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物联网（IoT，The Internet of things）指物物相连的互联网，具体的说，指通过射频 识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统（GPS）、激光扫描器、环境传感器、图像 感知器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交 换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网技术架构分为四层，分别为感知层、传输层、平台层和应用层。感知层主要涉 及芯片、模组及传感器等感知设备，其中无线通信模组是连接物联网感知层和网络 层的关键环节；传输层分为短距离即局域网传输（WiFi、蓝牙和 Zigbee 等）和长距 离及广域网传输（NB-IoT、LoRa、2G/4G/5G 等）；平台层分为连接管理、设备管理、 应用时能和业务分析平台；应用层包括物流、交通、安防、能源等各行各业。
1.1、 物联网发展历程，最早可追溯至越南战场（略）
1.2、 政策、技术、经济三驾马车推动物联网快速发展
1.2.1、 国家政策从多方面支持物联网发展（略）
1.2.2、 多种技术纷纷成熟，推动物联网技术发展
物联网产业涉及传感技术、射频识别技术、网络通讯技术与数据分析与挖掘技术， 技术走向成熟，推动物联网技术成熟。技术升级使得传感器与带宽成本大幅下降； 5G 商用化进程不断加速，网络通讯技术限制大大缩小；大数据和 AI 等技术与物联 网不断融合。
目前传感技术的主流技术为 MEMS（微机电系统，Micro-Electro-Mechanical System） 是物联网时代驱动变革最重要的力量之一。独立的智能系统，内部结构在微米甚至 纳米级别。具备体积小、质量轻、功耗低、精度高、能够批量生产等优势。MEMS 行 业发展势头迅猛，全球和中国市场呈现稳步增长。
RFID（射频识别）为物与物、人与物之间的信号传输提供绝佳的渠道，促进物联网 应用场景的拓宽。RFID 通过射频信号自动识别特定物体并获取相关数据，可识别高 速运动物体并可同时识别多个标签，无需接触，可工作于各种恶劣环境，是物联网发 展的重要支撑技术。
物联网的前提是必须为物品赋以独一无二的地址，IPV6 使得物联网成为可能。IPv6 是互联网协议第四版（IPv4）的更新版。现有标准 IPv4 只支持大概 40 亿（232 次 方）个网络地址，平均每个人不到 1 个。IPV6 支持 2128（约 3.4 ×1038）个地址， 这等价于在地球上每平方英寸有 4.3×1020 个地址（6.7×1017 地址／mm2）。
数据分析与大数据行业的崛起对传感器收集的海量数据做出分析与反应提供了技术 支持，是物联网中的关键技术。数据分析可分类、聚类、关联规则挖掘和预测传感器 获取的信息，不仅能够实现数据的有效储存，还能做出合理预测，增加物联网的可用 性。
1.2.3、 资本市场对物联网关注度提升，相关投融资活动升温
物联网投融资快速升温，根据埃森哲数据，国内物联网 2017 年投资事件总量同比增 长 160%，是前三年的总和。物联网对各行业产出影响巨大，尤其是对制造业和公共 服务业，中国目前仍为制造业大国，因此资本市场各方对物联网行业十分重视，纷纷 增加对物联网行业投资。
1.3、 物联网市场规模迎来爆发期
从全球看，物联网设备连接数与终端市场规模均高速增长。根据 Gartner 发布的数据 及预测，2018 年全球物联网连接设备达到 111.97 亿台，物联网终端市场规模达到 2.1 万亿美元，预计 2020 年全球联网设备数量将达 204.12 亿台，物联网终端市场规模将 达到 2.93 万亿美元，保持年均 25-30%的高速增长。
从国际的细分市场来看，物联网终端在公用事业与物理安全市场应用规模最大，且 仍在飞速增长中。2018 年物联网在公用事业应用规模达 0.98 亿美元，预计 2020 年 将实现 1.37 亿美元。应用规模增速最快的为汽车行业，预计 2020 年即将突破 5 千万 美元，预计 2018-2020 年化增长率将达 31.94%。
从国内看，国内物联网持续保持指数型式高速增长，未来五年增速有望稳定。过去 十年期间年复合增长率达到 32.79%，到 2019 年底我国物联网市场规模达到 1.49 万 亿元。未来物联网市场仍将保持可观上涨空间，预计 2022 年中国物联网市场规模将 突破 2 万亿，2025 年突破 3 万亿。
物联网的技术架构分为四层，分别为感知层、传输层、平台层和应用层。其中，感知 层是物联网的底层，是物联网应用和发展的基础，利用 RFID、传感等技术，实现对 物理世界的智能感知、识别及控制等，并通过无线通信模组将物理实体连接到传输 网络层和应用网路层。物联网的网络层分为有线传输和无线传输。平台层和网络层 作为中间架构，连接应用和感知，平台层用于数据的分析和处理，后应用于各个行 业。国内物联网的应用主要分为产业、公共和生活三大类,下游细分市场主要集中在智慧 城市、工业互联网、健康物联、智能家居等领域。其中智慧城市、工业互联网和健康 物联三项所占份额较大，为物联网在我国的主要应用领域。
