研究框架系列工業(yè)通信

1、摘要1、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息通信技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟(jì)深度融合的新型基礎(chǔ)設(shè)施，為工業(yè)乃至各行業(yè)的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展提供 了重要途徑。工業(yè)通信作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)底座，憑借其較強(qiáng)的穩(wěn)定和可靠性，逐步由工業(yè)制造擴(kuò)展至多個(gè)下游應(yīng)用。傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)通信網(wǎng) 絡(luò)包括工廠內(nèi)網(wǎng)和工廠外網(wǎng)，工廠內(nèi)網(wǎng)是在工廠或園區(qū)內(nèi)部，主要使用工業(yè)通信設(shè)備。2、工業(yè)通信行業(yè)投資具有以下特點(diǎn)：（1）工規(guī)級(jí)產(chǎn)品，產(chǎn)品要求高于商業(yè)級(jí)；（2）產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化與定制化共存；（3）下游應(yīng)用領(lǐng)域多， 需關(guān)注具體行業(yè)政策推動(dòng)力；（4）涉及生產(chǎn)控制流程，行業(yè)需穩(wěn)健發(fā)展；（5）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)多，新技術(shù)帶來新機(jī)會(huì)；（6）海外巨頭主導(dǎo)， 國產(chǎn)替代化低；（7）解決方案

2、能力更重要。3、工業(yè)通信公司的一般成長邏輯包括：（1）領(lǐng)先推出新品實(shí)現(xiàn)彎道超車；（2）以性價(jià)比優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代；（3）構(gòu)建統(tǒng)一產(chǎn)研平臺(tái)， 橫向拓展下游各領(lǐng)域；（4）布局云平臺(tái)，提升縱向產(chǎn)業(yè)鏈延伸能力。4、結(jié)合當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段、行業(yè)成長確定性、估值水平及公司競(jìng)爭(zhēng)力，建議關(guān)注三旺通信、映翰通。風(fēng)險(xiǎn)提示：行業(yè)政策支持不及預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)；下游應(yīng)用市場(chǎng)需求不及預(yù)期；新技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度不及預(yù)期；市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加??；疫情反復(fù)等外 部環(huán)境變化風(fēng)險(xiǎn)。一、工業(yè)通信產(chǎn)業(yè)概況與研究標(biāo)的圖2：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接白皮書、國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖1：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)部署視圖工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接白皮書、國信證券經(jīng)濟(jì)研究所

3、整理工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與技術(shù)產(chǎn)品傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)包括工廠內(nèi)網(wǎng)和工廠外網(wǎng)：工廠內(nèi)網(wǎng)是在工廠或園區(qū)內(nèi)部，主要使用工業(yè)通信設(shè)備；滿足工廠內(nèi)部生產(chǎn)、辦公、管理、安防等連接需求，主要包括信息網(wǎng)絡(luò)（IT網(wǎng)絡(luò)） 和控制網(wǎng)絡(luò)（OT網(wǎng)絡(luò)）。工廠內(nèi)網(wǎng)使用現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)、TSN、WiFi、工業(yè)無線、5G等互聯(lián)技術(shù)傳輸信息。工廠外網(wǎng)用于支撐工業(yè)全生命周期各項(xiàng)活動(dòng)，使用商用通信設(shè)備；滿足工廠數(shù)據(jù)、應(yīng)用、業(yè)務(wù)出廠與云平臺(tái)或者其他網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，主要包括 公眾互聯(lián)網(wǎng)與專網(wǎng)。工廠外網(wǎng)主要使用通用廣域網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行信息傳輸工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)白皮書、國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與技術(shù)產(chǎn)品工廠內(nèi)網(wǎng)涉及控制類、采集類、連

4、接類業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和可靠性要求較高，保障高性能工廠內(nèi)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的主要工業(yè)通信產(chǎn)品有：現(xiàn)場(chǎng)接入層設(shè)備：包括數(shù)據(jù)采集終端、網(wǎng)關(guān)、路由器等，主要負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)機(jī) 器人、傳感器、PLC、等終端設(shè)備的接入。信息匯聚層交換設(shè)備：主要包括二層匯聚交換機(jī)和三層核心交換機(jī)匯聚交換 并向，負(fù)責(zé)接入層數(shù)據(jù)云端傳輸。在工業(yè)內(nèi)網(wǎng)中，工業(yè)通信設(shè)備向下連接機(jī)器人、傳感器、儀器儀表等，向上信 息傳輸給工業(yè)平臺(tái)及軟件。圖4：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)功能介紹邊緣信息匯聚交換機(jī)用于工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)和數(shù) 據(jù)傳輸，具有環(huán)網(wǎng)冗余、零丟包、電磁兼容等技術(shù)特點(diǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)接入終端數(shù)據(jù)終端為工業(yè)設(shè)備提供串行接口協(xié)議IP網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議之 間的轉(zhuǎn)換，并通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)傳

