5G是引领信息领域创新发展的核心引擎

5G或为下一波经济增长带来新动能,对全球各产业产生积极影响。5G三大技术场景在云(云计算)、网(通信网络)、端(智能终端)领域的垂直应用,将加速传统行业的数字化转型,并带来确定性的产业投资机会。

■5G是引领信息领域创新发展的核心引擎。历史上,移动通信具备先发优势的国家都获得了巨大的经济利益。5G或为下一波经济增长带来新动能,对全球各产业产生积极影响。5G三大技术场景在云(云计算)、网(通信网络)、端(智能终端)领域的垂直应用,将加速传统行业的数字化转型,并带来确定性的产业投资机会。

■5G网络建设带动资本开支进入新上升周期。5G网络建设先后经历标准制定、频谱拍卖、投资建设三个发展阶段,选择不同频段的建设路径可能决定5G网络投资的成败。全球运营商积极布局5G网络建设,中韩日引领全球5G商用。随着我国5G商用牌照的落地,5G规模建设和商用拉开了序幕,预计我国5G网络投资突破万亿,我国通信设备企业及其供应链的投资机会显著。

■5G终端多样化带来中长期投资机遇。从产业发展路径看,5G终端将从人联网的消费终端逐步演进到万物互联的物联网终端,终端类型呈多样化发展趋势。供应链成熟带动消费终端市场快速发展,未来三年5G手机有望迎来爆发式增长,5G终端市场规模将远超5G网络投资规模。物联网终端市场将保持一个长期高增速状态,智能家居、车联网、工业物联网的终端市场具有中长期投资机会。

■5G行业云在垂直领域具有长期发展前景。从应用场景看,5G推动云网业务融合,从提供虚拟化基础资源的云平台逐步演进到典型垂直领域的行业云。5G不但继续带动数据中心基础设施保持高速增长,进一步与教育、安防、娱乐、金融、能源、工业等领域深度融合,为经济发展打造新动能。

过去40年来,移动通信每十年出现新一代革命性技术,新技术持续推动信息技术产业快速发展,带动全球经济社会各领域繁荣发展。

第五代移动通信技术(5G)已经来临。5G网络作为新一代信息产业的基础设施,具备超高速率、超大连接、超低时延三大特性。5G网络建设将推动通信、电子、计算机、半导体、互联网、人工智能、大数据等上下游产业链加速发展,带动工业、汽车、能源、医疗、金融、公用事业等垂直行业的数字化转型。万物互联改变人类生产方式和组织方式,智能制造促进产业结构优化和效率提升,从而推动传统产业转型升级,推动全球经济社会持续快速发展。

本篇报告从通信技术变革对全球经济社会发展的影响入手,围绕信息产业发展路径,从云(云平台)、网(通信网络)、端(终端)三方面入手,分析5G在各领域的产业成熟度及投资机遇。

1.5G是引领信息领域创新发展的核心引擎

1.1移动通信具备先发优势的国家都获得巨大的经济利益

每一代移动通信具备先发优势的国家,其国内产业链都占据全球市场主要份额。现代移动通信起源于1970年代的蜂窝网络概念,随着80年代科技进步,全球移动通信网络迅猛发展,以美国摩托罗拉公司为代表的AMPS系统依靠技术优势引领1G时代全球通信市场。

2G时代,欧洲吸取1G时代标准繁多的教训,采用统一的GSM标准率先推动2G网络建设,爱立信、诺基亚、阿尔卡特、西门子等欧洲通信企业崛起,引领全球产业链,为欧洲带来了巨大的经济利益。伴随美国在2G通信市场的落后,美国摩托罗拉、朗讯等公司走下了历史巅峰。

3G时代,欧洲认为商业前景不明确,在3G部署问题上犹豫不决,也没有形成手机产业生态圈。日本抓住了这一机会,以一种全新的方式盈利。1999年,日本运营商NTTDOCOMO推出i-mode手机生态系统,提供上网、社交和音乐等网络服务。i-mode比苹果iOS生态系统早8年推出,为NTT和NEC为代表的日本产业链带来巨大的商业利益。

