蜂窝通信模板行业技术水平技术特点及行业特征分析

1、物联网传输技术概述

物联网设备的无线网络连接方式有广域和局域两种。

（1）广域网连接方式

在广域连接方面，更多是借助电信运营商提供的蜂窝网络连接，如2G、3G、4G等，在交通、物流、工业、能源等各行业终端被广泛采用。低功耗广域物联网技术是近年国际上一种革命性的物联网接入技术，具有远距离、低功耗、低运维成本等特点，LPWA真正实现了大区域物联网低成本全覆盖，包括授权频段的NB-IoT、eMTC，以及非授权频段的LoRa、SigFox等。

根据网络传输速率以及实时性的不同要求，可以将无线传输技术分为高速率、中速率和低速率。高速率主要使用3G、4G技术，如监控摄像头、车载导航等，要求数据的实时传输；中速率主要使用GPRS技术，如车辆追踪等，对大量数据的传输要求不高；低速率有着丰富多样的应用场景，占据全部物联网连接数的60%。

2G技术包括GSM/GPRS，GPRS利用GSM网络中未使用的TDMA信道，提供中速的数据传递。GPRS突破了GSM网只能提供电路交换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换，改造的投入较低，用户数据速率较快，使得数据的连接和传输更加便捷。

3G技术是支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音（通话）及数据信息（电子邮件、即时通信等）。3G的代表特征是提供高速数据业务，速率能达几百kbps以上。3G规范是由ITU所制定的IMT-2000规范的发展结果。目前3G存在四种标准：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA和WiMAX。

4G技术可称为宽带接入和分布网络，它包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和交互式广播网络。比3G技术拥有更多功能，4G技术可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务，可以在任何地方用宽带接入互联网（包括卫星通信和平流层通信），能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此外，第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统，是宽带接入IP系统。

5G技术是4G部署后移动电信标准的下一个阶段。5G将利用并扩展以往面向移动技术的研发与资本投入，推动移动技术成为一个普及、低时延和适应性的平台，能够满足未来的使用需求。5G关键能力比以前几代移动通信更加丰富，用户体验速率、连接数密度、端到端时延、峰值速率和移动性等都将成为5G的关键性能指标。

LPWA技术，可被分为授权频段的广域网技术及非授权频段的广域网技术两类，低功耗广域网络专为低带宽、低功耗、远距离、大量连接的物联网应用而设计。不同的LPWA技术在接入网络、部署方式、技术特点、功耗性能及服务模式上都有所差异。授权频段的广域网技术包括核心标准协议被3GPP通过的NB-IoT以及由LTE技术演进而来的eMTC；非授权频段广域网技术包括SigFox、LoRa等。

（2）局域连接方式

局域连接方式主要为WiFi、蓝牙、Zigbee等，这是智能家居、穿戴设备、智能硬件等终端采用的流行网络技术。

2、蜂窝通信行业技术特点

（1）蜂窝通信技术逐渐成为物联网通信传输的主要载体

蜂窝通信网络具有覆盖范围广的特点，且较少受到天气、地形、设备间物理距离等因素的限制，契合了物联网“无处不在”的发展目标，逐渐成为物联网的重要载体。

近年来我国蜂窝通信技术和移动网络建设获得了长足发展，全球规模最大的蜂窝通信网络已基本建成，3G和4G应用技术已经比较成熟，具有网络频谱宽、覆盖范围广、信号质量好、传输速率高、兼容性平滑的特点，且较少受到天气、地形等外部因素干扰，相比于有线通信来说，蜂窝通信更加适合物联网对数据传输的要求，因此将成为物联网数据传输的主要载体。

（2）4G平台快速增长

工信部数据显示，截至2017年12月底，我国4G用户总量达到10.06亿。2017年，三大运营商着力完善4G网络覆盖深度，全年净增移动通信基站59.3万个，总数达619万个，是2012年的3倍，其中4G基站净增65.2万个，总数达到328万个。目前，4G平台快速增长，特别是在车载运输和无线支付领域的不断普及应用，2G平台由于技术成熟，基础设施完善，在智慧能源、无线支付、智慧安防等行业领域仍广泛应用，但占网络比重下降明显。

