后,将会帮助企业及时、高效、低成本的获得需要的信息,并通过对信息的分析和反馈提高运 营效率。 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 23 [Table_Page] 物联网行业深度报告 智慧能源:不论是传统能源领域和新能源领域,均会遇到信息采集与传递的困难。传统能源 领域,常常会出现作业空间环境恶劣而使信息传递不畅的问题。如海上钻井平台,地下矿井等等 危险作业区的作业信息回传,远程监控等。新能源领域常遇到的问题是能源采集区域幅员辽阔, 如利用巨型风车的风能发电、光伏发电、潮汐发电均有很大的占地面积。传统的解决方案分为有 线和无线两种,但是都有信息传递效率低下,能耗大,成本高的问题。而 NB-IoT 以及面向 5G 的 低功耗、大连接应用场景解决方案恰能很好的应对能源领域的信息传递问题,成为未来能源物联 网的首选解决方案。另外,在能源的传递与分配领域,如低压配电领域,基于物联网技术的智能 网关能有效的帮助能源企业进行输配电管理,提高电网效率。 图 15:物联网技术帮助能源、物流等行业实现运营效率的提升 资料来源:OSI,民生证券研究院 智慧物流:在物流领域,低功耗、大连接、连续广域覆盖的物联网技术也大有用武之地。物 联网综合解决方案通过射频识别技术、全球定位系统、激光扫描器与红外感应器等信息设备与技 术,在物品与互联网之间建立起信息交换的桥梁。这样就构建成定位、跟踪、调控、监控与识别 的物联网络。物联网落的建立使得机器无需人为操作与干预,就能够自动识别对象,获取对象的 属性信息,以达到目标对对象信息互联与共享。 智慧物流的运行通常包括这几个步骤:首先,标识。在物联网运行的过程中,采用传感设备 就可以对编制物体对象的 ID 与属性,将静态的属性进行标准并存储在标签内,随后就可以应用 相应的设备进行探测与识别。其次,识别。在物联网运行的过程中采用设备识别技术就能够将对 象的属性信息识别出,并且还将获取的识别信息转换成为可以传输的格式进行传输。第三,通信。 在经过信息标识与识别后就可以读取对象信息的属性信息,同时还将其利用网络系统传递到信息 处理中心,这样物联网也就完成了通信与数据的处理。第四,处理。将汇集的信息通过大数据技 术或 AI 技术加以处理,从而指导资源从新配置(如在物流高峰前提前推出预测性调拨、跨区域 配送方案等),提升整个物流链的运营效率。第五,反馈。在物品物流配送的过程中,送货方与 收货方都需要在物流配送的整个过程及时了解物品的准确位置与状态,以便及时获取物流数据。 (二)高可靠低时延通信场景 高可靠低时延应用场景主要面向车联网、工业控制、移动医疗等垂直行业的特殊应用需求, 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 24 [Table_Page] 物联网行业深度报告 这类应用对时延和可靠性具有极高的指标要求,需要为用户提供毫秒级的端到端时延和接近 100% 的业务可靠性保证。 基于 LTE 技术的 NB-IoT 目前可以将通信时延将到 10ms 量级,尚不能满足车联网和工业控 制的需求;5G 通过新空口技术、新型多址技术、终端直通技术和移动边缘计算等关键技术,将 时延降至 1ms,为精密工业控制和车联网的发展提供了技术上的支撑。 (1)“制造”到“智造”的必由之路 工业互联网是互联网和新一代信息技术与工业系统全方位深度融合形成的产业和应用生态, 是工业智能化发展的关键综合信息基础设施,本质是利用机器、原材料、控制系统、信息系统、 产品和人之间的互联互通为基础,通过对工业数据的深度全面的感知、实时传输、快速计算处理、 建模分析等,实现智能控制、运营优化和生产组织方式变革。工业互联网的三个重点是:网络、 数据和安全。 图 16:工业 1.0 到工业 4.0 的发展历程 资料来源:Infineon,民生证券研究院 埃森哲报告显示,全球工业互联网市场规模在 2012 年就已达到 200 亿美元,预计 2020 年将 超过 5000 亿美元,增长迅速。据 GE 预测,到 2020 年,连入工业互联网的机器将翻番,将达到 500 亿台。到 2030 年,预计工业互联网创造的经济收益将超过 10 万亿美元。我国工业互联网处 于发展起步阶段,潜力巨大。据埃森哲预计,未来 15 年中国将在工业互联网领域受益约 1.8 万亿 美元。 随着各国对工业互联网的发展越拉越重视,世界各主要经济体都提出自己的工业互联网升级 战略。美国依托于自身强大的互联网综合实力,提出“美国工业互联网”概念,侧重于生产服务 的“软”环节,注重互联网、物联网对服务与生产设备管理性能的改善;德国依托于强大的制造 业实力,提出“工业 4.0”概念,侧重于生产制造“硬”环节,推进生产由集中式控制向分散增 强控制转变,实现高灵活度的个性化和数字化的生产服务。我国则提出“中国制造 2025”概念, 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 25 [Table_Page] 物联网行业深度报告 以期借助中国制造业和互联网大国的地位,在新一轮工业革命中发掘自身竞争优势,完成由“制 造”到“智造”的转变。 表 11:各国不同的工业互联网发展思路 国家 政策 美国 工业互联网 德国 工业 4.0 中国 中国制 造 2025 日本 制造业 白皮书 韩国 韩国制造业创 新 3.0 内容 鼓励创新,并通过信息技术来重塑工业格局,激活传统产业 借助信息产业将其原有的先进工业模式智能化和虚拟化,重视智 能工厂和智慧生产 通过“信息化”与“工业化”深度融合,实现创新、高效环保的 生产运营模式,将中国从制造大国向制造强国转变 鼓励厂商利用 IT 技术加强与外界的连结,提高现有获利能力, 并指出日本制造业必须尝试建构可获利的新兴产业,重点关注 “3D 打印技术”、“新一代环保车”、“再生医疗健康”、 “机器人”等行业 整合 IT、软件实力创造出新兴产业及提高附加值,提高韩国制造 业的全球竞争力。初期策略重点聚焦电子、汽车、机械、时尚四 大产业 代表公司 GE、IBM、Intel SIEMENS、ABB、 BOSCH 海尔、中兴、格力、 联想 Canon、Denso、 HITACHI、丰田 三星、LG、现代汽车 资料来源:民生证券研究院整理 工信部部长苗圩在 2015 年“两会”期间回答记者关于工业互联网的问题是指出,“工业互 联网是新一轮工业革命和产业变革的一个重点发展领域,其核心便是物联网。”制造业对于将来 物联网能力需求非常严格:超高可靠性、毫秒级的时延用于保障实时的生产流程控制、高密度终 端分布达到每平方米内机器传感器数量 10~100 个。智能制造行业种类多,对网络时延的要求也 不尽相同,从精细实时控制类的 3D 印刷、纺织业的 1ms 需求,到汽车生产、工业机器设备加工 制造的 10ms 需求,到大型石油化工食品加工业的 100ms 的需求,都对无线网络提出了极高的时 延需求。远程视频控制、基于 VR/AR 的操作和人工智能除了基本的高可靠低时延的需求外,还 对网络的带宽提出了 Gbps 的速率要求。 图 17:智能制造对 5G 网络的技术需求 图 18:物联网软件平台 资料来源:华为官网,民生证券研究院 资料来源:中集智能,民生证券研究院 智能制造典型应用场景包括实时的端到端生产流程控制、远程控制、企业内外通信、产品货 物联网等。智能生产,工业机器人、智能物流等装备在采购、设计、生产、物流等供应链环节中 实现互联互通。各类物理设备连接到互联网上,并拥有计算能力、通信能力,可以被精确的识别、 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 26 [Table_Page] 物联网行业深度报告 协调和管理,实现可视化生产。远程控制,基于移动虚拟现实、增强现实应用实现人机智能远程 交互和智能控制,用工业机器人代替恶劣环境中人的直接参与,保证安全生产、减少人工误差, 同时保证整个制造过程的可控制和可视性。培训与产品推广,通过移动 3D、VR 和 AR 增强现实 进行远程教学、客户和员工培训和产品营销推广。随着生产设备和产品联网需求逐渐增多,为简 化网络管理和保证业务体验的一致性,企业用户将直接向运营商租赁 5G 网络以支持整个供应链 环节的信息化管理,实现一张网络统一管理产品生命周期的高效与低成本管理。 图 19:智能制造的应用场景非常广泛 资料来源:华为,民生证券研究院 工业互联网的内部网路是工厂内部用于生产要素和 IT 系统之间的互联网络,为了适应智能 制造的发展,工厂内部的网络呈现了扁平化、IP 化、无线化和灵活组网的发展趋势。为了实现工 业互联网,工厂的智能机器之间逐渐实现直接的横向连接,并且通过工业云平台的方式,将实时 控制功能下沉到智能机器。IP 化是利用 IP 技术将由 IP 网路向 OT 网络延伸,实现 IT 与 OT 节点 (机器)的直接通信。无线化使得工厂内补充有线网络不适宜场景的网络覆盖完成基本通信需求, 面对低功耗、广覆盖、大连接的工业信息采集和控制场景,NB-IoT、5G 都是比较好的选择。此 外,IEC 正在制定工厂自动化无线网络的 WIA-FA 的技术标准。最后,灵活组网能够使得智能机 器可以在不同生产域之间变化并且即插即用,软件定义网络(SDN)就是实现灵活重构的方式之 一。 同时,外部网络是连接企业上下游之间、企业与智能产品、企业与用户之间的用以支撑工业 整个生命周期各项活动的网络。一般工业企业都与公众的互联网实现了互联,但是由于 IPv4 公众 互联网没有服务质量的保证,网络承载力不够,安全威胁依旧存在,地址空间有限等原因所带来 的难以满足工业生产域互联网融合对网络的低时延、高可靠、服务质量保证的需求等问题需要采 用 5G、软件定义网络(SDN)、网络功能虚拟化(NFV)等一系列新的网络技术研究和部署来 支撑工业互联网的发展。 表 12:工业互联网数据的对比分析 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 27 [Table_Page] 物联网行业深度报告 要求 采集范围 采集频率 传统工业数据 工业互联网数据 互联网大数据 小,参数少 低,小时或天 大,参数多 高,ms 大,参数最多 中,s 小 大 大 大多结构化数据,小部分是非 结构化数据 关注数据属性,强调特征之间 的物理关联 高 高 大多是非结构化数据,少数是结构 化数据 数据量 数据格式 结构化 多源关联 不关注数据属性 分析结果实时性 分析结果精度 低 高 只分析统计显著性 中 低 资料来源:中国信息通信研究院,民生证券研究院 与传统的工业数据相比,包括范围、采集频率、数据量、格式、实时性等要求,工业互联网 的实时性要求最高,特别是生产制造环节。工业大数据在核心的位置,囊括了很多环节,比如数 据的采集、处理、建模、决策。数据来源于传感器、机器、工厂、企业经营数据等,通过网络互 相衔接形成大的闭环。由于工业互联网的数据量非常大,并且涉及到精密控制,所以实时性非常 重要。 表 13:工业互联网领域内部分公司的布局与发展 公司 系统 IBM Bluemix 西门子 Sinalytics NEC —— 华为 Liteos GE Predix 内容 2015 年年中提出,是世界上最大的基于 Cloud Foundry 的云计算平台,提供超过 120 种 先进工具与服务,发布一年多来,全球有超过 30000 云客户,可使用的服务与组件超过 100 项 采用 SAP HANA 云平台技术,于 2014 年正式对外提供预测性维护、资产分析和能源数 据管理等基于数据的服务。对机器感应器产生的大量数据进行整合、保密传输和分析, 提升对燃气轮机、风力发电机、列车、楼宇和医疗成像系统的监控能力,目前已有 30 万 台设备已连接至该平台 新推出针对锂电池、电动汽车快速充电桩、废水处理等领域的技术服务,比如在电动汽 车领域,提供高效的数据采集、实时监控、动态路径规划、行驶范围、充电管理、电池 状态分析及监控等服务,基于用户的历史数据,分析用户偏好和驾驶行为,提供个性化 的路径诱导、节能驾驶、信息推荐等服务 推动 NB-loT 标准制定;先后发布物联网操作系统 Liteos、NB-loT 端到端解决方案,提 出“1+2+1”战略,构建 Ocean Connect 生态圈 推出 Predix 软件平台,主要功能包括:连接物体、工业数据管理、工业数据科学、移动 互联、云计算、网络安全。