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效率管理 效力生產

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無線模組賦能萬物,發展提速


發布時間:

2020-08-28

 無線模組是將芯片、存儲器、功放器件等集成在一塊線路板上,并提供標準接口的功能模塊,各類終端借助無線模組可以實現通信或定位功能。無線模組按功能分為“通信模組”與“定位模組”。相對而言,通信模組的應用范圍更廣,因為并不是所有的物聯網終端均需要有定位功能。

1 無線通信模組介紹及產業鏈分析

無線模組是將芯片、存儲器、功放器件等集成在一塊線路板上,并提供標準接口的功能模塊,各類終端借助無線模組可以實現通信或定位功能。無線模組按功能分為“通信模組”與“定位模組”。相對而言,通信模組的應用范圍更廣,因為并不是所有的物聯網終端均需要有定位功能。通信模組包括蜂窩類通信模組(2G/3G/4G/5G/NB-IoT等)和非蜂窩類通信模組(WiFi/藍牙/LoRa等),蜂窩通信模組年出貨量正由千萬級提升至億級;定位模組主要是GNSS模組,包括GPS模組、北斗模組等。

無線通信模塊使各類終端設備具備聯網信息傳輸能力。其是連接物聯網感知層和網絡層的關鍵環節。屬于底層硬件環節,具備其不可替代性。

無線模組的上游行業為基帶芯片、射頻芯片、定位芯片、電容以及電阻等原材料生產行業,標準化程度較高。基帶芯片(通信芯片)是核心,占材料成本的50%左右,技術壁壘高,目前,芯片供應商以海外廠家為主,如英特爾、高通、聯發科等,國內有海思、銳迪科、新岸線、樂鑫、中興微電子等,北斗芯片供應商包括北斗星通等。

無線模組的下游一般為物聯網設備制造商或物聯網系統集成服務商,一般而言,絕大部分需要聯網或定位的物聯網設備都需要無線模組。下游為各個細分應用領域,極其分散,往往通過中間經銷代銷環節流向各個領域,模塊提供商采購上游材料,自身負責設計和銷售,生產外包給第三方加工廠。

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2 無線模組供應商的核心價值

無線模組具有技術門檻與客戶門檻,兼具標準化和定制化特點,這就決定了上游芯片廠商涉足太深不經濟,下游客戶自行研發有難度,具體表現在:

無線模組需對多種芯片、器件進行再設計與集成,需考慮多種通信協議/制式、體積、干擾、功耗、特殊工藝等,例如工業級的耐低溫/高溫、抗震動等要求;

無線模塊具有定制化特點,需要滿足不同客戶、不同應用場景的特定需求,例如車載前裝類模塊需要滿足汽車行業的特殊規范與標準(如ACE/SAE等);

客戶已不滿足于通信模塊僅承擔聯網功能,還需融合感知、前端數據處理能力等復合功能,甚至要集成安卓系統、蜂窩網絡、WiFi和藍牙功能及GNSS于一體。

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3 物聯網爆發為無線模組帶來發展空間

物聯網終端要想實現聯網或定位功能,一般都需要無線模組。通常情況下,每增加一個物聯網連接數,就需要增加1-2個無線模組;根據第三方數據和產業調研,中性預測:2020年我國物聯網連接數將較2016年增長317%,達到35億,這將支撐無線模組出貨迅速放量。

目前,無線模組出貨量最大的是非蜂窩通信模組,定位模組和蜂窩通信模組次之。考慮彈性,未來蜂窩模組增速將最快,國內年出貨量正由千萬級提升至億級,預計2017年我國蜂窩模組市場將達99億元,較2016年增長94%;根據ABI預測,2021年全球蜂窩模組出貨量將達3.65億,銷售額49億美金。

3.1 短期看4G技術向M2M領域外溢帶來的結構性市場規模增長

4G技術在手機的滲透率已非常之高,但在物聯網的應用正處于起步階段。根據愛立信的統計分析,2016年底,全球采用2G的M2M方案占比約50%,采用4G LTE不到10%。隨著技術升級和外延,4G LTE占比將不斷增長,預計到2019年采用4G LTE的M2M方案將成為主流。

關于價格,長期來看有下降趨勢,尤其是4G模塊從測試走向量產,價格會迅速下降,但隨著集成度提高,包括安卓系統、WiFi和藍牙功能、GNSS功能的集成,4G單模塊價格有可能進一步上升。

政策推動+市場自發,全面推進4G技術在M2M領域的應用。政策方面,國家在重點領域推動4G技術的普及,如智能電網領域,加強智能電網的升級,對表計信息采集的完整性、可靠性及實時性提出新的需求,引入4G無線通信技術迫在眉睫市場方面,新應用的出現對4G通信技術提出要求,如智能POS機市場,其需要嵌入4G、藍牙模塊以及Android系統,完成一系列創新應用。

3.2 中期看LPWAN模塊數的放量

以NB-IOT/eMTC為代表的LPWAN(低功耗廣域物聯網)模塊,有望隨著技術成熟、成本下降,到2018年實現規模商用,屆時出貨量將會迅速增加。

GSMA與CAICT聯合預測,中國目前是全球最大的M2M市場,其中蜂窩M2M連接數約為1億,到2020年這一數字有望增至3.5億;而LPWA技術將額外提供7.3億連接,使得總連接數超過10億。到2025年,預計全球280億臺互聯設備中有50%將適用于LPWA網絡連接。

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3.3 長期看下游應用的全面崛起

隨著物聯網下游應用的全面爆發,到2020年,全球聯網設備數有望達到百億級別,萬物互聯時代有望正式到來。

據GSMA預計,到2020年,全球蜂窩物聯網連接數有望達10億級別,占到全球連接數的10%,復合增長達到26%。中國的M2M連接數達到10億左右,占到全球的10%左右。

4 競爭格局:外企主導,國內企業群雄逐鹿

無線通信模塊市場,目前集中度不算高,第一集團公司占據了全球約30%的市場份額。隨著下游應用的崛起以及市場總規模的擴大,一批專注于個別垂直應用領域的優質模塊供應商開始浮現。總體來看,形成國際與國內第一梯隊引領,國內第二梯隊逐步壯大的競爭態勢。

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綜合ABI和Yole數據,目前全球無線模組市場主要被海外企業掌控,包括Telit(意大利)、Sierra Wireless(加拿大)、Gemalto(荷蘭)、U-Blox(瑞士)等,四家累計份額超過65%。國內SIMCom和移遠通信也是蜂窩通信模組領先廠商,前者2015年份額列全球第一、后者列全球第五。

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國內無線模組廠商除SIMCom和移遠通信外,還有杭州古北、廣和通、上海慶科、龍尚科技、有方科技、中興物聯、中移物聯網公司等。

國外無線模組企業的產品主做高端,如以3G/4G模組、車規級通信模組為主,因此國外企業的毛利率普遍高于30%,國內企業普遍在20%左右。品牌效應、銷售模式、客戶結構等決定了毛利率水平,國內公司凈利率水平中位數在6%~7%。

5 發展趨勢及亮點分析

5.1 通信模組將從2G向4G和LPWAN遷移

目前,存量物聯網設備使用2G無線模組為主,未來4G以及LPWAN(低功耗廣域網)NB-IoT和eMTC模組出貨量將會快速增長。

預計,2G無線模組占有率將從2015年的80%左右下降至2020年的26%,4G無線模組將從2015年的2%上升至30%,NB-IoT和eMTC預計2020年占比約36.5%。