4G时代,美国纠正了此前的失误,美国联邦通信委员会积极开展频谱拍卖并允许运营商更灵活的使用频段建设网络,苹果iPhone和iOS的诞生崛起,以及安卓系统的全球化推广,奠定了美国4G时代的全球领导地位。而日本i-mode系统没有全球推广,从4G初期的日本与美国并驾齐驱,到后期美国完全占据4G全球掌控权。随之而来的是i-mode生态圈的NEC、松下、东芝、富士通陆续退出智能手机市场,苹果、三星、华为、OPPO等国际品牌依靠iOS和安卓生态链全面崛起。

图1:移动通信发展历程

4G时代的领先对美国经济的影响

图2:4G对美国移动通信GDP的影响

图3:4G对应用商店收入的影响

回顾1G到4G的发展历程,每一代移动通信技术领先的国家都引领全球移动通信市场,其国内移动通信行业企业占据全球主要份额,获得了巨大的经济利益。而当这些国家失去移动通信技术领导能力时,其国内通信行业企业都遭受了打击。新一代通信技术的发展,有望为创新型驱动的经济创造新动能。

1.25G或为下一波经济增长带来新动能

5G对全球经济产生积极影响

5G将对所有产业部门产生积极影响。根据IHSMarkit估计,到2035年,5G在全球创造的产出将达12.3万亿美元。其中,制造业实现约3.4万亿美元产出(占总产出的28%),信息通信行业实现约1.4万亿美元产出,紧随其后的是批发和零售业、公共服务业、建筑业、金融和保险业、运输和储藏业、专业服务、酒店业、农林渔业、房地产、教育、公用事业、采矿业、健康与社会工作、艺术与娱乐业。

5G或对我国经济产出的贡献巨大。根据中国信通院的模型测算,从产出规模看,2030年5G带动我国经济直接产出和间接产出将分别达到6.3万亿和10.6万亿元。在直接产出方面,十年间的年均复合增长率为29%。在间接产出方面,年均复合增长率为24%。从对经济增加值的贡献看,2030年预计5G直接创造的GDP和间接拉动的GDP分别为3万亿和3.6万亿。5G直接创造GDP的年均复合增长率约为41%;5G间接拉动GDP的年均复合增长率将达到24%。

5G对社会经济发展具有传导效应。5G可以激发各产业部门加大数字化投资,加速传统行业数字化转型,促进业务的应用创新,拓展信息化产品的国际市场空间,提升我国综合优势。

图4:2035年全球5G支持产业产出预测

图5:5G对我国经济的影响

5G三大场景持续带动经济转型升级

从全球信息产业的发展路径看,万物互联要经历人与人、人与机器、机器与机器三个发展阶段。从5G三大技术场景的发展顺序来看,阶段一(2019-2021年)以人为先,大带宽(eMBB)应用场景为主;阶段二(2021-2023年)人机互动,大连接(mMTC)物联网应用全面崛起;阶段三(2023年-长期)万物互联,低时延(uRLLC)工业控制类应用陆续成熟。

图6:5G三大应用场景

5G技术特征将催化三类场景,加速传统行业数字化转型。相对于4G单一的人与人通信场景,5G将支持三大场景:eMBB(增强型移动宽带)、mMTC(大规模机器通信)及uRLLC(高可靠低延时通信),主要垂直应用领域包括工业、汽车、能源、医疗、金融、公用事业等。三大技术场景与垂直行业交叉,有望形成人与物、物与物的多种应用生态,推动传统行业数字化转型升级。

eMBB大流量移动宽带场景,提升网络容量以满足大带宽的需求,网络峰值速率可达1-10G。2019-2021年的5G网络建设,主要是提供eMBB场景的网络服务,网络端的5G基站、传输网、核心网等具有较大的投资机会。基于eMBB场景,5G终端呈现多样化趋势,手机、平板、4K/8K电视、AR/VR终端、安防终端、车载终端品类越来越丰富。应用场景更加细分多样化,云AR/VR、云游戏、云视频、云教育等提供大带宽场景下的生活娱乐服务。

mMTC大规模物联网场景,有效支持海量的物联网设备接入,连接数密度可达100万个/平方公里。2021-2023年的5G网络,以NB-IoT为主导的5G物联网升级,核心网完全采用SA独立组网;5G终端在智能穿戴、智能家居、智能交通、智能物流等多领域爆发;云端应用配合终端需求,出现云物流、云交通、云工业等物联网细分领域平台,配合统一对物的联网、管理和运营。