与技术架构相对应，产业链分为上游、中游和下游，分别起感知、传输和应用的作 用。产业链上游由感知网组成设备、通信设备、应用基础设备与软件等设备生产、销售、代理、维护厂商组成；产业链中游由感应终端集成、通信设备集成与服务、系统 平台建设、应用集成等各类子集成商与物联网平台总集成商组合；产业链下游由平 台测试、管理、运营等机构，政策法规、技术规范、协议标准制定与管理机构，以及 电信级网络运营、物联网平台产品总运营商组成。
2.1、 感知层是物联网的“五官”
感知层是物联网的“五官”，主要功能为采集外接信息，具有感知与收集信息的能力。主要包括各类基础芯片、传感器及 RFID、射频识别技术、二维码技术和蓝牙技术等 感知装置。目前重要技术为 MEMS 及 RFID，其中 RFID 已比较成熟，在物流、销售 领域大规模应用多年。
2.1.1、 MEMS 是驱动物联网变革的重要力量
传感器是连接物体与数据的基础设备，用途广泛、品类繁多。传感器可将自然信号 转换为电信号，后对信息进行处理和存储。传感器一般由敏感元件、转换元件和变换 电路三部分组成。按其工作方式，可分为物理传感器、化学传感器和生物传感器；根 据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿 敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。
传感器应用广泛，在世界传感器市场增长降速背景下，国内市场规模快速增长。根 据中国信通院数据，近年来中国传感器市场规模保持较快增长，2019 年达到 1678 亿 元，同比增长 13.99%，近 5 年年化增长率为 13.96%，保持两位数的增长率，贡献全 球增速的大部分。预测未来五年年均复合增长率约为 12.66%，2021 年将突破 2000 亿元。
MEMS（微机电系统，Micro-Electro-Mechanical System）具有高性能、低功耗和高 集成度的优势，成为感知层最重要的技术，是物联网时代驱动变革最重要的力量之 一。MEMS 传感器由于带有智能化芯片，实际上是结合了半导体设计生产以及封装、 机械和电子等学科的交叉产品。随着新型传感器出现、芯片制程和功能更加先进，对 MEMS 尺寸和功耗要求更高。
MEMS 被广泛应用在消费电子、医疗和汽车电子产品中。由于 MEMS 具备体积小、 质量轻、功耗低、精度高、能够批量生产等优势，因此适宜于智能手表、手机等便携 式消费电子产品，医疗检测设备，车联网行业中使用。
消费电子、汽车电子、医疗电子、光通信、工业控制等多个市场高速成长，助推 MEMS 行业发展势头加强。全球和中国市场呈现稳步增长，中国已成为全球 MEMS 市场发 展最快的地区，2018 年中国 MEMS 整体市场规模达到 504.3 亿元，预计 2021 年将 达到 851.1 亿元。
2.1.2、 RFID 是物联网行业发展的 “排头兵”
射频识别（Radio Frequency IDentification，RFID）是一种无线通信技术，无需识别 系统与特定目标之间建立机械或者光学接触就可通过无线电信号识别特定目标并读 写相关数据。信号通过调成无线电频率的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上 传送出去，以自动辨识与追踪该物品。一条完整的 RFID 产业链包括标准、芯片、天 线、标签封装、读写设备、中间件、应用软件、系统集成等，其中最关键的技术是芯 片的设计与制造。
全球物联网的兴起带动了 RFID 的快速发展，RFID 技术市场规模不断增长。据前瞻 产业研究院测算，射频前端市场有望从 2016 年 609 亿元增长到 2019 年的 1100 亿 元，6 年复合增速 14.5%。
目前金融支付与零售是 RFID 应用的最大市场，随着中国经济的高速发展，RFID 多 个领域都将发挥更大作用。RFID 在金融支付、物流、零售、医疗、防伪等其他领域 都发挥着相当重要的作用，目前应用在金融支付规模占 18%，为最大应用市场；其 次为零售行业，占比 15%。
射频识别标签是目前射频识别技术的关键。一定容量的信息被存储在射频识别标签 中，且标签具备一定的信息处理功能，读写设备可通过无线电信号与标签交换信息， 作用距离可根据采用的技术从若干厘米到 1 公里不等。依据标签内部供电有无，RFID 标签分为被动式、半被动式（也称作半主动式）、主动式三类。
由于 RFID 标签比普通条形码可存储信息更多、使用更方面、可塑性更高，因此得 以在相关行业中广泛推广，并成为普通条形码的重要替代品。RFID 标签体积小、可 重复利用、且安全性高，在需要重复输入信息应用场景中应用广泛，条形码则由于其 价格低廉仍存有部分市场。
2.2、 网络层是物联网的“交通枢纽”
网络层需要通信网络与互联网融合，核心和基础为互联网，包括通信技术及承载通 信技术的模组。网络层通过通信技术把感知层信息高效传输，是在互联网基础之上 的延伸和扩展；通信网是物联网重要组成部分，是信息传输的重要通道。物联网的关 键在于物与物之间的通信技术，网络层起到的就是这个作用。
