AIoT黃金時(shí)代已至產(chǎn)業(yè)變革催生“芯”機(jī)遇

1、內(nèi)容目錄 HYPERLINK l _TOC_250033 AIoT 黃金時(shí)代已至，產(chǎn)業(yè)變革催生“芯”機(jī)遇 7 HYPERLINK l _TOC_250032 AIoT 市場(chǎng)&趨勢(shì)：開啟半導(dǎo)體“千億級(jí)”大賽道 7 HYPERLINK l _TOC_250031 AIoT 三大“芯”模塊：主控制器、傳感器、通信芯片 9 HYPERLINK l _TOC_250030 主控制器 SoC&MCU：為 AIoT 智能終端大腦 10 HYPERLINK l _TOC_250029 傳感器 MEMS&CIS&壓/溫感等：為 AIoT 智能終端的五官 14 HYPERLINK l _TOC_250028 通信

2、芯片 WiFi&藍(lán)牙：解決 AIoT 數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i 16 HYPERLINK l _TOC_250027 AIoT 智能硬件應(yīng)用：家居/安防/商辦/汽車多點(diǎn)開花 18 HYPERLINK l _TOC_250026 智慧家居：電視&音箱入口持續(xù)滲透，功能類智能家電成長(zhǎng)空間大 18 HYPERLINK l _TOC_250025 電視類：機(jī)頂盒&智慧電視漸成為標(biāo)配，從傳統(tǒng)邁向聯(lián)網(wǎng) 19 HYPERLINK l _TOC_250024 大家電：空/冰/洗，AI 高附加價(jià)值提升品牌升級(jí)意愿 21 HYPERLINK l _TOC_250023 小家電：音箱&掃地機(jī)器人成為爆款，其他品類持續(xù)開拓 2

3、4 HYPERLINK l _TOC_250022 安防類：行業(yè)&消費(fèi)類并行，AI 攝像頭提升應(yīng)用功能 25 HYPERLINK l _TOC_250021 AI 攝像頭：提升人臉識(shí)別、異常行為檢測(cè)等功能 25 HYPERLINK l _TOC_250020 智能門鈴門鎖：安全性高于傳統(tǒng)機(jī)械鎖 28 HYPERLINK l _TOC_250019 智慧商業(yè)類：樓宇商辦廣告多頭并進(jìn) 28 HYPERLINK l _TOC_250018 商用顯示屏幕：疫情后時(shí)代正逐步增長(zhǎng) 28 HYPERLINK l _TOC_250017 商用照明：智能 LED 照明節(jié)能增效快速增長(zhǎng) 31 HYPERLINK

4、l _TOC_250016 汽車類：多媒體娛樂(lè)系統(tǒng)自動(dòng)駕駛新增 AI 需求 32 HYPERLINK l _TOC_250015 多媒體娛樂(lè)系統(tǒng)：疫情后時(shí)代正逐步增長(zhǎng) 32 HYPERLINK l _TOC_250014 自動(dòng)駕駛系統(tǒng)：隨著傳感器數(shù)量提升，AI 算法需求提升 33 HYPERLINK l _TOC_250013 相關(guān)企業(yè) 34 HYPERLINK l _TOC_250012 SoC 主控芯片相關(guān)公司 34 HYPERLINK l _TOC_250011 瑞芯微：通用 SoC 奠定應(yīng)用基石，AIoT 布局全面 34 HYPERLINK l _TOC_250010 晶晨股份：國(guó)內(nèi)多

5、媒體 SoC 芯片龍頭，逐步切入 AIoT 領(lǐng)域 35 HYPERLINK l _TOC_250009 全志科技：長(zhǎng)期深耕 SoC 領(lǐng)域，AIoT 多產(chǎn)品布局正迎來(lái)收獲期 37 HYPERLINK l _TOC_250008 富瀚微：IPC 厚積薄發(fā)，AIoT 趨勢(shì)引領(lǐng)未來(lái) 39 HYPERLINK l _TOC_250007 MCU 微控制器相關(guān)公司 42 HYPERLINK l _TOC_250006 兆易創(chuàng)新：國(guó)內(nèi)通用 MCU 龍頭，AIoT 產(chǎn)品矩陣持續(xù)豐富 42 HYPERLINK l _TOC_250005 中穎電子：家電 MCU 領(lǐng)域耕耘多年，積極布局 AIoT 應(yīng)用 43 HY