1.35G产业投资路径

从全球信息产业发展路径来看,5G在云(云平台)、网(通信网络)、端(终端)产业链具有确定性的产业投资机会。

云平台从基础服务向行业云服务发展。过去十年,云计算技术快速发展,企业上云成为趋势,云计算的三种基础服务模式(IaaS、PaaS、SaaS)已经全面成熟,并不断向XaaS(一切皆服务)更深度行业应用领域拓展。5G围绕垂直行业应用的数字化升级,推动教育、医疗、能源、工业等传统垂直行业产生新的上云需求,构建云网融合、边云协同、全面云化服务的智能云新架构。

图7:5G云网端产业拓扑

网络层从为消费终端服务向万物互联的智能调度架构挺进。为支持大带宽、大连接、低时延的5G特性,采用新天线空口技术、大规模天线阵列、无线网CU/DU(集中/分布)架构、网络切片、边缘计算和SDN(软件定义网络)等关键技术和组网方案,实现为传统垂直行业创造全新生态,为行业开拓巨大价值增长空间。

终端层从消费终端向传统行业的物联网终端不断扩散。5G终端将与越来越多行业相融合,从而实现更多功能和服务,可穿戴设备、智能家居、车载终端、教育机器人、服务机器人等新型产品不断涌现,将来呈现多样化发展趋势,而伴随越来越多的物联网应用落地,万物互联继而推动终端市场进入一个新的发展高度。

2.5G网络建设带动资本开支进入新上升周期

5G网络建设要先后经历标准制定、频谱拍卖、投资建设三个发展阶段。每个阶段的进度都直接影响5G网络的最终建成与商用运营,而选择不同频段的建设路径可能决定5G网络投资的成败。

2.15G标准频谱落地推动商用加速

5G标准逐步落地,商业应用陆续展开

图8:5G标准推进及产业链进展

我国企业具有全球5G专利和标准优势。从全球5GSEP(标准必要)专利申请数和全球5G标准技术贡献量来看,我国已经跻身5G全球第一集团。SEP专利,指的是指包含在国际标准中,且在实施标准时必须使用的专利,也就是说当标准化组织在制定某些标准时,必须要涉及到的专利。拥有大量的5GSEP专利,具有较强的行业领先优势。从5GSEP专利和5G标准技术贡献量来看,华为和中兴已经跻身第一集团,OPPO通过多年的提前布局和积极的研发投入已进入全球前列。5G专利和标准优势为日后行业竞争打下坚实基础。

图9:全球5GSEP专利申请数(2019年7月)

图10:全球5G标准技术贡献量(2019年7月)

全球频谱拍卖加速,网络投资迫在眉睫

为了推进5G建设速度,全球各国加快了5G频谱拍卖进度。5G网络覆盖需要低频段(2GHz以下)、中频段(2GHz至6GHz,也被叫做Sub-6)和高频段(6GHz以上,也叫毫米波)的频谱,以实现面向大众市场IMT-2020移动宽带的完整愿景。根据GSA统计,截止2019年8月,全球71个国家/地区在考虑或进行5G频谱分配,有34个国家/地区完成了适合5G的至少一个频段的拍卖,40个国家宣布了计划在2019年至2021年之间继续进行5G频谱的拍卖。

中频段是5G最佳部署频段,具有覆盖范围广、容量高的特点。中频段3.3-4.2GHz是目前全球最广泛使用的5G频段,已被绝大多数国家当作5G网络建设的主力频段。韩中日率先进行中频段频谱规划分配并开展5G建设。其中,韩国分配了3.42-3.7GHz频段,中国分配了2.515-2.675GHz、3.5-3.7GHz、4.8-4.9GHz频段,日本分配了3.6-4.1GHz频段。

高频段具有更宽的连续频谱,可以提供更大的网络速度,但以高频段做5G主要建设频段,投资规模巨大,具有较大的投资风险。美国一直以来希望成为5G的领导者,但由于中频段频谱已被占用,美国联邦通讯委员会拍卖了高频段37.6GHz–38.6GHz、38.6GHz–40GHz和47.2GHz–48.2GHz的频谱用于5G建设。高频段存在基站覆盖距离短、连续覆盖需要基站数量多的问题,而美国中频段的清频和再拍卖最快也要2020年,可能会大幅度延缓其5G的部署进程。美国运营商Verizon、AT&T使用高频段毫米波推出5G服务,但Verizon和AT&T的5G网络覆盖范围非常有限。因此,美国5G在网络覆盖、性能和行业应用上都尚处于起步阶段。