2.2.1、 无线模组是承载通信技术的关键部分
无线通信模块使各类终端设备具备联网信息传输能力，是连接物联网感知层和网络 层的关键环节。属于底层硬件环节，具备其不可替代性。无线模组是将芯片、存储 器、功率放大器以及其他器件集成在同一线路板上面，并提供相应的接口，从而实现 终端设备的通信以及定位功能。无线模组依据实现的功能不同，可以分为通信模组 以及定位模组两类。相对而言，通信模组的应用范围更广，因为并不是所有的物联网 终端均需要有定位功能。
无线模组市场呈现寡头竞争模式，集中度提升。2019 年非头部无线模组厂商出货占 比 8%，而 2015 年这一比例为 16%。但竞争格局仍有可能继续调整，近年来，在共 享单车、移动支付、智慧能源等板块的强力驱动下，国内厂商出货量大幅上涨，国外 厂商市场份额出现萎缩。
公司竞争力来源于产品广覆盖，行业下游应用场景分散度较高，覆盖所需研发费用 较高。下游应用场景主要集中于共享经济、农业环保监测、医疗健康、工业互联等子 领域，目前行业处于蓬勃发展期；车联网、智能建筑领域通信模组出货量相对较大， 预计 2020 年市场需求分别达 1.04 亿块、9220 万块；未来三年消费物联网、工业物 联网等需求量亦大幅提升。因业内龙头企业具备规模效应，竞争力来源于覆盖行业 的广度，故目前业内规模以上公司对于蜂窝通信模块产品行业覆盖广度要求较高。
此外价格竞争也是无线模组市场的重要竞争因素之一。物联网飞速发展在对于模组 产生巨大需求的同时，也面临着价格战等残酷的市场竞争，每当有物联网模组项目 招标时，在价格方面面临激烈竞争。在 NB-IoT 有深刻影响力的中国电信在 2018 年 的招标中，中标模组投标报价下探至 15 元以内，具有突破性的超高产品性价比。
2.2.2、 通信技术是物联网的重要使能技术
物联网的通信技术分为有线通信技术和无线通信技术，由于有线通信技术难以满足 万物互联的要求，因此主流为无线通信技术。有线通信技术有以太网、RS-232、RS485、M-Bus（Meter Bus，远程抄表系统）、PLC（电力线通信）等，有线通信稳定性 强，可靠性高。但是受限于媒介。无线通信技术现在发展的比有线通信技术稍微广泛 些，无线通信技术主要分为两大类有：1）远距离无线通信技术：包括蜂窝移动通信 技术（2/3/4G/5G）和 LPWA(低功率广域网)技术 LoRa，Sigfox、eMTC、NB-IOT 等； 2）短距离无线通信技术（蓝牙、WIFI、ZigBee、Zwave）。
不同的应用行业或设备要求的通信距离和数据传输速度不同，所需的网络条件质量 不一。一般来说，终端固定，对网络延迟要求较低的行业如传感器、智能停车场、智 能农业等，低速率（<1Mbps）即可；而对于移动终端，对网络延迟要求高，或者传 输数据量大的应用，如视频监控、车联网等，则需要高速率（>10Mbps）。
按照高中低网络速率划分，蜂窝物联网连接分布大致是“136”的比例，10%“高速 率”，30%“中速率”，60%“低速率”。市场研究机构 Counterpoint 的数据显示，截 至 2019 年底，国内三大运营商的物联网连接数约为 11.5 亿个，2G 占比约为 42%、 其承载的连接数将近 5 亿。而 2G/3G（中国移动 3G 已经退网）所涉及的低速率和中 速率场景加起来的占比规模超过 9 成。根据工信部 2020 年 5 月发布的最新政策：推 动 2G/3G 物联网业务迁移转网，建立 NB-IoT（窄带物联网）、4G（含 LTE-Cat1，即 速率类别 1 的 4G 网络）和 5G 协同发展的移动物联网综合生态体系。以 NB-IoT 满 足大部分低速率场景需求，以 LTE-Cat1 满足中等速率物联需求和话音需求，以 5G 技术满足更高速率、低时延联网需求。
物联网带来的差异化需求使得无线通信技术分化成两种技术演进路径，低速路径是 符合物联网要求的。4G 时代，移动通信网络是为了满足人的高速率、高带宽需求而 演进，从而发展出了 5G；而物联网终端工作时间长、工作环境复杂要求低能耗与低 成本，因此低速、高时延的 NB-IoT 出现。
2.2.3、 NB-IoT 迎来高光期
NB-IoT（Narrow Band Internet of Things）是物联网领域基于蜂窝的窄带物联网的 新兴技术，适合无移动性应用场景，未来具有增长前景。2014 年，华为先提出了窄 带技术 NB M2M，而后与高通、爱立信等公司的方案融合，演进成了 NB-IoT。2016 年 6 月，NB-IoT 核心协议标准在 3GPP 获得通过。NB-IoT 是 3GPP 推出的标准技 术，经过多次讨论、已成为了目前被全球广泛接受的全新窄带物联网技术标准，可谓 是技术演进和市场竞争的综合产物。
NB-IoT 拥有四大特点，完美契合物联网要求。首先，低功耗，NB-IoT 聚焦小数据 量、小速率应用，因此 NB-IoT 设备功耗极低；其次，低成本，NB-IoT 可以在现有 的 LTE 网络基础上进行改造，进而快速完成组网。第三，大连接数，在一定的空间 内，多设备不会产生互相干扰，NB-IoT 足以轻松满足未来智慧家庭中大量设备联网 需求。第四，广覆盖，可满足空旷地区与地下覆盖。事实上 NB-IoT 也是最适合于运 营商的 LPWAd 技术，优势明显。
