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深度报告解读NB-IoT

字体: 放大字体  缩小字体 发布日期:2020-04-30  来源:三川智慧  浏览次数:10068

2019年NB-IoT行业获得了快速发展,用户数有望较2018年提升3倍以上,预计随着2020年基站数的大幅提升,为行业发展提供更进一步的支撑,加速技术成熟度提升,用户数有望保持快速增长。本文将为大家分享华泰证券的深度报告《NB-IoT率先引爆,供需端齐发力》。


 


NB-IoT是万物互联发展的先行者



 


 

NB-IoT是物联网核心技术


 


 

NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)是物联网领域基于蜂窝的窄带物联网的新兴技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWAN) 。


 

可以预见,到未来低速率、高时延市场占据物联网连接的60%。同时这部分市场目前大多处于空白状态,市场空间大,应用场景丰富,是LPWAN的主要市场,而LPWAN 又可分为两类:


 

一类是工作于未授权频谱的LoRa、SigFox等技术;


另一类是工作于授权频谱下,3GPP支持的2/3/4G蜂窝通信技术,如NB-IoT、eMTC等。



 

2014年 5月华为、Vodafone提出了NB M2M技术,而后 2015年5月又进化成NB-CIoT, 2015年7月,Nokia、Ericsson、Intel 提出了NB-LTE技术,随后3GPP着手制定标准, 并在2016年7月确定标准,至此NB-IoT正式诞生。


 


 

相比此前主流的LoRa、SigFox技术,NB-IoT由运营商强力推出。LoRa WAN是由各产 业联盟共同推动的网络标准,提供开放式技术;Sigfox则是由法国同名公司自行开发的技 术,掌握核心网络的建设和营运,在全球范围内进行网络部署。LoRa与Sigfox都具有长距离、低功耗的特点,可延长电池寿命,形成大范围的讯息传输,且均使用非授权的Sub-1GHz ISM频段,不需额外付出授权费用。NB-IoT则大有不同,使用需授权的GSM和LTE频段,且不需重新布建网络,只要更新软件,就能使用现有的4G基站和相关设备。


 

NB-IoT是授权频谱,具有通信保障和不限数据传输次数的核心优势。从优势上看, NB-IoT因为使用授权频段,干扰较小,在通讯质量和讯息安全性拥有高度的保障;而且对比LoRa、SigFox,NB-IoT不限制传输数据的次数,而LoRa和Sigfox的每日传输次数都有限制,一天当中的传输时间很短,适合发挥在没有实时通讯需求的领域。


 


 

NB-IoT较eMTC具有更低成本、更长续航时间等特点,适合无移动性应用场景。eMTC也是基于LTE演进的物联网接入技术,与NB-IoT一样使用的是授权频谱,但eMTC支持高速移动可靠性和拥塞控制,较NB-IoT而言,eMTC在时延和吞吐量有较大优势。NB-IoT追求更低的成本、更长的续航时间,比较适合对成本敏感但是终端数量较大,且无移动性的应用场景,与eMTC形成互补。


 


 

NB-IoT具有超低功耗,超低成本,超强覆盖,超大连接特点


 


 

NB-IoT在低功耗、大连接、覆盖广、低流量等特点明显。NB-IoT定义了构建物联网专网的概念,NB-IoT的具体应用场景包括:公共事业应用场景、工业领域、农业领域、消费 领域等。其中公共事业应用场景即民生工程、智慧城市(水表、智能停车、智能路灯、煤气管网系统、监控、环保等)通过 NB-IoT可有效降低成本,同时随着农业领域向集约化、 高附加值化、规模化的方向发展,NB-IoT在温度,湿度等方面可以提供低廉的监测模式, 而在消费领域中,智能家居、共享单车、远程医疗以及智能穿戴可以通过NB-IoT来实现。


 


 

第一大特点:超低功耗。NB-IoT技术设计了三种不同的省电模式,即 PSM、DRX、以及eDRX三种模式,针对大部分物联网设备无需随时在线,仅在需要发送数据时连入网络即 可,而长时间在线会增加功耗,减小终端设备的使用寿命。


