中兴通讯深度(二):AIoT爆发
导语
AloT对外我们讲的是AI+IoT,人工智能+物联网平台。对内AIoT就是“All in IoT”!
——雷布斯
核心要点
政策支持+需求驱动+技术升级,AIoT产业链有望迎来全面爆发。受益于政策支持、需求驱动和技术升级,AIoT行业市场规模持续扩大,据IDC数据,2019年全球IoT市场规模为6860亿美元,预计2022年市场空间有望突破万亿。5G是将移动互联网拓展到物联网的重要推动力,工业级物联网的需求有望真正“从0到1”被激发。随着运营商回归A股,有望加大对无线侧网络基础设施的投资力度
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报告正文
AIoT,即智慧互联网,广义上指人工智能技术与物联网技术的融合及在实际中的应用。通过物联网产生、收集海量的数据存储于设备终端、边缘端或云端,再通过机器学习对数据进行智能化分析,以实现万物数据化、万物智联化。技术层面上,人工智能使物联网获取感知与识别能力、物联网为人工智能提供训练算法的数据;商业层面上,两者共同作用于实体经济,促进产业升级和体验优化。
随着人工智能、云计算、人工智能等技术的迭代发展,物联网最终的发展目标为“万物智联”,而要达到这一目标,AIoT要经历单机智能、互联智能、主动智能三个发展阶段,目前正处于由单机智能向互联智能进化发展的阶段,设备终端的智能化发展已逐渐成熟。
图1:AIoT发展阶段
资料来源:2021全球AIoT开发者生态白皮书,安信证券研究中心
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政策支持
全球范围内,尤其是欧美、日韩等发达国家高度重视AIoT行业发展,不断出台相关政策并进行战略布局,以争取未来国际科技竞争的主动权。于此同时,我国也在AIoT领域战略布局,“十三五”期间,国家强调实施网络强国战略,加快建设“数字中国”,推动物联网、云计算和人工智能等技术向各行业全面渗透;2017年,国务院印发《新一代人工智能发展规划》,发展人工智能上升为国家战略;《2019年国务院政府工作报告》提出打造工业互联网平台,拓展“智能+”,这一举措被看作是万物智联时代的开端;2020年,国家强调发展“新基建”,即云计算与人工智能、区块链、5G、物联网、工业互联网等技术融合发展,赋能传统行业智能化升级。
表1:各国AIoT领域战略布局
资料来源:安信证券研究中心整理
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需求驱动
C端需求:随着全球范围内居民消费水平的提高,消费升级带动消费观念的转变,同时叠加以智能音箱、智能手表为代表的智能终端产品种类不断丰富、功能不断迭代,对于消费类终端的需求将更加强烈。
B端需求:数字化在行业内渗透,以工业、医疗、能源为代表的传统行业面临数字化转型的挑战,智能物联网的应用是完成企业数字化转型的重要路径之一。在B端行业应用的需求驱动下,围绕AIoT行业的商业模式不断创新、发展、完善,例如共享单车、远程医疗等服务均是基于物联网发展的创新商业模式。
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技术升级
传感器技术:传感器是感知物体及其所处状态、环境各种信息数据的底层元器件。目前传感器由传统形态向智能传感器发展,已具备对外界信息进行检测、自诊断、数据处理及适应能力,当下MEMS(微机电系统)传感器成为发展新趋势。由于集成通信、CPU、电池等组件及多种传感器,MEMS传感器具有体积小、重量轻、成本低、易集成等特性,使终端设备更加智能。随着传感器技术的发展全球传感器平均单价持续走低,智能设备的联网部署成本也随之大幅下降,从基础设施层面支持AIoT行业的发展。
图2:全球传感器平均单价
资料来源:世界银行,安信证券研究中心
半导体芯片技术:目前AIoT设备的联网仍需以智能手机或Wi-Fi为媒介,为提高AIoT终端的便携性和灵活性,对终端内置电池提出了体积小、重量轻、寿命长等要求,因此内置的设备处理器(半导体芯片)趋向低功耗、高性能的方向发展。在性能、成本、功耗、可靠性、适用范围等方面优势明显的MCU和SoC发展成熟,为AIoT行业提供了的底层技术支持。