NB-IoT 较 eMTC 具有更低成本、更长续航时间等特点，不适用于移动性较强的物 联网应用。3GPP 为了应对 LPWA 的需求，于 2016 年正式发布 eMTC 和 NB-IoT 两 种通信标准。虽然都是低功耗蜂窝通信技术，eMTC 和 NB-IoT 在技术参数上还是存 在很明显的不同，其中最主要的差异点在带宽、速率和覆盖增强。eMTC 是基于 LTE 演进的物联网接入技术，与 NB-IoT 一样使用的是授权频谱，但 eMTC 支持高速移 动可靠性，较 NB-IoT 而言，eMTC 在时延和吞吐量有较大优势。NB-IoT 追求更低 的成本、更长的续航时间，比较适合对成本敏感但是终端数量较大，且无移动性的应 用场景如水、电、热、气表等，与 eMTC 形成互补。
以 NB-IoT 等为代表的蜂窝物联网技术已经成为实现万物互联的重要使能技术。根 据市场研究机构 Counterpoint IoT 的最新研究数据显示，全球物联网蜂窝连接数将在 2025 年突破 50 亿大关，其中 NB-IoT 的贡献比将接近一半。
NB-IoT 正在智慧城市、智慧医疗、智能交通等行业发挥重要作用，加速行业应用融 合发展，进入发展加速器。采用物联网技术将有效解决传统效率低、安全管理难度大 等问题，采用物联网技术可增加可靠性与稳定性，实现降本增效、精细化管理。
2.3、 平台层将应用与终端连接
平台层是整个物联网体系中承上启下的关键部分。一方面，它能够帮助底层终端设 备实现“管、控、营”的一体化，从而为上层提供应用开发和统一接口，将设备端和 业务端连接起来。另一方面，为业务融合、数据价值孵化提供了条件，有利于产业整 体价值的提升。主要包括连接管理平台 CMP（Connectivity Management Platform）、 设备管理平台 DMP（Device Management Platform）、应用使能平台 AEP（Application Enablement Platform）和业务分析平台 BAP（Business Analytics Platform）四部分。
连接管理平台应用于运营商网络。通常指基于电信运营商网络（蜂窝，LTE 等）提供 可连接性管理、优化以及终端管理，维护等方面的功能的平台。其功能通常包括号码 /IP 地址/Mac 资源管理、SIM 卡管控等。在国内三大运营商中，中国移动选择自研 One NET 连接管理平台；中国联通与 Jasper 战略合作，选择其 Control 平台提供物联网连接服务；中国电信也先后自研及与爱立信合作建立两套连接管理平台。但这些 都不是纯粹的 CMP 平台，至少一个连接管理平台和应用使能平台的融合。
设备管理平台主要针对物联网终端进行管理。主要是用户管理以及物联网设备管理。 其通过远程监控、配置调整、软件升级、故障排查以及生命周期管理等功能，帮助客 户实现系统集成和增值开发。并将设备的数据存储在云端。典型的 DMP 平台包括 BOSCH IoT Suite、IBM Watson、DiGi、百度云物接入 IoT Hub 等。
应用使能平台是快速开发部署物联网应用的云平台。它为开发者提供了大量的中间 件、开发工具、API 接口、应用服务器、业务逻辑引擎等，从而为客户提供完整、具 有动态扩展、按需服务以及高可用性的物联网应用。典型的 AEP 平台提供商包括 PTCThing worx，艾拉物联，Ablecloud 等。
业务分析平台是数据深度解析平台。主要通过大数据分析和机器学习等方法，分析 数据，并以图表、数据报告等方式进行可视化展示。然而由于人工智能技术及数据感 知层搭建的进度限制，目前该平台仍在发展中，主要有 GE Predix 和 IBM Watson。
2.4、 应用层是物联网的最顶层，具有处理功能
2.4.1、 物联网应用场景丰富
应用层位于物联网三层结构中的最顶层，其功能为“处理”，即通过云计算平台进行 信息处理，应用层可以对感知层采集数据进行计算、处理和知识挖掘，从而实现对物 理世界的实时控制、精确管理和科学决策。
在物联网应用领域，从不同的驱动力出发，可分为消费驱动型、政府驱动型以及产 业驱动型应用。其中，消费驱动型主要面向个人消费者，如智慧家庭、智能穿戴等； 政策驱动型则与管理城市、民生有关，如智慧消防、照明灯；产业驱动型则更多由相 关企业看好并推动，如智能工业、车联网等。
现阶段中国物联网发展主要依赖政策导向。据 GSMA Intelligence 预测，从 2017 年 到 2025 年，全球产业驱动型物联网连接数将实现 4.7 倍的增长，消费驱动型物联网 连接数将实现 2.5 倍的增长。而对于中国而言，“新基建”、“中国制造 2025”等政策 大力支持，促成物联网在某些行业的快速落地。当前中国政策驱动的物联网应用落 地快于企业自发的物联网应用需求，而消费者自发的物联网需求总体慢于企业的自 发需求。相对于海外其他市场，国内政策驱动型的物联网应用已远远快于海外市场。
