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儀表常識

深度報告解讀NB-IoT

字體: 放大字體  縮小字體 發布日期:2020-04-30  來源:三川智慧  瀏覽次數:10101

2019年NB-IoT行業獲得了快速發展,用戶數有望較2018年提升3倍以上,預計隨著2020年基站數的大幅提升,為行業發展提供更進一步的支撐,加速技術成熟度提升,用戶數有望保持快速增長。本文將為大家分享華泰證券的深度報告《NB-IoT率先引爆,供需端齊發力》。


 


NB-IoT是萬物互聯發展的先行者



 


 

NB-IoT是物聯網核心技術


 


 

NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)是物聯網領域基于蜂窩的窄帶物聯網的新興技術,支持低功耗設備在廣域網的蜂窩數據連接,也被叫作低功耗廣域網(LPWAN) 。


 

可以預見,到未來低速率、高時延市場占據物聯網連接的60%。同時這部分市場目前大多處于空白狀態,市場空間大,應用場景豐富,是LPWAN的主要市場,而LPWAN 又可分為兩類:


 

一類是工作于未授權頻譜的LoRa、SigFox等技術;


另一類是工作于授權頻譜下,3GPP支持的2/3/4G蜂窩通信技術,如NB-IoT、eMTC等。



 

2014年 5月華為、Vodafone提出了NB M2M技術,而后 2015年5月又進化成NB-CIoT, 2015年7月,Nokia、Ericsson、Intel 提出了NB-LTE技術,隨后3GPP著手制定標準, 并在2016年7月確定標準,至此NB-IoT正式誕生。


 


 

相比此前主流的LoRa、SigFox技術,NB-IoT由運營商強力推出。LoRa WAN是由各產 業聯盟共同推動的網絡標準,提供開放式技術;Sigfox則是由法國同名公司自行開發的技 術,掌握核心網絡的建設和營運,在全球范圍內進行網絡部署。LoRa與Sigfox都具有長距離、低功耗的特點,可延長電池壽命,形成大范圍的訊息傳輸,且均使用非授權的Sub-1GHz ISM頻段,不需額外付出授權費用。NB-IoT則大有不同,使用需授權的GSM和LTE頻段,且不需重新布建網絡,只要更新軟件,就能使用現有的4G基站和相關設備。


 

NB-IoT是授權頻譜,具有通信保障和不限數據傳輸次數的核心優勢。從優勢上看, NB-IoT因為使用授權頻段,干擾較小,在通訊質量和訊息安全性擁有高度的保障;而且對比LoRa、SigFox,NB-IoT不限制傳輸數據的次數,而LoRa和Sigfox的每日傳輸次數都有限制,一天當中的傳輸時間很短,適合發揮在沒有實時通訊需求的領域。


 


 

NB-IoT較eMTC具有更低成本、更長續航時間等特點,適合無移動性應用場景。eMTC也是基于LTE演進的物聯網接入技術,與NB-IoT一樣使用的是授權頻譜,但eMTC支持高速移動可靠性和擁塞控制,較NB-IoT而言,eMTC在時延和吞吐量有較大優勢。NB-IoT追求更低的成本、更長的續航時間,比較適合對成本敏感但是終端數量較大,且無移動性的應用場景,與eMTC形成互補。


 


 

NB-IoT具有超低功耗,超低成本,超強覆蓋,超大連接特點


 


 

NB-IoT在低功耗、大連接、覆蓋廣、低流量等特點明顯。NB-IoT定義了構建物聯網專網的概念,NB-IoT的具體應用場景包括:公共事業應用場景、工業領域、農業領域、消費 領域等。其中公共事業應用場景即民生工程、智慧城市(水表、智能停車、智能路燈、煤氣管網系統、監控、環保等)通過 NB-IoT可有效降低成本,同時隨著農業領域向集約化、 高附加值化、規模化的方向發展,NB-IoT在溫度,濕度等方面可以提供低廉的監測模式, 而在消費領域中,智能家居、共享單車、遠程醫療以及智能穿戴可以通過NB-IoT來實現。


 


 