5、輸數(shù)據(jù)。網(wǎng)關(guān)/路由器將現(xiàn)場(chǎng)總線多點(diǎn)、分散的設(shè)備相互連接，并在工 業(yè)互聯(lián)網(wǎng) TCP/IP 協(xié)議的開放框架下實(shí)現(xiàn)與工業(yè) 以太網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)的無縫融合。邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)更靠經(jīng)終端設(shè)備，作為計(jì)算節(jié)點(diǎn)，使數(shù)據(jù)、應(yīng)用 和服務(wù)的主要分析處理環(huán)節(jié)都在本地完成。嵌入式模塊嵌入式模塊包括無線模塊、以太網(wǎng)模塊，通過嵌 入在工控設(shè)備中，使傳統(tǒng)工控設(shè)備具備網(wǎng)聯(lián)通信 功能。表1：工業(yè)通信設(shè)備分類與介紹網(wǎng)絡(luò)設(shè)備三旺通信、映翰通、MOXA、圖3：工業(yè)通信設(shè)備圖示三旺通信、映翰通、國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)/路由器圖5：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)圖中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展白皮書、國信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理工業(yè)網(wǎng)絡(luò)是數(shù)字經(jīng)濟(jì)底層基礎(chǔ)設(shè)施，

6、下游各領(lǐng)域應(yīng)用持續(xù)拓寬工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新一代信息通信技術(shù)與工業(yè)經(jīng)濟(jì)深度融合的新型基礎(chǔ)設(shè)施，為工業(yè)乃至各行業(yè)的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展提供了重要途 徑。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)包括網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、安全三大體系，同時(shí)通過直接產(chǎn)業(yè)賦能幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效等數(shù)字化管理，逐步向各個(gè)產(chǎn)業(yè)滲透。工業(yè)通信作為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)底座，憑借其較強(qiáng)的穩(wěn)定和可靠性，逐步由工業(yè)制造擴(kuò)展至多個(gè)下游應(yīng)用。工業(yè)通信設(shè)備起初應(yīng)用在工業(yè)制造設(shè)備的 信息傳輸，因其可適應(yīng)制造場(chǎng)景較為惡劣的環(huán)境，設(shè)備具有比普通商用設(shè)備更高的穩(wěn)定可靠性。受益于此，工業(yè)通信設(shè)備逐步擴(kuò)展至電力新能 源、軌道交通、煤礦開采、智能制造、綜合管廊等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。場(chǎng)景描述電力新能源變

7、電站自動(dòng)化監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)行為和組態(tài)元件的信息傳輸可再生能源遠(yuǎn)程電子資產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集和設(shè)備監(jiān)控能源存儲(chǔ)集成連接不同協(xié)議的設(shè)備到能源管理系統(tǒng)軌交車載實(shí)現(xiàn)列車內(nèi)無線通信車地車載與站臺(tái)間通信軌旁采集傳輸鐵路道岔和平交道口的數(shù)據(jù)礦山安全監(jiān)控監(jiān)控點(diǎn)凸顯數(shù)據(jù)采集故障預(yù)警對(duì)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，觸發(fā)應(yīng)急智能制造生產(chǎn)線監(jiān)控生產(chǎn)線遠(yuǎn)程監(jiān)控信號(hào)傳輸，便于監(jiān)管員掌握車間情況機(jī)器、機(jī)器維護(hù)工程師和機(jī)器監(jiān)控服務(wù)器安全相連控制自動(dòng)存取系統(tǒng) (AS/RS) 和自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車(AGV)機(jī)器OEM自動(dòng)材料處理AMH設(shè)施管理對(duì)HVAC、UPS、照明、環(huán)境傳感器等設(shè)備進(jìn)行管理承載大數(shù)據(jù)視頻流量的環(huán)控系統(tǒng)和安防系統(tǒng)表2：工業(yè)通信設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)景應(yīng)用行

