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物联网无线模组产业趋势和策略
摘 要：无线模组是物联网终端设备能够联网定位的关键元部件,未来几年无线模组的需求量将随着物联网的连接数爆发呈几何式增长.本文通过调查研究通信模组的产业链上下游,通信模组自身的产业链,以及国内外主要模组厂商发展现状,分析出无线模组产业未来的发展趋势,为模组厂商的发展方向提供了一定的思路和对策.
关键词：无线模组；产业链；发展现状；发展趋势
1 引言
无线模组是各类智能终端得以接入物联网的信息入口,也是物体能定位的关键元部件.通常情况下,每增加一个物联网连接数,将增加1～2 个无线模组.据IDC预测,2020 年我国物联网连接数将达到35 亿,全球物联网连接数将达到281 亿,未来几年物联网的发展将带动无线模组的需求呈爆发性增长.但是,随着无线模组产品竞争同质化日趋严重,传统无线模组企业利润被严重压缩,如果不积极寻求转型,量小的模组企业将没有生存发展空间,提供综合解决方案和布局物联网平台是未来无线模组企业的发展方向.
2 无线模组及其产业链
（1）无线模组的定义及架构.无线模组是物联网智能终端得以联网和定位的载体.它的架构主要包括天线接口、主功能模块和功能接口3 个部分.主功能模块包括基带处理器、射频模块、电源管理模块、GNSS（或GPS）模块和内存.其中基带处理器负责基带信号处理和协议处理,为基带编解码、语音解码等；射频模块负责接收和发送信号以及射频收发、频率合成、功率放大等；电源管理模块主要负责分配电源；具有定位功能的模组需要加上GNSS（或GPS）模块进行定位；内存则负责存储信息.天线接口最多包含主集、分集和GPS3 个接口,用来为终端提供射频天线.功能接口主要为终端主板提供各种信号输入输出,包括电源接口、USB接口、状态指示、音频等.
（2）无线模组的分类.无线模组按照可联网和能定位的两种功能分为通信模组和定位模组,通信模组按照不同通信技术分为蜂窝类和非蜂窝类通信模组,定位模组则主要是卫星定位（GNSS）和模组.蜂窝类通信模组按照不同技术又细分为2/3/4/5G 模组和LPWAN的NB-IOT、e-MTC模组,非蜂窝类通信模组又细分为Wi-Fi、蓝牙、ZigBee 以及LPWAN中的LoRa 和Sigfox 模组.一般来说4G模组是指能接入运营商4G网络的模组,NB-IOT 模组是指能接入NB-IoT 网络的模组等等,不同通信模组的技术指标对比如表1 所示.2G模组主要应用于对数据需求量不高的共享单车等领域,3G 模组主要应用于POS 机等移动支付领域,4G模组主要应用于对速率要求较高的车载领域和视频监控领域,LPWAN模组在功耗要求较低的抄表领域应用较多,Wi-Fi、蓝牙、ZigBee 传输距离较短,多用于医疗、智能家居等消费领域.
（3）无线模组在物联网产业链中的地位.无线模组在物联网产业链中处于感知层和网络层中间,所有物联网终端产生的数据都需要通过无线模组传送至网络层,再通过云平台对设备进行远程管理,同时经过数据分析对各类应用场景进行管理.无线通信模组与物联网终端设备是一一对应关系,属于底层硬件环节,具备不可替代性.
（4）无线模组自身的产业链.无线模组的产业链上游是基带芯片、射频芯片、存储芯片、电容、电阻等元器件,标准化程度较高.上游的基带芯片占到原材料成本的50%以上,基带芯片技术壁垒高,产业集中度高,主要供应商有英特尔、高通、联发科、海思、锐迪科等.无线通信模组产业链下游是分散在各细分领域的终端设备,不同种类的终端设备对数据的传输量、传输时间需求不同,比如表计类只需要很少的传输数据,传输频率要求也比较低；而智能网联汽车就对数据量要求很大,并且对数据的实时性要求也很高.无线模组在产业链中的价值就是将上游芯片、电容等元器件集成在一起,增加软件设计的同时再融合多种通信制式,以满足不同终端设备在不同应用场景下的需求.无线模组的硬件设计集成及化软件开发是其产业链价值所在.
3 无线模组产业发展现状
目前国内外知名的无线模组厂商主要有：加拿大的SierraWireless、意大利的Telit、瑞士的U-blox、荷兰的Gemalto、中国的芯讯通、移远、有方科技、龙尚科技、广和通、高新兴、美格智能等.这些无线模组厂商从上游供应商手中采购芯片等原材料,自己设计模组产品并销售,厂商可以选择自己建厂制造产品,也可以采用第三方工厂代工.