第一大特點:超低功耗。NB-IoT技術設計了三種不同的省電模式,即 PSM、DRX、以及eDRX三種模式,針對大部分物聯網設備無需隨時在線,僅在需要發送數據時連入網絡即 可,而長時間在線會增加功耗,減小終端設備的使用壽命。


 

PSM模式,PSM是3GPP R12中引入的一種獨立狀態,支持終端在空閑態持續一段 時間后進入PSM狀態,此時PA(射頻部分)停止工作,以減少射頻、信令處理等部 分功耗消耗,從而達到低功耗的目的。當終端主動發送上行數據時可接收物聯網平臺 緩存的下行數據,適合對下行數據無時延要求的業務。


DRX 模式,該模式的終端基本處于在線狀態,物聯網平臺的下行數據隨時可連接終 端設備,在一定的周期終端都會檢測是否有下行業務到達,適用于對時延有高要求的業務。


eDRX 模式是對 DRX 技術的一種擴展,是 3GPP R13 中引入的一種狀態,只有在一 定的時間窗口期,終端可接收物聯網平臺的下行數據,其余時間處于休眠狀態。由此 來看,eDRX 支持更長的尋呼周期,以達到節省功耗的目的,相比 DRX 技術適用于 對時延有更高要求的業務。



 

第二大特點:超大連接。由于物聯網設備數量眾多,且大部分設備的數據量小,對時延要求較低,NB-IoT網絡支持更多的設備同時接入,達到現有無線技術的50~100倍。當前,NB-IoT網絡單個基站可接入約5-10萬個終端設備。

NB-IoT使用15kHZ的子載波進行傳輸,調度粒度小,資源的利用率可以獲得較大幅度提升。


NB-IoT的省電技術減少了設備與基站間的通信,降低了單個設備對基站的資源使用。


NB-IoT物理層精簡了很多物理信道和信號,減少了空口令開銷。


NB-IoT可以實現終端設備能夠長期休眠,并在激活后能快速接入核心網。



 

第三大特點:超低成本。在網絡層,NB-IoT在現有LTE網絡的基礎上進行升級改造,大大降低了網絡建設與維護成本,尤其利用目前國內4G基站覆蓋率較高優勢,是運營商推行NB-IoT技術快速普及的主要驅動力。在終端方面,NB-IoT芯片專為物聯網設計,各組件要求更少,使得廠商采購成本更低。


 


 

第四大特點:超強覆蓋。通過時域重傳技術和提升功率譜密度,根據《華為 NB-IoT網絡報告》內容,相比GSM提升了20dB的MCL(傳送數據時設備和基站的天線端口之間的最大總信道損耗,MCL值越大,鏈接越強大,信號覆蓋范圍越廣),覆蓋距離達到 GSM的三倍,穿透能力相當于比 GSM 能多穿透兩堵墻。


 

時域重傳技術是指在信息傳輸過程中反復重傳相同消息,可以增強信道條件惡劣時的 傳輸可靠性,能夠提升9dB的下行增益和12dB的上行增益。


提升功率譜密度是指將180kHZ的帶寬分為12個15kHZ的子載波,并使用子載波進 行傳輸,能夠提升11dB的增益。



 

5G時代,NB-IoT將扮演更重要角色,標準化為技術成熟的關鍵指標


 


 

在物聯網時代,NB-IoT將是低功耗廣域物聯網的主要技術標準之一。標準化作為組織現代化生產的重要手段和必要條件,對于物聯網的進一步普及有著重大意義,而作為物聯網 中間樞紐的網絡層因其成熟的體系和廣泛的覆蓋面而最易實現標準化,為了更好地實現網 絡層標準化,「時代之子」NB-IoT應運而生,其意義不僅在于提出了物聯網專網的理念, 加快了物聯網的標準化進程,同時還因其可以區別不同的物聯網場景的落地。


 

NB-IoT 是物聯網海量連接的主力軍。5G業務三大場景之一就是大連接(mMTC),也是NB-IoT技術現實的方向。當前NB-IoT在R15版本能夠支持NB-IoT和NR空口共存,R16版本將支持NB-IoT接入5G核心網絡。


 