 

PSM模式,PSM是3GPP R12中引入的一种独立状态,支持终端在空闲态持续一段 时间后进入PSM状态,此时PA(射频部分)停止工作,以减少射频、信令处理等部 分功耗消耗,从而达到低功耗的目的。当终端主动发送上行数据时可接收物联网平台 缓存的下行数据,适合对下行数据无时延要求的业务。


DRX 模式,该模式的终端基本处于在线状态,物联网平台的下行数据随时可连接终 端设备,在一定的周期终端都会检测是否有下行业务到达,适用于对时延有高要求的业务。


eDRX 模式是对 DRX 技术的一种扩展,是 3GPP R13 中引入的一种状态,只有在一 定的时间窗口期,终端可接收物联网平台的下行数据,其余时间处于休眠状态。由此 来看,eDRX 支持更长的寻呼周期,以达到节省功耗的目的,相比 DRX 技术适用于 对时延有更高要求的业务。



 

第二大特点:超大连接。由于物联网设备数量众多,且大部分设备的数据量小,对时延要求较低,NB-IoT网络支持更多的设备同时接入,达到现有无线技术的50~100倍。当前,NB-IoT网络单个基站可接入约5-10万个终端设备。

NB-IoT使用15kHZ的子载波进行传输,调度粒度小,资源的利用率可以获得较大幅度提升。


NB-IoT的省电技术减少了设备与基站间的通信,降低了单个设备对基站的资源使用。


NB-IoT物理层精简了很多物理信道和信号,减少了空口令开销。


NB-IoT可以实现终端设备能够长期休眠,并在激活后能快速接入核心网。



 

第三大特点:超低成本。在网络层,NB-IoT在现有LTE网络的基础上进行升级改造,大大降低了网络建设与维护成本,尤其利用目前国内4G基站覆盖率较高优势,是运营商推行NB-IoT技术快速普及的主要驱动力。在终端方面,NB-IoT芯片专为物联网设计,各组件要求更少,使得厂商采购成本更低。


 


 

第四大特点:超强覆盖。通过时域重传技术和提升功率谱密度,根据《华为 NB-IoT网络报告》内容,相比GSM提升了20dB的MCL(传送数据时设备和基站的天线端口之间的最大总信道损耗,MCL值越大,链接越强大,信号覆盖范围越广),覆盖距离达到 GSM的三倍,穿透能力相当于比 GSM 能多穿透两堵墙。


 

时域重传技术是指在信息传输过程中反复重传相同消息,可以增强信道条件恶劣时的 传输可靠性,能够提升9dB的下行增益和12dB的上行增益。


提升功率谱密度是指将180kHZ的带宽分为12个15kHZ的子载波,并使用子载波进 行传输,能够提升11dB的增益。



 

5G时代,NB-IoT将扮演更重要角色,标准化为技术成熟的关键指标


 


 

在物联网时代,NB-IoT将是低功耗广域物联网的主要技术标准之一。标准化作为组织现代化生产的重要手段和必要条件,对于物联网的进一步普及有着重大意义,而作为物联网 中间枢纽的网络层因其成熟的体系和广泛的覆盖面而最易实现标准化,为了更好地实现网 络层标准化,「时代之子」NB-IoT应运而生,其意义不仅在于提出了物联网专网的理念, 加快了物联网的标准化进程,同时还因其可以区别不同的物联网场景的落地。


 

NB-IoT 是物联网海量连接的主力军。5G业务三大场景之一就是大连接(mMTC),也是NB-IoT技术现实的方向。当前NB-IoT在R15版本能够支持NB-IoT和NR空口共存,R16版本将支持NB-IoT接入5G核心网络。


 

2019年7月,3GPP正式向ITU-R(国际电信联盟)提交5G候选技术标准提案,NB-IoT技术被正式纳入5G候选技术集合,作为5G的组成部分与NR联合提交至ITU-R,根据3GPP和ITU信息显示,预计2020年NB-IoT将正式成为ITU 5G标准,NB-IoT标准化推动物联网发展。