它负责将各种工业资产设备和供应商相互连接并接入云端, 并提供资产性能管理(APM)和运营优化服务 资料来源:民生证券研究院整理 在政策的支持、国内外发展趋势的推动、物联网产业不断发展的背景下,与智能相结合的工 业将会迎来又一个春天。工信部《智能制造能力成熟度模型白皮书》中数据显示,2012 年我国智 能制造装备行业销售规模已经达到 5000 亿元以上;2015 年突破 1 万亿元;“十二五”期间,我 国智能装备市场年均增长率超过 25%。随着工业互联网的迈进,以及物联网等相关领域的快速发 展,可以预见这一市场将继续增长。通过智能化的连接,每个环节产生数据后,对数据进行加工、 分析处理,从数据中分析用户需求,真正发挥数据价值。这是一个真正的智能制造的内涵所在。 同时,对于经济处于转型期的中国而言,智能制造是实现制造业升级的内在要求,是重塑制造业 新优势的现实需要,也是在高端装备领域实施弯道超车的必经之路。 (2)网联汽车,网联智慧出行梦想 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 28 [Table_Page] 物联网行业深度报告 车联网是低时延高可靠通信技术的又一典型应用场景。作为物联网的重要组成部分之一,车 联网被誉为物联网未来发展潜力最大的应用场景。借助新一代信息通信技术,车联网将实现车辆 内、车辆与车辆、车辆与路侧基础设施、车辆与行人等弱势交通参与者、车与云服务平台的 V2X (Vehicle to Everything)全方位网络连接,支撑构建汽车生活新业态,提升汽车智能化水平,提 高交通出行和管理效率,同时为用户提供智能、舒适、安全、节能、高效的综合服务。 车联网发展的原动力是为了提升交通效率,节省资源,减少污染和降低安全事故发生率,综 合改善交通管理。其中最主要的两点就是安全和高效。安全是指车联网将降低交通事故发生率, 减少交通拥堵并实现汽车能耗节能和降低污染排放。在交通事故预防领域,与搭载毫米波雷达、 激光雷达等多种传感器的智能驾驶解决方案相比,车联网能后自如的应对雨雪等极端恶劣天气和 大角度转弯等传感设备易发生误判的场景。按照美国国家公路交通安全管理局的预测,搭载 V2X 技术的中轻型车辆能够避免 80%的交通事故,重型车能够避免 71%的事故。高效是指车联网与智 能驾驶可使交通拥堵减少 60%,使现有道路网的通行能力提高 2~3 倍。麦肯锡咨询公司调研发现, 当无人驾驶汽车成为主流后,全球通勤者每天共可节省通勤时间 10 亿个小时。 根据国家制造强国建设战略咨询委员会组织编制的《〈中国制造 2025〉重点领域技术路线图》, 结果各国研究、监管机构对于自动驾驶的定义,我们将自动驾驶分为四个发展阶段:驾驶辅助(DA, Driver Assistance),部分自动驾驶(PA, Partial Automation),有条件自动驾驶(CA, Conditional Automation)和高度/完全自动驾驶(HA/FA, High/Full Automation)。每个发展阶段对于网络的 时延、传输速率都有着不同的要求,实现的功能也不断演进。目前我们正处于从驾驶辅助(DA) 向部分自动驾驶(PA)发展的阶段。 图 20:智能网联汽车发展路径规划 资料来源: 中国联通,民生证券研究院 V2X 技术是目前国际公认具有巨大发展潜力的车联网技术,V2X 分为车车通信(V2V, Vehicle-to-Vehicle),车人通信(V2P,Vehicle-to-Pedestrian),车路通信(V2I,Vehicle-to-Infrastructure) 和车网通信(V2N,Vehicle-to-Network)四大场景。四种场景涵盖了现实交通的全部场景,具有 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 29 [Table_Page] 物联网行业深度报告 极强的实践价值。 目前,国际上比较成熟的 V2X 技术分为两大技术路线,一是基于 IEEE 802.11p 的专用短程 无线通信技术(Dedicated Short Range Communications,DSRC),二是我国参与推动的基于 LTE 的 V2X 无线通信技术(LTE-V2X,可向 5G 演进至 5G-V2X)。美国、欧盟、日本等国家 已经启动基于 IEEE 802.11p 的 DSRC 专用短程无线通信技术的外场试验工作,美国交通部希望全 美汽车增加 DSRC 功能。与 IEEE 802.11p 相比,LTE-V2X 具有技术上的后发优势,又可以利用 成熟的蜂窝网络覆盖和芯片、终端产业基础。 图 21:车联网与智能驾驶的应用场景 资料来源:高通,民生证券研究院 表 14:车联网与智能驾驶技术与应用实例 应用场景 应用实例 车辆与车队的变道通知、制动通知、自动驾驶、交 通信息共享、安全防撞等 车与驾驶者、乘客之间的车载娱乐、导航、保险、 车人通信(V2P,Vehicle-to-Pedestrian) 支付类应用以及车与路面行人之间的安全防撞等 车与路、信号灯、障碍物、周边建筑等路面设施之 车路通信(V2I,Vehicle-to-Infrastructure) 间的信息互动 车与互联网间的通信,以车作为移动通信终端进行 车网通信(V2N,Vehicle-to-Network) 网页浏览、娱乐导航、搜索、上传下载等信息互动 车车通信(V2V,Vehicle-to-Vehicle) 通信方式 短距离组网,蜂窝通 信 短距离组网,蜂窝通 信 短距离组网,蜂窝通 信 蜂窝通信 资料来源:华为官网,民生证券研究院 DSRC 专用短程无线通信技术是一种高效的无线通信技术,提供高速的数据传输,可以满足 数十米特定区域内对高速运动下的移动目标的识别和双向通信,并保证通信链路的低延时和高可 靠。DSRC 专用短程无线通信技术在物理实现上主要包含路侧基础设施设备(Road Side Unit,RSU) 和车载设备(On Board Unit,OBU)两个部分。美国、欧盟、日本都采取了一系列技术试验、应 用示范和行政措施助力 DSRC 专用短程无线通信技术发展。 美国交通部出资 4200 万美元在纽约、 怀俄明州、弗罗里达州 3 个地方开展安全测试,利用 DSRC 技术减少交通拥堵和加快道路通行速 度,预计截止 2017 年将试装 1 万辆。此外,美国汽车厂商通用在 2017 款凯迪拉克 CTX 已经前 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 30 [Table_Page] 物联网行业深度报告 装 DSRC 通信模块。荷兰、德国和奥地利联合建立欧洲协同式智能交通走廊,基于 ETSI ITS-G5 技术,探索 ITS 与智能汽车发展。日本将 ITS Connect 车路、车车间通讯系统作为合作式智能交 通的重要部分,丰田、本田、电装等积极推进 DSRC 专用短程无线通信技术产品研发和试验验证。 在立法方面,美国也走在前端。2016 年 12 月 13 日,美国交通部正式发布《联邦机动车安全标准 ——第 150 号》(FMVSS No.150),要求所有轻型车辆强制安装 V2V 通讯设备。同时,美国交 通部将该项 FMVSS 强制标准纳入《联邦机动车安全法案》(修正案草案)并向立法机构正式提 出。 表 15:国外车联网推广政策 国家/地区 时间 2007 年 日本 2015 年 2012 年 欧洲 2015 年 2010 年 2014 年 美国 2015 年 2016 年 相关政策 制定 ARIBSTD-T75 标准作为日本 DSRC 路线标准 日本政府的 SIP 跨部门战略性创新推广活动,在汽车领域设定了研发 V2X 协同系 统&终端、实现车辆智能网联的目标 制定 C2C-CC 标准作为欧洲 DSRC 路线标准 提出基于 DSRC 技术,构建从鹿特丹途径慕尼黑、法兰克福到维也纳的智慧交通 走廊计划 制定 IEEE 802.11p 系列标准作为美国 DSRC 路线标准 建立 MTC( )试验场,成为业界第一个为 V2X 和无 人驾驶打造的试验场 道路安全局将立法推广,预计到 2018 年要求新车强制安装 V2V 设备 交通运输部和国家公路交通安全管理局的一份报告指出,V2X 的部署工作已就绪, 未来道路安全状况将大幅改善 资料来源:民生证券研究院整理 与基于 IEEE 802.11p 的 DSRC 专用短程无线通信技术相比较,我国重点支持具有自主知识 产权的 LTE-V2X 技术研发与产业化。LTE-V2X 是一种基于 LTE 的 V2X 无线通信技术,除支持 车与车、车与人、车与路侧基础设施通过直通方式进行通信外,也包含基于云服务平台的 LTE 连 接和信息服务,因此具备提供专用短程直接通信与广域蜂窝通信的综合通信能力。车与车、车与 人、车与路侧基础设施短程直接通信,可以不需要 LTE 网络支撑,提供主动安全等低时延要求的 应用;车与云服务平台则经由 LTE 网络提供基于云端的更加丰富的综合信息服务。 在标准化方面,2015 年初 3GPP 正式启动 LTE-V2X 技术的需求和标准化研究,我国大唐电 信、华为、中兴等企业都积极参与其中;3GPP SA1(需求工作组)开展了 LTE-V2X 需求研究, 已经于 2016 年 3 月完成结项。2016 年初,3GPP SA2(架构工作组)启动 WI,2016 年底完成标 准化。在 LTE-V2X 空口研究方面,3GPP RAN(无线技术工作组)于 2015 年 7 月启动 SI 立项, 已于 2016 年 6 月完成结项;2016 年初,对直通车与车通信(V2V)启动 WI 立项,已于 2016 年 9 月完成标准化,支持基于短距离直接通信的车与车通信;2016 年 6 月,启动车与路侧基础设施 通信(V2I)的 WI 立项,并于 2017 年 3 月完成标准化,至此 R14 LTE-V2X 标准全面完成。后续, 3GPP 将继续开展 R15 阶段的 LTE-V2X 增强技术研究,计划到 2018 年 6 月完成。 图 22:3GPP LTE-V2X 标准化路线图 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 31 [Table_Page] 物联网行业深度报告 资料来源:3GPP,民生证券研究院 技术验证和测试方面,2016 年 6 月和 11 月,国家智能网联汽车(上海)试点示范区封闭测 试区、重庆智能汽车集成系统测试示范区(i-VISTA)相继开园,园区均建设有 GPS 差分基站、 LTE-V2X 通讯基站、DSRC 和 LTE-V2X 路侧单元、智能红绿灯和各类摄像头,模拟 LTE-V2X 技术在城市道路场景的应用。 产业化方面,我国相关领域企业、科研单位分工合作,共同推广 V2X 应用推广。一是传统 通信企业着重在 V2X 终端芯片领域发力, 大唐电信集团完成 LTE-V2X 通信设备预商用设备开发, 预计在 2017 年底发布 LTE-V2X 测试芯片, 华为也计划 2018 年第一季度发布 LTE-V2X 测试芯片。 二是汽车厂商、零部件厂商联合相关科研机构布局 V2X 上层应用开发与实现。一汽、上汽、长 安汽车、北汽、长城等国内自主品牌汽车厂商设计开发了覆盖多种路况、工况的 V2X 应用场景。 三是跨行业企业合作开展应用示范。中国移动、上汽、华为等在杭州云栖小镇、上海嘉定开展 LTE-V2X 安全预警应用示范;中国汽研、大唐电信、长安汽车等在重庆 I-VISTA(智能汽车集成 系统试验区)开展 LTE-V2X 技术测试及示范,支持车与车安全告警、道路施工预警、交叉路口 行人检测等应用;交通部公路科学研究院、华为在北京通州测试场开展 LTE-V2X 应用示范等。 四是测试验证公共服务平台促进 LTE-V2X 技术成熟。中国信息通信研究院联合跨行业企业初步 构建了 V2X 实验室仿真测试环境,开展 LTE-V2X 的应用功能、性能、互联互通和互操作测试。 