未来国产化传感器将拿下1000+亿物联网市场！（附报告下载）
本文整理自中信证券深度物联网分析研究报告《万物智联，数通未来》，9月份新鲜出炉，数据最新。
文中指出MEMS技术和传感器结合是未来物联网传感器的技术趋势，同时，涉及安全、供应把控等原因，国产化传感器在中国物联网领域有巨大需求……
一、物联网：5G驱动万物智联时代来临
1.1 物联网：全面感知、可靠传递和智能处理的连接系统
物联网是通过感知设备，按照约定协议，连接物、人、系统和信息资源，实现对物理和虚拟世界的信息进行处 理并作出反应的智能服务系统。全面感知、可靠传递和智能处理是物联网的三大基本特征。在PC互联网、移 动互联网之后，物联网有望成为新一轮科技与产业变革的核心驱动力。
物联网发展三阶段：“连接—感知—智能”三阶段。目前，物联网部分核心技术仍在开发测试阶段，离技术成 熟应用以及物物之间广泛网络连接的目标还存在一定差距。物联网发展仍处于连接数快速增长的第一阶段，直 接带动智能终端相关芯片、模组、控制器的需求规模放量；随着物联网连接逐渐完善、数据不断积累，料物联 网平台对数据储存、处理和应用的价值将不断凸显。
1.2 移动互联网红利见顶，5G驱动万物智联时代来临
3G/4G网络推动下的移动互联网红利逐渐减退。过去二十年，互联网以人联网为核心。凭借固网宽带， 人们得以通过PC电脑接入互联网，实现第一代人与网络的连接；此后，移动网络不断迭代进步， 3G/4G网络使得人们通过便携的手机等移动设备就接入互联网，实现第二代人与网络连接。但随着时 间推移，移动用户数量增长放缓，PC/智能手机等消费电子终端出货量增长乏力，移动互联网红利已开 始渐渐衰退。未来十年，5G将推动物联网取代人联网成为新的产业发展方向。
二、感知控制层：传感器感知价值，控制器万亿空间
2.1 传感器：物联网的神经末梢
传感器是物联网的神经末梢：传感器是把各种物理量、化学量、生物量转化为可测量的电信号的装臵与元件， 以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
MEMS技术和传感器结合，是当下传感器主要发展趋势：MEMS（Micro-Electro Mechanical System）即微机 电系统，是集微型传感器、执行器、机械结构、电源能源、信号处理、控制电路、高性能电子集成器件、接口 、通信等于一体的微米级器件或系统。MEMS具备体积小、功耗低、成本低、集成度高、智能化等特点，广泛 应用于消费电子、医疗、车联网等领域。常见的MEMS传感器包括运动传感器、压力、麦克风、环境、光传感 器等，其中运动传感器可分为陀螺仪、加速度计、磁力计。
2.2 传感器竞争格局：国产替代潜力十足
国产化缺口巨大：由于我国传感器起步较晚，核心技术成熟度尚不 足，据工信部数据，2017年我国中高端传感器进口比例达80%，至 今敏感元件与传感器仍大约60%依赖进口，核心芯片更是80%以上 依赖进口。目前我国传感器已形成完整产业体系，中低端传感器基 本能满足市场需求，但在高端领域与世界领先水平仍存在一定差距。
国产替代千亿空间：以MEMS传感器为例，我国消耗了全球四分之 一的MEMS器件，但市场份额排名前十的公司均为海外公司。国内 公司正从个别传感器领域不断突破，进入细分领域前列，未来几年进口依赖度将逐步下降。传感器实现完全国产化，整体将释放 1000+亿市场空间。
三、传输网络层：通信芯片奠基，通信模组连接，通信服务助力
3.1 通信芯片：概念及功能
通信芯片主要指基带芯片，作为蜂窝移动通信模组的核心组成部分，是用来编码即将发射的基带信号，或对接收到的基 带信号进行解码的集成电路。基带芯片可以实现对传输信号的调制、编译与加密，是一种用于无线电传输、数据收发及 完成通信终端信息处理功能的数字芯片。
基带芯片主要分为5个子模块，1）CPU处理器 2）信道编码器 3）数字信号处理器 4）调制解调器 5）接口模块。基带芯 片位于感知层，根据不同的场景，应用于不同的网络。目前主流的基带芯片分为Soc和外挂基带两种形式。
3.2 通信芯片：分类以及应用性能指标
基带芯片分为广域蜂窝芯片、局域WiFi芯片与蓝牙芯片。由于5G基带需要支持不同5G频段，具有更高的数据 吞吐量、低时延和更大的网络容量，且要兼顾极高的下载和上传速度，所以5G基带/AP芯片设计难度较大。
对于基带通信芯片而言，芯片支持的通信制式与通信速率系重要功能，体现了一款芯片能支持的网络制式和最 大传输速率。基带通信芯片采用的处理器型号体现了芯片采用的架构及运算能力，不同 CPU 架构会对芯片的 功耗、运算方式、运算能力产生影响，在满足通信功能的情况下，越小的 CPU 频率响应的功耗越低。射频芯 片是否整合、芯片的晶粒大小、工艺制程的选择将会影响芯片制造的成本、芯片的面积。工作电压的高低可以 体现芯片功耗的大小，支持的操作系统越多代表下游厂商在设计系统时存在更多的选择。上述参数可以综合反 应芯片的类型、性能、成本、功耗等情况。