2019年7月,3GPP正式向ITU-R(國際電信聯盟)提交5G候選技術標準提案,NB-IoT技術被正式納入5G候選技術集合,作為5G的組成部分與NR聯合提交至ITU-R,根據3GPP和ITU信息顯示,預計2020年NB-IoT將正式成為ITU 5G標準,NB-IoT標準化推動物聯網發展。


 


 

目前的R14標準,NB-IoT上下行速率已經達到100Kbps以上,提升了移動性,提升到80公里每小時,可與GPRS的通訊速率相匹配,對業務連續性有了大幅提升,在固定的 表計應用場景為核心的基礎上,能更好滿足電動自行車管理、金融貸款汽車等資產跟蹤等 場景。面向未來的R15/R16標準,能夠支持的移動性更高、時延更低,使得NB-IoT行業全面替換現在的2G物聯網成為趨勢。


 


 


Why NB-IoT?

運營商成為主要助推力量



 

5G時代,運營商尋求新增長點,NB-IoT是排頭兵


 


 

運營商整體營收和凈利潤增速下降。雖然運營商用戶流量逐月大幅增長,但單價下降較快,導致三大運營商2019H1營業收入增速均有所下降,2019 H1中國移動、中國電信和中國聯通營收分別為-0.61%、-1.32%和-2.78%;從凈利潤情況看,除中國聯通受到混改紅利影響2018年凈利潤大幅提升,中國移動和中國電信凈利潤增速均有所下降,中國移動2019H1首次出現凈利潤下滑。


 


 

5G將為運營商帶來To B增量業務。2018經濟工作會議提出2019年重點工作任務,其中特別指出加快5G商用步伐,加強人工智能、工業互聯網、物聯網等新型基礎設施建設。三大運營商積極響應國家號召,加快5G建設,努力拓展新的業務增長點,推進5G戰略部署,從2C端業務逐步轉向To B。5G應用場景下的物聯網、車聯網、工業互聯網等方向,結合大數據和人工智能技術的發展,有望成為運營商拓展To B業務的增長點, 助力營業收入進一步提升。


 


 

To B業務具有連接、網絡切片以及解決方案等多元化商業模式。在5G時代,運營商在To B增量場景的推動下將迎來新的商業模式,有別于To C業務「管道化」的角色。

第一方面,5G帶來大規模連接,對應連接設備和模組等收費;


第二方面,5G時代運營商可根 據網絡切片服務實現對垂直行業用戶收費;


第三方面,運營商可依托5G網絡服務提供商 的角色優勢,為客戶提供連接+平臺的一體化解決方案。



 


 

5G三大場景中的海量機器通信(mMTC)、超高可靠低時延通信(uRLLC)均和物聯網相關。其中mMTC將隨著 NB-IoT、eMTC技術率先成熟,以及不涉及新空口技術等優勢,會作為運營商5G優先發展的應用場景。我國從 2017年開始規模部署NB-IoT,是運營商開拓物聯網業務的排頭兵。


 


 

基站建設是行業普及的前提,是 NB-IoT 發揮性能的首要因素


 


 

從我國三大運營商NB-IoT建設情況來看,中國移動「139 開放合作計劃」中提到中國移動目前已經實現全國346個主要城市城區NB-IoT連續覆蓋,并將在2020年進一步加強NB網絡覆蓋;第十屆天翼智能生態產業高峰論壇內容顯示,中國電信已經全網建設超過40萬個NB-IoT基站,是目前全球最大的 NB 商用網絡;根據中國聯通官網資訊顯示,中國聯通已經在全國數十個城市開通NB-IoT試商用,全國已有超過300多個城市具備快速接入物聯網的能力。


 

預計2020年三大運營商NB-IoT基站規模將達150萬,較2019年的90萬增長明顯。根據中國信通院無線電中心副主任潘峰在2019年NB-IoT千行百業「億」啟航生態峰會上表示, 2019國內三大運營商NB-IoT基站數已達到90萬,根據2017年6月6日,工信部辦公廳正式下發《關于全面推進移動物聯網(NB-IoT)建設發展的通知》顯示,計劃2020年我國NB-IoT基站規模將達到150萬個,實現對于全國的普遍覆蓋以及深度覆蓋。


 


 