图 23:V2X 预商用终端产品逐步面市 资料来源:大唐电信集团,民生证券研究院 随着车联网技术的不断发展,下游应用商业模式的不断成熟,车联网市场将呈爆发式发展。 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 32 [Table_Page] 物联网行业深度报告 我国车联网市场在全球市场当中占据较大的比重,未来市场规模仍将保持高速增长。普华永道预 计 2016 年智能网联汽车全球相关市场的总体销售额将高达 403 亿欧元,到 2020 年这一规模将高达 1226 亿欧元,相较于 2016 年增长 204%,全球的联网车辆比例将达到 75%。据普华永道的预测, 我国车联网市场规模将在 2020 年达到 361.3 亿欧元(约合人民币 2600 亿),五年增长 276%。埃 森哲预计, 仅就中国市场而言, 我们预计其车联网市场的规模就有望在 2025 年达到 2162 亿美元。 易观智库预测,2015 年我国车联网市场规模已达 1500 亿元,车联网的渗透率达到 10%,未来几 年,车联网的渗透率将提高至 20%,市场规模有望翻番。 图 24:2025 年中国车联网市场约占全球的四分之一 图 25:2016-2025 中国车联网市场规模预测(单位:亿美元) 2500 26% 2000 1500 1000 74% 500 0 中国 全球 资料来源:埃森哲,民生证券研究院 2016 2020E 2025E 资料来源:埃森哲,民生证券研究院 车联网标准和产业发展不断传来利好消息,离不开国家从顶层发展规划上的支持。从 2010 年中国国务院总理温家宝在两会上提到了车联网作为应用示范后,相继一系列配套政策出台, 2015 年 7 月,中国汽车工业协会发布了《“十三五”汽车工业发展规划意见》,规划要求积极发 展智能网联汽车。2016 年 5 月,交通部印发《交通运输标准化“十三五”发展规划》,规划聚焦 智慧交通,并把智慧交通作为中国经济转型升级的一个组成部分。同年 6 月,工信部发布《车联 网创新发展工作推进方案》,要求从关键技术研发、标准体系研究、平台及试验场地建设、基础 设施建设、应用推广、网络与信息安全保护六大重点任务 20 项工作内容推动车联网发展。2017 年 4 月工信部联合发改委、科技部印发《汽车产业发展中长期规划》,明确提出智能网联汽车推 进工程,并明确了各阶段 DA、PA、CA 的发展目标。2017 年 9 月 7 日,国家制造强国建设领导 小组车联网产业发展专项委员会第一次全体会议在北京召开。会议要求“要加大关键产品研发攻 关力度,完善测试验证、技术评价、质量认证等公共服务平台,促进 LTE-V2X 车联网无线通信 技术等新技术的部署和应用,推动 5G 与车联网融合发展。” 在面向 2020 年及以后的 5G 时代,LTE-V2X 将继续向 5G-V2X 演进。在 5G 通信网络大量 部署的时代,5G 车联网所构建的可多网接入与融合、多渠道互联网接入的体系结构,基于 D2D 技术实现的新型 V2X 的通信方式以及低时延与高可靠性、频谱与能源高效利用、优越的通信质量 等特点为车联网的发展带来历史性的机遇。5G 车联网技术将实现毫秒级的时延。根据研究,当 车联网的延时降低到 1ms 时能够极大地缩短从获得需要刹车信息到停下来的距离,降低了安全隐 患和交通事故的概率。有资料显示,如果基于 4G(LTE)建立车联网,做出刹车反应到停下来的 距离是 4.6 英尺,而 5G 的出现能将这个距离缩短为 1 英尺。5G 还会带来近乎 100%的通信可靠 性,这又将事故发生的概率进一步降低。5G 带来的也不仅仅是低延迟、高可靠的优势,车联网 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 33 [Table_Page] 物联网行业深度报告 依旧需要 5G 提供稳定性、安全性 、大容量、速度快等特性。 图 26:低延时技术有效缩短智能网联汽车刹车距离 图 27:智能驾驶对 5G 网络的技术需求 资料来源:爱立信官网,民生证券研究院 资料来源:华为官网,民生证券研究院 在应用领域,5G 车联网技术还可应用于商业领域以及自然灾害等场景。在商业领域,商店、 快餐厅、酒店、加油站、4S 店等场所将会部署 5G 通信终端,当车辆接近这些场所的有效通信范 围时,可以根据车主的需求快速地与这些商业机构建立 ad-hoc 网络,实现终端之间高效快捷的通 信,从而可以快速订餐、订房、选择性地接收优惠信息等,且在通信过程中不需要连接互联网。 这将取代目前商业机构中工作在不授权频段、通信不安全、通信质量无法保障、干扰无法控制的 蓝牙或者 Wi-Fi 通信方式,也将带动一个新的大型商业运营模式的产生与发展,汽车将借助车联 网实现从交通工具到智能终端的跨越式升级。就像软银 CEO 孙正义在 2017 年 MWC 的讲话中提 到的那样,未来 30 年汽车的变革将彻底改变我们的出行模式甚至生活方式,超级智能汽车将不 再是无人驾驶这么简单的身份,它将成为一辆“行走的四轮人工智能机器人”。 我们认为,车联网将会成为物联网最为重要的应用领域之一,并将借助 4G、5G 技术的不断 发展极大的扩充应用场景。就技术路线而言,我国发展 V2X(LTE-V2X,5G-V2X)已经板上钉 钉。从政府角度而言,车联网将会极大的影响道路交通的管理方式,对未来交通管理提供了极大 便利,也提出了巨大挑战。无论是道路规划、道路基础设施建设、交通法规立法,政府都需要一 个具有基于自主知识产权的车联网生态,方便政府对未来人们的出行进行服务和监管,所以我国 产业发力支持的 V2X 技术成了政府的不二选择。从产业角度,国内企业在 V2X 技术标准化领域 有这极大的话语权,华为、大唐、中兴等企业深度参与了 V2X 技术的标准话过程,并继续在产业 生态前期布局中发挥着至关重要的作用,为车联网的实现打下了坚实的产业基础。在市场角度, 中国将会是未来全球最大的汽车市场之一,车联网及其附属产业链将会在未来汽车市场中占有极 大比例,无论是政府和国内通信企业、运营商、车企都希望在分的一杯羹,这就更加需要 V2X 这一国内企业占据主要话语权的技术。总之,车联网将成为未来物联网重要的应用场景,而 V2X 技术将在国内获得极大的发展机会,产业链上各家企业已经在积极布局 V2X 产业生态,目前这个 时点是对于车联网领域龙头企业布局的最好时点。 (3)物联网帮助医疗行业跨越空间阻隔 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 34 [Table_Page] 物联网行业深度报告 移动医疗是以物联网、计算机互联网、遥感遥控技术为依托平台,实现医生与病患实时语音 和图像交流,或者控制器械进行远程手术,进行远距离诊断、医疗和咨询,充分发挥医疗技术和 医疗设备的优势。通过移动医疗,利用远程会诊、影像检测、诊断等手段为基层医疗机构提供支 持,提升基层医疗机构的医疗服务能力。 移动医疗对 5G 网络的技术要求有四个方面,一是要全方位无死角的网络覆盖,二是 Gbps 级别的传输速率,三是 5ms~30ms 级别的时延,四是要求易用性足够高。针对时延部分的要求, 我们可以计算一下,人体在接受机器人手术过程中,超过 200 毫秒将影响手术性能,超过 250 毫 秒手术将很难进行。除去机器设备引入的 180ms 的固有时延外,通信连接的时延范围需要控制在 0~20 毫秒以内。 图 28:移动医疗应用场景 图 29:移动医疗对 5G 的技术要求 资料来源:华为官网,民生证券研究院 资料来源:华为官网,民生证券研究院 5G 为移动医疗产业提供高效医疗的平台: 效率得到提升:移动医疗利用先进的无线通信技术和信息处理实现高效便捷的医疗诊断,并 有效优化医疗资源配置,连接医院信息孤岛,现有分散的医务资源、医疗终端、医疗数据将获得 资源共享,极大提高医疗系统效率、简化就医流程并提升医疗体验。 节约成本:健康监测与诊断无处不在,提高医疗效率的同时,也降低了医疗服务的成本。GSMA 和麦肯锡的联合研究发现,在世界经济合作与发展组织和金砖四国中,通过远程医疗每年可节约 210 亿美金,如糖尿病的远程监控可以为病人节约至少 15%的治疗成本。 方便可控:受益于 5G 网络技术先进的连接能力、整合移动性与大数据分析的平台能力,医 生将使用更多的技术手段实现对病人的实时监测和远程诊治。病人也将通过 5G 网络实现随时随 地的可穿戴医疗、远程监控和诊断,方便快捷的传输个体健康体征数据、辅助各项医疗诊治项目 的开展。 表 16:移动医疗应用场景 应用场景 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 功能 证券研究报告 35 [Table_Page] 物联网行业深度报告 远程医疗 远程手术 可穿戴医疗、预防与监控 临床医疗监护与医院资产管理 基于在线视频、虚拟现实技术手段实现远程诊断、远程影像会 诊,远程监护等。对于应急、抗震救灾等紧急场景中,通过现 场安装的无线远程影像工作站与后方医院无缝连接,借助现场 医学影像数据信息设计抢救方案并指导现场医疗救助 在病人行动受限的紧急室外场景或急救途中,借助虚拟现实、 增强现实等技术手段实现远程机器人手术 医疗可穿戴设备随时随地测量收集与上报血压、血糖、心电等 健康体征数据,实现对身体隐患的早期发现和治疗以及慢性病 早期监控 利用移动终端设备实现移动查房、病人跟踪监护、以及医疗设 备与资产的跟踪定位管理 资料来源:华为官网,民生证券研究院 医疗器械和医疗机器人会在 5G 网络的带动下逐渐成为投资领域的热门,未来十年中国医疗 器械行业发展将进入“黄金期”,众多医疗器械细分领域进口替代将会提速,医疗外科手术机器 人、智能假肢与康复机器人、医用服务机器人都将获得快速发展。手术机器人是医疗机器人中体 量最大的机器人,但从医疗机器人各类产品的市场增速来看,康复机器人市场占比明显上升,远 高于其他类别的医疗机器人的平均增速在中国医疗机器人产业化过程中,手术机器人和康复医疗 机器人将是最大的两个受益市场。 医疗机器人分为以下几种:临床/手术机器人,教学机器人,护理机器人,康复机器人,移送 病人机器人和运输药品机器人。之所以将机器人引入到手术医疗中,是因为在微创手术中,它们 可以实现对外科仪器前所未有的精准控制。手术机器人可以分为神经外科机器人、骨科机器人、 腹腔镜机器人、血管介入机器人等。康复机器人已经广泛地应用到康复护理、假肢和康复治疗等 方面。护理机器人能帮助医护人员确认病人的身份,并准确无误地分发所需药品,将来护理机器 人还可以检查病人体温、清理病房,设置通过视频传输帮助医生及时了解病人病情。医用教学机 器人是理想的教具。移送病人机器人主要帮助护士移动或运送瘫痪、和行动不便的病人,如英国 的 PAM 机器人。运送药品机器人可代替护士送饭、送病例和化验单等,较为著名的有美国 TRC 公司的 Help Mate 机器人。 图 30:远程手术 图 31:移动医疗机器人达芬奇 资料来源:Computer World,民生证券研究院 资料来源:Computer World,民生证券研究院 从产业链来看,医疗机器人产业链的上游为机器人零部件,中游为机器人本体,下游为智慧 医疗产业的诸多应用市场。其中,上游伺服电机、控制器和减速器三大核心零部件国产的大规模 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 36 [Table_Page] 物联网行业深度报告 使用尚需时日;中游从事机器人本体生产的国内企业截至 2014 年底已超过 100 家,竞争激烈, 产品同质化严重,低端产能过剩。 表 17:医疗机器人产业链 产业链 内容 上游 中游 机器人零部件:材料、减速器、控制器、系统集成 机器人本体 下游 智慧医疗:护理、手术、康复、移送病人 资料来源:中投顾问产业研究中心,民生证券研究院 从市场来看,国际上已形成产业化或具备产业化趋势的是手术机器人和外骨骼机器人两类医 疗机器人。