 


 

目前的R14标准,NB-IoT上下行速率已经达到100Kbps以上,提升了移动性,提升到80公里每小时,可与GPRS的通讯速率相匹配,对业务连续性有了大幅提升,在固定的 表计应用场景为核心的基础上,能更好满足电动自行车管理、金融贷款汽车等资产跟踪等 场景。面向未来的R15/R16标准,能够支持的移动性更高、时延更低,使得NB-IoT行业全面替换现在的2G物联网成为趋势。


 


 


Why NB-IoT?

运营商成为主要助推力量



 

5G时代,运营商寻求新增长点,NB-IoT是排头兵


 


 

运营商整体营收和净利润增速下降。虽然运营商用户流量逐月大幅增长,但单价下降较快,导致三大运营商2019H1营业收入增速均有所下降,2019 H1中国移动、中国电信和中国联通营收分别为-0.61%、-1.32%和-2.78%;从净利润情况看,除中国联通受到混改红利影响2018年净利润大幅提升,中国移动和中国电信净利润增速均有所下降,中国移动2019H1首次出现净利润下滑。


 


 

5G将为运营商带来To B增量业务。2018经济工作会议提出2019年重点工作任务,其中特别指出加快5G商用步伐,加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设。三大运营商积极响应国家号召,加快5G建设,努力拓展新的业务增长点,推进5G战略部署,从2C端业务逐步转向To B。5G应用场景下的物联网、车联网、工业互联网等方向,结合大数据和人工智能技术的发展,有望成为运营商拓展To B业务的增长点, 助力营业收入进一步提升。


 


 

To B业务具有连接、网络切片以及解决方案等多元化商业模式。在5G时代,运营商在To B增量场景的推动下将迎来新的商业模式,有别于To C业务「管道化」的角色。

第一方面,5G带来大规模连接,对应连接设备和模组等收费;


第二方面,5G时代运营商可根 据网络切片服务实现对垂直行业用户收费;


第三方面,运营商可依托5G网络服务提供商 的角色优势,为客户提供连接+平台的一体化解决方案。



 


 

5G三大场景中的海量机器通信(mMTC)、超高可靠低时延通信(uRLLC)均和物联网相关。其中mMTC将随着 NB-IoT、eMTC技术率先成熟,以及不涉及新空口技术等优势,会作为运营商5G优先发展的应用场景。我国从 2017年开始规模部署NB-IoT,是运营商开拓物联网业务的排头兵。


 


 

基站建设是行业普及的前提,是 NB-IoT 发挥性能的首要因素


 


 

从我国三大运营商NB-IoT建设情况来看,中国移动「139 开放合作计划」中提到中国移动目前已经实现全国346个主要城市城区NB-IoT连续覆盖,并将在2020年进一步加强NB网络覆盖;第十届天翼智能生态产业高峰论坛内容显示,中国电信已经全网建设超过40万个NB-IoT基站,是目前全球最大的 NB 商用网络;根据中国联通官网资讯显示,中国联通已经在全国数十个城市开通NB-IoT试商用,全国已有超过300多个城市具备快速接入物联网的能力。


 

预计2020年三大运营商NB-IoT基站规模将达150万,较2019年的90万增长明显。根据中国信通院无线电中心副主任潘峰在2019年NB-IoT千行百业「亿」启航生态峰会上表示, 2019国内三大运营商NB-IoT基站数已达到90万,根据2017年6月6日,工信部办公厅正式下发《关于全面推进移动物联网(NB-IoT)建设发展的通知》显示,计划2020年我国NB-IoT基站规模将达到150万个,实现对于全国的普遍覆盖以及深度覆盖。


 


 