图11:全球5G频谱分配情况(2019年8月)

2.25G网络投资迎来新一轮上升周期

各国相继开启5G网络投资

图13:全球5G网络投资进度(2019年8月)

5G网络建设仍处于早期阶段,商用网络数量依然较少。全球运营商已部署5G网络的占比只有19%,大部分运营商还处于评估、测试、申请牌照、网络规划进程中,已部署5G网络的规模也较小,全球运营商5G网络建设仍在不断向前推进。

中韩日引领推动全球5G商用。5G的发展过程有望经历政策驱动到商业驱动的过程,目前仍处于政策驱动阶段,中日韩欧美是5G商用先行国家。

表1:全球主要国家5G商用进展

我国5G网络投资或突破万亿

图14:三大运营商5G组网建设策略

5G基站密度预计大幅增加。根据电磁波的传播特性,电磁波频率与传输距离成反比,电磁波频率越高,基站覆盖距离越短。2G采用的主要频段在900MHz,覆盖半径约为5-10公里;3G采用1.9-2.1GHz,覆盖半径约为2-5公里;4G采用的主要频段在1.8-1.9GHz,2.3-2.6GHz,覆盖半径约为1-3公里;5G如果采用在2.6GHz,3.4-3.6GHz,4.8-4.9GHz的中频段,覆盖半径约为300-500米。这意味着5G工作频段更高,5G基站的覆盖范围比4G基站覆盖范围更小,预计5G比4G基站数增加30%。

图15:频段与基站覆盖距离的关系

图16:5G基站覆盖场景

宏基站为主,小基站为辅。5G网络规划主要有三个场景:密集城区、一般城区和郊区。密集城区以高容量的宏基站连续覆盖为主,商业写字楼采用中低容量的室分系统覆盖,会展、交通枢纽等热点区域采用小基站补充覆盖,实现高质量低成本建网。一般城区以中容量的宏基站连续覆盖为主,商业写字楼采用低容量的室分系统覆盖。郊区采用低容量的宏基站局部重点覆盖。

电信联通共建共享能够互利共赢。5G频段不同,覆盖相同面积的情况下,需要建设的5G基站数也不相同。根据ITU-3DNLOS路损模型测试,3.5GHz的路损比2.6GHz要大,穿透损耗要高。在基站发射功率相同的情况下,3.5GHz频段想要和2.6GHz频段覆盖相同的面积,理论上中国电信和中国联通的基站数要比中国移动增加38%。因此,中国电信与中国联通合作5G基站建设,能够节省资金,发挥共享优势提升投资效果。

表2:我国运营商5G网络投资测算

我国5G网络投资节奏

通信行业资本开支具有周期性特点。在运营商3G、4G时代,资本开支都呈现出周期性变化,从牌照发放前一年的小规模建设到牌照发放后三年的大规模建设,主要建设期为四年。3G牌照发放于2009年1月7日,运营商在2008年提前开始进行3G网络建设,2008年运营商资本开支呈现复苏迹象,2009-2011年是3G网络的主要投资期。4G牌照发放于2013年12月4日,运营商在2013年开始进行4G网络建设,2014-2016年是4G网络的主要投资期。5G牌照发放于2019年6月6日,2020-2022年将是5G网络的主要投资期。

通信牌照发放后两年为资本开支高潮期,第三年资本开支回落。3G牌照发放后2009-2010年进入资本开支高潮期,4G牌照发放后2014-2015年进入资本开支高潮期。伴随每一代通信产业链的成熟,遵循反摩尔定律,投资期第三年设备的成本价格同步下降,带动运营商资本开支的缩减。2014-2016年,三大运营商4G基站年建设量分别达到102万站、107万站和112万站,由于设备降价因素,2016年资本开支反而低于2014年和2015年。2019年是5G投资建设元年,预计2020-2021年是5G资本开支高潮期,2022年5G资本开支回落。