8、業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景綜合管廊環(huán)境和安防監(jiān)控MOXA、西門子、三旺通信、工業(yè)通信產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)標(biāo)的一覽：各公司官網(wǎng)，；注標(biāo)藍(lán)色為A股上市公司工業(yè)通信設(shè)備屬于產(chǎn)業(yè)鏈中游，通過將設(shè)計(jì)的電子元器件組裝銷售至下游的各領(lǐng)域應(yīng)用需求方。 上游：芯片類、光器件、接插件、阻容器件、殼體、線路板等，其中芯片和通信模塊為大頭。中游：包括接入層終端設(shè)備商與交換機(jī)設(shè)備商，行業(yè)內(nèi)國產(chǎn)廠商超過30多家，龍頭企業(yè)已逐步顯現(xiàn)。下游：應(yīng)用行業(yè)主要有工業(yè)制造、軌交、電力、煤礦等?？蛻糁饕譃閮深?，具備自主設(shè)計(jì)定制能力的大型企業(yè)（比如電力）和為行業(yè)提 供整體解決方案的集成供應(yīng)商（比如工業(yè)制造、煤礦等），具體商業(yè)模式采購流程可參考本章下游信息化部分

9、。圖6：工業(yè)通信設(shè)備國產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈上游：元器件提供商中游：設(shè)備廠商交換層交換機(jī)三旺通信(600618)東土科技(300353)卓越信通兆越通訊華飛科技訊記接入層終端威勝信息(688610)映翰通(688080) 宏電技術(shù)魯邦通艾訊科技華杰智控華辰智通赫優(yōu)信下游：垂直行業(yè)應(yīng)用交換芯片通信模塊工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)軌交盛科網(wǎng)絡(luò)移遠(yuǎn)通信(603236)云合智網(wǎng)廣和通(300638)朗銳芯日海智能(002313)處理芯片應(yīng)用芯片中穎電子(300327)瑞芯微(603893) 兆易創(chuàng)新(603986)全志科技(300458)PCB電容、電阻連接器殼體、線材浪潮信息(000977)中國通號(hào)(688009)寶信軟件(6

10、00845)交控科技(688015) 工業(yè)富聯(lián)(601138)佳訊飛鴻(300213) 電力煤礦國電南瑞(600406)梅安森(300275) 國網(wǎng)信通(600131)寶通科技(300031)澤宇智能(301179)龍軟科技(688078)二、工業(yè)通信行業(yè)投資特點(diǎn)1、工規(guī)級(jí)產(chǎn)品，產(chǎn)品要求高于商業(yè)級(jí)工業(yè)通信商用通信硬件芯片PCB板工作電源采用穩(wěn)定性高、傳輸速率高的博通、美滿等芯片“沉金”工藝、三防設(shè)計(jì) 雙電源冗余、寬溫寬壓設(shè)計(jì)外殼材料：鋁合金外殼，導(dǎo)電性和散熱性更好；普通芯片普通銅基板、鋁基板220VAC表3：工業(yè)通信設(shè)備與商用通信設(shè)備對(duì)比外殼防護(hù)雷擊浪涌防護(hù)：將雷擊電流泄放到大地EMC電磁兼容

11、：在電磁環(huán)境中（如軌交）穩(wěn)定運(yùn)行；IP防護(hù)指數(shù)：防塵、防水-工作協(xié)議無線MQTT、AMQP、COAP、ZigBee、LoRa、Wifi2G/3G/4G/5G、Wifi有線Profinet,Profibus、Ethernet、Ethercat、CAN、RS232、 RS485、ModbusTCP/IP可靠性冗余環(huán)網(wǎng)冗余單線安全認(rèn)證EMC:EN 61000 EMI:CISPR 32，F(xiàn)CC EMS: IEC 61000安全：EN 60950 UL 61010-沖擊、震動(dòng)、自由裸體： IEC 60068 IEC61373工作環(huán)境工作溫度-4075-065工作時(shí)長相對(duì)濕度MTBF5 至 95（非冷凝）

12、10年5年工控網(wǎng)、工業(yè)通信產(chǎn)品與商用通信產(chǎn)品功能相同，但支持協(xié)議與設(shè)計(jì)不同。同樣規(guī)格的工業(yè)通信設(shè)備是通用設(shè)備價(jià)格2-3倍,原因在于：工業(yè)通信設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)景較為極端，在元器件、用材、穩(wěn)定性等方面相比通用設(shè)備要求更高。工業(yè)通信設(shè)備還需要根據(jù)不同工業(yè)應(yīng)用環(huán)境做定制化處理，需要通過不同行業(yè)的各項(xiàng)認(rèn)證。圖7：不同行業(yè)認(rèn)證標(biāo)識(shí)：思科、MOXA、軌交電力煤礦： Wind、： Wind、1、工規(guī)級(jí)產(chǎn)品，產(chǎn)品要求高于商業(yè)級(jí)工業(yè)通信設(shè)備設(shè)備商毛利和凈利高于傳統(tǒng)通信設(shè)備商。詳細(xì)對(duì)比看，國際頭部工業(yè)通信設(shè)備公司的毛利率國內(nèi)頭部工業(yè)通信設(shè)備公司商用 通信設(shè)備公司，國際頭部工業(yè)通信公司的毛利率高達(dá)60，凈利率也超過15。頭

