物聯網產業調查報告:萬物智聯,數通將來

一、物聯網:5G驅動萬物智聯時代到來

1.1物聯網:全面感知、可靠傳送和智能解決連接系統

物聯網是根據感知設備,按照約定協議,連接物、人、系統和信息資源,完成對物理和虛幻世界的信息進行處理並采取行動的智能服務系統。全面感知、可靠傳送和智能解決是物聯網的三大本質特征。在PC互聯網、移動互聯網以後,物聯網有望成為新一輪科技與產業變革的關鍵推動力。

物聯網發展三階段:“連接—認知—智能”三階段。目前,物聯網部分關鍵技術仍在開發產品測試,離技術成熟運用及其物物之間普遍數據連接目標還存在一定差別。物聯網發展仍處於連接數快速增長的第一階段,直接推動智能終端有關芯片、模塊、控制器的需要規模放量;隨著物聯網連接慢慢健全、數據不斷積累,料物聯網平台對數據存儲、處理和運用的價值將持續凸顯。

1.2挪動互聯網紅利見頂,5G驅動萬物智聯時代到來

3G/4G網絡推動下的移動互聯網紅利慢慢減退。以往二十年,互聯網以人聯網為基礎。憑著固網寬帶,大家得以根據PC電腦接入互聯網,完成第一代人與網絡連接;此後,移動網絡不斷迭代進步,3G/4G網絡促使大家根據便攜的手機等移動終端就接入互聯網,完成第二代人和數據連接。但隨著時間推移,移動用戶數量增長放緩,PC/智能手機等消費電子終端銷售量增長乏力,挪動互聯網紅利已開始逐漸衰落。未來十年,5G將推動物聯網替代人聯網成為新的產業發展方向。

二、認知控制層:感應器感知價值,控制器萬億空間

2.1感應器:物聯網的末梢神經

傳感器是物聯網的末梢神經:傳感器是把各種物理量、化學量、生物量轉化成可測量的電信號的裝臵與元件,以適應數據的傳送、解決、儲存、表明、記錄和控制等要求。

MEMS技術和感應器融合,是當下感應器關鍵發展趨向:MEMS(Micro-ElectroMechanicalSystem)即微機電系統,是集微型傳感器、執行器、機械系統、電源能源、信號處理、控制電路、高性能電子集成器件、接口、通訊等於一體的微米級器件或系統。MEMS具有體型小、功耗低、成本低、集成度高、智能化等特點,廣泛應用於消費電子、診療、車聯網等領域。常見的MEMS感應器包含運動傳感器、壓力、話筒、環境、光傳感器等,其中運動傳感器可分為陀螺儀、加速度計、磁力計。

2.2感應器競爭格局:國產替代潛力十足

國產化空缺極大:因為我國感應器起步較晚,關鍵lpwan nb iot技術成熟度尚不足,據工信部數據,2017年我國中高端傳感器進口占比達80%,迄今敏感元件與感應器仍大概60%依靠進口,關鍵芯片更是80%以上依靠進口。我國目前感應器已形成完整產業體系,中低檔感應器基本能滿足市場需求,但在高檔行業與世界領先地位仍存在一定差別。

國產替代千億空間:以MEMS感應器為例,我國消耗了全球四分之一的MEMS器件,但市場份額排名前十的企業均是海外公司。國內公司正從某些感應器行業不斷突破,進到細分行業前端,未來幾年進口依賴度將逐步降低。感應器完成徹底產業化,總體將釋放1000+億市場空間。

三、傳送傳輸層:通信芯片奠基,通信模組連接,通信服務助推

3.1通信芯片:概念及作用

通信芯片主要指基帶芯片,做為蜂窩移動通信模塊的關鍵構成部分,是用來編號將要發送的基帶信號,或對接收到的基帶信號開展解碼的集成電路。基帶芯片能夠實現對傳輸信號的調配、編譯與加密,是一種用以無線電傳輸、數據接收及完成通信終端信息處理的功能數字芯片。

基帶芯片主要分為5個子模塊,1)CPUCpu2)信道編碼器3)數據信號轉換器4)調制調解器5)接口模塊。基帶芯片位於感知層,針對不同的情景,用於不同的網絡。目前熱門的基帶芯片分成Soc和外掛基帶兩種形式。

3.2通信芯片:歸類及其運用性能參數

基帶芯片分成廣域蜂窩芯片、局域WiFi芯片與藍牙芯片。由於5G基帶必須適用不同5G頻段,具備更高的數據吞吐量、低時延和更多的網絡容量,且要兼具極高的下載和上傳速度,因此5G基帶/APic設計難度較大。

針對基帶通信芯片來講,芯片支持的通訊制式與通信速率系關鍵作用,體現了一款芯片能支持的網絡制式和較大傳輸速度。基帶通信芯片采用的處理器型號展現了芯片采用的構架及運算能力,不同CPU構架會讓芯片的功耗、計算方法、運算能力造成影響,在符合通訊作用的情形下,越低的CPU頻率回應的功耗越小。射頻芯片是否融合、芯片的晶粒大小、工藝制程的選擇將會影響芯片制造成本、芯片的面積。工作電壓高低能夠體現芯片功耗大小,適用操作系統越多代表下遊廠商在規劃系統時存有更多的選擇。以上參數能夠綜合反應芯片的種類、特性、成本、功耗等狀況。


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