（1）国外知名模组厂商发展现状.加拿大的SierraWireless 是世界第一个蜂窝模组供应商,拥有模组全线产品生产能力,在用户价值和市场定位方面保持领先.荷兰的Gemalto 是10 年前由全球最大的两家智能卡厂商Axalto 和Gemplus 合并成立,是数字安全领域的全球领先企业,2017 年底被Thales 收购,未来将更有力的为市场提供全面的物联网解决方案.意大利的Telit 是全球领先的M2M无线通信产品和解决方案厂商,其无线通信模块产品被广泛的应用在跟踪、工业自动化、安防及遥感勘测等行业市场.
（2）国内知名模组厂商发展现状.国内模组厂商呈现规模效应,量增长较快.图1 为国内主要模组厂商2016 年和2017 年营业收入,可以看出2017 年大部分厂商营业收入增长幅度较大,特别是芯讯通、移远受益于共享单车的崛起,量猛增,两家分别为ofo、摩拜单车提供模组产品.一般来说,模组产品的毛利率在20%~30%之间,图2 为国内主要模组厂商2016 年和2017 年净利润,通过和图1 比对计算发现,模组企业净利润普遍不超过10%,利润较低.
芯讯通的主营业务为M2M无线通信模组的研发及解决方案供应业务,产品类别主要是2G、3G、4G通信模组及GNSS定位模组产品.2017 年芯讯通模组量达到3800 万,继续位居全球第一,并和另外三大国际知名模组厂商SierraWireless、Gemalto、Telit 共同占据全球蜂窝物联网模组量的63%.芯讯通模组虽然量位于全球第一,其营业额（约13.5 亿元人民币）却远低于另外三大国外模组厂商,主要原因是占芯讯通量主要部分的2G模组利润较低.下一步,芯讯通将积极布局车联网、智慧城市等物联网高端市场以及下一代5G网络技术研究.
移远的主营业务为M2M 模块产品,主要包括G/GPRS 系列、UMTS/HSPA(+ ) 系列、LTE 系列、GNSS系列等.移远在2017 年模组量达到3000 万片,营业收入16 亿,主要在POS机、表计和车载市场占有率较高,分别能达到30%以上,国外营业额占比达到1/3,公司目前在筹划上市.
有方科技公司主要产品为物联网无线通信模组、物联网无线通信解决方案和物联网无线通信终端.公司产品已销往全球40 多个国家和地区,模块在网容量超过3500 万台.GPRS 模块和4G全网通模块市场占有率持续领先.2010 年至今,公司在中国电力行业市场和中国铁塔基站监控市场连续多年市场占有率持续保持第一.经过公司多年深耕,在该领域已经积累很多智能电表公司作为优质客户资源.2017 年智能电网领域收入达到总收入的71%,势头迅猛,公司还持续开发智能车载、无线POS 机、安防等应用领域.未来,公司产品将主要倾向于附加值较高的4G及NB-IoT 模组.
广和通主要从事无线通信模块及其应用行业的通信解决方案的设计、研发与销售服务,主要产品包括2G、3G、4G、NB-IOT 技术的无线通信模组以及基于其行业应用的通信解决方案,通过集成到各类物联网和移动物联网设备使其实现数据的互联互通和智能化,产品主要应用于车联网、智能电网、移动支付、移动互联网等领域.广和通是保险车联网系统的先行者.2016 年,公司模组量854 万,2017 年模组量926 万.面对新的竞争形势,公司一方面加大海外市场拓展,一方面加大对LPWAN通讯模组及SOC 智能通信模组的研发投入.
中兴物联总体的战略思路为“模组+行业应用”的思路,目前公司成了一个子公司高新兴物联,专业负责各类模组产品的研发与销售,而中兴物联网的车联网以及其他应用则单独运营.车联网是公司非常重视的应用领域,公司的模组产品也有针对车规级应用研发了多款产品,在国内外市场都有比较广泛的应用.中兴物联在2017 年下半年独家中标中国电信首次NB-IOT 约50 万片模组项目,将进一步奠定公司在NB-IOT 模组厂家中的地位.农业/畜牧业是公司目前着力拓展的另外一个领域,目前公司在农业养鸡、养牛等领域有比较多的应用案例.
龙尚科技是国内领先的无线通信模组厂商,提供2G、3G、4G、NB-IOT 通信模组,在国内最早推出了NB-IOT、eMTC和GPRS三模模块,在4G以及NB-IOT领域具有一定优势.2017 年龙尚模组量500 多万片,主要以4G模组为主,市场占有率7%~8%,其产品主要应用于安防、工业、车载、可穿戴等方面,海康威视等是其主要客户.