6、PERLINK l _TOC_250004 北京君正：攜手 ISSI 強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，聚焦車載 AIoT 應(yīng)用 44 HYPERLINK l _TOC_250003 通訊 IC 相關(guān)公司 47 HYPERLINK l _TOC_250002 樂(lè)鑫科技：全球 Wi-Fi MCU 領(lǐng)域龍頭，有望受益 AIoT 產(chǎn)業(yè)發(fā)展 47 HYPERLINK l _TOC_250001 博通集成：無(wú)線數(shù)傳與無(wú)線音頻并駕齊驅(qū)，產(chǎn)品快速迭代 49 HYPERLINK l _TOC_250000 風(fēng)險(xiǎn)提示： 51圖表目錄圖 1：中國(guó) AIoT 產(chǎn)業(yè)發(fā)展：2021 年起進(jìn)入成長(zhǎng)期，未來(lái)十年將持續(xù)加速 7圖 2：2019-20

7、25 年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接量將從 120 億臺(tái)增長(zhǎng)為 246 億臺(tái)，年復(fù)合增速 13（十億臺(tái)） 7圖 3：2022 年全球 AIoT 市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 4820 億美元，2019-2022 年復(fù)合增速達(dá) 28.65 （億美元） 8圖 4：2022 年中國(guó) AIoT 市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 1088 億美元，2019-2022 年復(fù)合增速達(dá) 25.30 （億美元，按照匯率 6.9 計(jì)算） 8圖 5：小米集團(tuán) AIoT 連接設(shè)備量（億臺(tái)）與同比增速 8圖 6：小米 IoT 平臺(tái)接入設(shè)備種類超 2200 款智能終端 8圖 7：AIoT 產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值分布：芯片在價(jià)值占比 10，市場(chǎng)規(guī)模約 2500 億元； 9圖 8：AI

8、oT 中芯片的組成：運(yùn)算、感測(cè)、聯(lián)網(wǎng) 9圖 9：SOC 為 AIoT 的主要控制器，電路較復(fù)雜，對(duì) IC 設(shè)計(jì)、制造工藝及軟硬件協(xié)同開發(fā)技術(shù)要求高 10圖 10：SoC 組成 IP 模塊：一般采用自研結(jié)合外購(gòu)的模式，核心 IP 自研，周邊 IP 外購(gòu)；.10圖 11：移動(dòng) SoC 中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器 11圖 12：不同模型上算力的利用率不同 11圖 13：MCU 為精簡(jiǎn)版的主控制器，具備低功耗和可運(yùn)算的優(yōu)勢(shì) 12圖 14：2022 年全球 MCU 應(yīng)用在 IOT 的市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá) 51.9 億美元（億美元） 12圖 15：MCU 與 MPU 的架構(gòu)差異 13圖 16：傳感器細(xì)分種類繁多用于不同

9、類型信號(hào)感測(cè) 14圖 17：MEMS 應(yīng)用領(lǐng)域 14圖 18：中國(guó) MEMS 市場(chǎng)規(guī)模，億美元（按照匯率 6.9 計(jì)算） 14圖 19：MEMS 的組成 15圖 20：MEMS 應(yīng)用案例，在微電子系統(tǒng)中透過(guò)物理特性采集數(shù)據(jù) 15圖 21：通訊模塊的種類 16圖 22：全球聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量預(yù)測(cè)，百萬(wàn)臺(tái) 18圖 23：全球智能家居設(shè)備市場(chǎng)出貨量預(yù)測(cè)：智能家電、家庭安全監(jiān)控、智能照明等增速達(dá) 30-90 19圖 24：2021 年全球智能家電市場(chǎng)規(guī)模超 250 億美元，未來(lái) 3 年復(fù)合增速達(dá) 16.5（億美元）.19圖 25：IPTV 機(jī)頂盒示意圖 19圖 26：OTT 機(jī)頂盒示意圖 19圖 27：20