2.4.2、 消费驱动型物联网“风口”频起
近年来，物联网呈现加速发展的态势，经过业界多年的积累和探索，消费驱动型物 联网热点迭起，开始对人们的衣食住行等各方面产生作用，从一定程度上体现出物 联网改变生活的效应。
智能音响走红，有望成为连接整个智慧家居的最佳终端。智能音响与传统平板、手 机相比，进一步解放了人们的双手，且价格低廉，迅速占据市场。截止 2019 年，全 球智能音箱销量达到 1.469 亿台，创历史新高，比 2018 年增长 70％。亚马逊市场份 额仍为第一，占 26.2％。谷歌以 20.3％的市场份额保持第二名。中国厂商百度，阿里 巴巴和小米紧随其后，市场份额有所增加，而苹果以 4.7％的市场份额位居第六。
国内智能音响市场潜力也被不断激发。2019 年，中国智能音箱市场共出货 4589 万台 设备，同比增长 109.7%。其中，阿里天猫精灵，2019 年共出货 1561 万台，排名国 内第一，百度小米紧随其后，三家占据国内 9 成市场。即使受疫情影响，2020 年一季度中国智能音箱销量也达到了 884.4 万台，同比增长 23.0%；销售额为 16.7 亿元， 同比增长 21.9%。
除此以外，各项应用逐步发力。可穿戴设备逐渐具有规模化，2019 年全球智能可穿 戴设备出货量达 3.052 亿台，中国可穿戴设备出货量达 9924 万台。智能门锁市场势 头强劲，2019 年中国智能门锁行业共有超 3000 品牌入局，2019 年销量超 3000 万套。
2.4.3、 产业驱动型物联网潜力巨大
工业物联网带来产业变革，大幅提升效率。工业物联网通过把传感器、控制器以及移 动通信、智能分析等技术融入到工业生产过程各个环节，为行业提供了更好的连接 性，可扩展性，并节省了时间和成本。工业自动化的不断进步有望在增加利润和提高 效率方面为最终用户带来巨大的收益。根据 GE 的 1%理论，对于具有庞大规模的工 业领域，在效率和成本方面微小的提升都会带来巨大的价值。
工业领域物联网应用模式已经初步形成。根据 Markets and Markets 研究报告显示， 2020 年全球智能制造市场规模将达到 2147 亿美元，预计到 2025 年，这一数据将增 至 3848 亿美元，期间年复合增长率约为 12.4％。而中国 2019 年工业互联网市场规 模达到 6060 亿元，预计到 2020 年，中国工业互联网市场规模将近 7000 亿元。
农业物联网加速应用，智慧农业发展潜力广阔。截至目前，物联网、大数据、空间信 息、移动互联网++等信息技术在农业生产的在线监测、精准作业、数字化管理等方 面得到不同程度应用，在全国范围内推广了426项节本增效农业物联网软硬件产品、 技术和模式。根据农业部印发的《“十三五”全国农业农村信息化发展规划》，到 2020 年，农业物联网等信息技术应用比例将达到 17%。《中国数字乡村发展报告（2019）》 指出，预计到 2020 年，我国智慧农业潜在市场规模有望增至 2000 亿元。
2.4.4、 政策驱动型物联网快速布局（略）
M2M，即 Machine-to-Machine，指数据信息从一台终端传送到另一台终端，也就是 机器与机器（Machine to Machine）的通信。从广义上说，M2M 代表机器对机器 （Machine to Machine）、人对机器（Man to Machine）、机器对人（Machine to Man）、 移动网络对机器(Mobile to Machine)之间的连接与通信，它涵盖了所有可以实现在 人、机、系统之间建立通信连接的技术和手段。从狭义上说，M2M 代表机器对机器 通信，目前更多的时候是指非 IT 机器设备通过移动通信网络与其他设备或 IT 系统 的通信。M2M 通信技术，通过在机器内部嵌入通信模块，以通信网络（蜂窝通信、 ZigBee、RFID、蓝牙及有线网络）等为接入方式，为客户提供综合信息化解决方案， 以满足客户对监控、指挥调度、数据采集和测量等方面的信息化需求。
3.1、 M2M 由机器、M2M 硬件、通信网络、中间件、应用 5 部分组成
M2M 由机器、M2M 硬件、通信网络、中间件、应用 5 部分组成。
实现 M2M 的第一步就是从机器/设备中获得数据，然后把它们通过网络发送出去。使机器具备“说话”（talk）能力的基本方法有两种：生产设备的时候嵌入 M2M 硬 件；对已有机器进行改装，使其具备通信/联网能力。
M2M 硬件是使机器获得远程通信和联网能力的部件。现在的 M2M 硬件产品可分为 五种：嵌入式硬件、可组装硬件、调制解调器（Modem）、传感器、识别标识。嵌入 式硬件嵌入到机器里面，使其具备网络通信能力。常见的产品是支持 GSM/GPRS 或 CDMA 无线移动通信网络的无线嵌入数据模块。可组装硬件主要用于不具备 M2M 通信和连网能力的设备仪器，实现方式包括从传感器收集数据的 I/O 设备(I/O Devices);完成协议转换功能，将数据发送到通信网络的连接终端（Connectivity Terminals）。如果要将数据通过公用电话网络或者以太网送出，分别需要相应的 Modem。传感器主要指智能传感器（具有感知能力、计算能力和通信能力），由智能 传感器组成的传感器网络（Sensor Network）是 M2M 技术的重要组成部分。一组具 备通信能力的智能传感器以 Ad Hoc 方式构成无线网络，协作感知、采集和处理网络 覆盖的地理区域中感知对象的信息，并发布给观察者。也可以通过 GSM 网络或卫 星通信网络将信息传给远方的 IT 系统。识别标识则主要指射频识别卡 RFID 技术。