（3）低功耗广域网技术商用，5G与物联网垂直行业应用深度融合

低功耗广域网技术商业化应用步伐加快，物联网正经历从硬件等基础设备向软件平台和垂直行业应用升级。NB-IoT是物联网领域的新兴技术，因能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。MachinaResearch咨询报告显示，现在大量的物与物连接，是通过蓝牙、wifi等短距通讯技术承载的，真正承载在蜂窝网络上物与物的连接只占到连接总数的6%。

这意味着，NB-IoT进入商业化运营，瓶颈的突破可能带动相关产业快速增长。根据2017世界移动大会相关数据，2020年中国5G将实现商业化推广，2025年中国5G用户数量有望达到亿级规模。中国移动正在加快推动5G发展。2017年中国移动在已在多个试点城市开展5G系统外场试验，2018年开始规模试验，到2019年实现预商用，到2020年实现规模商用。网络运营商将加强联合攻关和创新，进一步强化5G等关键技术研究和标准引领工作，打造一批可落地、可推广的5G跨行业创新应用。目前蜂窝通信技术发展正处于新一轮技术与产业变革的时期，一方面传统的蜂窝通信应用模块正在发生巨大变革，电信设备的通用化、小型化、虚拟化、分布化成为未来发展主流，给传统电信技术带来巨大冲击;另一方面5G通信体系架构也面临着潜在的革命性改变，未来5到10年蜂窝通信技术势必进入一个更加快速发展的时期。

（4）无线支付、智慧能源、智慧城市等新兴市场崛起

物联网的大力发展，以及蜂窝通信网络的逐步完善，让远距离通信成为物联网产业中的一个重要技术领域。从手机和移动宽带延伸而来的蜂窝通信模块得到了企业的大力重视与推广，并广泛应用到了短距离通信（WiFi、蓝牙、ZigBee）所难以覆盖到的无线支付、智慧能源、智慧城市、智能安防等领域。随着未来应用场景的复杂化，远距离通信模块与短距离通信有望结合，目前已经有厂商在针对不同应用积极推出完整的解决方案。通信、物联、射频模块厂商不断加快在无线支付、智慧能源和智慧城市等市场的业务布局，新兴市场的快速发展将推动蜂窝通信模块市场规模的扩大。

（5）智能化、低功耗、小型化、集成化成为模块发展趋势

蜂窝通信模块的技术发展趋势之一是智能化。在车载电子产品中，如后视镜、车机等应用均要求产品带智能操作系统，此外越来越多的POS机因为要支持指纹、手写签字等多种支付方式，也需要智能操作系统。目前越来越多的方案商开始直接采用手机或平板方案来设计产品，这也对通信模块厂商提出了智能化需求。

物联网通信模块在未来几年，会朝着更加低功耗、小型化、集成化的方向发展，越来越多的芯片和功能会集成进物联模块中。同时，随着物联网产品形态不断增多，物联网模块还会向着多样化的方向发展，以满足越来越多不同类型设备的功能需求。

3、蜂窝通信行业的周期性、区域性和季节性特征

（1）、行业的周期性

蜂窝通信模块产业作为全球物联网产业发展的重要部分，应用领域日趋广泛和深入，同时也是我国规划的战略性新兴产业之一。从应用深度来看，蜂窝通信模块与特定行业的结合将越来越紧密，尤其是智慧城市及车载运输的快速发展，从而促进行业的信息化和现代化建设；从应用广度来看，跨行业应用将会出现并逐步普及，最终实现泛在化的物联网应用。总体而言，物联网蜂窝通信模块市场正处于行业快速成长期。

（2）、行业的区域性

从蜂窝通信模块应用行业的分布情况来看，下游需求领域分布较广泛，在无线支付、车载运输、智慧能源、智慧城市、智能安防、无线网关、工业应用、医疗健康和农业环境等生产或服务行业均有应用，不存在明显的区域性。目前我国已经初步形成环渤海、长三角、珠江三角以及中西部地区四大区域集聚发展的物联网总体布局。

（3）、行业的季节性

目前我国物联网应用处于快速发展阶段，蜂窝通信模块作为物联网信息传输的核心部件，其生产销售与下游需求密切相关。目前，蜂窝通信模块可广泛应用于无线支付、车载运输、智慧能源、智慧城市、智能安防、无线网关、工业应用、医疗健康和农业环境等领域，模块下游市场涉及行业范围广，同时受益于物联网应用的快速发展，蜂窝通信模块行业无明显的季节性特征，呈现不断增长的趋势。