10、19 全球智能機(jī)頂盒每年銷量已經(jīng)突破 2.6 億臺(tái)（億臺(tái)） 20圖 28：智能機(jī)頂盒供應(yīng)鏈關(guān)系 20圖 29：2019-2020 為國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商 IPTV 采購(gòu)量的低點(diǎn)，預(yù)計(jì) 2021 年將開啟新一輪采購(gòu)高峰（億臺(tái)） 21圖 30：中國(guó)聯(lián)通公布 IPTV 全 4K 智能機(jī)頂盒測(cè)試結(jié)果（2018 年） 21圖 31：2019 年全球智能電視出貨量達(dá) 1.58 億臺(tái)，預(yù)計(jì) 2023 年將超過(guò) 2 億臺(tái)，滲透率達(dá)90（億臺(tái)） 21圖 32：2021 年中國(guó)智能電視進(jìn)入增長(zhǎng)周期，得益于智能家居系統(tǒng)逐步成熟，預(yù)計(jì)未來(lái) 3年將持續(xù)增長(zhǎng)（百萬(wàn)臺(tái)） 21圖 33：中國(guó)智能白電滲透率尚低，未來(lái)有較大發(fā)展空間

11、21圖 34：2020 年中國(guó)白電（空冰洗）產(chǎn)量合計(jì) 3.15 億臺(tái)（億臺(tái)） 22圖 35：2019 年中國(guó)白電占全球整體產(chǎn)能情況 22圖 36：智能空調(diào)架構(gòu) 23圖 37：智能空調(diào)新增 AI 語(yǔ)音人機(jī)交互功能 23圖 38：智能冰箱使用場(chǎng)景案例 ：語(yǔ)音增強(qiáng)交互體驗(yàn)，圖像增強(qiáng)食材管理 23圖 39：智慧洗衣機(jī)架構(gòu)：探索各種智能化功能 23圖 40：2019 年智能音箱用戶規(guī)模與普及率尚低 24圖 47：小米掃地機(jī)器人主板拆解：SoC、MCU、電源管理 IC、WiFi 芯片等 25圖 42：2019-2024 年中國(guó)智能視頻監(jiān)控市場(chǎng)（單位：十億美金） 26圖 43：2024 年中國(guó) AI 攝像頭

12、滲透率將達(dá)到 63 26圖 44：ISP 架構(gòu)圖：為基礎(chǔ)圖像處理功能 27圖 45：IPC 架構(gòu)圖：在 ISP 基礎(chǔ)上集成更多功能和 AI 模塊 27圖 46：網(wǎng)路攝像機(jī)方案目前主要采用 IPC 芯片 27圖 46：中國(guó)大陸商顯市場(chǎng)整體規(guī)模 （億元） 28圖 49： 2019-2020 年中國(guó)交互式平板市場(chǎng)規(guī)模（萬(wàn)臺(tái)） 29圖 50：教育交互平板細(xì)分產(chǎn)品出貨量預(yù)測(cè)（萬(wàn)臺(tái)） 29圖 51：商用交互平板出貨量預(yù)測(cè)（萬(wàn)臺(tái)） 29圖 52：商用交互平板使用場(chǎng)景示例 29圖 53：國(guó)內(nèi)廣告機(jī)出貨量預(yù)測(cè)（萬(wàn)臺(tái)） 30圖 54：廣告機(jī)在無(wú)接觸零售的應(yīng)用場(chǎng)景 30圖 55：商業(yè)顯示主板拆分：主控 SOC 為核

13、心 30圖 56：不同建筑類型智能照明節(jié)能效果匯總（百分比） 31圖 57：國(guó)內(nèi)智能照明市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)（單位：億元） 31圖 58：燈節(jié)點(diǎn)的控制電路 31圖 59：士蘭微智能照明相關(guān) MCU 31圖 60： 智慧座艙相關(guān)應(yīng)用場(chǎng)景 32圖 61：車載顯示屏中，中控顯示出貨量大約占 50 32圖 62：AP 以 NXP i.MX 6 為例，包含 3D 圖形、高清視頻模塊 33圖 63：CP 主要協(xié)助補(bǔ)充 CPU 功能 33圖 64： 自動(dòng)駕駛組成 33圖 65：瑞芯微發(fā)展歷史：二十年技術(shù)積累 34圖 66：瑞芯微 SOC 芯片在消費(fèi)電子領(lǐng)域應(yīng)用 34圖 67：瑞芯微 SOC 芯片在智能物聯(lián)領(lǐng)域應(yīng)用