13、部工業(yè)通信公司主導(dǎo)或參與協(xié)議制定，樹立了較高技術(shù)壁壘。比如西門子主導(dǎo)了PROFINET、倍福主導(dǎo)了EtherCAT、羅克韋爾主導(dǎo)了Ethernet/IP等，網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品同時(shí)支持OT和IT標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議可以幫助客戶直接觸達(dá)到最底層工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)。010203040506070思科HMS三旺通信映翰通東土科技中興通訊浪潮信息星網(wǎng)銳捷圖8：工業(yè)通信公司與商用通信公司毛利率對(duì)比（單位： ）2019202020210510152025303540三旺通信思科映翰通HMS中興通訊星網(wǎng)銳捷浪潮信息圖9：工業(yè)通信公司與商用通信公司凈利率對(duì)比（單位： ）201920202021圖11：礦用工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)（上圖）與通用機(jī)

14、架式工業(yè)交換機(jī)展開圖（下圖）對(duì)比：三旺通信、兆越通訊，圖10：映翰通（左）、三旺通信（中）、東土科技(右)二層通用卡軌式工業(yè)交換機(jī)：東土科技、三旺通信、映翰通，2、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化與定制化共存功能規(guī)格網(wǎng)管管理型非管理型-Layer三層二層-端口類型萬兆千兆百兆串口端口數(shù)0-89-1516-2829-5252卡軌式掛壁式-工業(yè)通信產(chǎn)品是標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，其產(chǎn)品規(guī)格、接口、功能、原理相同。根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景會(huì)做一些場(chǎng)景適配定制。以礦井交換機(jī)為例，其產(chǎn)品在防爆、安全等方面有特殊設(shè)計(jì)，但產(chǎn)品架構(gòu)與通用交換機(jī)相似。IES318系列Opal8A表4：工業(yè)交換機(jī)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格分類安裝方式機(jī)架式東土科技、三旺通信，圖12：

15、國家電網(wǎng)（左圖）和南方電網(wǎng)（右圖）十四五投資規(guī)劃（單位：萬億元、億元）資料來源：國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)，3、下游應(yīng)用領(lǐng)域多，需關(guān)注具體行業(yè)政策推動(dòng)力各領(lǐng)域資本開支規(guī)劃決定了市場(chǎng)空間和發(fā)展節(jié)奏。以電網(wǎng)信息化應(yīng)用為例，2021年11月南網(wǎng)印發(fā)南方電網(wǎng)“十四五”電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，“十四五”期間南網(wǎng)電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃投資約6700億 元(+51 )，其中配網(wǎng)建設(shè)列入工作重點(diǎn)，投資達(dá)3200億元，占比48；以煤礦智能化為例，2020年2月八部委聯(lián)合發(fā)布關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見，煤礦智能化發(fā)展分為3個(gè)階段性目標(biāo)：1）2021年建成多種類型、不同模式的智能化示范煤礦；2）2025年大型煤礦和災(zāi)害嚴(yán)重煤礦基本實(shí)現(xiàn)智

16、能化；3）2035年各類煤礦基本實(shí)現(xiàn)智能 化。預(yù)預(yù)計(jì)2025年我國大型智能煤礦數(shù)超1000個(gè)；在2020年智能煤礦數(shù)為71個(gè)。行業(yè)正在迎來1到N的快速發(fā)展。南網(wǎng)總投資規(guī)劃, 3500配電網(wǎng)投資規(guī)劃, 32000112233十二五十三五十四五2021第一階段2025第二階段2035第三階段建成多值類型、不同模式的智 能化示范煤礦大型煤礦和災(zāi)害嚴(yán)重煤 礦基本實(shí)現(xiàn)智能化，形 成煤礦智能化建設(shè)技術(shù) 規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)體系各類煤礦基本實(shí)現(xiàn)智能化初步形成煤礦開通涉及、抵制 保障、生產(chǎn)、安全等主要環(huán)節(jié) 的信息化傳輸、自動(dòng)化運(yùn)行技 術(shù)體系實(shí)現(xiàn)開拓涉及、地址保 障、采掘、運(yùn)輸、通風(fēng)、 洗選物流等系統(tǒng)的智能 化決策和自動(dòng)