图17:三大运营商资本开支规模

图18:中移动资本开支结构占比

基站投资保持稳定,传输投资前期集中。从网络建设的路径看,传输网络先行建设,基站建设才能大规模开展。中移动4G投资过程来看,传输建设早在发牌前2013年提前开始,后期规模逐步缩减;基站建设在发牌前规模较小,发牌后2014-2016年基站投资稳步推进。预计5G网络投资中,基站投资平稳分布在2020-2022年,传输投资较为集中在2020-2021年,上游供应链的备货比网络设备资本开支提前3-6个月左右。

我国通信设备企业及供应链投资机会显著

华为中兴的上游供应链具有较大投资机会。截止2019年10月,从已公布的5G商用合同看,华为的5G商用合同超过60个,发货基站超过15万座,发货基站AAU超40万模块。中兴商用合同超过25个,发货基站超过5万座。以华为、中兴为核心的上游供应链企业,已经出现整体业绩走好的迹象,未来2-3年具备较大的投资机会。

3.5G终端多样化带来中长期投资机遇

从5G产业的发展路径看,5G终端要从人联网为主的消费终端逐步演进到万物互联为主的物联网终端,终端类型呈多样化发展趋势,从手机、AR/VR、智能穿戴、智能家居逐步扩散到车联网、商业机器人、工业机器人,5G终端具备中长期投资机遇。

3.15G手机市场迎来高增长机遇

供应链成熟带动全球5G终端市场快速发展

全球5G手机迎来爆发式增长机遇。从全球4G发展历史来看,4G网络的部署对4G智能手机市场带来巨大增长机遇。美日韩在2011年启动4G网络建设,欧洲中国在2013年启动4G建设,全球4G网络的建设带来智能手机市场从2010年起连续6年两位数增长,4G智能手机市场规模达万亿元。5G网络投资有助于全球5G手机市场迎来爆发式增长机遇。根据StrategyAnalytics的研究,到2025年,全球5G手机出货量将突破15亿。2019-2024年,5G手机出货量分别将达到200万部、1100万部、7700万部、1.83亿部、4.16亿部和8.55亿部。IDC预计到2020年,5G智能手机出货量将占总出货量的8.9%,达到1.235亿部;到2023年,这一比例预计将增长至28.1%。

全球5G终端产品呈多样化趋势。经过业界共同努力,5G手机产业链已经成熟。2019年,高通、华为、三星、联发科、紫光展锐等主要供应商均已推出了5G基带芯片。供应链的成熟,推动了全球5G终端产品的快速发展。中国移动预测,2020年,将有超过10个品牌推出5G手机,5G手机和终端类型超百款。根据GSA统计,截止2019年11月,全球5G终端超过了183款,涉及15个类别。其中,5G手机54款、CPE(网络终端设备)59款、5G模组34款,5G热点产品11款、5G路由器7款。5G终端多样化,给各行业发展提供了广阔空间。

全球5G商用手机陆续发布。华为、三星、小米、OPPO、VIVO等知名厂商相继发布量产5G手机。三星从2019年4月开始销售GalaxyS105G手机,成为全球首家宣布开卖5G手机的手机厂商。华为在2019年2月的世界移动通信大会上首次推出基于5G技术的商用手机MateX,在2019年5月发布Mate20X5G版本手机。小米在2019年9月推出两款5G手机小米9Pro5G和小米MIXAlpha。预计2021年将出现千元5G手机,大大加速5G手机的渗透率。

图21:全球5G手机出货量预测

图22:全球5G终端数量(2019年11月)

中国5G手机市场增长潜力巨大

中国是5G智能手机全球最大市场。截至2018年底,中国手机用户数接近12亿,用户普及率达到人口总量的82%,接近欧美发达国家85%的普及率。2018年,全球智能手机出货量为14.56亿,其中中国市场总销量为3.98亿台,占比27%。全球Top6智能手机制造商中,我国华为、小米、OPPO、VIVO占据四席。2019年二季度,华为超过苹果成为全球第二大智能手机制造商。根据GSMA预测,到2025年,全球5G手机市场占有率达15%,其中韩国59%、美国50%,日本48%,欧洲29%,中国28%。到2025年,中国5G手机用户数将超过北美和欧洲的总和,达到4.6亿,成为5G智能手机最大市场。