通信网络同网络层通信技术。
中间件包括两部分：M2M 网关、数据收集/集成部件。网关是 M2M 系统中的“翻 译员”，它获取来自通信网络的数据，将数据传送给信息处理系统。主要的功能是完 成不同通信协议之间的转换。
3.2、 M2M 终端设备应用市场正在全球范围内快速增长
M2M 是当前物联网的普遍模式。就如互联网之初也是由一个个局域网构成,现有的 M2M 应用已经是物联网的构成基础，未来的物联网势必也是由无数个 M2M 系统构 成，就如人体身体不同机能一样，不同的 M2M 系统会负责不同的功能处理，通过中 央处理单元协同运作，最终组成智能化的社会系统。物联网强调的是任何时间、任何 地点、任何物品，即“泛在的网络，万物相连”，范围比 M2M 更大。
M2M 技术拥有十分广泛的应用领域。涵盖了交通运输、物流、工业制造业、医疗卫 生、建筑与家居、公共事业、能源设施等多个行业。其中交通运输业仍然是应用最广 泛、最成熟的领域。但随着 M2M 技术的普及和推广，以及政策的大力引导，越来越 多的应用在了智慧城市、智慧医疗等公共事业领域，智慧家庭也成为 M2M 应用搞得 热点之一，其应用场景仍在不断扩大。而目前 M2M 产业在国内还处于发展的初级阶段与产业链逐步形成阶段，在政策的支持与需求的双重推动下，一个全新的商业模 式即将形成，应用领域将更加规模化、快速化，公司也将从中受益。
M2M 终端设备应用市场正在全球范围内快速增长，随着通信技术的演进，M2M 终 端设备产品成本的下降，M2M 终端设备业务将逐渐走向成熟。尤其是在美国、加拿 大等国已经实现安全监测、车队管理、公共交通系统、电动机械等领域的应用。根据 Analysys Mason Limited 数据，2024 年全球 M2M 设备连接数将达到 31.61 亿元，复 合增长率 28%。2024 年，全球 M2M 设备连接相关收入将达到 691.19 亿美元，复合 增长率为 17.07%。城市化进程加速、中上阶层人口膨胀以及对犯罪行为增长的预期 都将推动对 M2M 设备的需求。
4.1、 5G 赋予万物连接能力
5G 为移动终端带来超越光纤的传输速度，实现万物互联。5G 时代的来临将会使生 活和生产发生质的飞越。在生活场景中，全息影像实现 3D 视频通话、云 VR 提升游戏体验、高清视频、远程医疗等改变生活；在城市场景中，车辆网、智能安防、智能 电网、智能交通等打造智慧城市；在生产场景中个，实现工业自动控制、机器人操作、 无人机配送、智能化种植等技术应用，颠覆工业生产。
5G 关键能力大幅提升。5G 时代的到来带动网络关键能力的大幅提升。其中 eMBB （增强移动宽带）将用户体验速率提升至 0.1-1Gbps，移动性提升至 500+Km/h，峰 值速度大幅提升。mMTC（海量大连接）极大提升了网络连接密度和流量密度。URLLC 实现超低延时。
5G 网络能力推动数据多元化、处理高速化、价值深层化，更有利于物联网发展。5G 网络协助数据收集过程更加便捷，数据更加多样。数据处理方面，其先在边缘数据中 心利用云端更加强大的计算能力进行处理，再送往 AI 大脑，更加高速。在 5G 结合 AI+大数据的推动下，对垂直行业提供的开发接口让生态伙伴针对不同行业开发多元 化的应用，使得物联网应用更加丰富多元。
5G 与物联网的融合将加速人物互联和万物互联。5G 与物联网融合的优势在于 5G 网 络有多大，物联网覆盖就有多大。5G+物联网不需要客户单独建网，大幅度地降低了 建网的成本。5G 的出现和全面覆盖帮助物联网解决应用难题，满足物联网高可靠、 高速率、低功耗等需求，将实现基础层到应用层的跨越，使得物联网能够在各个场景 大规模的应用。
5G 有望拉动物联网连接数快速增长。中国移动预测，到 2022 年，物联网连接数将 达到 45 亿，而其中 5G 拉动数将超过 55%。到了 2025 年，物联网连接数将超过 53 亿，而其中 5G 贡献比例将高达 73%。因此 5G 对物联网产业发展的贡献将是无可替 代的。
4.2、 5G+无人机：前所未有的智能化飞行
智能化飞行是未来无人机与 5G 技术的融合趋势。5G 到来后能够满足无人机传输速 率高，时延低的网络需求，从而实现智能飞行，定制化服务。此外，能够建立空中管 理网络，不仅能够大大提高执行任务速度，还能够保证低空飞行安全。
5G 使得无人机的功能更加多样。无人机在 5G 的帮助下将打破传统无人机人工操控 的限制，其应用搞得空间更广泛，功能更加多样。比如，能够远程进行大范围的基础 设施巡检，降低成本；能够利用无人机提供智能化的点对点物流服务等。