14、 34圖 68：瑞芯微營(yíng)業(yè)收入（億）及同比增速（ ） 35圖 69：瑞芯微歸母凈利潤(rùn)（億元）及同比增速（ ）： 35圖 70：瑞芯微毛利率與凈利率（ ） 35圖 71：晶晨股份發(fā)展歷程：接近二十年技術(shù)積累 36圖 72：晶晨股份營(yíng)業(yè)收入（億）及同比增速（ ） 37圖 73：晶晨股份歸母凈利潤(rùn)（億元）及同比增速（ ）： 37圖 74：晶晨股份毛利率與凈利率（ ） 37圖 75：晶晨股份營(yíng)收結(jié)構(gòu) 37圖 76：全志科技 SoC 產(chǎn)品包技術(shù)架構(gòu)示意圖 38圖 77：全志科技 2016-2021Q1 營(yíng)收和凈利潤(rùn)（億元） 39圖 78：全志科技 2016-2021Q1 毛利率和凈利潤(rùn)率（億元） 39圖

15、 79：全志科技毛利率與凈利率（ ） 39圖 80：2020 年富瀚微營(yíng)收占比 40圖 81：富瀚微營(yíng)業(yè)收入（億元）及同比增速（ ） 40圖 82：富瀚微歸母凈利潤(rùn)（億元）及同比增速（ ）： 40圖 83：富瀚微 毛利率與凈利率（ ）： 41圖 84：富瀚微研發(fā)投入（億元）及研發(fā)費(fèi)率（ ）： 41圖 85：兆易創(chuàng)新 GD32 產(chǎn)品系列 42圖 86：合肥長(zhǎng)鑫 DDR4 產(chǎn)品：兆易創(chuàng)新協(xié)同合肥長(zhǎng)鑫發(fā)展 DRAM 42圖 87：兆易創(chuàng)新營(yíng)業(yè)收入和歸母凈利走勢(shì)（億人民幣） 43圖 88：2017 年中國(guó)小家電 MCU 企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局 43圖 89：公司主要產(chǎn)品與下游應(yīng)用 44圖 90：中穎電子營(yíng)業(yè)收入

16、和歸母凈利走勢(shì)（億人民幣） 44圖 91：北京君正微處理器芯片和智能視頻芯片產(chǎn)品線 45圖 92：ISSI 主要產(chǎn)品 45圖 93：2018 年 ISSI 營(yíng)收結(jié)構(gòu) 45圖 94：北京君正營(yíng)業(yè)收入（億元）及同比增速（ ）： 46圖 95：北京君正歸母凈利潤(rùn)（億元）及同比增速（ ）： 46圖 96：北京君正公司毛利率與凈利率（ ）： 47圖 97：北京君正營(yíng)收結(jié)構(gòu)變化（ ） 47圖 98：樂(lè)鑫科技 2016-2021Q1 產(chǎn)品收入結(jié)構(gòu) 48圖 99：樂(lè)鑫科技 2016-2021Q1 營(yíng)收和凈利潤(rùn)（億元） 49圖 100：樂(lè)鑫科技 2016-2021Q1 毛利率和凈利潤(rùn)率 49圖 101：博通集成

17、 2016-2021Q1 營(yíng)業(yè)總收入及同比增速 50圖 102：博通集成 2016-2021Q1 歸母凈利潤(rùn)及同比增速 50圖 103：博通集成 2016-2021Q1 毛利率和凈利潤(rùn)率 50圖 104：博通集成 2016-2021Q1 產(chǎn)品收入結(jié)構(gòu) 50表 1：SOC 國(guó)內(nèi)相關(guān)公司（不完全統(tǒng)計(jì)） 11表 2：MCU 國(guó)內(nèi)相關(guān)公司（不完全統(tǒng)計(jì)） 14表 3：傳感器國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)（不完全統(tǒng)計(jì)） 16表 4：長(zhǎng)距離通訊蜂窩通信技術(shù)比較 17表 5：短距離通訊技術(shù)比較 17表 6：通信芯片國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)（不完全統(tǒng)計(jì)） 18表 7：小家電種類 24表 8：不同協(xié)議智能鎖解決方案差異 28表 9：公司主要尖