全球医疗机器人行业中欧美地区的医疗企业占据了较大的市场份额,处于市场主导地 位,亚太地区等新兴市场医疗机器人因潜在用户基数大,处于高速成长阶段,增长速度明显高于 其他地区;国内医疗机器人目前仍然处于行业周期的萌芽时期,需求强劲、增速较快,处于研发 阶段,尚未实现产业化,医疗机器人在国内使用率低,中国占全球医疗机器人市场比例不足 5%, 产品依赖于国外进口。直觉外科公司是手术机器人领域的领军者,其产品达芬奇手术机器人系统 占据全球一半的手术机器人市场;以色列 ReWalk 是外骨骼机器人领域的代表性企业,超过 10 年 的技术积累使公司产品具备竞争优势。从全球医疗机器人的市场份额分布来看,2014 年,北美医 疗机器人市场占全球总市场的 40%,其次为欧洲,占比 32%。相比新兴国家 5%甚至更低的市场 占比而言,医疗机器人在欧美属于市场化程度较高的行业。新兴市场近十年的经济发展速度高于 全球平均水平,欧美医疗机器人已不满足仅仅在欧美市场立足,将亚太地区视作为其产品销售的 重要增长点,投入大量的资金和资源在新兴市场开展业务。 表 18:国内外知名医疗机器人公司 公司 Intuitive surgcal Stryker corporation Rax bionics 国家 美国 美国 英国 美国 Accuray inc 美国 Mazor 美国 ReWalker robotics 以色列 Ekso Bionics 美国 Hansen Medical 美国 楚天科技 中国 新松机器人 中国 迪马股份 中国 妙手机器人 中国 博实股份 中国 资料来源:中投顾问产业研究中心,民生证券研究院 据美国市场研究公司 Grand View Research 的研究报告显示,预计到 2020 年,全球移动医疗 健康市场的规模将达到 491 亿美元,虽然我国的医疗现状存在着巨大的不协调,但是近几年来, 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 37 [Table_Page] 物联网行业深度报告 我国不断加大医疗信息化的建设,缩短患者的就诊时间并且能够共享医疗资源,改善就医体验。 2009 年,我国医疗信息化行业市场规模大约是 91 亿元,到 2014 年时医疗信息化市场规模增长到 268 亿元,同比增长 21.22%,预计到 2021 年,我国医疗信息化行业市场规模将会达到 873 亿元。 由于移动医疗的资源共享特性可以降低就医成本,有利于分级诊疗改革的特点,受到国家政策的 大力支持。2014 年 8 月国家卫计委发布《关于推进医疗机构移动医疗服务的意见》,2015 年卫 计委和发改委又发布《关于同意在宁夏、云南等 5 省区开展移动医疗政策试点工作的通知》,要 求试点省份研究将移动医疗费用纳入基本医疗保险,统筹基金和新农合报销范围,降低移动医疗 的费用,提高移动医疗服务的使用率。2016 年 12 月 23 日,国家卫生计生委网站又发布了《远程 医疗信息系统功能规范》等 7 项卫生行业标准通告,种种迹象表明了国家对于移动医疗远程医疗 的看好与关注。 表 19:国内外移动医疗实例 案例 LifeBot 推出 LifeBot5 Jacques Kpodonu 教授科研团队将 “移动智能探针”和平板进行连接 之后可用于超声波扫描 美国佛罗里达州的一家医院已经成 功测试了远程互联网手术操作 桐乡第三人民医院联合杭州联众医 疗以及阿里云,共建“全球影像医 疗云服务平台” 详情 号称这款急救设备是目前“全球最小,最轻,最先进的便携移动移动医疗设备”。 总重量为 15 磅(6.8Kg),能够显示病人心跳,血压,体温等测量,甚至能够 进行心电图和超声波检测。目前这款设备能够通过 4G,3G,LTE,WiMax 技术, 蜂窝电话,无线网络,卫星和/或数据的无线连接等链接方式进行远程同步发送 数据功能,能够及时的和远方的医生进行直接连线并且获取最正确的操作。 具备移动医疗功能,Kpodonu 教授和志愿者进行联合演示可以通过远程进行扫 描甚至进行一些细微的调整。 通过遥控机器人,实现了 2000 公里的人为控制。 将医院所有 CT、DR 等放射影像资料,实时上传到云端,实现医学数据的云传 输、云存储、云共享、云应用,让移动医疗成为可能。通过该系统,诊疗医生 可随时随地在手机、Pad 上查询并专业化处理动态影像,完成异地诊疗;患者在 当地就能得到省级、全国甚至国外专家的会诊意见,不必再花费大量时间、精 力、金钱到处求医。 资料来源:民生证券研究院整理 医疗机器人能够精确到毫米、不会因为劳累而不稳定,同时实现一些极难的操作手法,可以 说是外科医生的得力助手。移动医疗已经在海外得到稳健的发展,伴随着 5G 的成熟和推进、国 际上对该机器人的推动以及国内政策上的支持,该场景的应用一定会带来巨大的经济效益和社会 效益,不论是在国外还是中国,将来的医疗机器人会成为投资者热衷的领域。 (三)高带宽物联网场景 传统的物联网应用场景,如智慧城市、工业控制等,由于其业务特性的原因对无线通信的带 宽要求不高。但是随着通信技术的不断发展和人们对于高速物联网需求的不断提升,物联网范畴 的应用场景也拓展到了高带宽领域。5G 在带宽指标上可以提供 Gbps 到 10Gbps 的保证,远远超 过 4G 时代的百兆带宽,可以支撑 VR/AR、移动医疗等对于实时传输速度要求较高的高带宽物 联网应用场景。 虚拟现实——高速带宽下的极致感官体验 VR(Virtual Reality,即虚拟现实)最早是由美国的一家 VPL 公司的创建人拉尼尔在上个 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 38 [Table_Page] 物联网行业深度报告 世纪 80 年代提出的一种利用程序模拟输出生成三维虚拟世界,使用户置身于该虚拟世界体验同 时具备视觉、听觉、触觉等多种现实感知能力的一种新兴技术。通过移动漫游沉浸式体验,人们 可以在室内或在行驶的途中,随时随地的便利、自由和高效地观看电影、体育直播、游戏、购物、 以及远程移动办公。这种体验也频繁地发生在教育,培训,建筑,城市规划,以及油田勘探等领 域的协作交流中。 图 32:沉浸式体验对网络时延的要求 图 33:VR 对 5G 网络的技术需求 资料来源:华为官网,民生证券研究院 资料来源:华为官网,民生证券研究院 VR 这种移动漫游沉浸式体验的应用场景有三个特点:随时随地体验,随时随地分享,随时 随地互动。移动沉浸式体验的高带宽低时延的技术需求来源于实时精确的图像处理和跟踪,例如 高清图像处理,场景识别与重构,3D 音频动态跟踪、还原,手势位置动态追踪等。同时,移动 终端的功耗与电池续航能力对网络侧的节能设计也提出了较高要求。对于 5G 移动网络而言,技 术需求主要表现在吞吐率,时延,系统容量以及支撑多种应用云端部署的网络架构的改进。 20ms 是端到端可保证的时延,这将是对 VR 的最大完善。一般认为,移动沉浸式体验,从 动作的感知到最终的图像光学呈现,端到端时延需要控制在 20ms 以内,才能避免感知到明显的 拖尾和由此导致的眩晕(眩晕主要是由于未能实现完全沉浸式体验,和键盘游戏手柄等传统非自 然的输入方式相关)。这其中,还包括一系列复杂的处理,例如 3D 图像的处理(双眼独立处理), 镜头畸变和色差的矫正,3D 音频和回声强度的动态跟踪,AR 场景识别和重构,因此网络侧可保 证的时延必须控制在 5-9ms。 除此之外,支持端到端切片的 5G 云化网络架构。VR/AR 移动沉浸式体验等增强移动宽带终 端将日趋通用化。同时,大量的应用处理将部署在云端服务器,以降低对终端软硬件的需求,提 升兼容性。此外,为眼睛进一步提升视觉体验,通常会实时显示当前聚焦的一小部分图像,并根 据运动实时传输与调整,部分处理也部署在云端服务器。5G 网络架构的主要特性,例如控制面 和用户面的分离,可编程的用户面转发能力,靠近用户面部署并随应用的移动动态迁移等特性是 支撑应用向云端迁移的技术手段。 图 34:VR 技术特点示意图 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 图 35:VR 的基本构成 证券研究报告 39 [Table_Page] 物联网行业深度报告 想象 性 交互 性 沉浸 感 VR技术特点 资料来源:民生证券研究院整理 资料来源:VR 观察,民生证券研究院 VR 设备的基本构成如下:计算单元、显示设备、交互设备。计算单元是用来进行大规模运 算,实时输出模拟环境的模拟信号包括视频音频或在其他交互设备的反馈信号。显示设备来输出 虚拟环境,目前的显示技术和计算能力还无法提供足够逼真的环境,晕眩感还是不能完全避免。 交互设备是用户实现与虚拟环境进行沟通的媒介,目前主要是通过视觉捕捉技术、体感技术、其 他直接触摸的设备如手柄、摇杆等。 虚拟现实终端和芯片的产业链已经形成,在应用领域,如电影,游戏、零售,房地产行业、 以及医疗、教育、建筑与工程规划设计等专业领域都有了一些成功的应用案例。VR 技术已经被 列入十三五规划,可以看出国家将要大力推动 VR 整个产业链的发展。国外市场上 VR 领域一直 活跃,国内暴风、乐视、优酷也在 VR 领域角逐,再加上 5G 的到来为虚拟现实提供了快速、低 延时、高容量的网络平台,未来随着移动通信技术的快速发展,虚拟现实和增强现实的各类应用 将快速向无线网络侧迁移。 图 36:虚拟现实行业产业链构成 资料来源:VR 观察,民生证券研究院 2015 年下半年,中国 VR 领域的投资呈现井喷式发展,2015 年在 VR 领域共投资人民币 24 亿元,即使是资本寒冬,也没有影响到资本对 VR 领域的投资。在投资方向上,2016 年对关注的 领域集中在了头戴式 VR 设备和 VR 游戏,VR 影视领域。从侧面反映了目前 VR 领域的几个较有 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 40 [Table_Page] 物联网行业深度报告 前景的方向。据艾瑞咨询数据显示,2016 年中国 VR 行业规模为 56.6 亿人民币,预计到 2020 年, 中国的 VR 行业市场规模将会达到 556.3 亿元人民币。在收入构成方面,考虑到中国消费者对内 容的付费习惯普遍较低,预计到 2020 年,硬件收入仍将占绝大部分比重,占比在 65%左右。但 是软件的占比将会越来越大,所以软件内容开发商将会有增长机会。 图 37:2015-2020 年中国虚拟现实行业市场规模预测(亿元) 图 38:2015-2020 年虚拟现实行业收入构成占比 600 100% 500 80% 400 60% 300 40% 200 20% 100 0% 2015E 0 2015E 2016E 2017E 2018E 2019E 2017E 软件收入 2020E 资料来源:iiMedia Research,民生证券研究院 2016E 2018E 2019E 2020E 硬件收入 资料来源:iiMedia Research,民生证券研究院 但是目前 VR 的发展还处于不成熟的阶段,硬件和软件发展的不平衡严重制约了 VR 商业化 的发展。据了解,VR 的发展目前有很多困难,一是平台标准没有统一,内容开发者收到制约; 二是制作 VR 硬件的品牌比较分散,这就导致 VR 开发者要充分考虑如何将产品应用在不同的平 台甚至是不同的平台搭建起来的 VR 硬件系统,为 VR 的开发者制造了很多不便,也很难制作出 优质的软硬件结合的 VR 系统;三是目前来说,VR 的性价比并不高,体验效果不理想再加上 VR 产品的价格相对高昂,会降低消费者对这种非刚需产品的购买意愿。 图 39:Pico 下一代 VR 一体机亮相 CES 图 40:用户不愿购买 VR 原因占比 其他原因, 18.10% 安装过于复 杂, 6.90% 价格过于昂 贵, 68.70% 缺少内容, 23.50% 技术尚未成 熟, 30.00% 资料来源:Pico VR,民生证券研究院 资料来源:iiMedia Research,民生证券研究院 2017 年是 VR 行业的关键年,有了前几年的摸索与经验积累,将会正式进入稳定、理性、健 康的发展轨道,巩固与发展 2016 年发展元年的成果,并且推动行业的快速前进。