5G 普及将带动无人机市场快速发展。随着 5G 的全面推广和 5G+无人机技术的逐渐 成熟，无人机市场规模将迅速扩大，预计到 2025 年，国内消费级及娱乐航拍市场规 模将达到 300 亿，农林植保无人机应用市场将达到 200 亿，安防市场约为 150 亿， 电力巡检约为 50 亿，物流、环境监测等其他市场约为 50 亿，总规模将超过 750 亿。
4.3、 5G+车联网：“驶”向未来 5G
为车联网发展提供技术支持，实现多场景应用。随着 5G 技术在行业内加速落地 应用，“车联万物”也将以更高速稳定的形式呈现。5G 具有高可靠性和低延时特性， 是自动驾驶技术进一步发展的“敲门砖”。
4.3.1、 网联化与单车智能融合是自动驾驶产业趋势
如今自动驾驶更多的是单车智能。经过汽车生产商和零部件供应商的技术研发，在 车辆单车智能方面已经形成了以摄像头、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达等环境 感知传感器为基础的智能驾驶解决方案，并逐步应用于量产车辆。目前已经实现前 碰撞预警、自动紧急制动、自动换道、自适应巡航、车道偏离预警、车道保持等功能。 汽车的仪表盘或者中控可以告知驾驶员车内的情况，汽车还可以通过蓝牙与手机相 连，将汽车相关数据传出来。但是在单车智能时代，汽车是一座孤岛，无法与外界进 行通讯，无法实现基于多车协同驾驶、车路协同技术的高等级自动驾驶功能。要使汽 车具有对外通讯能力，车联网应运而生。
车联网（V2X）是新一代信息通信技术，可以实现车与车之间（Vehicle to Vehicle,V2V）、 车与基础设施之间（Vehicle to Infrastructure,V2I）、车与人之间（Vehicle to Pedestrian, V2P）、车与网络之间（Vehicle to Network, V2N）的全方位连接和高效信息交互，提 升汽车智能化水平和自动驾驶能力，从而提供信息服务、交通安全应用服务及交通 效率应用服务。V2V 可以使车辆间进行信息交互和提醒，最典型的应用是用于车辆 间防碰撞安全系统；通过 V2I，车辆可以与道路、交通灯、路障等基础设施进行通信， 获取交通灯信号时序等道路管理信息；V2N 是目前应用最广泛的车联网形式，其主 要功能是使车辆通过移动网络，连接到云服务器，使用云服务器提供的导航、娱乐、 防盗等应用功能；V2P 则是用做给道路上行人或非机动车安全警告。所以，车联网 是自动驾驶的必备条件，它可以弥补单车智能的局限，两者融合可以提升自动驾驶 的可靠性，并降低成本。车联网和单车智能融合是大趋势，两者共同提供自动驾驶能 力成为产业共识。
自动驾驶的前景十分广阔，全球自动驾驶直接经济效益可达万亿元/年，中国约占全 球市场的 50%。根据 Navigant Research 的预计，2030 年全球自动驾驶车辆将达到 2300 万辆。根据麦肯锡咨询估计的数据，我国自动驾驶汽车总销售额 2030 年会达到 约 1.3 万亿元，2040 年达到约 2.5 万亿元；我国自动驾驶出行服务订单金额 2030 年 达到约 1.6 万亿元，2040 年达到约 6.4 万亿元。
产业各方正在积极布局，重点争夺新兴市场。车企前期关注单车智能，目前正逐步 推进网联方案发展；科技公司借助 AI 技术，提供自动驾驶解决方案；互联网借助内 容服务与 AI，渗透自动驾驶出行服务；运营商依托蜂窝网，为网联式自动驾驶提供 服务；位置服务公司基于已有的地图业务，布局高精度地图服务。产业各方均在积极 布局，抢夺制高点。
4.3.2、 V2X 技术不断演进，5G 促进一步发展
V2X 包含 DSRC 和 C-V2X 两种技术，C-V2X 技术全面领先，后发优势突显。DSRC （Dedicated Short Range Communications）技术由物理层标准 IEEE 802.11P 和网络层 标准 IEEE 1609 构成，V2V 是其主要应用方式。DSRC 包含了车载装置（OBU）和 路侧装置（RSU），OBU 和 RSU 提供信息的双向传输，RSU 再将交通信息传送至后 端平台，该技术类似于在道路边装上 WIFI，车辆通过 WIFI 进行通信，我们常见的 ETC 便是这种技术的直观体现。但是这种技术专用于短程通信，如果距离过长，可 靠性等方面会产生问题。C-V2X 是基于 4G/5G 等蜂窝网通信技术演进形成的车用无 线通信技术，包含 LTE-V2X 和 5G-V2X。2016 年 9 月，3GPP 就在 R14 版本里完成 了对 LTE-V2X 标准的制定。C-V2X 支持全部 4 类 V2X 应用，V2I/V/P 均可通过 CV2X 的公众网络通信（Uu）及直连通信（PC5）两种方式实现。蜂窝移动通信也就是我们使用的手机通信，具有通信距离长的优势。
C-V2X 技术从应用场景、技术性能上均优于 DSRC。C-V2X 相比 DSRC 提供了更高 带宽、更高的传输速率和更大的覆盖范围；可支持授权频段及非授权频段的信息传 输；依托现有基站，无需投入新的路边设施建设，成本更低；技术标准可演进，可平 滑发展到 5G；借助蜂窝网络生态，应用更丰富。而 DSRC 只工作在 5.9GHz 专用非 授权频段，支持广播通信、支持低时延，但在密集场景下时延无保障。