从技术角度出发,NB-IoT较GSM提升了20dB的MCL,而MCL=终端最大发射功率基站接收灵敏度,NB-IoT的特点包括超强覆盖和超低功耗,从而可以看到,基站覆盖密 度将影响终端功耗和MCL的最终结果,是NB-IoT实现渗透率提升和性能最优的前提条件。随着2020年运营商NB-IoT基站商用数量的大幅提升,将大幅推动行业发展。


 


NB-IoT为运营商高收益业务

推动终端用户渗透率提升



 

在资费方面,三家运营商NB-IoT业务的标准资费大体相当,根据在网时长、项目规模都会给予一定折扣,我们预计短期内不会出现运营商的价格战,各家在定价策略上略有不同。


 


 

从运营商资费价格来看,普遍价格为20元/户/年,并会根据用户的在网时长和项目规模等 给予一定的折扣,不断的套餐价格的优化,有助于推动终端用户渗透率的提升。


 

经过前文的介绍,NB-IoT在网络层投入和维护的成本较低,可以在现有LTE网络的基础上进行升级改造,且国内4G基站覆盖率较高。故而对于运营商而言,NB-IoT由于在搭载4G网络基础上,相当于高利润率业务。根据2017年6月工信部《关于全面推进移动物联网(NB-IoT)建设发展的通知》显示,计划2020年总连接数超过6亿,未来将为三大运营商带来120亿年收入规模,且利润率较高。



芯片性能进一步优化

模组价格逼近2G水平



 

芯片主导者华为,再度加码。华为中国区IoT业务部部长张海在2019年5月17日举办的「2019 年世界电信和信息社会日大会」上表示,早在2016年,华为就推出了基于3GPP R13标准的第一款NB-IoT商用芯片组Boudica 120;在2018年,华为推出了基于3GPP R14标准的完整的NB-IoT芯片组Boudica 150,相比此前的芯片组的功能更强、功耗更低。在2020年,华为计划推出基于3GPP R14/15标准的更先进的Boudica 200,实现更好的移动性能、更短的时延和更低的功耗,真正实现万物互联成本大幅降低。


 

2020年,华为研发Boudica 200支撑十亿级NB-IoT连接。根据华为2019年NB-IoT千行百业「亿」启航生态峰会上表示,目前华为NB-IoT芯片在国内市场市占率超过90%,可谓行业技术风向标,我们认为其在芯片投资的进一步加码,将加速行业技术成熟度的提升, 加快提升用户连接数。


 

从通信模组价格走势来看,仅在2017-2019年间,通信模组价格就从20美金降到5美金。在行业发展早期,运营商相继发布通信模组补贴政策,2017年 10月中国电信开启「宇宙级第一标」,给出了30元/块的优厚补贴,使得补贴后模组价格低至36元/块;随后,2017年11月,中国移动在全球合作伙伴大会上公布了NB-IoT 10亿元补贴模组计划,单个模组补贴金额为46~29元,直接带动模组出货量快速提升。


 

根据2019年中国NB-IoT产业发展大会上中国NB-IoT产业联盟秘书长解运洲表示,预计2020年NB模组价格进一步降至3美金,与2G模组持平,更低的使用成本让NB-IoT行业应用进入快速发展期。由于运营商在NB-IoT行业发展初期给予大力补贴,使得终端用户的渗透率加速提升。


 

我们认为2019年NB-IoT行业获得了快速发展,用户数有望较2018年提升3倍以上,预计随着2020年基站数的大幅提升,为行业发展提供更进一步的支撑,加速技术成熟度提升,用户数有望保持快速增长。


 


2G退网加速,

NB-IoT站上舞台



 

工信部于2019年6月份发布通知,允许运营商在已分配的GSM或FDD方式的IMT系统频段上,选择带内工作模式、保护带工作模式、独立工作模式部署 NB-IoT。


 


 

独立部署(Stand alone operation)简称ST,不依赖于LTE,与LTE可以完全解耦,适合用于重耕GSM频段,GSM的信道带宽为200KHz,刚好为NB-IoT 180KHz带宽辟出空间,且两边还有 10KHz 的保护间隔。