從技術角度出發,NB-IoT較GSM提升了20dB的MCL,而MCL=終端最大發射功率基站接收靈敏度,NB-IoT的特點包括超強覆蓋和超低功耗,從而可以看到,基站覆蓋密 度將影響終端功耗和MCL的最終結果,是NB-IoT實現滲透率提升和性能最優的前提條件。隨著2020年運營商NB-IoT基站商用數量的大幅提升,將大幅推動行業發展。


 


NB-IoT為運營商高收益業務

推動終端用戶滲透率提升



 

在資費方面,三家運營商NB-IoT業務的標準資費大體相當,根據在網時長、項目規模都會給予一定折扣,我們預計短期內不會出現運營商的價格戰,各家在定價策略上略有不同。


 


 

從運營商資費價格來看,普遍價格為20元/戶/年,并會根據用戶的在網時長和項目規模等 給予一定的折扣,不斷的套餐價格的優化,有助于推動終端用戶滲透率的提升。


 

經過前文的介紹,NB-IoT在網絡層投入和維護的成本較低,可以在現有LTE網絡的基礎上進行升級改造,且國內4G基站覆蓋率較高。故而對于運營商而言,NB-IoT由于在搭載4G網絡基礎上,相當于高利潤率業務。根據2017年6月工信部《關于全面推進移動物聯網(NB-IoT)建設發展的通知》顯示,計劃2020年總連接數超過6億,未來將為三大運營商帶來120億年收入規模,且利潤率較高。



芯片性能進一步優化

模組價格逼近2G水平



 

芯片主導者華為,再度加碼。華為中國區IoT業務部部長張海在2019年5月17日舉辦的「2019 年世界電信和信息社會日大會」上表示,早在2016年,華為就推出了基于3GPP R13標準的第一款NB-IoT商用芯片組Boudica 120;在2018年,華為推出了基于3GPP R14標準的完整的NB-IoT芯片組Boudica 150,相比此前的芯片組的功能更強、功耗更低。在2020年,華為計劃推出基于3GPP R14/15標準的更先進的Boudica 200,實現更好的移動性能、更短的時延和更低的功耗,真正實現萬物互聯成本大幅降低。


 

2020年,華為研發Boudica 200支撐十億級NB-IoT連接。根據華為2019年NB-IoT千行百業「億」啟航生態峰會上表示,目前華為NB-IoT芯片在國內市場市占率超過90%,可謂行業技術風向標,我們認為其在芯片投資的進一步加碼,將加速行業技術成熟度的提升, 加快提升用戶連接數。


 

從通信模組價格走勢來看,僅在2017-2019年間,通信模組價格就從20美金降到5美金。在行業發展早期,運營商相繼發布通信模組補貼政策,2017年 10月中國電信開啟「宇宙級第一標」,給出了30元/塊的優厚補貼,使得補貼后模組價格低至36元/塊;隨后,2017年11月,中國移動在全球合作伙伴大會上公布了NB-IoT 10億元補貼模組計劃,單個模組補貼金額為46~29元,直接帶動模組出貨量快速提升。


 

根據2019年中國NB-IoT產業發展大會上中國NB-IoT產業聯盟秘書長解運洲表示,預計2020年NB模組價格進一步降至3美金,與2G模組持平,更低的使用成本讓NB-IoT行業應用進入快速發展期。由于運營商在NB-IoT行業發展初期給予大力補貼,使得終端用戶的滲透率加速提升。


 

我們認為2019年NB-IoT行業獲得了快速發展,用戶數有望較2018年提升3倍以上,預計隨著2020年基站數的大幅提升,為行業發展提供更進一步的支撐,加速技術成熟度提升,用戶數有望保持快速增長。


 


2G退網加速,

NB-IoT站上舞臺



 

工信部于2019年6月份發布通知,允許運營商在已分配的GSM或FDD方式的IMT系統頻段上,選擇帶內工作模式、保護帶工作模式、獨立工作模式部署 NB-IoT。


 


 

獨立部署(Stand alone operation)簡稱ST,不依賴于LTE,與LTE可以完全解耦,適合用于重耕GSM頻段,GSM的信道帶寬為200KHz,剛好為NB-IoT 180KHz帶寬辟出空間,且兩邊還有 10KHz 的保護間隔。


