AIOT系列深度报告之二：受益于千亿连接，模组行业进入快车道
AIOT系列深度报告之二：受益于千亿连接，模组行业进入快车道 证券分析师 侯宾 联系电话：17610770101、010-66573632 联系邮箱：houb@dwzq.com.cn 执业证号：S0600518070001 日期：2019年10月24日 证券研究报告 2 2 目录 第四章：政策产业双支持，无线模组市场空间巨大 第一章：物联网发展初期，产业链上游模组率先受益 第二章：技术带动模组发展，4G和NB-IOT成为主流 第三章：深耕细分行业需求，模组厂商模式需升级 第五章：建议关注的标的 第六章：风险提示 3 3 核心观点摘要 政策红利 产业驱动 多样化模组 标准化芯片 物联网上游率先受益 市场需求逐步起量，千亿连接，模组先行。 1、主流厂商已经具备量产能力。 2、价格趋低。 智能车载 联网POS机 智能表计 资产追踪 下游市场广阔 利好模组市场 智能电网 智能井盖 智能停车 ...... 小颗粒市场： 1、定制化程度高； 2、毛利高 大颗粒市场： 1、需求量大； 2、标准化程度高 4 第一章：物联网发展初期，产业链上游模组率先受益 5 AIOT等技术吹响互联网3.0万物智联时代的号角，物联网正以“润物细无声”的方式维持高速增长态势。2018年物联网发展超预期，从我国物联网连接数来看，净增量从2015年的0.39亿增至2018年4.25亿，呈加速态势。 物联网简单来说就是利用通信技术和传感技术，远程获取物品状态信息，从而快捷地进行监控和控制，进而满足一系列应用需求，其目的是实现物与物、物与人、所有的物品与网络的连接。 1.1 万物互联时代开启投资新风口 图1：互联网时代更迭图鉴 数据来源：C114、信通院等,东吴证券研究所 图2：物联网产业环节价值分布 数据来源：全国物联网观察,东吴证券研究所 移动互联网 物联网 1999年 2017年 2010年 1997年 1998年 1999年 2009年 2011年 2010年 2012年 物联网 无人驾驶 机器人 工业互联网 智能家居 智能制造 VR/AR AI 价值分布 产业链现状 芯片/传感器生产商 10%-15% 国内终端传感器及芯片厂商处于起步阶段。 盈利能力尚不确定，多为代工 终端及模块生产商 20%-25% 国内通信模块厂商较为成熟，其中华为、中兴盈利能力稳定，拥有一定的自主研发能力 通信服务提供商 5%-10% 运营商处于发展阶段积极拓展物联网连接服务。 谋求向下整合，与软硬件集成商合作规模提供垂直行业物联网平台服务。 平台服务提供商 20% 国内中间件、软硬件集成，应用开发划分不清晰。 运营商与第三方服务商具有涉足。 垂直行业应用解决方案 30%-40% 6 物联网的体系架构自上而下分为四个层次：感知层、网络层、平台层、应用层，已形成从“底层芯片—模组—终端—运营商—应用”的完整产业链。而其中模组在物联网体系架构中处于感知层，在整个产业链中处于基础核心地位。 在物联网应用过程中，几乎每增加一个物联网连接数，将增加1-2个无线模组。无线模组是实现万物相连的硬件基础，在物联网产业链率先获益。在物联网连接数的爆发性支撑下，通信模组出货会迅速放量，拥有巨大的市场需求和成长潜力。 1.2 物联网模组作为物联网产业链上游率先受益 图4：物联网产业链 数据来源：电子产品世界,东吴证券研究所 图3：模组在数据链路中的位置 数据来源：电子发烧友,东吴证券研究所 7 模组是将芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上，并提供标准接口的模块。通过实现的功能分类，模组可分为液晶模组、二维码扫描模组、游戏模组、无线通信模组等。 无线模组的作用是发送或接受电磁信号，并将其转换成我们能够理解的信息。将事物与事物连接起来，使各种物联网终端设备能够实现信息的传输能力，并使各种智能设备具有物联网的信息接口。