保护带部署(Guard band operation)简称GB,可以不占用LTE 资源,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(In-band operation)简称IB,可实现占用LTE的1个PRB资源,利用LTE载波中间的任何资源块。


但相比之下独立部署的模式,在频谱上NB-IoT独占,不存在与现有系统共存问题,且具有容量最优、满足覆盖要求、满足能耗目标、时延要求等优势。故而2G退网进度提速 有利于NB-IoT的部署进展,以及实现最优性能。


 

2G网络的腾退和运营商低频重耕计划上来看,中国移动腾退15M频谱资源,获得40M频谱资源。中国电信腾退20M频谱资源,获得5M的1880~1885MHz频段资源。中国联通腾退20M频谱资源,获得10M低频900MHz资源。预计2G退网以及900M频谱重耕为三大运营商共同推进NB-IoT物联网业务发展,提供了网络部署基础。


 

根据三大运营商官方信息,从进度上来看,中国联通和中国电信计划在2019年内完成腾退计划,中国移动正在推进用在2G网络的10M频段的腾退工作,计划在2019年12月前完成30%~40%省份,到2020年5月全部腾退。


 



力克LoRa,

海外运营商加码NB-IoT



 

海外运营商自LoRa后推广NB-IoT的逻辑:


 

第一,LoRa是NB-IoT未成熟前海外运营商 的权宜之计;


第二,现阶段NB-IoT优势凸显,市场空间更大,利润空间打开;


第三,NB-IoT授权频谱是朝5G技术演进的最佳解决方案。


在经过了「非授权频谱技术是唯一选择」的市场初期之后,早期采用非授权LoRa技术的运营商都在逐步转移到授权频谱技术的推广上来,未来NB-IoT 网络将在运营商级的低功 耗广域网络市场中占据主导地位。


 

前期LoRa是海外运营商的权宜之计:因海外通信业监管体制、产业基础等原因,在NB-IoT核心标准制定之前,对于海外运营商来说,非授权频谱技术是唯一选择。此外,在NB-IoT商用之前,先将LoRa作为试点,在一定程度上先解决部分用户「低功耗、远程传输、小数据量」的物联通信需求,抢占初期红利市场,同时也进一步明确了市场对于低功耗广域 网络的需求。


 

海外运营商NB-IoT网络部署势如破竹:截至2019年9月底,据全球移动供应商协会GSMA统计,全球已有55个国家的101个运营商发布了NB-IoT网络商用,其中40个国家已经实现全网覆盖。自2014年提出NB-IoT概念起,经过5年的技术发展与商业模式 的探索,NB-IoT连接数已达到6000万,NB-IoT已到达产业稳步爬升的拐点。


 


 

NB-IoT 是目前全球主流运营商支持的标准技术。全球范围内,自2017年以来,主流运营商对NB-IoT部署不断加码。其中欧亚市场开始较早,美国主要运营商对NB-IoT先持观望 态度,随后于2018 年,NB-IoT凭借技术和产业优势在美国成功翻盘,美国市场成为四家主要运营商(AT&T、Sprint、Verizon、T-Mobile)新的角逐场。NB-IoT的领军运营商沃达丰发挥全球管道优势,与华为等合作伙伴共同开发公共事业、医疗、智慧城市等行业。


 

据GSMA统计的数据, 截止2020年1月,全球已有127张基于NB-IoT或LTE-M的商业网络,比2018年12月IoT Analytics统计的83张网络多出53%。其中92张是NB-IoT网络,35张是LTE-M网络。


 


 

供给端强势改革为4G释放更多的频谱:从国外运营商来看,美国、澳大利亚、泰国等20多个国家的运营商早在4G时代就关闭了2G网络。比如,Verizon在2019年实现2G全面退网,AT&T于2017年1月1日正式关闭2G网络、停止2G运营及服务,并把这些频谱在4G网络上重新利用。


 