18、端芯片產(chǎn)品 36表 10：全志科技芯片產(chǎn)品系列豐富、下游應(yīng)用領(lǐng)域廣 38表 11：富瀚微代表性產(chǎn)品 40表 12：公司智能處理技術(shù)持續(xù)升級(jí)優(yōu)化中 41表 13：公司募擬投項(xiàng)目情況 46表 14：樂(lè)鑫科技主要系列芯片參數(shù)對(duì)比 48表 15：博通集成由來(lái)自美國(guó)硅谷技術(shù)團(tuán)隊(duì)成立，實(shí)際控制人具有超過(guò) 20 年相關(guān)行業(yè)工作經(jīng)驗(yàn) 49AIoT 黃金時(shí)代已至，產(chǎn)業(yè)變革催生“芯”機(jī)遇AIoT 進(jìn)入發(fā)展“加速段”：智能化技術(shù)配套已成熟，未來(lái)十年快速成長(zhǎng)。AIoT 即智能物聯(lián)網(wǎng)，在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上加上人工智能技術(shù)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生并收集的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與人工智能技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化分析，加強(qiáng)人與物品的交互體驗(yàn)以實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物

19、智聯(lián)化。2021年為中國(guó) AIoT 應(yīng)用成熟需求快速融合的階段，疊加 2020 年疫情催化智能類產(chǎn)品快速放量，成為快速發(fā)展的元年；預(yù)計(jì)未來(lái)十年各應(yīng)用持續(xù)普及，為國(guó)內(nèi) AIoT 發(fā)展的黃金十年。圖 1：中國(guó) AIoT 產(chǎn)業(yè)發(fā)展：2021 年起進(jìn)入成長(zhǎng)期，未來(lái)十年將持續(xù)加速資料來(lái)源：物聯(lián)網(wǎng)智庫(kù)、摯物 AIoT 產(chǎn)業(yè)研究院、199IT，AIoT 市場(chǎng)&趨勢(shì)：開啟半導(dǎo)體“千億級(jí)”大賽道全球物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備快速增長(zhǎng)，各應(yīng)用領(lǐng)域多點(diǎn)開花。根據(jù) GSMA 公布的數(shù)據(jù)，2019年全球物聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備量達(dá)到 120 億臺(tái)，預(yù)計(jì)到 2025 年總連接數(shù)將會(huì)達(dá)到 246 億臺(tái)，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 13%；根據(jù)中國(guó)工信部發(fā)布

20、的數(shù)據(jù)，中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)占全球的 30%，預(yù)計(jì) 2025 年將會(huì)達(dá)到 80 億臺(tái)。從未來(lái) 6 年增量的設(shè)備來(lái)看，主要增長(zhǎng)來(lái)自智能家居，包含家電、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、安全設(shè)備等；智慧建筑包含企業(yè)安全自動(dòng)化、企業(yè)資產(chǎn)和設(shè)備等。圖 2：2019-2025 年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接量將從 120 億臺(tái)增長(zhǎng)為 246 億臺(tái)，年復(fù)合增速 13 （十億臺(tái)）資料來(lái)源：GSMA，全球與中國(guó) AIoT 市場(chǎng)規(guī)模均快速增長(zhǎng)，近三年復(fù)合增速超 25%。根據(jù) IDC 公布的數(shù)據(jù)與預(yù)測(cè)，2019 年全球 AIoT 市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 2264 億美元，預(yù)計(jì)到 2022 年達(dá)到 4820 億美元，2019-2022 年復(fù)合增長(zhǎng)率為 28.