保護帶部署(Guard band operation)簡稱GB,可以不占用LTE 資源,利用LTE邊緣保護頻帶中未使用的180KHz帶寬的資源塊。


帶內部署(In-band operation)簡稱IB,可實現占用LTE的1個PRB資源,利用LTE載波中間的任何資源塊。


但相比之下獨立部署的模式,在頻譜上NB-IoT獨占,不存在與現有系統共存問題,且具有容量最優、滿足覆蓋要求、滿足能耗目標、時延要求等優勢。故而2G退網進度提速 有利于NB-IoT的部署進展,以及實現最優性能。


 

2G網絡的騰退和運營商低頻重耕計劃上來看,中國移動騰退15M頻譜資源,獲得40M頻譜資源。中國電信騰退20M頻譜資源,獲得5M的1880~1885MHz頻段資源。中國聯通騰退20M頻譜資源,獲得10M低頻900MHz資源。預計2G退網以及900M頻譜重耕為三大運營商共同推進NB-IoT物聯網業務發展,提供了網絡部署基礎。


 

根據三大運營商官方信息,從進度上來看,中國聯通和中國電信計劃在2019年內完成騰退計劃,中國移動正在推進用在2G網絡的10M頻段的騰退工作,計劃在2019年12月前完成30%~40%省份,到2020年5月全部騰退。


 



力克LoRa,

海外運營商加碼NB-IoT



 

海外運營商自LoRa后推廣NB-IoT的邏輯:


 

第一,LoRa是NB-IoT未成熟前海外運營商 的權宜之計;


第二,現階段NB-IoT優勢凸顯,市場空間更大,利潤空間打開;


第三,NB-IoT授權頻譜是朝5G技術演進的最佳解決方案。


在經過了「非授權頻譜技術是唯一選擇」的市場初期之后,早期采用非授權LoRa技術的運營商都在逐步轉移到授權頻譜技術的推廣上來,未來NB-IoT 網絡將在運營商級的低功 耗廣域網絡市場中占據主導地位。


 

前期LoRa是海外運營商的權宜之計:因海外通信業監管體制、產業基礎等原因,在NB-IoT核心標準制定之前,對于海外運營商來說,非授權頻譜技術是唯一選擇。此外,在NB-IoT商用之前,先將LoRa作為試點,在一定程度上先解決部分用戶「低功耗、遠程傳輸、小數據量」的物聯通信需求,搶占初期紅利市場,同時也進一步明確了市場對于低功耗廣域 網絡的需求。


 

海外運營商NB-IoT網絡部署勢如破竹:截至2019年9月底,據全球移動供應商協會GSMA統計,全球已有55個國家的101個運營商發布了NB-IoT網絡商用,其中40個國家已經實現全網覆蓋。自2014年提出NB-IoT概念起,經過5年的技術發展與商業模式 的探索,NB-IoT連接數已達到6000萬,NB-IoT已到達產業穩步爬升的拐點。


 


 

NB-IoT 是目前全球主流運營商支持的標準技術。全球范圍內,自2017年以來,主流運營商對NB-IoT部署不斷加碼。其中歐亞市場開始較早,美國主要運營商對NB-IoT先持觀望 態度,隨后于2018 年,NB-IoT憑借技術和產業優勢在美國成功翻盤,美國市場成為四家主要運營商(AT&T、Sprint、Verizon、T-Mobile)新的角逐場。NB-IoT的領軍運營商沃達豐發揮全球管道優勢,與華為等合作伙伴共同開發公共事業、醫療、智慧城市等行業。


 

據GSMA統計的數據, 截止2020年1月,全球已有127張基于NB-IoT或LTE-M的商業網絡,比2018年12月IoT Analytics統計的83張網絡多出53%。其中92張是NB-IoT網絡,35張是LTE-M網絡。


 


 

供給端強勢改革為4G釋放更多的頻譜:從國外運營商來看,美國、澳大利亞、泰國等20多個國家的運營商早在4G時代就關閉了2G網絡。比如,Verizon在2019年實現2G全面退網,AT&T于2017年1月1日正式關閉2G網絡、停止2G運營及服務,并把這些頻譜在4G網絡上重新利用。


 