承担物联网信息传输和定位的功能，是物联网实现的关键设备。 1.3.1 无线模组的定义 图6：无线模组示意图 图5：模组功能架构 数据来源：电子发烧友,东吴证券研究所 数据来源：邮电设计技术,东吴证券研究所 8 无线模组按功能分为“通信模组”与“定位模组”。相对而言，通信模组的应用范围更广，因为并不是所有的物联网终端需要有定位功能。 通信模组包括蜂窝类通信模组（2/3/4/5G/NB-IOT等）和非蜂窝类通信模组（WiFi/蓝牙/LoRa等），蜂窝通信模组出货量正由千万级提升至亿级；定位模组主要是GHSS模组，包括GPS模组、北斗模组等。 1.3.2 无线模组的分类 图7：无线模组分类 数据来源：东吴证券研究所 无线模组 通信模组 非蜂窝类 WiFi、蓝牙、ZigBee LPWAN(LoRa/Sigfox) 蜂窝类 2/3/4/5G、LPWAN (NB-IOT/eMTC) 定位模组 GNSS模组 GPS模组 GPS、北斗、 GLONAS、Galileo 9 1.3.3 通信模组VS通信芯片：模组是上游芯片和下游终端的关键结合点 上游芯片 模组 下游终端 芯片集成 复合功能集成 个性化定制 1、向下游延伸降低毛利。 2、不能提供个性化定制。 技术壁垒&研发成本 图8：模组厂商的价值 数据来源：简书、中国联通等,东吴证券研究所 通信模组相对于通信芯片，有如下特点： 1、再设计与集成：考虑多种通信协议、网络制式、体积、干扰、功耗、特殊工艺等，例如工业级的耐高低温、抗震动、抗电磁干扰等要求； 2、定制化：需要满足不同客户、不同应用场景的特定需求，需要满足下游用户的多种多样通信需求的同时，还要做到让下游用户尽量简单容易的实现其定制化的需求； 3、复合功能集成：模组需求已经不仅限于联网，还需融合感知、前端数据处理、中程度控制等复合功能，甚至还要集成安卓系统、WIFI、蓝牙、GNSS等功能于一体； 在模组成本构成中，基带芯片等原材料占到整个成本的85%左右，加工厂代工费占到成本的15%左右。 图9：模组成本构成 数据来源：简书、中国联通等,东吴证券研究所 基带芯片原材料, 85% 代工费, 15% 10 第二章：技术带动模组发展，4G和NB-IOT成为主流 11 无线通信技术大致可以分为高速率、中速率和低速率三类，而不同的技术种类所适用的应用场景也不相同。例如以高速率为主的4G/5G技术，适用于对数据传输流量大、速率快的车联网、视频监控等应用场景，以LPWA为主的低速率则适用于对数据量小、传输慢、功耗敏感的远程抄表、智能家居等场景。正因为接入技术与下游应用场景特点的相对应，使得下游行业的发展直接决定了不同制式的无线模组的发展进度。 图10：无线通信技术应用场景和特点 数据来源：全球物联网观察,东吴证券研究所 2.1 无线通信技术应用场景和特点 高速率 中档类 LPWA （低功耗、广覆盖） 典型业务 业务特点 接入技术 视频监控 速率为兆级 4G/5G 机器人 流量高 LTE-V 智慧医疗 功耗不敏感 eMTC 可穿戴 百K速率级别 车辆调度需语音GPRS 电子广告 功耗不敏感 CDMA 无线ATM WIFI 无线抄表 速率低于百KNB-IOT 环境监测数据量较小 LoRa 智能家居 功耗较敏感 SigFox 物流 覆盖要求更高 12 技术上来区分主要分为两类： 1、蜂窝通信技术，即我们熟知的 2/3/4/5G 技术； 2、LPWA技术，即低功耗广域通信技术，根据是否授权频谱分类两类： 1）未授权频谱的LoRa、SigFox等技术； 2）授权频谱下，3GPP支持的2/3/4G蜂窝通信技术，比如EC-GSM、LTE Cat-m、NB-IOT等。 2.2 技术演进带动模组发展 图11：蜂窝移动网络 数据来源：物联网智库,东吴证券研究所 图13：LPWA技术分类 数据来源：LPWAP网站,东吴证券研究所 蜂窝通信技术 LPWA技术 带宽 高 低 功耗 高 低 距离 大 小 成本 高 低 支持大量物联网连接 少 多 图12：蜂窝通信技术VS LPWA技术 数据来源：LPWAP网站,东吴证券研究所 13 2.3.1 模组演变过程：技术迭代推动模组逐级过渡替代 2G模组：多种工业及民用场合：智能计量、移动支付、车载运输智慧安防。 