结合我国产业链情况，C-V2X 技术更适合我国车联网发展。推动车联网商业正循环 是产业未来成功的关键，而 C-V2X 是当前车联网技术最现实和可靠的选择，只有从 国际产业竞争中胜出，才能进一步实现产业引领。DSRC 技术专利美日韩主导，中国 占比很小，而 LTE-V2X 专利，全球各区域分布均匀。我国 C-V2X 技术自主可控，专 利布局合理，产业更安全。我国企业在 3GPP 中主导了部分 C-V2X 标准的制定及后 续演进技术的研究，且 C-V2X 中国自主知识产权占优，国产 C-V2X 芯片与国际同 步，拥有一颗“中国芯”。
目前应用的 C-V2X 技术主要是 LTE-V2X，该技术有一个很大的问题，就是时延不 够短。众所周知，在自动驾驶中时延决定生死，现在高速公路的时速是 120Km/h，也 就是 33m/s，就算刹车只晚 1 秒，也会有 40 米以上的制动距离，对于严格的时延要 求，LTE-V2X 做不到，但是 5G-V2X 可以做到。与 4G 主要侧重人与人之间的通信 不同，5G 形成了端到端的生态系统，具有超高速率、超大连接、超高可靠和超低时 延的特点。5G-V2X 相比 LTE-V2X 将在时延、可靠度、速率、数据包大小等方面大 幅提高，LTE-V2X 可支持辅助驾驶业务，而 5G-V2X 可以支持自动驾驶业务。其中 辅助驾驶的应用场景包括红绿灯车速引导、交通事故提醒、限速提醒、交叉路口避撞 提醒、紧急制动提醒、盲区检测、人车避撞提醒和远程诊断等。而自动驾驶的应用场 景包括车辆编队行驶、自动驾驶、远程控制和传感器信息共享等。
LTE-V2X 与 5G-V2X 是相辅相成，相互补充的，最终向 5G-V2X 演进。C-V2X 通信 技术的演进实质是公众网络（Uu）和直连通信（PC5）的演进。由于公众网络发展先 于直连通信，因此可有多种技术组合，未来终端可能存在多模需求。考虑车辆生命周 期长，两者会长期存在，现阶段 LTE-V2X 与 5G-V2X 是相辅相成，相互补充的，并 向 5G-V2X 逐步演进。
4.4、 5G+智慧医疗：定制健康管理专家
5G 技术将极大提高医疗信息化程度，实现智慧医疗。5G 广覆盖、超高速、强可靠的网络可以实现医院内外大量医疗设备互联，医疗大数据快速处理，医疗信息实时 共享，极大的提高了医疗工作效率，助力医疗资源脱离地域限制。5G 技术的加速应 用，将进一步保障智慧医疗的运行效率，减少误差率，降低医疗资源地区间的分配不 均衡，帮助每个病人实现定制化的诊疗方案。
在 5G 的带动下，智慧医疗行业投资规模逐年增长。随着 5G 的普及，智慧医疗行业 应用将拥有良好的落地条件，因此各地对于智慧医疗的投资也在逐年增加，预测在 2020 年我国智慧医疗行业投资规模将突破千亿元。此外作为智慧医疗产业重要的终 端，可穿戴设备的出货量也在增长迅速，2019 年全球智能可穿戴设备出货量达 3.052 亿台，中国可穿戴设备出货量达 9924 万台。
5G 助力医疗健康产业向智能化方向升级。在智慧医疗发展前景越来越广阔的情况下， 互联网企业纷纷对智慧医疗行业进行布局，其中阿里巴巴创立了阿里健康和“医疗云”服务；腾讯、丁香园、众安保险三方合作打造的互联网医疗生态链已现雏形；诸 多大型企业通过并购，整合医疗资源，布局智慧医疗产业链。现阶段智慧医疗产业链 已初步成型，然而由于医学的复杂性和严谨性，许多技术的实际应用还有待试验，但 简单应用逐渐成熟，如可穿戴设备、智能体温检测仪等，许多技术在此次疫情中大显 身手，展示了智慧医疗的发展潜力。
4.5、 5G+工业互联网：“智”造未来
5G 是工业互联网的基础。“工业互联网”概念由来已久，却一直没能很好地发挥，主 要原因是网络延时和稳定性问题。而 5G 网络的低延时和高稳定性等特性，恰好满足 “工业互联网”的需求。而且，5G 促使工业场景的设备建立广泛连接，而这样的连 接能够帮助企业采集更多的工业数据。因此，5G 为工业互联网的未来发展打下了良 好的基础。
5G 帮助连接工业互联网关键五大场景，形成高效智能工业。通过加装 5G 通信模块 至相关终端，能够实现工厂内各生产要素互联的目标。5G+工业互联网融合发展将产 生叠加倍增效应，助力企业实现远程协同管理、产品服务化、供需对接实时化、智能 化生产和管控精细化、无人化。
5G 为智能机器人发展奠定基础。在未来的智能工厂中，智能机器人将起到重要的作 用，需要大量的工业机器人进行自动化/智能化运作。而 5G 对于智能机器人的发展 有着重要意义。一方面，5G 网络能够提供工业机器人所需的 AI 技术助推自动化/智 能化；另一方面，5G 网络超低时延的数据传输以及超高的连接密度能够提供智能工 厂远程操控大量的工业机器人所需要的高精准、高强度交互。因此，5G 能够增强云 和机器人之间的交互性，调高人对机器人的远程操控灵敏性，达到工业物联网发展 的要求。
5.1、 推荐标的
5.1.1、 移远通信
5.1.2、 移为通信
5.2、 受益标的
5.2.1、 日海智能
5.2.2、 有方科技
5.2.3、 高新兴
5.2.4、 广和通
……
（报告观点属于原作者，仅供参考。报告来源：开源证券）
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