17、化協(xié)同構(gòu)建多產(chǎn)業(yè)鏈、多系統(tǒng)集成 的煤礦智能化系統(tǒng)井下和露天煤礦固定崗位的無 人值守與遠(yuǎn)程監(jiān)控基本實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)工作面兼任提效、 井下重點(diǎn)崗位機(jī)器人作綜采工作面內(nèi)少人或無人操作、 業(yè)，露天煤礦實(shí)現(xiàn)智能連續(xù)作業(yè)和無人化運(yùn)輸。建成智能感知、智能決策、 自動(dòng)執(zhí)行的煤礦智能化體系國家發(fā)改委、表5：智能化煤礦不同發(fā)展階段圖13：智能制造全場(chǎng)景通信連接涉及生產(chǎn)制造全流程信息傳輸資料來源：三旺通信，4、涉及生產(chǎn)控制流程，行業(yè)需穩(wěn)健發(fā)展在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系中，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備層與網(wǎng)絡(luò)層，為工業(yè)場(chǎng)景中萬物 互聯(lián)、工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、應(yīng)用開發(fā)等功能打下基礎(chǔ)。工業(yè)場(chǎng)景各類應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性及各項(xiàng)性能指標(biāo)要求高，網(wǎng)絡(luò)迭代升級(jí)非一

18、 蹴而就，最終實(shí)現(xiàn)制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化目標(biāo)需要穩(wěn)健發(fā)展。數(shù)字化用為主要特征采用數(shù)字化生產(chǎn)設(shè)備或?qū)υO(shè)備進(jìn)行數(shù)字化改 上世紀(jì)中葉到90年代中期的數(shù)字 造，提高生產(chǎn)效率化制造，以計(jì)算、通訊和控制應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化從上世紀(jì)九十年代中期發(fā)展至今 的網(wǎng)絡(luò)化制造，伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的 大規(guī)模普及，先進(jìn)制造進(jìn)入了以 物聯(lián)網(wǎng)為主要特征的網(wǎng)絡(luò)化階段智能化當(dāng)前在大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、機(jī)器視 覺等技術(shù)突飛猛進(jìn)的基礎(chǔ)上，人 工智能逐漸融入制造領(lǐng)域生產(chǎn)與運(yùn)營各環(huán)節(jié)采用數(shù)字化的管理方式， 告別紙質(zhì)文檔管理方式將原本獨(dú)立的各個(gè)工業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化連接 使其具備統(tǒng)一操作性工業(yè)生產(chǎn)要素、各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的互聯(lián)互通， 提升使用主體效率利用人工智能、大

19、數(shù)據(jù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)或 簡(jiǎn)單流程智能化實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造設(shè)備、系統(tǒng)的智能感知、智能 決策， 并最終實(shí)現(xiàn)智能執(zhí)行柔性測(cè)量網(wǎng)，業(yè)務(wù)類型業(yè)務(wù)需求現(xiàn)場(chǎng)控制類實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)產(chǎn)線I/O控制；機(jī)器內(nèi)部I/O控制; 產(chǎn)線PLC之間控制數(shù)據(jù)報(bào)文周期：2/4/8/16ms;丟包要求：不能連續(xù)3次業(yè)務(wù)丟包; 數(shù)據(jù)包大?。?4Byte至1500Byte現(xiàn)場(chǎng)等時(shí)同步 業(yè)務(wù)運(yùn)動(dòng)控制數(shù)據(jù)報(bào)文周期：0.5/1/2ms;丟包要求：不能連續(xù)2次業(yè)務(wù)丟包; 數(shù)據(jù)包大?。?0Byte；采集類業(yè)務(wù)環(huán)境傳感、數(shù)據(jù)采集發(fā)包周期：100ms-10s；上行速率：100kbps；數(shù)據(jù)包大?。?0Mps；4K：40Mbps；連接類業(yè)務(wù)AGV導(dǎo)航發(fā)包周期：40