在硬件方面更 多硬件厂商会加入到 VR 领域,大量推出 VR 设备,一些比较成熟的 VR 硬件厂商会推出第二代 产品;内容方面,在 2016 年的基础上会有大幅度提升与改进,应该会有很多精品游戏的推出, 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 41 [Table_Page] 物联网行业深度报告 循序填充目前 VR 领域内容的空白,VR 内容的制作会慢慢形成一个新的行业;资本方面,会有 一部分的资本进入高新技术领域,人工智能、虚拟现实等依旧会是吸金的领域,但是资金应该会 倾向流入具有核心技术和成熟商业模式的创业公司;市场方面,会淘汰掉一部分山寨产品,主流 产品慢慢占据上风,B 端产品会在市场上占据主导地位,C 端产品也会慢慢在下半年开始崭露头 角。 表 20:国外虚拟现实实例 国家或公司 产品 英国伦敦 Mativision 公司 VRinOR 平台 澳大利亚 国防仿真与训练中心虚拟现实技术 平台 美国爱荷华州立大学 可移动的科技教室 Altoura VR One-Touch VR Lowe’s Holoroom 票务公司 Rukkus VR 购票 SMI Motorrad Vision Next100 概念摩托 车 眼部跟踪系统 Six Flags Over Georgia VR 过山车 eBay 世界上第一个虚拟现实百货商店 《纽约时报》 VR 平台 Facebook VR 功能平台 宝马 功能介绍 专门针对医学教育与训练,通过 VRinOR 提供的沉 浸感与交互操作,学生们可以在 VR 的环境中更加 准确精细地进行手术操作 将涉及到大规模战争方方面面的仿真模拟信息收 集到一起,用虚拟现实技术训练士兵 这个教室会涵括虚拟现实以及其他新兴工具,帮助 美国中小学学生了解制造和设计职业 为房地产领域推出了 One-Touch VR 游览及其体验 让用户在家中可视化家具或装饰品,消费者可以将 设计方案导入谷歌 Cardboard 中,并在虚拟现实中 进行体验 消费者可以在虚拟现实设备中预览体育赛事或音 乐会的座位,从而决定要不要购买 通过虚拟现实头显来为骑手提供道路状况的积极 反馈 应用于医学研究和虚拟现实 用户将会戴上三星 Gear VR 头显,驾驶着自己的虚 拟战斗机来拯救地球 购物者可以通过三星 Gear VR 来查看成千上万的 产品,并进行挑选购买 可以让读者以身临其境的方式体验新闻报道 在虚拟现实中与朋友同度时光、与同事进行协同合 作,以及进行自拍的场景。 资料来源:民生证券研究院整理 现如今,VR 除了游戏的深度体验以外,世界上也有不少国家将其用在医学、军事、教育、 工业设计等方面。外科医生在真正动手术之前,通过 VR 的帮助,能在显示器上重复地模拟手术, 移动人体内的器官,寻找最佳手术方案并提高熟练度,在真正面对手术室上的病人时不因为不熟 练等因素增大病人的手术风险;VR 模拟真实的战场环境进行士兵的日常训练,提升士兵对某种 作战环境的应对熟练程度,提升作战水平,并且能够减少实战演习带来的生命危险和高额的费用。 我们认为,鉴于消费级 VR 在硬件和软件发展上的欠成熟,VR 将首先在 2B 的领域爆发,帮助 企业和政府创造价值;后续 2C 市场将逐步超过 2B 市场,成为 VR 消费的主战场。 四、投资主线及推荐标的 (一)投资主线  物联网网络建设 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 42 [Table_Page] 物联网行业深度报告 生态搭建,网络先行。2017 年三大运营商 NB-IoT 网络商用步伐加速,中国联通、中国电信 先后宣布 NB-IoT 网络商用, 中国移动预计在 17 年四季度到 18 年年初实现移动物联网全面商用。 虽然网络已经宣布商用,但是三大运营商部署网络的步伐一点没有停止。如果依照工信部的口径, 计划 2020 年前建成 150 万基站,按照每个基站 5 万人民币的平均成本计算(考虑到未来 4 年基 站逐步成本下降),三大运营商的投资将在 750 亿元左右;如果考虑到运营商在某些重点区域增 加基站部署密度,另外再加上一些重点垂直行业应用的话,预计到 2020 年实际部署将超过 150 万,达到近 200 万个,投资总金额约为 1000 亿元。这对于华为、中兴等网络设备主设备商是绝 对利好消息。 A 股受益标的:中兴通讯(000063.SZ)  物联网平台 物联网平台参与企业众多,IT 服务商、行业企业、互联网企业、电信运营商围绕物联网平台, 从不同方向构建产业生态建设。IT 服务商以云生态圈为基础,以数据驱动构建生态;行业企业利 用垂直行业优势,围绕工业应用智能化构建生态,联合 IT 服务商,推动信息技术和运营技术深度 融合;互联网企业基于移动互联网平台拓展物联网平台服务,利用入口和用户优势构建生态;电 信运营商凭借自身物联网通信模块的网络覆盖与连接能力优势,以 M2M 应用为核心布局物联网 平台生态构建生态。根据我们测算,2020 年我国物联网平台市场规模将超过 3000 亿元,市场前 景广阔。 A 股受益标的:宜通世纪(300310.SZ),中国联通(600050.SH)  物联网终端硬件产业链 随着 NB-IoT 网络在国内逐步铺开,终端硬件产业链也将迎来出货高峰。根据我们对终端硬 件产业链的草根调研,终端芯片在今年二、三季度开始大规模出货,高通、华为、中兴、联发科 的终端芯片均已经进入量产阶段。预计终端模组商的大规模出货时间顺延一个季度,在今年四季 度、明年一季度开始大规模出货。目前终端芯片的价格仍旧维持在 2-3 美元,终端模组的价格已 经由年初的 100 人民币下降到目前的 50-60 元,预计到明年一季度将会继续下行到 30 元以内。终 端模组出货的放量将会促进成本的下行,成本下行也会进一步促进出货放量,形成正向循环。 三 大运营商也制定了各自的终端补贴政策。如中国电信 2 亿元用于物联网终端模块补贴,其中 NB-IoT 终端模块补贴额度是 20 元/模块;而浙江移动宣布的补贴方案是本省单年度共 5000 万终 端模组补贴。另外,终端硬件的放量还将带动传感器、智能控制器等电子元器件的放量,为此领 域也带来了大量投资机会。 A 股受益标的:信维通信(300136.SZ),广和通(300638.SZ),高新兴(300098.SZ),星 网锐捷(002396.SZ)、拓邦股份(002139.SZ),和而泰(002402.SZ)  垂直行业应用 根据国外物联网行业应用经验,以及三大运营商前期业务开发经验,目前对于 NB-IoT 网络 需求最为迫切的是城市公用事业,这部分需求主要集中在智慧城市建设,如智慧水表、智慧燃气 表、智慧路灯、智慧停车,环保监测等等。根据我们测算,预计“十三五”期间,在智慧城市建 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 43 [Table_Page] 物联网行业深度报告 设上的投资将超过 5000 亿元,其中大部分通过 PPP 模式完成。另一个对物联网需求较为迫切的 是一些垂直应用行业,如家居行业、能源行业、物流行业等,这些行业有望借助物联网实现行业 发展的二次腾飞。 A 股受益标的:三川智慧(300066.SZ),新天科技(300259.SZ),金卡智能(300349.SZ), 移为通信(300590.SZ) (二)推荐标的  宜通世纪(300310.SZ) (1)物联网平台龙头企业,三年两番业绩稳定释放 公司主营业务涵盖通信网络技术服务(通信网络工程服务、通信网络维护服务、通信网络优 化服务)通信网络设备销售、系统解决方案,健康产品生产、销售和服务等多个领域。公司紧抓 物联网发展大潮,通过与 Jasper 合作,为中国联通提供物联网连接管理平台,为公司后续在物联 网平台领域发展打下坚实基础。截至 2017 年 6 月底,平台注册用户数已经达到 4360 万户,利润 快速增长达到 1758 万元,已经远超 2016 年全年的 819 万元。公司 2014/2015/2016 三年营业收入 为 9.11 亿/11.84 亿/18.21 亿,归母净利润为 0.48 亿/0.63 亿/1.70 亿。 (2)绑定中国联通深度布局物联网,股权激励彰显发展信心 公司深度布局物联网领域,通过参与联通混改以及加强与联通合作分享联通混改红利。控股 子公司基本立子与德国 Cumulocity 公司合作物联网设备云平台运营,提供物联网应用分发平台、 物联网产品、应用开发及销售等业务,在 2016 年 12 月份实现上线运营;与中国联通广东、山东、 北京等地分公司已开展合作运营物联网使能平台服务,借助运营商在渠道上的优势发展客户,共 签署合作协议 43 份;设立物联网研究院,深挖物联网技术领域“护城河”。公司还于近日推出 限制性股票激励计划,激励对象包括公司董事、高级管理人员、核心管理人员、核心技术(业务) 人员等 334 人,较高的解锁条件彰显公司发展信心。核心员工与公司利益的绑定将促进公司内部 治理水平和运营效率的进一步提升。 预计公司 2017-2019 年 EPS 分别为 0.31、0.42 和 0.55 元,相应 PE 分别为 43.74 倍、32.29 倍 和 24.65 倍,维持“强烈推荐”评级。  新天科技(300259.SZ) (1)物联网助智能表具旗舰扬帆远航 公司主要从事智慧水务、智慧燃气、智慧农业节水、智慧热力节能和基于物联网的智能计量 仪表及系统平台的研发、生产、销售和服务,主要为供水公司、燃气公司、热力公司、水利部门 等行业主管机构提供能源管理信息化和智能化解决方案。公司深入布局智慧水务、智慧农业节水、 智慧燃气、智慧热力等智慧能源信息化领域。通过外延并购江苏远传,华立利源和万特电气,并 购基金并购同飞科技,华奥通,完善公司产品结构,扩大公司产业布局,提升公司的核心竞争力。 非公开发行股票募集资金 7.6 亿元,用于建设智慧水务云服务平台、智慧农业节水云服务平台、 “互联网+机械表”升级改造产业化和移动互联抄表系统研发,增强公司在智慧能源领域竞争优 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 44 [Table_Page] 物联网行业深度报告 势。公司 2014/2015/2016 三年营业收入为 3.80 亿/3.80 亿/5.06 亿,归母净利润为 1.04 亿/0.80 亿/1.05 亿。 (2)紧抓 NB-IoT 网络商用机遇,推动物联网表具行业应用发展 2017 年三大运营商 NB-IoT 网络部署初步完成,行业应用大幕拉开。公司通过物联网并购基 金收购华奥通,华奥通在低功耗广域网物联网应用领域具有领先的技术,使得公司在 NB-IoT、 LORA 等物联网技术领域获得竞争优势。公司作为首批拿到 NB-IoT 技术样片的厂商,已与华为、 阿里云、中兴、中国移动、中国联通、中国电信等多家通信企业进行技术合作,率先将 NB-IoT 技术应用于智能水表、智能燃气表。公司与乌鲁木齐水务、永城水务等多家水务公司就 NB-IoT 智能水表的推广和应用达成了长期的战略合作,发展前景广阔;公司与武汉武钢华润燃气、中国 电信签署了智慧燃气战略合作框架协议,首批 3400 块 NB-IoT 智能燃气表即将在武汉武钢燃气公 司试点应用。 预计公司 2017-2019 年 EPS 分别为 0.30、0.42 和 0.55 元,相应 PE 分别为 35.93 倍、25.56 倍 和 19.60 倍,维持“强烈推荐”评级。  高新兴(300098.SZ) (1)全产业链布局打造物联网最纯正标的 公司以行业信息化业务起家,近年来通过外延内生双轮驱动式发展转型为物联网领域全产业 链公司。公司先后收购讯美电子、创联电子、国迈科技、中兴智联和中兴物联,逐步完成在智慧 城市、物联网模块、超高频 RFID 等物联网领域布局;业务方面从城市安防逐步切入车联网、汽 车电子标识、智能交通和铁路列控等物联网应用领域,打通物联网数据层、网络层、平台层和应 用层,实现了物联网全产业链布局。公司目前产品主要集中在智慧安防、车联网前后装市场等领 域,拳头产品立体云防系统市场开拓顺利。