受運營商明確2G退網計劃的影響,需求方只能選擇4G網絡作為物聯網基礎設施。其中, 基于4G網絡的VoLTE取代2G的語音通話,NB-IoT/eMTC取代2G的物聯網功能。NB-IoT 是在 LTE 的基礎上簡化而來,旨在提升運營商的頻譜利用率,只需要利用一些邊緣頻譜, 即可提供物聯網服務。


 


應用場景相繼引爆,

需求端發力



 

NB-IoT正在智慧城市、智慧醫療、智能家居、智能交通、智慧農業、智慧安防等方面發 揮越來越重要的作用,支撐行業應用的融合發展,需求端迎來持續上升期。


 

NB-IoT進入發展加速期。根據5G+物聯產業高峰論壇內容,截至2019年 11 月,NB-IoT水、氣表均突破 1000 萬,智慧消防超過 400 萬,市政設施超過 200 萬,智慧停車超過100萬。NB-IoT 已經成為實現智慧城市的基礎技術。


 

智能表計進入發展快車道


 

智慧水務和智慧燃氣是智慧城市建設的重要組成部分。基于感知層采集的數據,結合云計 算、人工智能、邊緣計算等技術開發各類應用系統,遠程抄表作為水務/燃氣應用的基礎 業務,近兩年在政策和 NB-IoT 等物聯網新技術的推動下,為應用規模增速最快的業務。從 A 股相關公司已披露 2019 業績預告驗證行業景氣度持續向上,三川智慧全年業績同比 增長 85%-115%,新天科技同比增長 60%-90%。


 

表計行業具有規模化、同質化終端的特征,容易形成供需雙方共同發力,推動行業快速發展。在 NB-IoT 行業推廣初期,為了形成規模化的示范,供給方需要在短時間內尋找規模 化、批量終端,并促成終端接入網絡,表計類行業具備相應特點。另一方面,對于水務和 燃氣行業痛點亟待解決,物聯網遠程抄表和控制技術為最優方案。由此,供需雙方共同發 力,是推動兩大 NB-IoT 場景率先實現千萬級連接規模的核心原因。


 

采用物聯網技術將有效解決行業痛點問題。對于燃氣行業來說,供銷差、傳統智能抄表技 術成功率低、故障定位難以及安全管理難度大等是行業痛點,對于水務行業來說,漏損問 題是最大的行業痛點,另外還涉及管網運營效率提升、設備維護以及數據安全等問題。通 過物聯網智能終端進行全面感知,基于可靠、穩定的智能抄表方案為企業降本增效,同時 物聯網與大數據結合可提高精細化管理,另外,還可以提升管網的安全性。


 

當前仍處于滲透率較低水平,NB-IoT 表滲透率均不足 8%。已知 2019 年 11 月 NB-IoT 智 能燃氣表為 1100 萬,NB-IoT 水表連接數為 1000 萬。根據中億物聯網和《NB-IoT 智慧燃氣表白皮書(2018)》 數據顯示,目前我國存量民用燃氣表為 1.5 億臺,智能燃氣表(IC 卡表、2G 表和 NB-IoT 表)滲透率約為 30-40%,按照 40%計算,則 NB-IoT 燃氣表占智 能燃氣表的滲透率為 18.3%,NB-IoT 燃氣表滲透率僅為 7.3%。根據中國移動發布的 《NB-IoT 智能水表解決方案白皮書》顯示,目前我國水表存量約為 3.5 億,而智能水表(( IC 卡表、2G 表和 NB-IoT 表)的滲透率約為 20-30%,按照滲透率 30%計算,則 NB-IoT 水 表占智能水表的滲透率為 9.5%,占總水表滲透率約為 2.9%。


 

測算 NB-IoT 智能燃氣表和水表 2020 年的新增需求:


 