20、-500ms；容量：100設(shè)備10000平； 數(shù)據(jù)包大?。?500B；移動(dòng)速度：50km/h遠(yuǎn)程診斷維修容量5100平;數(shù)據(jù)包大小100Mbps;表6：工廠內(nèi)業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能要求工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接、和預(yù)測(cè)表7：制造業(yè)信息化穩(wěn)健發(fā)展歷程階段行業(yè)演進(jìn)目標(biāo)功能5、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)多，新技術(shù)帶來新機(jī)會(huì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議逐步演進(jìn)，目前業(yè)界主要有三類技術(shù)：現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)具有較高的可靠性，技術(shù)成熟但市占率逐步下降。主要提供現(xiàn)場(chǎng) 傳感器件到控制器、控制器到執(zhí)行器與控制分站間數(shù)據(jù)傳輸。工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)具有較大的傳輸速率，擁有最高市占率，并逐步提升。工業(yè)以 太網(wǎng)遵從TCP/IP框架，具有接口簡(jiǎn)單、協(xié)議開放、高可靠、大帶寬等優(yōu)勢(shì)

21、。無線技術(shù)具有較便攜靈活的部署方式，可實(shí)現(xiàn)柔性制造，市占率正快速提升。隨著我國在5G技術(shù)的逐步領(lǐng)先和TSN技術(shù)正解決協(xié)議復(fù)雜的統(tǒng)一化問題，布局新技 術(shù)或可成為國產(chǎn)廠商實(shí)現(xiàn)彎道超車的新機(jī)遇。圖15：工業(yè)通信發(fā)展歷程西門子、現(xiàn)場(chǎng)總線工業(yè)以太網(wǎng)無線通信主要協(xié)議類型Profiibus,Modbus,D eviceNET,CANOpen,CC-Link,etc.Profinet,Ethernet/IP,Et hernet CAT, Modbus TCP, TSN,etc.WiFi,2G/3G/4G/5 G,LoRA,ZiGBee,Bluetooth,etc.主要用途實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)采集、定位確定

22、性高高一般可靠性高高一般時(shí)延1ms1ms20ms通信速率10Mbps10Gbps300Mbps常用設(shè)備連接數(shù)1-161-321-100個(gè)部署方式固定布線固定布線靈活部署主要產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備交換機(jī)無線網(wǎng)關(guān)表8：不同工業(yè)通信技術(shù)對(duì)比分析資料來源：工控網(wǎng)、圖14：工業(yè)通信不同技術(shù)應(yīng)用占比（單位： ）HMS、8070605040302010020142015201620172018201920202021現(xiàn)場(chǎng)總線工業(yè)以太網(wǎng)無線5G新機(jī)遇TSN新機(jī)遇圖17：2020年全球工業(yè)通信層二交換機(jī)（左圖）和層三交換機(jī)（右圖）市占率（單位： ）Omdia、6、海外巨頭主導(dǎo)，國產(chǎn)替代化低目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備市場(chǎng)

23、的頭部企業(yè)主要被國外品牌所占據(jù)，2020年CR3市場(chǎng)占有率達(dá)43 （Omdia），國產(chǎn)廠商市占率仍然較低。工 業(yè)通信設(shè)備公司國際頭部企業(yè)包括思科、西門子、MOXA、Belden（百通赫斯曼）等公司，國內(nèi)公司主要包括三旺通信、映翰通、東土科技等?，F(xiàn)場(chǎng)接入層設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)格局為國際品牌占主導(dǎo)地位局面，主要以思科、摩莎、西門子、研華等品牌為主導(dǎo)。工業(yè)交換機(jī)市場(chǎng)主要是思科、西門子、moxa等國際品牌占據(jù)主要市場(chǎng)，國產(chǎn)廠商近年來逐步發(fā)力提升份額。圖16：2020年全球工業(yè)通信市場(chǎng)格局（單位： ）： Omdia、思科, 19.50西門子, 15Belden, 12.50其他, 53.00圖17：2020年無線網(wǎng)

24、關(guān)及市場(chǎng)頭部公司市占率（單位： ）Omdia、0102030405020162017201820192020思科摩莎西門子Phoenix Contact研華60思科, 24.50西門子, 17.50MOXA, 16.50其他, 41.50思科, 32Belden, 19Westermo, 12其他, 37.00圖18：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)解決方案應(yīng)用需求占比資料來源：國家信息安全發(fā)展研究中心、7、解決方案能力更重要工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展近十年，經(jīng)歷了萌芽期、探索期、推廣期；進(jìn)入到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推廣期，解決方案能力是形成項(xiàng)目復(fù)制的關(guān)鍵：通過解決方案可以直接解決客戶痛點(diǎn)。部分產(chǎn)品模塊只能為系統(tǒng)提供功能支撐，而在了解客戶