四、平台层：产业巨头入局，静待数据智能释放
4.1 PaaS平台：产业链核心，前景广阔
平台层主要以PaaS平台为主，PaaS平台是产业链的核心，起到承上启下的作用。向上服务应用层，向下 由网络层与感知层相连。从功能上主要分为四类：AEP（应用使能）、DMP（设备管理）、CMP（连接管 理）、BAP（业务分析）。
需求爆发式增长，玩家众多，前景广阔。从市场上看，参与者有通信厂商、互联网厂商、物联网厂商等。随着发展，物联网连接数及应用需求快速增长。据IoT analysis数据显示，2019年物联网平台为620家，IoT 连接数达100亿，2020年平台市场规模达50亿美元。
4.2 涂鸦智能：全球领先的IoT企业
涂鸦智能成立于2014年，是全球领先的 IoT 企业，连接品牌、OEM 厂商、开发者和连锁零售商 的智能化需求,提供一站式人工智能物联网的 PaaS 级解决方案。并且涵盖了硬件开发工具、全 球云、智慧商业平台开发三方面, 提供从技术到营销渠道的全面生态赋能, 打造世界领先的 IoT 企 业。截至2021年3月31日, 涂鸦 IoT 开发平台累计有超过32.4万注册开发者, 日语音 AI 交互超 1.22亿次, 每日设备请求次数840亿次, Powered by Tuya 赋能超31万设备 SKUs, 产品和服务覆 盖超过220个国家和地区, 辐射全球超10万个线上和线下销售渠道。
涂鸦智能作为平台提供商，主营IoT PaaS、智能设备分销以及SaaS和其他服务。产品覆盖前端 信息&传输、中间数据存储&分析、及上层应用全部环节。
涂鸦智能提供一站式、开发者优先的IoT PaaS平台，具有广泛的应用。平台底层基础设施构建 在AWS、微软云、腾讯云等公有云平台上，帮助客户高效、零/低代码、低成本地进行设备智能 化，具有包含了基于云端的连接能力、IoT基础服务、边缘端能力、应用开发、设备优化在内的 端到端的平台能力，提供IoT PaaS、工业SaaS及以云为基础的增值服务和产品。
五、应用层：多应用场景刺激需求爆发
5.1 移动互联：渗透率亟待提升，多因素改善全互联可期
存量市场庞大、渗透率低。非手机消费电子出货量基数较大，整体增速有限但其网联主要依靠有线宽带、WiFi 等而非蜂窝形式。高速蜂窝模组目前在非手机消费电子中渗透率仍然较低，未来有望快速渗透。
多因素利好。5G时代蜂窝物联网将形成阶梯覆盖，传输速率达GB以上；三大运营商超额完成提速降费任务， 流量单价累计下降超95%；终端价格总体稳中有升，而4G蜂窝通信模组价格却持续下降；2018年起英特尔、 中国联通、联想、高通等巨头积极布局全互联；线上办公/教育等对设备连接稳定性的需求推动产业发展。
5.2 汽车网联：渗透率快速上行，前装化打开数百亿空间
传统汽车存量市场巨大。全球传统汽车销量接近1亿，其中中国市场份额占全球30%以上。中国近年来每年新 增车辆2000-2500万辆，而2018年汽车数据通信模块DCM装配量487万块，装配率仅20.57%，渗透率有望快 速提升，我们测算2019/2020年装配率达到44%/60%。
汽车升级换代周期缩短。全新车型开发周期已由原来的4年左右缩短为1-3年，改款车型由原来的6-24个月缩短 至4-15个月。我们统计，2019年中国汽车品牌厂商共注册了2881个新车型，汽车车型更新换代速度加快以及 新车上市后的持续升级改款需求，为汽车行业提供了市场空间。
政策推动新能源汽车市场。工信部等部委在《汽车产业中长期发展规划》中指出：到2025年，新能源汽车占 汽车产销20%以上，新能源汽车市场为汽车企业带来了广阔的市场空间。
5.4 移动支付：交付规模高速增长，智能POS快速渗透
到8.54亿，占手机网民86.5%。这也带动了移动支付交易规模的高速增长，2016年我国移动支付业务量仅 257.1亿笔，2019年突破1000亿笔，2020年达1232.20亿笔，同比增长21.48%。
智能POS取代传统联网POS。过去几年银行卡数量增长驱动联网POS机数量快速提升，2018年增速趋缓，同 比增长9.5%至3414.8万台。相比之下，移动支付高速发展驱动传统POS更新换代，智能POS成为4G物联网最 成熟的应用之一，2018年同比增长190%至750万台，观研天下预计未来两年保持40%以上增速。
智能POS挖掘模组需求空间。于每台智能POS机中都需要内置物联网模组进行数据传输，智能POS市场的增 长将推动模组需求走高。随着传统POS向智能POS升级，所需的物联网模组也从2G向4G升级，扩展出巨大市 场空间，有望推动价值量走高。
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