图25:韩国4G/5G用户普及速度对比

图26:中国移动4G基站与用户增长趋势

5G手机市场投资节奏

2020-2022年迎来5G换机高峰期。从4G网络建设和用户增长的历史,可以预计,2020年将是5G手机爆发元年,2020-2022年是5G换机高峰期。届时,5G手机将带动全球智能手机恢复正增长。5G终端市场节奏方面,预计2020年上半年处于市场导入期,2020年下半年将进入规模发展期,终端厂商推出中低价位段产品,5G手机市场规模持续扩大。预计2020年底,5G手机产品价位下探至1500元,市场将以5G手机为主。2021年,将出现千元5G手机。非5G手机和低价位5G手机有望全面进入ODM(委托设计代工)时代,ODM市场占有率将逐步扩大。

3.25G物联网终端市场增长潜力巨大

5G统一标准,推动物联网更快发展

图29:NB-IoT和eMTC网络部署情况

图30:全球物联网终端数量规模预测

物联网终端市场高增长机遇

全球物联网终端市场有望保持高速增长。IDC预测,2019年全球物联网支出达7450亿美元,2023年达到11000亿美元。爱立信预计,2025年,全球物联网终端规模达到249亿,其中,短距IoT设备(Wi-Fi、Bluetooth和Zigbee)达到195亿,年均复合增长率13%;广域IoT设备(2G、3G、4G、5G、NB-IoT、eMTC、Sigfox和LoRa)达到54亿,年均复合增长率24%。2025年,广域IoT设备中,NB-IoT和eMTC设备为5G主流物联网终端,占比达52%;4G和5G大带宽物联网终端占比达28%。长期看,物联网终端市场规模远超智能手机市场规模。

图31:全球广域物联网终端数量规模预测

图32:2019Q1国内NB-IoT新产品分布

我国物联网终端市场快速成长。截至2018年末,我国三大运营商物联网连接终端已突破7.6亿,其中中国移动物联网连接规模达5.51亿。现有的物联网终端仍主要采用2G/3G/4G网络,NB-IoT/eMTC终端占比依然较少。在3GPP的推动下,将NB-IoT纳入到5G标准中,保证了运营商NB-IoT向5G网络的平滑升级,有利于NB-IoT终端的快速推广。我国NB-IoT物联网终端已具备广泛部署条件,在智能家居、智能城市、智能生产、智能物流等应用领域快速发展。根据中国信通院统计,2019年一季度,新上市NB-IoT终端产品58款。自2018年以来,NB-IoT终端种类累积达到180款。从产品的形态来看,涵盖智能表具、智能门锁、可燃气体报警器、定位器,以及可以广泛应用在物联网领域的通用模组/模块等。

短期看,智能家居终端市场规模最大。根据StrategyAnalytics测算,2018年全球智能家居市场(设备、系统和服务消费)支出总额将接近960亿美元,在未来5年的(2018-2023年)年均复合增长率为10%,到2023年全球智能家居市场规模达到1550亿美元。北美市场由亚马逊、谷歌和三星占据主要市场份额;欧洲市场有英国公司CentricaConnectedHomes’Hive和DeutscheTelekom’sMagentaHome、德国的eQ-3以及荷兰的Enco’Toon;亚太地区,有中国的小米、韩国的LG、日本的iTSCOM和松下。智能家居市场仍然高度碎片化,具备较大的成长机会。

图33:全球智能家居市场规模

图34:中国物联网市场增速预测(2017-2022)

中期看,车联网终端市场增速最高。Gartner预测,到2023年,汽车行业将成为5G物联网解决方案的最大市场,占5G物联网终端的53%。IDC预计,未来5年中国主流应用场景中,车联网场景的增长速度最快。从国内车载终端市场总体情况看,2019年Q1,车载终端上市新产品37款,含2G终端6款、3G终端1款、4G终端29款、NB-IoT终端1款。从应用领域来看,当前车载移动终端产品既包括轿车、客车、货车通用设备,也包括面向某种车型的专用终端,如物流车辆北斗兼容终端等。从产品形态上看,既包括集成度较高的智能后视镜、车载机器人,也包括专注于特定功能的行车记录仪、车载导航、ETC智能终端等。随着车联网的推进,消费者对车载移动终端智能化要求越来越高,越来越多的车载移动终端搭载Android等智能操作系统。2019年Q1,搭载操作系统的新款智能车载移动终端14款,占同期新上市机型数量的37.8%。