25、需求痛點(diǎn)后，解決方案可以直達(dá)客戶。通過解決方案覆蓋產(chǎn)品到運(yùn)營管理的端到端需求。根據(jù)信息安全發(fā)展研究中心統(tǒng)計(jì)，工業(yè)制制造智能化更需要全流程的運(yùn)營管理維護(hù)。站四川某水電 期維護(hù)。根據(jù)模型特征量數(shù)據(jù)，測(cè)出水導(dǎo)軸承轉(zhuǎn)頻、低頻、倍頻特征值變化趨勢(shì)；根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、故障預(yù)測(cè)邏輯和槳葉開度故障模型，判斷設(shè)備故障狀況。石化行業(yè) 主要通過傳統(tǒng)信息技術(shù)進(jìn) 1.通過安全管理工作平臺(tái)，推進(jìn)系統(tǒng)間協(xié)同，實(shí)時(shí)了解安全管理運(yùn)行狀態(tài)； 中石化安全 行安全管控、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別。 2.實(shí)現(xiàn)設(shè)備設(shè)施、作業(yè)區(qū)域等風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)象結(jié)構(gòu)化及標(biāo)準(zhǔn)化，將檢查問題、 管理識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)、發(fā)生事故關(guān)聯(lián)。1.按需定制：構(gòu)建數(shù)據(jù)通道，與多家下游企業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)互通，實(shí)現(xiàn)

26、客戶生1. 汽車板產(chǎn)品由用戶自行產(chǎn)計(jì)劃接收與管理、需求轉(zhuǎn)換與訂單管理、供應(yīng)鏈庫存管理等；鋼鐵行業(yè) 訂貨；2.數(shù)據(jù)可視化：構(gòu)建大數(shù)據(jù)平臺(tái)，采用邊緣計(jì)算、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)對(duì)車間信息采 寶山鋼鐵2.數(shù)據(jù)采集頻率低，缺少 集處理、數(shù)據(jù)可視，通過對(duì)生產(chǎn)過程、工藝指標(biāo)的實(shí)施監(jiān)控實(shí)施管理優(yōu)化；高效的數(shù)據(jù)分析工具。3.建模輔助決策：基于仿真系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析工具，開展能耗分析、故障分 析、異常排查、工藝優(yōu)化、預(yù)測(cè)生產(chǎn)等輔助決策。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)萌芽期（2012-2015）少數(shù)行業(yè)巨頭中應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)探索期（2016-2018）頭部企業(yè)形成標(biāo)案案例并嘗試對(duì)外輸出，市場(chǎng)教育成本 較高，商業(yè)模式還在探索工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推廣期（2019-至

27、今）在部分行業(yè)形成標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品及解決方案，進(jìn)入市場(chǎng)推廣期機(jī)械行業(yè) 設(shè)備控制和管理信息傳輸采集生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)“人機(jī)料法環(huán)”各類數(shù)據(jù)，多維度管控鋰電池生產(chǎn)中的狀態(tài)贏合科技等信息，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行建模仿真與分析，在線預(yù)測(cè)、預(yù)警產(chǎn)品質(zhì)量問題。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)創(chuàng)新發(fā)展白皮書，表9：解決方案在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推廣期至關(guān)重要億歐智庫，表10：工業(yè)傳統(tǒng)信息化與整體解決方案對(duì)比傳統(tǒng)信息化整體解決方案電力行業(yè) 在線監(jiān)測(cè)、人工巡檢、定 1.構(gòu)建智能故障預(yù)測(cè)模型；三、工業(yè)通信個(gè)股成長邏輯中國云計(jì)算發(fā)展白皮書（2020）、艾瑞咨詢，1、領(lǐng)先推出新品實(shí)現(xiàn)彎道超車圖20：TSN帶動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備接入量提升工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、圖21：5G解決

28、高速連接下的柔性生產(chǎn)問題施耐德電氣、例如，TSN、5G等新技術(shù)推動(dòng)市場(chǎng)加速發(fā)展：TSN交換機(jī)單品價(jià)值量是其傳統(tǒng)工業(yè)交換機(jī)的23倍。根據(jù)IHS Markit 預(yù)測(cè)，樂觀情況下2025年和2030年TSN接入點(diǎn)數(shù)分別達(dá)到近500/2000 萬個(gè)。5G邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品單價(jià)相比傳統(tǒng)網(wǎng)關(guān)價(jià)值量提升一倍，隨著5G滲透 率提升，產(chǎn)品部署量逐步加大。企業(yè)抓住技術(shù)升級(jí)機(jī)會(huì)，有望實(shí)現(xiàn)彎道超車50.00%45.00%40.00%35.00%30.00%25.00%20.00%15.00%10.00%5.00%0.00%02004006008001,0001,2001,40020202025E2030E圖19：邊緣計(jì)