公司 2014/2015/2016 三年营业收入为 7.37 亿/10.81 亿/13.01 亿,归母净利润为 1.29 亿/1.40 亿/3.16 亿。公司 2017 年上半年归母净利润同比增长 44.69%,发展前景看好。 (2)智慧城市+车联网打开成长想象空间 智慧城市和车联网是目前物联网行业市场前景最广阔,商业模式最成熟的两个领域,未来市 场规模都将达到千亿量级。公司智慧城市业务推进顺利,中标北屯、宁乡、清远、喀什、张掖等 多个地方 PPP 项目。2014 年起自主研发的立体云防系统已经投入到 100 多个地市的项目中,并与 华为等知名公司开展合作。公司车联网业务按照硬件-服务-大数据的发展顺序,依靠产品品质和 技术优质抢占市场,产品涵盖前装的 3G、4G 车联网模块,后装的 UBI、OBD(车载诊断系统) 产品,超高频 RFID 电子车牌和多款智慧交通领域产品化软件平台。公司在智慧城市和车联网领 域的前瞻性布局将使公司具有技术积累和先发优势,未来打开物联网多个领域千亿市场空间可期。 预计 2017-2019 年净利润为 4.10、5.14、6.61 亿元,对应 2017-2019 年 EPS 分别为 0.37、0.46 和 0.60 元,相应 PE 分别为 36.81 倍、29.61 倍和 22.70 倍;考虑中兴物联并表备考净利润为 4.58、 5.83 和 7.54 亿元,对应 2017-2019 年 EPS 为 0.41、0.52、0.67 元,相应 PE 为 33.22 倍,26.19 倍, 20.32 倍;维持“强烈推荐”评级。 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 45 [Table_Page] 物联网行业深度报告  中兴通讯(000063.SZ) (1)国内网络设备龙头,2017 年中报业绩超预期 公司稳居国内通信主设备商第一集团,在 5G 新周期来临时具有强大竞争力。公司 2017 年上 半年实现营收 540 亿元,同比增长 13%,归属上市公司股东净利润 22.9 亿元,同比增长 29.85%。 主要受益于:1、运营商网络方面,国内运营商在 4G 项目传输和接入系统的持续投入,无线通信 及固网和承载系统营业收入及毛利均有提升。我们认为三大运营商网络建设处于扩容期,也是公 司市场前期布局的收获期。2、消费者业务,海外市场尤其是智能手机获得较快增长,营业收入 和毛利均有增长。 (2)国内 5G 超前部署,外场试验行业领先 5G 与云计算、大数据、人工智能、虚拟增强现实等深度融合,已成为数字化的关键基础设 施。为取得在 5G 领域技术优势,我国改变 4G 之前的技术跟随策略,将超前部署 5G,营造新的 产业生态环境。公司 5G 研发提前布局,提出 Pre5G 概念,将 5G 特性引入 4G,已经在全球 30 个国家,超过 40 张网络展开部署。近期公司在中国 5G 国家试验第二阶段测试中,性能表现优异, mMTC 场景外场测试,提升接入终端数量能力近 600%,实现了等效千万级连接密度;空口在下 行占比 70%的条件下,低频 SU-MIMO 小区峰值吞吐率超过 12Gbps。目前公司已于国内外多家运 营商进行 5G 合作,6 月 13 日再次与日本软银集团签订 5G 协议,决定在东京展开基于 4.5GHz 频段的 5G 外场测试,推进 5G 技术尽快商用。 预计 2017-2019 年 EPS 分别为 1.04、1.16 和 1.42 元,相应 PE 分别为 28.04 倍、25.14 倍和 20.54 倍,维持“强烈推荐”评级。  三川智慧(300066.SZ) (1)智慧水表龙头,地缘优势助公司 NB-IoT 抢占先发优势 公司是智慧水表行业龙头,2016 年年报显示公司智能水表业务贡献收入已达到近 50%,是市 场上最坚定转型智能表的仪器仪表公司。2014/2015/2016 三年营业收入为 6.98 亿/6.47 亿/6.95 亿,归母净利润为 1.25 亿/1.39 亿/1.34 亿,发展相对稳定。2017 年三大运营商的 NB-IoT 网络 陆续商用,城市公用事业单位“触网”热情高涨,为智能仪表行业带来了久违的发展良机。公司 所在地江西鹰潭 2017 年初开展窄带物联网试点以来,三大运营商在鹰潭已投资 1.7 亿元,建成了 覆盖全市的 NB-IoT 试验网络。公司将凭借特殊的地缘优势和智能表产品示范效应,引领国内智 能水表行业发展。 (2)短期业绩承压,长期有望借物联网东风实现业务放量 公司 2017 年中报显示营收 2.67 亿, 同比下降 16.9%; 归母净利润 0.44 亿, 同比下降 39.78%。 主要原因为大宗商品原材料价格上涨导致产品毛利率下降以及子公司爱水科技加大了在智慧水 务领域的投资所致,公司在物联网智慧水表领域长期向好的发展形势没有改变。随着截止到 2018 年初的鹰潭智能水表换代项目的顺利进行,公司的智能水表业务有望成为全国智能水表的行业标 杆,并实现业务放量。同时,公司积极同华为合作开拓海外市场,仅上半年就获得了安哥拉、澳 大利亚等项目的智能水表订单,并有望借物联网行业发展东风继续开拓国外市场业务。 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 46 [Table_Page] 物联网行业深度报告 预计公司 2017-2019 年 EPS 分别为 0.11、0.15 和 0.19 元,相应 PE 分别为 55.18 倍、40.47 倍 和 31.95 倍,给予“谨慎推荐”评级。 其他受益标的: 表 21:几大领域推荐标的 领域 公司名称/代码 物联网平台 中国联通 600050.SH 物联网芯片 晶方科技 603005.SH 信维通信 300136.SZ 广和通 300638.SZ 星网锐捷 002396.SZ 物联网设 备、元器件 拓邦股份 002139.SZ 和而泰 002402.SZ 新大陆 000997.SZ 汉威科技 300007.SZ 金卡智能 300349.SZ 移为通信 300590.SZ 东土科技 300353.SZ 垂直行业应 用 浙大网新 600797.SH 埃斯顿 002747.SZ 汇川技术 300124.SZ 车联网 高鸿股份 000851.SZ 物联网板块业务发展情况 NB-IoT 网络已经正式商用,联合华为共同打造公共事业服务平台,为表具终端 厂商、水电气运营企业提供端到端整体解决方案。公司属于 A 股稀缺物联网运 营商标的,混改后续发展可期。 主营业务为传感器芯片的封测,将受益于物联网终端部署对于传感器的需求大 增,从而对传感器芯片封测需求的增加。 公司是智能终端射频领域领先企业,未来随着物联网终端数量增长和频段的增 加,公司的射频前端器件产品将获得更广阔的市场空间。 公司主要产品为 2G、3G、4G、NB-IoT 技术的无线通信模块,是物联网终端模 块的重要组成部分。公司近年来针对物联网发展趋势优化产品结构,未来将受 益于 NB-IoT 物联网终端的爆发式发展。 公司是企业网龙头,在 SDN 等 5G 关键技术方面布局深厚。物联网领域产品涵 盖智慧物联网、智慧社区及云平台,未来受益于物联网行业整体发展, 公司主营业务是家电领域的智能控制器,目前公司对原产品进行物联化升级, 强化提供一站式智能物联解决方案的能力,将受益于物联网和智能家居的快速 发展。 公司主营业务是智能控制器,应用领域涵盖家电、汽车、智能家居等多个领域。 未来智慧城市、智慧家居和车联网的发展将使智能控制器的使用量大大增加, 公司未来发展空间可期。 信息识别行业领先企业,主营产品包括数据识读引擎、扫码枪、PDA 及固定式 扫描器等,拥有自主研发的二维码(条码)解码芯片,在新零售、智慧物流、 智慧仓储等领域有着较大的应用价值。 公司的“传感器+监测终端+数据采集+空间信息技术+云应 用”的系统解决方 案,应用范围覆盖智慧城市综合解决方案、工业安全监测解决方案、居家智能 与健康等物联网行业领域 公司 NB-IoT 智慧燃气解决方案今年在深圳试点成功,并相继在佛山、江苏、 湖北、新疆、江西、浙江等地区部署 NB-IoT 智慧燃气解决方案。 公司主营产品包括车载追踪通讯产品、物品追踪通讯产品、个人追踪通信产品, 未来广泛应用于车联网、智慧物流、智慧仓储等物联网领域;另外,公司希望 通过外延收购继续拓展 M2M 无线通信模块市场,发展前景可期。 公司产品涵盖工业互联网、大数据及网络服务。公司的工业互联网产业已在智 能电网、核电、风电、石油化工、轨道交通、 城市智能交通等行业获得广泛 的应用和实施 公司在云服务,智慧城市、智慧商务、智慧生活等领域有着深厚布局,主要应 用于政府公共服务领域和垂直行业,受益于物联网的发展,业务版图扩大的前 景广阔 机器人与智能装备核心控制功能部件两大主业协同収展,公司在数控系统、伺 服系统等智能装备核心部件领域具有较强的技术优势,机器人关键零部件自制 率达到 80%左右。2016 年工业机器人及智能制造系统业务收入较去年同期提升 幅度较大,实现 150%以上的增长 公司的通用自动化业务一方面将受益于行业的复苏,另一方面通过工控平台实 力的增强、多行业解决方案的积累以及能够更好对接行业需求的事业部制的实 施,有能力进一步提升市场份额 公司是 V2X 标准制定者之一,在车联网和信息安全等领域进行了较为深入的研 发,预计未来可能会贡献营收。公司发布自主可控的可信系列产品和管理平台。 目前产品的成熟度和完整性方面在国内领先。 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 47 [Table_Page] 物联网行业深度报告 索菱股份 002766.SZ 公司是车载信息终端及车联网服务的国内领先企业。近年来公司车联网产品研 发进展顺利,智能车载大屏 CID、智能后视镜等终端产品均整合了 OBD、ADS 智能辅助驾驶、胎压测试等技术 资料来源:民生证券研究院整理 五、风险提示 1、行业估值过高;2、物联网行业发展不及预期;3、5G 标准推进不达预期。 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 48 [Table_Page] 物联网行业深度报告 插图目录 图 1:2020 年全球物联网连接大部分集中于低速率大连接领域 ......................................................................................... 6 图 2:科技巨头参与加速物联网产业生态趋于完善 .............................................................................................................. 6 图 3:2011-2016 年物联网领域投资并购总额(十亿美元) ............................................................................................... 8 图 4:2011-2016 年物联网领域投资、并购发生数量(次) ................................................................................................... 8 图 5:NB-IoT 标准已于 2016 年年中冻结 ............................................................................................................................... 