网络及通信技术:“万物智联”时代,联网设备不断增多,为满足海量设备同时联网的需求,同时降低延迟,网络及通信技术的迭代发展至关重要。为支持AIoT行业的发展,网络及通信技术在传输速率、带宽、连接容量、功耗、延迟等方面的性能均有较大提升,包括5G、Wi-Fi6、IPv6、Zigbee、LPWAN(NB-IoT、LoRa)等在内的网络及通信技术在AIoT行业得到广泛应用。
5G技术的三大业务场景包括增强移动宽带、海量机器类通信、超高可靠低时延通信,其中海量机器类通信(mMTC)包括窄带物联网(NB-IoT)和增强机器类通信(eMTC),可适应大规模的物联网应用。
LPWAN(低功耗广域网)适用于物联网终端应用,具有低宽带、低功耗、远距离、大连接等特性,未来将覆盖60%的物联网设备。
Wi-Fi6相较于Wi-Fi5技术在性能方面得到全面提升,总带宽由2.4Gbps提升至9.6Gbps,连接设备数量由5-10台提升至50台,网络延迟由30ms降低至20ms,在实现与终端设备高效通讯的同时,降低了功耗。
蓝牙技术是一种支持设备短距离通信的无线电技术,可实现固定设备、移动设备(移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑等)和楼宇个人域网之间的短距离数据交换。蓝牙可连接多个设备,克服了数据同步的难题,具有适用设备多、工作频段全国通用、抗干扰能力强等优势,但在功耗和安全性方面有所不足。
Zigbee是一种双向无线通讯技术,主要用于短距离、低功耗且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输,可嵌入各种设备。该技术的优点是功耗低、成本低、网络容量大、可靠、安全、可扩展性强,缺点是主要采用ISM频段中的2.5G频率,衍射能力弱,在家居环境中穿透能力不足,会使信号受到较大影响。
综上所述,Wi-Fi是目前应用最广泛的无线通信技术,传输速率最大;Zigbee的优势是自组网和低功耗,蓝牙的优势是组网简单。
图3:5G技术的三大业务场景
资料来源:2021全球AIoT开发者生态白皮书,安信证券研究中心
图4:Wi-Fi、蓝牙、Zigbee三种无线通信技术比较
资料来源:2021全球AIoT开发者生态白皮书,安信证券研究中心
云计算和人工智能技术:联网设备的增多必然带来数据量的激增,因此对数据存储和数据处理都产生了更高的要求,云计算和人工智能技术的发展同样为AIoT行业发展起到了推动作用,目前比较成熟的技术包括混合云技术(满足模块化的横向扩展)、超融合技术(解决存储设备容量、性能与计算能力不匹配的问题)及边缘计算技术(解决中心能力、网络延迟、传输能耗、隐私保护等问题)。
在政策、需求、技术等多方因素的驱动下,AIoT行业市场规模有望持续扩大。根据IDC数据,2019年全球IoT市场规模为6860亿美元,预计2022年市场空间有望突破万亿;另一方面,2019年全球通过万物互联传输的数据规模已达到14ZB,2025年传输规模接近80ZB。在IoT行业快速发展大背景下,叠加5G、大数据等技术驱动,未来AIoT渗透率将快速提升,据《全球智能化商业》估算,2019年全球AIoT的市场规模约为2260亿美元,预计2022年达到4820亿美元,年复合增长率为28.6%。
图5:2018-2023年全球IoT市场规模(十亿美元)
资料来源:IDC,安信证券研究中心
图6:2019年及2022年全球AIoT市场规模(十亿美元)
资料来源:IDC,安信证券研究中心
图7:2019年及2025年全球IoT数据规模(ZB)
资料来源:IDC,安信证券研究中心
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团队介绍
马天诣:安信证券通信&海外科技首席分析师,北京大学数学系金融统计硕士,证券从业6年,曾任职于国泰君安证券/中关村科技园区管委会/中关村股权交易集团;2018-2020年财经国际最佳top3通信分析师 研究领域:前瞻研究改变人类工作/生活/通信方式的伟大科技企业,重点研究符合中国制造业发展方向的硬科技企业,希望广结善缘共同见证中国科技的腾飞
刘浩天:安信证券通信行业助理分析师,中央财经大学金融硕士,重点覆盖IT基础设施,光模块,云视频等领域
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