29、算市場(chǎng)規(guī)模（左軸）及CAGR（右軸）（單位：億元、 ）IOT邊緣云市場(chǎng)規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)邊緣云市場(chǎng)規(guī)模區(qū)域邊緣云市場(chǎng)規(guī)模整體邊緣云CAGRWind，圖22：國外廠商與中國廠商人均銷售費(fèi)用和人均管理費(fèi)用對(duì)比（單位：萬美元）2、以性價(jià)比優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代價(jià)格ISM3010D-S- 2GSFP-8T二層 千兆+百兆8 電2光1269IE-3000-8TC千兆光口二層 8個(gè)百兆口+2 280011060國產(chǎn)映翰通國際思科國產(chǎn)邁威國際思科MISCOM8020G-三層 4千兆光+164GF-16GT千兆電IE-4010-16S12P 三層 16口千兆2000002468101214人均銷售費(fèi)用人均管理費(fèi)用圖23：國外

30、廠商與中國廠商2021年人均銷售費(fèi)用和人均管理費(fèi)用對(duì)比（單位：萬美元）思科(CISCO)映翰通三旺通信東土科技MISCOM8020GIE-4010對(duì)比同樣規(guī)格的工業(yè)通信產(chǎn)品，國產(chǎn)品牌相比國際品牌擁有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。國產(chǎn)企業(yè)擁有中國工程師紅利在成本、費(fèi)用上更有優(yōu)勢(shì)，為產(chǎn)品定價(jià)競(jìng)爭(zhēng)力贏得空間。2021年，思科人均銷售費(fèi)用11.6萬美元，人均管理費(fèi) 用2.7萬元，遠(yuǎn)高于國內(nèi)工業(yè)通信頭部公司。IE-3000ISM3010D資料來源：各公司官網(wǎng)，表11：國產(chǎn)品牌與國際品牌工業(yè)交換機(jī)性價(jià)比對(duì)比（二層8口、三層16口）產(chǎn)地品牌型號(hào)規(guī)格京東映翰通官方旗艦店、京東邁威官方旗艦店、淘寶思科電商旗艦店、圖24：映翰通產(chǎn)品

31、研發(fā)規(guī)劃流程圖映翰通招股說明書、3、構(gòu)建統(tǒng)一產(chǎn)研平臺(tái)，橫向拓展下游各領(lǐng)域平臺(tái)化產(chǎn)研能力可高效拓展下游領(lǐng)域。在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，隨各細(xì)分領(lǐng)域應(yīng)用嘗盡不同，但是產(chǎn)品原理和功能相同，公司通過搭建共性技術(shù)研 發(fā)平臺(tái)不斷優(yōu)化可重復(fù)使用的研發(fā)共用基礎(chǔ)技術(shù)模塊，提升長期技術(shù)積淀；同時(shí)通過積累的流程再造和數(shù)據(jù)管控提升經(jīng)營管理效率。以映翰通為例，依托多年積累的軟硬件技術(shù)平臺(tái)，公司針對(duì)選定的細(xì)分垂直應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)研發(fā)各類行業(yè)終端及系統(tǒng)軟件，公司在智能售貨檢測(cè)系統(tǒng)和中壓配電線檢測(cè)系統(tǒng)側(cè)的市場(chǎng)拓展較為成功，且產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)復(fù)用了其工業(yè)通信產(chǎn)品平臺(tái)。圖25：映翰通營業(yè)收入（單位：萬元）10,0005,000015,00020,00025,00035,00030,000 201220132014201520162017201820192020Wind、電力架空線檢測(cè)端到端系統(tǒng)、智能售貨端到端系統(tǒng)業(yè)務(wù)開拓產(chǎn)品研發(fā)與設(shè)計(jì)平臺(tái)化 不同產(chǎn)品系統(tǒng)制造流程相同圖26：工業(yè)通信設(shè)備商下游客戶類型構(gòu)成資料來源：各公司公告、圖27：研華科技股價(jià)與市值變化情況（單位：新臺(tái)幣）：Wind、4、布局云平臺(tái)，提升縱向產(chǎn)業(yè)鏈延伸能力客戶大型企業(yè)工業(yè)通信廠商解決方案提供商應(yīng)用需求企業(yè)擁有自主研發(fā)能力 自主設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)集成商/平臺(tái)型公司應(yīng)用05001,0001,5002,0002,5003,0003,500050100150200250300