21、65%；根據(jù)艾瑞咨詢公布與數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，2021 年中國(guó) AIoT 市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)達(dá)到 949 億美元（約 6500 億人民幣），2019-2022 年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到 25.3%；整體來(lái)看，全球和中國(guó) AIoT 的市場(chǎng)規(guī)模均為快速增長(zhǎng)。圖 3：2022 年全球 AIoT 市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 4820 億美元，2019-2022 年復(fù)合增速達(dá) 28.65（億美元）圖 4：2022 年中國(guó) AIoT 市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 1088 億美元，2019-2022 年復(fù)合增速達(dá) 25.30（億美元，按照匯率 6.9 計(jì)算）2022E2021E2020E201920001000022602907300037404000 4820

22、500060002022E2021E2020E20194002000552800600843949100010881200資料來(lái)源：IDC、涂鴉智能，資料來(lái)源：艾瑞咨詢，國(guó)內(nèi) AIoT 龍頭連接設(shè)備量環(huán)比快速上升，大量 AIoT 應(yīng)用場(chǎng)景快速落地。以小米 AIoT 平臺(tái)已連接的設(shè)備數(shù)量為例，2020 年 Q3/2020 年/2021 年 Q1 已連接的設(shè)備數(shù)分別達(dá)到 2.89/3.25/3.51 億臺(tái)，2021 年第一季度同比增長(zhǎng)達(dá)到 39。此外包含華為、涂鴉智能等公司預(yù)計(jì)設(shè)備量達(dá)到億級(jí)別；2020 年涂鴉智能賦能設(shè)備數(shù)量達(dá)到 2.04 億；2021 年搭載鴻蒙的設(shè)備至少 3 億臺(tái)；受到疫情影

23、響下帶動(dòng)防疫+居家的雙重需求，包含體溫監(jiān)控、無(wú)人配送、智能家居、軌跡追蹤等各類建立在 AIoT 技術(shù)上的應(yīng)用，助推大量 AIoT 場(chǎng)景快速落地。圖 5：小米集團(tuán) AIoT 連接設(shè)備量（億臺(tái)）與同比增速圖 6：小米 IoT 平臺(tái)接入設(shè)備種類超 2200 款智能終端2021 Q1同比增速2020設(shè)備數(shù)量35342020 Q33636%373838%392.893.5139%3.254043.532.521.510.50資料來(lái)源：小米公司公眾號(hào)，資料來(lái)源：2019 小米 AIoT 安全峰會(huì)，安全內(nèi)參，AIoT 驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模，有望達(dá)到 2500 億人民幣。根據(jù) Ericsson 統(tǒng)計(jì)，傳感器與芯

24、片生產(chǎn)商在 AIoT 產(chǎn)業(yè)鏈中，價(jià)值量占比約為 10%；按照 2021 年全球 AIoT 市場(chǎng)規(guī)模 3740 億美元計(jì)算，預(yù)計(jì)半導(dǎo)體價(jià)值量達(dá)到 374 億美元，約為 2500 億人民幣。AIoT 的發(fā)展與半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高度相關(guān)，無(wú)論從底層設(shè)備、聯(lián)網(wǎng)層、應(yīng)用端均仰賴于半導(dǎo)體技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)，相對(duì)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)也受惠于 AIoT 成長(zhǎng)持續(xù)增長(zhǎng)。半導(dǎo)體是促進(jìn)智能家居、智能建筑、智能健康、智能醫(yī)療、智能工控、智能城市等各種領(lǐng)域的落地與興起，疊加應(yīng)用落地與需求提升，使 AIoT 中的半導(dǎo)體板塊重點(diǎn)受益。圖 7：AIoT 產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值分布：芯片在價(jià)值占比 10，市場(chǎng)規(guī)模約 2500 億元；資料來(lái)源：Ericsson、

25、億歐、涂鴉智能，AIoT 三大“芯”模塊：主控制器、傳感器、通信芯片AIoT 三大功能為智能終端賦能：運(yùn)算、感測(cè)、聯(lián)網(wǎng)。AIoT 產(chǎn)業(yè)鏈可分為四個(gè)層級(jí)：四個(gè)層級(jí)的技術(shù)基本依賴運(yùn)算、感測(cè)、聯(lián)網(wǎng)三大功能；1）感知層：包含傳感器、芯片等的底層元器件，主要進(jìn)行數(shù)據(jù)信息采集以及智能分析，作為底層的核心硬件，為實(shí)現(xiàn) AIoT 功能的第一步；2）網(wǎng)絡(luò)層：包含通信技術(shù)與服務(wù)商，主要是作為數(shù)據(jù)的傳輸者；3）平臺(tái)層：主要是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)與分析，屬于平臺(tái)型服務(wù)，為實(shí)現(xiàn) AI 算法和功能的關(guān)鍵；4）應(yīng)用層：屬于產(chǎn)業(yè)鏈下游終端，實(shí)現(xiàn)專用化的 AI 功能和服務(wù)。主控制器（SoC、MCU）：實(shí)現(xiàn)分析運(yùn)算；AIoT 設(shè)備除了