NB-IoT燃氣表方面,根據儀表網數據顯示,2018 年 NB-IoT 智能燃氣表全國銷量僅為 80 萬,參考 2019 年 11 月底 NB-IoT 燃氣表連接數超過 1100 萬,2017-2018 年總銷量為 90 萬,則 2019 年前 11 個月的銷量為 1010 萬,月均銷量超過 90 萬,我們預計 2019 年全 年銷量大幅增長至 1100 萬。考慮到 2G 退網加速,我們預計未來 2G 燃氣表需求基本被 NB-IoT 表取代,根據物聯網研究機構 IoT Analytics 于 2020年 1月最新發布的《2020-2025 年 LPWAN 市場報告》顯示,目前 LPWAN 市場正以超過 100%的速度增長。根據前文描 述 NB-IoT 是 LPWAN 核心技術,智能表計應用場景是發展較為迅速的行業,則我們預計 2020 年 NB-IoT 燃氣表需求量增速將為 100%,新增需求量達到 2200 萬。從而,2020 年 NB-IoT 燃氣表存量接近 3400 萬,而仍有 1.16 億燃氣表替換需求


 

根據 2016-2018 年智能燃氣表需求增速均為 20%左右,我們假設 2019-2020 年智能燃氣 表行業需求增速仍為 20%,則 2019-2020 年 NB-IoT 燃氣表新增需求仍僅占全年整體智能燃氣表需求量的 27.76%和 46.27%,仍有較大提升空間,我們判斷 2021 年仍將保持高速增長態勢


 

NB-IoT水表方面,根據表計網數據顯示,預計 2020 年智能水表需求量約為 3387 萬,目 前智能水表主要分為 NB-IoT、LoRa 和 2G 三種技術,前文論述中提到,NB-IoT 技術較 LoRa的優勢和認可度,以及2G退網進程加速,我們判斷未來將以NB-IoT作為主流產品, 滲透率有望快速提升。考慮到目前水表類上市公司 2019 年業績預告,受益于 NB-IoT 水 表銷量提升,三川智慧 2019 年業績同比增長 85%-115%,新天科技同比增長 60%-90%, 我們預計 NB-IoT 水表新增需求處于加速上升期,有望同燃氣表齊頭并進。參考 2020 年 NB-IoT 燃氣表需求量占智能燃氣表比重約為 46.27%,我們假設 2020 年 NB-IoT 水表占 智能水表比重約為 45%,則 2020 年 NB-IoT 水表新增需求量超過 1500 萬,仍有超 3 億 水表替換需求。


 


 

行業競爭較為分散,集中度有望提升。目前全國約 100 多家燃氣表生產企業,其中智能燃 氣表生產企業約 30 多家,根據中國計量協會燃氣委員會發布的相關數據,2018 年智能燃 氣表市場規模為 66.77 億元。通過統計行業頭部公司 2018 年智能燃氣表收入情況,金卡 智能實現營業收入 9.60 億元,市占率為 14.42%,第二名的先鋒電子市占率僅為 3.32%。


 

國內從事水表行業企業超過 400 家,特別是傳統低端水表生產企業居多。領先廠商分別為 三川智慧、匯中股份、新天科技和寧波水表。從智能水表市占率情況來看,收入體量較大 的寧波水表市占率僅為 7.14%,可以看出競爭格局較為分散。


 

預計隨著物聯網表計滲透率快速提升,行業對產品性能、交付能力、技術水平等要求均將 大幅提升,行業集中度有望進一步提升。


 


 

應用場景向市政各個領域延伸


 


 

智能煙感實現報警信息多方迅速傳輸。傳統的火災探測器信號依靠消防總線傳輸,探測器 出現故障、報警信號只能傳送至消防控制室,通知對象單一,業主、網格員、微型消防站 并不知情,物業也只能在消防控制室看到報警信息,對可能發生的煙氣、燃氣報警、故障 問題,不能第一時間對報警信息進行有效處理導致損失嚴重,而利用物聯網技術可以有效 解決行業痛點問題。


 

NB-IoT 支持海量連接,傳感器實時檢測煙霧,一旦煙霧濃度超標就會通過 NB-IoT 直接發 送信息到后臺,且無需布線和取電,即插即用,安裝和上網調試簡單。同時,NB-IoT 信 號穿透力強,可覆蓋樓宇偏僻角落。2019 年 8 月,中消云物聯網研究院首席運營官許春 玉表示,目前已知 14 類應用場景的消防產品市場需求量超過 40 億。


 