9 图 6:鹰潭 NB-IoT 网络测试取得良好效果,规模商用即将展开 .......................................................................................13 图 7:终端模组紧随芯片陆续规模出货 .................................................................................................................................14 图 8:5G 愿景:三大应用场景及技术指标 ............................................................................................................................15 图 9:5G 新空口技术图解 .......................................................................................................................................................16 图 10:4G、5G 网络构架变化图..............................................................................................................................................16 图 11:3GPP 物联网应用场景相关技术标准将于 2018、2019 年陆续冻结 ........................................................................18 图 12:MEC 技术架构及特性....................................................................................................................................................18 图 13:SDN 技术架构及特性....................................................................................................................................................19 图 14:智慧城市涵盖城市生活多个应用领域 .......................................................................................................................22 图 15:物联网技术帮助能源、物流等行业实现运营效率的提升 .......................................................................................24 图 16:工业 1.0 到工业 4.0 的发展历程 ...............................................................................................................................25 图 17:智能制造对 5G 网络的技术需求 .................................................................................................................................26 图 18:物联网软件平台 ..........................................................................................................................................................26 图 19:智能制造的应用场景非常广泛 ...................................................................................................................................27 图 20:智能网联汽车发展路径规划 .......................................................................................................................................29 图 21:车联网与智能驾驶的应用场景 ...................................................................................................................................30 图 22:3GPP LTE-V2X 标准化路线图 ......................................................................................................................................31 图 23:V2X 预商用终端产品逐步面市 ....................................................................................................................................32 图 24:2025 年中国车联网市场约占全球的四分之一 ..........................................................................................................33 图 25:2016-2025 中国车联网市场规模预测(单位:亿美元) ........................................................................................33 图 26:低延时技术有效缩短智能网联汽车刹车距离 ...........................................................................................................34 图 27:智能驾驶对 5G 网络的技术需求 .................................................................................................................................34 图 28:移动医疗应用场景 ......................................................................................................................................................35 图 29:移动医疗对 5G 的技术要求.........................................................................................................................................35 图 30:远程手术 ......................................................................................................................................................................36 图 31:移动医疗机器人达芬奇...............................................................................................................................................36 图 32:沉浸式体验对网络时延的要求 ...................................................................................................................................39 图 33:VR 对 5G 网络的技术需求............................................................................................................................................39 图 34:VR 技术特点示意图......................................................................................................................................................39 图 35:VR 的基本构成 .............................................................................................................................................................39 图 36:虚拟现实行业产业链构成...........................................................................................................................................40 图 37:2015-2020 年中国虚拟现实行业市场规模预测(亿元) ........................................................................................41 图 38:2015-2020 年虚拟现实行业收入构成占比 ................................................................................................................41 图 39:Pico 下一代 VR 一体机亮相 CES .................................................................................................................................41 图 40:用户不愿购买 VR 原因占比.........................................................................................................................................41 表格目录 表 1:知名研究机构&行业巨头纷纷看好物联网发展前景 .................................................................................................... 