受运营商明确2G退网计划的影响,需求方只能选择4G网络作为物联网基础设施。其中, 基于4G网络的VoLTE取代2G的语音通话,NB-IoT/eMTC取代2G的物联网功能。NB-IoT 是在 LTE 的基础上简化而来,旨在提升运营商的频谱利用率,只需要利用一些边缘频谱, 即可提供物联网服务。


 


应用场景相继引爆,

需求端发力



 

NB-IoT正在智慧城市、智慧医疗、智能家居、智能交通、智慧农业、智慧安防等方面发 挥越来越重要的作用,支撑行业应用的融合发展,需求端迎来持续上升期。


 

NB-IoT进入发展加速期。根据5G+物联产业高峰论坛内容,截至2019年 11 月,NB-IoT水、气表均突破 1000 万,智慧消防超过 400 万,市政设施超过 200 万,智慧停车超过100万。NB-IoT 已经成为实现智慧城市的基础技术。


 

智能表计进入发展快车道


 

智慧水务和智慧燃气是智慧城市建设的重要组成部分。基于感知层采集的数据,结合云计 算、人工智能、边缘计算等技术开发各类应用系统,远程抄表作为水务/燃气应用的基础 业务,近两年在政策和 NB-IoT 等物联网新技术的推动下,为应用规模增速最快的业务。从 A 股相关公司已披露 2019 业绩预告验证行业景气度持续向上,三川智慧全年业绩同比 增长 85%-115%,新天科技同比增长 60%-90%。


 

表计行业具有规模化、同质化终端的特征,容易形成供需双方共同发力,推动行业快速发展。在 NB-IoT 行业推广初期,为了形成规模化的示范,供给方需要在短时间内寻找规模 化、批量终端,并促成终端接入网络,表计类行业具备相应特点。另一方面,对于水务和 燃气行业痛点亟待解决,物联网远程抄表和控制技术为最优方案。由此,供需双方共同发 力,是推动两大 NB-IoT 场景率先实现千万级连接规模的核心原因。


 

采用物联网技术将有效解决行业痛点问题。对于燃气行业来说,供销差、传统智能抄表技 术成功率低、故障定位难以及安全管理难度大等是行业痛点,对于水务行业来说,漏损问 题是最大的行业痛点,另外还涉及管网运营效率提升、设备维护以及数据安全等问题。通 过物联网智能终端进行全面感知,基于可靠、稳定的智能抄表方案为企业降本增效,同时 物联网与大数据结合可提高精细化管理,另外,还可以提升管网的安全性。


 

当前仍处于渗透率较低水平,NB-IoT 表渗透率均不足 8%。已知 2019 年 11 月 NB-IoT 智 能燃气表为 1100 万,NB-IoT 水表连接数为 1000 万。根据中亿物联网和《NB-IoT 智慧燃气表白皮书(2018)》 数据显示,目前我国存量民用燃气表为 1.5 亿台,智能燃气表(IC 卡表、2G 表和 NB-IoT 表)渗透率约为 30-40%,按照 40%计算,则 NB-IoT 燃气表占智 能燃气表的渗透率为 18.3%,NB-IoT 燃气表渗透率仅为 7.3%。根据中国移动发布的 《NB-IoT 智能水表解决方案白皮书》显示,目前我国水表存量约为 3.5 亿,而智能水表(( IC 卡表、2G 表和 NB-IoT 表)的渗透率约为 20-30%,按照渗透率 30%计算,则 NB-IoT 水 表占智能水表的渗透率为 9.5%,占总水表渗透率约为 2.9%。


 

测算 NB-IoT 智能燃气表和水表 2020 年的新增需求:


 