智慧井蓋市場規模超千億。傳統的井蓋管理以人工巡檢為主,不能第一時間獲悉井蓋丟失 信息,井蓋丟失找不到責任人,人力維護成本高,人員監督管理難。井蓋中內嵌 NB-IoT 的智能監控設備平臺,可實時監測到井蓋開合狀態、井上路面積水、井下水位等情況,并 進行動態分析。根據尚普咨詢數據顯示,一二線城市智能井蓋市場規模約為 277 億元,全 國智能井蓋市場規模約為 1114 億元。


 


 

垃圾分類大勢所趨,智能垃圾桶構建智能環衛系統。2019 年我國垃圾分類工作已由點到 面逐步啟動,全國 46 個重點城市垃圾分類工作取得積極進展,到 2025 年,全國地級及 以上城市基本建成生活垃圾分類處理系統。隨著垃圾分類全國性開展,智能環衛系統的發 展勢在必行。一方面,基于“低功耗,廣覆蓋”以及 NB-IoT 的定位能力,市政管理部門 能合理安排環衛人員工作任務與清潔路徑,使環衛效率大大提高;及時判斷并定位區域內 垃圾桶異常情況,快速進行干預與處理;另一方面,還可自動垃圾識別讓垃圾分類更高效, 并實現有效監控。根據中國報告網數據顯示,46 個重點城市垃圾桶需求量為 3.70 億個, 337 個地級市垃圾桶需求量為 4.66 億個。


 


 


B2C 市場為 NB-IoT 提供長尾效應



 

To C 市場是 NB-IoT 行業發展更上一層樓的引爆點。不同于互聯網時代,到了 5G 和 IoT 時代,物聯網將率先在 B2B 和 B2G 創造價值和營收,隨后是 B2C 的用戶培育與體驗提 升。基于 3 年在 B2B 與 B2G 領域的歷練,現在 NB-IoT 正式開啟 B2C 急行軍模式,有望 在智能家居、大健康、金融設備等領域率先起量。


 

智能家居行業市場規模可觀,IoT 助力行業標準化、平臺化發展。行業痛點是目前的設備 多是針對消費者的單一痛點設計,連接激活率有限,技術標準很難統一。使用 NB-IoT, 可以大規模實現設備的智能化,讓廠家及時監控各種智能家電的使用狀況。其次,采用 NB-IoT 的統一標準,產業整體就具備了聯網能力和平臺化的條件。


 

根據 IDC 2019 年智能家居市場數據預測顯示,智能家居行業在美國形成亞馬遜、谷歌與 蘋果三強爭霸局面,在國內主要由小米、海爾、美的、阿里和百度五大廠商占據近半數的 市場份額。細分領域來看包括智能家電、智能影音、智能照明、家庭安防、智能連接與控 制等。根據奧維云網(AVC)發布“AIoT 時代下智能家居行業發展及趨勢報告”顯示, 預計 2020 年中國智能家居產業規模將近 4500 億元。


 


 

可穿戴領域的新興力量。NB-IoT 健康手環不同于其它可穿戴產品,佩戴者不需要隨身攜 帶手機,這為較少使用手機的老人和兒童群體提供了極大的便利。根據 IDC 監測數據, 2012-2018 年,全球可穿戴設備出貨量呈現快速增長趨勢,2018 年全球可穿戴設備出貨 量達到 1.72 億臺,同比增長 27.5%,預計 2019 年市場規模將達到 420 億美元。


 

智能門鎖發展潛力不容小覷。智能門鎖市場主要可以從家庭鎖和公寓鎖的兩個角度考慮。公寓鎖的市場推動力來源于傳統門鎖的更換成本高(換租戶即需換鎖);家庭鎖的市場主 要考慮個人需求和偏好,隨著個人消費水平提高以及攜帶鑰匙帶來的諸多問題,我們看好 家庭鎖的市場需求。


 

根據中國產業信息網數據顯示,中國智能門鎖市場滲透率偏低,2019 年僅為 12%,且近 年來有逐年上升的趨勢,預計 2020 年有望達到 20%,未來智能門鎖市場發展潛力不容小 覷。根據華為中國區 IoT 業務部部長張海預測,2019 年智能鎖銷量預計達到 3000 萬只, 家庭需求量 2400 萬只,旅館及民宿 70 萬只,長租公寓 500 萬只,辦公樓 50 萬只。

 
 
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