5 表 2:2014 年-2016 年物联网领域投资并购层出不穷 .......................................................................................................... 7 表 3:科技巨头加速布局物联网产业 ...................................................................................................................................... 7 表 4:NB-IoT 多项技术指标凸显技术优势 ............................................................................................................................. 9 表 5:全球完成部署的 NB-IoT 网络达到 9 个之多 ...............................................................................................................10 表 6:更多的 NB-IoT 网络将于今明两年陆续完成部署 .......................................................................................................10 表 7:政府密集出台利好政策推动 NB-IoT 产业在国内发展 ............................................................................................... 11 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 49 [Table_Page] 物联网行业深度报告 表 8:三大运营商 NB-IoT 网络部署速度超预期 ...................................................................................................................12 表 9:NB-IoT 终端芯片将于三四季度规模出货,高通、华为暂领先 ................................................................................14 表 10:智慧城市应用在国内蓬勃发展 ...................................................................................................................................22 表 11:各国不同的工业互联网发展思路 ...............................................................................................................................26 表 12:工业互联网数据的对比分析 .......................................................................................................................................27 表 13:工业互联网领域内部分公司的布局与发展 ...............................................................................................................28 表 14:车联网与智能驾驶技术与应用实例 ...........................................................................................................................30 表 15:国外车联网推广政策...................................................................................................................................................31 表 16:移动医疗应用场景 ......................................................................................................................................................35 表 17:医疗机器人产业链 ......................................................................................................................................................37 表 18:国内外知名医疗机器人公司 .......................................................................................................................................37 表 19:国内外移动医疗实例...................................................................................................................................................38 表 20:国外虚拟现实实例 ......................................................................................................................................................42 表 21:几大领域推荐标的 ......................................................................................................................................................47 [Table_AuthorIntroduce] 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 50 [Table_Page] 物联网行业深度报告 分析师与研究助理简介 郑平, TMT组组长。中国人民大学管理学博士,中国石油大学商学院MBA导师;拥有近十年TMT领域研究经验,2016年 加盟民生证券。 杨锟, 硕士研究生,9年行业从业经验,长期从事无线产品研发、系统交付、解决方案销售等工作,2015年8月加入民 生证券。 马松, 通信行业研究助理,企业管理硕士,毕业于同济大学,2016年加入民生证券。 分析师承诺 作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力,保证报告所采用的数据均来自合规渠道, 分析逻辑基于作者的职业理解,通过合理判断并得出结论,力求客观、公正,结论不受任何第三方的授意、影响,特此 声明。 评级说明 公司评级标准 以报告发布日后的 12 个月内公司股价 的涨跌幅相对同期的沪深 300 指数涨跌 幅为基准。 投资评级 说明 强烈推荐 相对沪深 300 指数涨幅 20%以上 谨慎推荐 相对沪深 300 指数涨幅介于 10%~20%之间 中性 相对沪深 300 指数涨幅介于-10%~10%之间 回避 相对沪深 300 指数下跌 10%以上 推荐 相对沪深 300 指数涨幅 5%以上 中性 相对沪深 300 指数涨幅介于-5%~5%之间 回避 相对沪深 300 指数下跌 5%以上 行业评级标准 以报告发布日后的 12 个月内行业指数 的涨跌幅相对同期的沪深 300 指数涨跌 幅为基准。 民生证券研究院: 北京:北京市东城区建国门内大街28号民生金融中心A座17层; 100005 上海:上海市浦东新区世纪大道1168号东方金融广场B座2101; 200122 深圳:深圳市福田区深南大道 7888 号东海国际中心 A 座 28 层; 525000 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 51 [Table_Page] 物联网行业深度报告 免责声明 本报告仅供民生证券股份有限公司(以下简称“本公司”)的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客 户。 本报告是基于本公司认为可靠的已公开信息,但本公司不保证该等信息的准确性或完整性。本报告所载的资料、意 见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断,在不同时期,本公司可发出与本报告所刊载的意见、推测不一致的报 告,但本公司没有义务和责任及时更新本报告所涉及的内容并通知客户。 本报告所载的全部内容只提供给客户做参考之用,并不构成对客户的投资建议,并非作为买卖、认购证券或其它金 融工具的邀请或保证。客户不应单纯依靠本报告所载的内容而取代个人的独立判断。本公司也不对因客户使用本报告而 导致的任何可能的损失负任何责任。 本公司未确保本报告充分考虑到个别客户特殊的投资目标、财务状况或需要。本公司建议客户应考虑本报告的任何 意见或建议是否符合其特定状况,以及(若有必要)咨询独立投资顾问。 本公司在法律允许的情况下可参与、投资或持有本报告涉及的证券或参与本报告所提及的公司的金融交易,亦可向 有关公司提供或获取服务。本公司的一位或多位董事、高级职员或/和员工可能担任本报告所提及的公司的董事。 本公司及公司员工在当地法律允许的条件下可以向本报告涉及的公司提供或争取提供包括投资银行业务以及顾问、 咨询业务在内的服务或业务支持。本公司可能与本报告涉及的公司之间存在业务关系,并无需事先或在获得业务关系后 通知客户。 若本公司以外的金融机构发送本报告,则由该金融机构独自为此发送行为负责。该机构的客户应联系该机构以交易 本报告提及的证券或要求获悉更详细的信息。 未经本公司事先书面授权许可,任何机构或个人不得更改或以任何方式发送、传播本报告。本公司版权所有并保留 一切权利。所有在本报告中使用的商标、服务标识及标记,除非另有说明,均为本公司的商标、服务标识及标记。 本公司具备证券投资咨询业务资格,请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 52
物联网行业深度报告:技术革命驱动万物互联时代开启
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