图35:2019Q1国内车载终端上市新产品分布

图36:工业物联网应用场景

长期看,工业物联网(IIoT)将成为5G物联网最大的市场。GSMA移动智库预测,到2025年,亚太地区智能制造连接将达到5.3亿以上。根据工业物联网软件平台PTC对其客户的调查数据来看,部署工业物联网解决方案的领先行业是工业(25%),其次是电子和高科技(23%)以及汽车行业(13%)。具体应用场景包括制造/运营、服务、产品设计和IT等环节,最主要的应用场景是采用物联网形成制造运营情报和运营资产监控,这些智能的工业连接功能可帮助产品制造商提高产量和生产质量,并降低制造成本。

4.5G行业云在垂直领域具有长期发展前景

从应用场景看,5G推动云网业务融合,从提供虚拟化基础资源的云平台逐步演进到典型行业应用的行业云,不但带动数据中心高速增长,在教育、安防、能源、工业等实体经济领域深度融合,打造经济发展新动能。

图37:全球云计算市场规模及增速预测

图38:全球IaaS公有云市场份额

4.1云网融合促进云计算行业高速发展

全球云计算市场持续稳定增长。2018年,全球公有云市场规模达到1363亿美元,增速23%。预计2022年,全球公有云市场规模达到2700亿美金,其中,IaaS年均复合增长率超过26%,PaaS年均复合增长率超过20%,SaaS年均复合增长率超过14%。全球市场集中趋势明显,从2018年IaaS营收来看,前三名占据全球70%的市场份额。其中,亚马逊AWS仍占据第一,市场份额51.8%,增速达到26.8%;微软Azure紧随其后,市场份额15.5%,增速达到61%;阿里云排名第三,市场份额7.7%,增速高达93%。

我国云计算市场增速高于全球水平,公有云市场增长快于私有云市场。2018年,我国云计算整体市场规模达962.8亿元,增速39.2%高于全球水平。其中,公有云市场规模达到437亿元,同比增涨65%;私有云市场规模达到525亿元,同比增长23%。从公有云IaaS来看,阿里云、天翼云、腾讯云占据前三;从公有云PaaS来看,阿里云、腾讯云、百度云占据前三;从公有云SaaS来看,用友、金蝶、畅捷通占据前三。根据ICT研究咨询机构计世资讯预计,2018年中国企业上云率在30%左右,而美国企业上云率约为80%,中国云计算市场在未来仍然有很大的增长空间。

图39:中国公有云市场规模及预测

图40:中国私有云市场规模及预测

云计算高速增长推动数据中心持续增长。由于云计算、搜索、社交、电子商务、支付业务的快速发展,全球对数据中心的需求日益增长,超大规模数据中心的持续快速增长。根据思科全球云指数CGCI预估,从2016年底到2021年,全球超大规模数据中心从338个增长到628个;全球年度数据中心流量将从6.8ZB增长到20.6ZB,年均复合增长率达到25%。互联网流量的持续增长,推动了数据中心持续扩容。2018年,中国IDC市场规模达到1228亿元,到2021年将达到2759亿元,保持30%左右的增长。

图41:中国IDC市场规模预测

图42:4G业务带动数据中心流量增长

4.25G行业云具备长期投资机会

5G推动数据中心保持高速发展

图43:韩国4G/5G用户DoU变化趋势

图44:中国移动4G/5G用户DoU趋势预测

5G有效提升DoU,未来三年带动数据中心保持高速增长。运营商每月上网流量(DoU)的增速直接反映数据中心流量的增速。根据韩国科学信息部的统计,2019年Q2,韩国5GDOU为24GB,而4G为9.5GB,5GDoU是4GDoU的3倍。根据中国移动的预测,2019年5GDoU为19.6GB,到2022年5GDoU达到37.8G,年均复合增长率达到25%。随着5G的逐步推广,5GDoU是4GDou的3倍,未来3年将带动数据中心保持高速发展。