NB-IoT燃气表方面,根据仪表网数据显示,2018 年 NB-IoT 智能燃气表全国销量仅为 80 万,参考 2019 年 11 月底 NB-IoT 燃气表连接数超过 1100 万,2017-2018 年总销量为 90 万,则 2019 年前 11 个月的销量为 1010 万,月均销量超过 90 万,我们预计 2019 年全 年销量大幅增长至 1100 万。考虑到 2G 退网加速,我们预计未来 2G 燃气表需求基本被 NB-IoT 表取代,根据物联网研究机构 IoT Analytics 于 2020年 1月最新发布的《2020-2025 年 LPWAN 市场报告》显示,目前 LPWAN 市场正以超过 100%的速度增长。根据前文描 述 NB-IoT 是 LPWAN 核心技术,智能表计应用场景是发展较为迅速的行业,则我们预计 2020 年 NB-IoT 燃气表需求量增速将为 100%,新增需求量达到 2200 万。从而,2020 年 NB-IoT 燃气表存量接近 3400 万,而仍有 1.16 亿燃气表替换需求


 

根据 2016-2018 年智能燃气表需求增速均为 20%左右,我们假设 2019-2020 年智能燃气 表行业需求增速仍为 20%,则 2019-2020 年 NB-IoT 燃气表新增需求仍仅占全年整体智能燃气表需求量的 27.76%和 46.27%,仍有较大提升空间,我们判断 2021 年仍将保持高速增长态势


 

NB-IoT水表方面,根据表计网数据显示,预计 2020 年智能水表需求量约为 3387 万,目 前智能水表主要分为 NB-IoT、LoRa 和 2G 三种技术,前文论述中提到,NB-IoT 技术较 LoRa的优势和认可度,以及2G退网进程加速,我们判断未来将以NB-IoT作为主流产品, 渗透率有望快速提升。考虑到目前水表类上市公司 2019 年业绩预告,受益于 NB-IoT 水 表销量提升,三川智慧 2019 年业绩同比增长 85%-115%,新天科技同比增长 60%-90%, 我们预计 NB-IoT 水表新增需求处于加速上升期,有望同燃气表齐头并进。参考 2020 年 NB-IoT 燃气表需求量占智能燃气表比重约为 46.27%,我们假设 2020 年 NB-IoT 水表占 智能水表比重约为 45%,则 2020 年 NB-IoT 水表新增需求量超过 1500 万,仍有超 3 亿 水表替换需求。


 


 

行业竞争较为分散,集中度有望提升。目前全国约 100 多家燃气表生产企业,其中智能燃 气表生产企业约 30 多家,根据中国计量协会燃气委员会发布的相关数据,2018 年智能燃 气表市场规模为 66.77 亿元。通过统计行业头部公司 2018 年智能燃气表收入情况,金卡 智能实现营业收入 9.60 亿元,市占率为 14.42%,第二名的先锋电子市占率仅为 3.32%。


 

国内从事水表行业企业超过 400 家,特别是传统低端水表生产企业居多。领先厂商分别为 三川智慧、汇中股份、新天科技和宁波水表。从智能水表市占率情况来看,收入体量较大 的宁波水表市占率仅为 7.14%,可以看出竞争格局较为分散。


 

预计随着物联网表计渗透率快速提升,行业对产品性能、交付能力、技术水平等要求均将 大幅提升,行业集中度有望进一步提升。


 


 

应用场景向市政各个领域延伸


 


 

智能烟感实现报警信息多方迅速传输。传统的火灾探测器信号依靠消防总线传输,探测器 出现故障、报警信号只能传送至消防控制室,通知对象单一,业主、网格员、微型消防站 并不知情,物业也只能在消防控制室看到报警信息,对可能发生的烟气、燃气报警、故障 问题,不能第一时间对报警信息进行有效处理导致损失严重,而利用物联网技术可以有效 解决行业痛点问题。


 

NB-IoT 支持海量连接,传感器实时检测烟雾,一旦烟雾浓度超标就会通过 NB-IoT 直接发 送信息到后台,且无需布线和取电,即插即用,安装和上网调试简单。同时,NB-IoT 信 号穿透力强,可覆盖楼宇偏僻角落。2019 年 8 月,中消云物联网研究院首席运营官许春 玉表示,目前已知 14 类应用场景的消防产品市场需求量超过 40 亿。


 