3G模组：商业和工业物联网领域：车载运输、智慧安防、智能计量、移动支付。 LPWA模组：高精度定位 车载运输、个人追踪、手持设备、智慧安防 4G模组：满足大量数据快速传输 智能计量、移动支付、车载运输智慧安防。 5G模组：工业智能网关、VR一体机、CPE等 更高带宽需求 图14：蜂窝模组发展历程 数据来源：物联网智库、C114等,东吴证券研究所 蜂窝通信模组的功能：承载端到端、端到后台的服务器数据交互，是用户数据传输通道，是物联网终端的核心组件之一。 蜂窝模组的演变过程：由低成本的2G连接模组所支配逐步过渡到由蜂窝LPWA（主要是NB-IOT）模组，在需要更高带宽的应用领域，比如车联网和智能监控摄像头等，3G模组也逐渐被4GLTE/5G模组所替代。 14 2.3.2 4G/5G模组长期共存是模组破局关键 5G模组 机会 在原有2G、3G、4G应用领域的不断演进 创新应用 牌照发放，商用节点前置 5G应用实现的必要条件，需要提前布局 条件 催化 网络 终端 应用 4G模组 前期研发成本高，毛利低 4G模组仍能满足大部分需求 5G模组的替换是长期的过程 产业集中，竞争对手实力强劲 4G与5G长期共存，是模组厂商破局的关键 图15：4G与5G模组是长期共存关系 数据来源：信通院、C114等,东吴证券研究所 15 全面推进4G技术在M2M领域的应用：运营商纷纷出台了2G退网计划，在未来5－8年中，2G连接数会出现大幅下滑。Counterpoint预计到2025年，全球2G蜂窝物联网连接数不足1％，随着2G退网节奏加快，这一数字接近于0。同时，3G退网速度也会加快，尤其是在国内，3G蜂窝物联网连接数比例会快速下降至接近于0。运营商加快 2G 缩频退网工作，不断提升 4G 覆盖能力，在应用场景中新的模组部署 4G 将成为主流。 2.3.3 蜂窝模组：4G模组及NB-IOT模组将成为主流 数据来源：c114,东吴证券研究所 图16：2G/3G/4G连接数（亿） 数据来源：Counterpoint,东吴证券研究所 图17：2018年中期和2025年不同连接方式对比 2G, 42% 3G, 22% 4G, 31% NB-IoT, 4% LTE-M, 1% 2G, 0% 3G, 0% 4G, 30% NB-IoT, 45% LTE-M, 6% 2018H1 2025 00.511.522.533.520182019E2020E2021E2G3G4G 16 无线通信模组市场，目前集中度不高，国内主要模组厂商就有30多家，但随着下游应用的崛起以及市场总规模的扩大，一批专注于个别垂直应用领域的优质模组供应商开始浮现。总体来看，形成国际与国内第一梯队引领，国内第二梯队逐步壮大的竞争态势。 2.4.1 模组厂商竞争格局：市场集中度不高 数据来源：中国产业信息网等，东吴证券研究所 图18：模组主要供应商 梯队 无线通信模组厂商 重点业务领域 第一梯队 SierraWireless 无线调制解调器移动计算机，移动热点，无线嵌入式模组 Gemalto 移动通信部分提供长期演进服务，可信服务管理器和使用近场通信、车联网 日海通信 车载网、定位、智能抄表、安全监控、远程控制、设备资产管理等物联网领域 移远通信 车联网、移动支付、智能电网 广和通 MI:平板、kindle等 M2M：移动支付、车联网、智能电网 第二梯队 骐俊物联 远程抄表、环境监测、智能路灯、智能停车、智慧农业等领域 有方科技 电力和铁塔 懂的通信 智能家居、智慧医疗、智慧城市、智能环保、智能车联等行业 移柯通信 各种IOT产品和设备 17 从海外企业来看，Telit、SierraWireless、Gemalto 2015年市场份额分