移柯公司是一家行业领先的G/GPRS、WCDMA/LTE、NB-IOT、GPS/GNSS 模组供应商,致力于提供智能和非智能无线模组产品和解决方案.公司的物联网移动通信产品主要应用在智慧能源、智慧交通和智慧城市领域,相关行业的应用方案较为成熟.公司还不断在智能支付、车载、充电桩、共享类产品等更多新兴行业拓展市场.拥有联发科和高通的License,拥有基于芯片的开发能力,还将大力开拓海外市场.
利尔达是一家提供物联网系统、智能产品解决方案以及传感和无线通讯模组的企业.公司与中国电信、杭州移动等公司签署战略协议,加强了在物联网和NB-IOT 领域的深度合作,共同推进NB-IOT 应用和推广,促进LPWAN市场的发展.利尔达的模组产品入围了中国电信的物联网补贴范围,其研发的应用于电表领域的无线通信Lora 915M标准模组,通过了FCC/CE（进入美国及欧洲市场的强制性认证标准）.
美格智能核心业务是物联网智能终端、无线通信模组以及智能硬件的研发生产销售等.公司的智能终端、模组产品和无线数据解决方案已经在移动支付、车联网、安防、工业路由、消费类电子、智能抄表等领域形成大规模应用.公司早在2012 年就率先与高通签署专利授权协议,成为国内首批基于4G/LTE核心模块进行全方位产品和技术开发的企业之一.公司积极布局智能4G模块、更高塑料的LTE-A的数传模块以及5G相关核心技术的研究等.2017 年公司营业额6.42 亿,其中一半以上来自物联网相关业务.目前美格智能的战略重心倾向于物联网行业的产品与方案开发.从业绩也可以看出,虽然公司目前最大的业务还是精密组件,但是4G行业应用业务无论是业绩增长率还是毛利率都远高于传统业务.美格智能目前正在上海注册众舸子公司,未来所有的物联网业务都将分割到这个子公司.
中移物联设计生产物联网专用模组和芯片,打造车联网、智能家居、智能穿戴等特色产品,公司的模组板块主要分为代理和自主研发两个部分,自主研发主要以2G模组为主,该模组可以内置物联网卡,具有缩小模组体积、降低功耗等优势,适合开发能力强的终端厂商批量生产产品.公司在水表、燃气表领域市场占有率达到70%左右,在视频监控等领域也有一定市场占有率.
综上,现阶段国内外模组产业竞争同质化严重,各大模组厂商几乎均具有全线产品研发能力,应用领域方面目前虽各有侧重,但也均向全领域方向发力,特别是市场潜力巨大的安防、车载、可穿戴等市场,国内模组企业也在深耕国内市场的同时大力开拓国外市场.
4 无线模组产业发展趋势与策略
未来,单靠研发生产无线模组的单一业务将使中小模组厂商难以为继,中小无线模组厂商将进一步被兼并重组,大公司通过兼并模组企业实现其产业链全部局,模组厂商通过被兼并实现自身更高效率的管理和进一步提升的研发能力.比如：2017 年9 月,日海通讯以5.18 亿元收购芯讯通所有股权,同时以1.23 亿元收购了龙尚科技68.09%的股份.中兴物联于2017 年被高新兴收购84.07%的股权.高新兴通过并购中兴物联和超高频RFID 专项连接公司,实现物联网纵向一体化战略布局,在物联网产业链布局上,目前已形成从底层数据收集层（收购中兴智联）,到网络连接层（收购中兴物联）,再到平台（自主研发高云平台）和行业应用层（收购创联电子）的全布局.Gemalto 在2017 年底被Thales收购.
此外,为了增加客户粘度,所有的模组厂商都会将化解决方案作为公司重要盈利模式,只有通过为客户解决方案,才能够实现方案和产品的绑定,增加客户的回购率的同时还可以增加盈利.按照本文的第三部分,我们调查的大部分模组厂商目前已经都能够提供化解决方案.
最后,随着物联网连接数增长到一定的规模,增速势必会放缓,单靠卖模组的盈利空间将被严重压缩,延伸提供云平台将成为无线模组厂商的发展方向.物联网云平台是网络架构和产业链中的关键环节,提前局部云平台已经在很多大模组厂商达成了共识.比如,SierraWireless 已经布局了AirVantage 设备管理和应用开发云平台；Telit 已经布局了DeviceWISE 远程设备管理、安全云存储平台；日海控股美国艾拉AEP云平台；高新兴自主研发高云平台；中移物联布局Onenet平台.
发展趋势论文范文结:
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