5G解决网络瓶颈,云游戏遇发展机遇

5G大带宽低时延特性解决了云游戏的发展瓶颈。云游戏以云计算为技术基础,游戏的数据处理不在本地运行,不需要下载游戏,所有的游戏都在云端运行,云端的服务器会把游戏画面经过数据压缩处理后通过网络传送到用户终端。云游戏大大降低了对用户终端的配置要求,用户终端不需要使用任何高端的硬件配置,只需要满足简单的视频流媒体处理能力,负责发送操作指令、接受返回的视频信息。云游戏低门槛、多设备同步、即时性的优势也带来相应诉求,云游戏比传统游戏需要更大的网络带宽和更低的网络时延,网络瓶颈成为云游戏用户体验不佳的主要因素之一。随着5G的到来,5G大带宽和低时延可以给用户带来高品质的云游戏服务体验。

云游戏市场长期发展潜力大。IHSMarkit预计,到2019年底云游戏市场规模首次突破5亿美元,到2023年年底云游戏市场规模将达到25亿美元。市场研究公司Niko预计,中国将在2023年成为全球最大的云游戏市场,届时中国云游戏市场收入超过11亿美元。

云游戏直接带动云计算资源的增长。云游戏给客户带来完美体验,把大量游戏数据处理和画面渲染放到了云端,云游戏直接带动云计算和数据中心资源的需求增长,对满足高品质图像处理的服务器、存储、网络设备和芯片需求量的增长。云游戏与手机、Pad、PC、AR/VR、电视等智能硬件结合,可能成为5G时代的ToC业务的杀手级应用。

5G推动安防新领域新机会

5G三大特性带来更多安防应用场景。未来几年国内外对安防技术产品的基本建设需求将保持稳定增长的趋势,在城市、交通、教育、医药、环境、金融等多个行业具有旺盛的安防需求。2018年,中国视频监控设备市场规模为106.3亿美元。IDC预计,到2023年,中国视频监控设备市场规模将达到201.3亿美元,年均复合增长率13.6%。随着5G的到来,大带宽、大连接、低时延三大特性带来更多云安防应用场景,实现高清监控、AR眼镜/头盔巡检、无人机巡检、物资监控、火警监控、应急指挥等新需求。

云网协同满足安防业务多样化需求。云安防平台不仅可以降低安防项目实施成本,提升安防业务部署效率,还可以实现安防业务与其他社会公共部门联动,提升社会运行效率。基于GPU和FPGA的云AI深度学习与边缘摄像机AI算力相结合,大幅提升对人、车、物的分析识别能力。经过计算机视觉处理和深度学习,可以轻松实现目标分类和属性识别等能力。未来,安防终端设备通过AI芯片可以实现视频全量特征结构化,再通过5G网络将特征信息传递到边缘云和中心云,云端通过智能分析实现效率最大化。云安防应用场景的多样化又带动云计算在安防领域的新发展机会。

图47:中国视频监控市场规模预测

图48:5G智能安防解决方案

5G加速工业制造云化实现数字化转型

5G工业互联网为制造业释放无限潜能。工业互联网通过人、机、物的全面互联,推动形成了全新的工业生产制造和服务体系,是第四次工业革命的重要基石。工业互联网为制造业的数字化、网络化、智能化升级提供了关键支撑,有利于催生新模式、新业态,促进传统产业改造升级和新动能培育壮大。目前我国制造业还处于较低水平,受限于自动化水平低、信息化水平不足、连网和实时数据传输能力问题未解决,工业互联网还处于起步阶段。5G的超大带宽、超大连接和超低时延特性,让工业互联网大步发展成为可能。

工业制造云化带来长期投资机遇。根据信通院分析,现阶段,我国制造业企业主要聚焦于仿真设计、业务系统、工业物联网这三类场景的云化。仿真设计中诸如汽车、重工、复杂电器制造型企业,通过云上高性能计算、模拟真实环境,进行多场景设计分析。业务系统通过云平台为制造、财务、销售、库存、采购、服务等业务系统提供弹性资源配置,提高效率,节约大量成本。工业物联网通过云端为数以万计的终端采集、分析和管理数据。工业智能制造上云,推动我国从制造业大国向制造业强国发展,同时也为云计算带来了广阔的商业机会。

图49:工业制造云化

(本文作者介绍:招商银行总行一级部门。研究领域涵盖宏观经济、区域经济、大类资产及重点新兴行业等。)

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