智慧井盖市场规模超千亿。传统的井盖管理以人工巡检为主,不能第一时间获悉井盖丢失 信息,井盖丢失找不到责任人,人力维护成本高,人员监督管理难。井盖中内嵌 NB-IoT 的智能监控设备平台,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。根据尚普咨询数据显示,一二线城市智能井盖市场规模约为 277 亿元,全 国智能井盖市场规模约为 1114 亿元。


 


 

垃圾分类大势所趋,智能垃圾桶构建智能环卫系统。2019 年我国垃圾分类工作已由点到 面逐步启动,全国 46 个重点城市垃圾分类工作取得积极进展,到 2025 年,全国地级及 以上城市基本建成生活垃圾分类处理系统。随着垃圾分类全国性开展,智能环卫系统的发 展势在必行。一方面,基于“低功耗,广覆盖”以及 NB-IoT 的定位能力,市政管理部门 能合理安排环卫人员工作任务与清洁路径,使环卫效率大大提高;及时判断并定位区域内 垃圾桶异常情况,快速进行干预与处理;另一方面,还可自动垃圾识别让垃圾分类更高效, 并实现有效监控。根据中国报告网数据显示,46 个重点城市垃圾桶需求量为 3.70 亿个, 337 个地级市垃圾桶需求量为 4.66 亿个。


 


 


B2C 市场为 NB-IoT 提供长尾效应



 

To C 市场是 NB-IoT 行业发展更上一层楼的引爆点。不同于互联网时代,到了 5G 和 IoT 时代,物联网将率先在 B2B 和 B2G 创造价值和营收,随后是 B2C 的用户培育与体验提 升。基于 3 年在 B2B 与 B2G 领域的历练,现在 NB-IoT 正式开启 B2C 急行军模式,有望 在智能家居、大健康、金融设备等领域率先起量。


 

智能家居行业市场规模可观,IoT 助力行业标准化、平台化发展。行业痛点是目前的设备 多是针对消费者的单一痛点设计,连接激活率有限,技术标准很难统一。使用 NB-IoT, 可以大规模实现设备的智能化,让厂家及时监控各种智能家电的使用状况。其次,采用 NB-IoT 的统一标准,产业整体就具备了联网能力和平台化的条件。


 

根据 IDC 2019 年智能家居市场数据预测显示,智能家居行业在美国形成亚马逊、谷歌与 苹果三强争霸局面,在国内主要由小米、海尔、美的、阿里和百度五大厂商占据近半数的 市场份额。细分领域来看包括智能家电、智能影音、智能照明、家庭安防、智能连接与控 制等。根据奥维云网(AVC)发布“AIoT 时代下智能家居行业发展及趋势报告”显示, 预计 2020 年中国智能家居产业规模将近 4500 亿元。


 


 

可穿戴领域的新兴力量。NB-IoT 健康手环不同于其它可穿戴产品,佩戴者不需要随身携 带手机,这为较少使用手机的老人和儿童群体提供了极大的便利。根据 IDC 监测数据, 2012-2018 年,全球可穿戴设备出货量呈现快速增长趋势,2018 年全球可穿戴设备出货 量达到 1.72 亿台,同比增长 27.5%,预计 2019 年市场规模将达到 420 亿美元。


 

智能门锁发展潜力不容小觑。智能门锁市场主要可以从家庭锁和公寓锁的两个角度考虑。公寓锁的市场推动力来源于传统门锁的更换成本高(换租户即需换锁);家庭锁的市场主 要考虑个人需求和偏好,随着个人消费水平提高以及携带钥匙带来的诸多问题,我们看好 家庭锁的市场需求。


 

根据中国产业信息网数据显示,中国智能门锁市场渗透率偏低,2019 年仅为 12%,且近 年来有逐年上升的趋势,预计 2020 年有望达到 20%,未来智能门锁市场发展潜力不容小 觑。根据华为中国区 IoT 业务部部长张海预测,2019 年智能锁销量预计达到 3000 万只, 家庭需求量 2400 万只,旅馆及民宿 70 万只,长租公寓 500 万只,办公楼 50 万只。

 
 
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