26、原本電子產(chǎn)品中所需要的 MCU主控芯片外，還需要對(duì)物聯(lián)網(wǎng)所產(chǎn)生的龐大數(shù)據(jù)進(jìn)行 AI 處理，進(jìn)而提升產(chǎn)品智能化與用戶交互的體驗(yàn)；因此，還需要 SoC 芯片進(jìn)行 AI 語(yǔ)音&影像處理；以智能音箱為例，通過(guò) SoC 主控芯片處理傳感器所收集的聲音訊號(hào)，為了達(dá)到很好的交互體驗(yàn)，需要透過(guò) AI 語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)快速的分析與反應(yīng)。傳感器（MEMS、壓感、溫感等）：實(shí)現(xiàn)信息感測(cè)。傳感器是為物品賦予人類感官能力的技術(shù)，用于偵測(cè)環(huán)境中所生事件或變化，能夠探測(cè)、感受外界的訊號(hào)、物理?xiàng)l件或化學(xué)組成。包含溫度傳感器、濕度傳感器、氣體傳感器、煙霧傳感器、影響傳感器等，主要是感測(cè)并接收外部的信息。通信芯片（WiFi、藍(lán)

27、牙、Zigbee 等）：實(shí)現(xiàn)信息傳輸。AIoT 的關(guān)鍵就是將設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng), 將不同設(shè)備的不同協(xié)議進(jìn)行橋接與匯總。目前已有很多種通信技術(shù)可以滿足各種不同的通信需求，AIoT 一般采用聯(lián)網(wǎng)技術(shù)包括 WiFi、藍(lán)牙、Zigbee、NB-IoT 等。圖 8：AIoT 中芯片的組成：運(yùn)算、感測(cè)、聯(lián)網(wǎng)資料來(lái)源：Wind，主控制器 SoC&MCU：為 AIoT 智能終端大腦AIoT SoC 負(fù)責(zé)語(yǔ)音&影像等處理技術(shù)，為 AI 智能終端的算力主控。AIoT 智能終端的主控制器一般應(yīng)用采 SoC，其具備較強(qiáng)算力，適合作為智能設(shè)備的芯片大腦；通常在低功耗中央處理器的基礎(chǔ)上擴(kuò)展音視頻功能和專用接口的超大

28、規(guī)模集成電路，相比于傳統(tǒng)的 MCU 微處理器系統(tǒng)，SoC 在性能和功耗上具有明顯優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)占據(jù)智能終端芯片市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，并且正在向更為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展。SoC 是在一塊芯片上集成一整個(gè)信息處理系統(tǒng)，擁有整個(gè)數(shù)字和模擬電路系統(tǒng)的完整功能，主要集成中央處理器、圖形處理器、視頻編解碼器、顯示控制器、總線控制器、內(nèi)存子系 統(tǒng)、音頻處理器、輸入輸出子系統(tǒng)以及各類高速模擬接口等功能模塊。因此，SoC 的電路 較為復(fù)雜，對(duì)研發(fā)設(shè)計(jì)、制造工藝以及軟硬件協(xié)同開發(fā)技術(shù)的要求較高，整體流程包含從 基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)到芯片應(yīng)用的開發(fā)最終形成 SOC 產(chǎn)品。圖 9：SOC 為 AIoT 的主要控制器，電路較復(fù)雜，對(duì) I

29、C 設(shè)計(jì)、制造工藝及軟硬件協(xié)同開發(fā)技術(shù)要求高資料來(lái)源：瑞芯微招股說(shuō)明書，AIoT SoC 設(shè)計(jì)由多個(gè) IP 模塊組成。通常 AIoT SOC 公司的 IP 會(huì)分為外購(gòu)與自研：1）外購(gòu) IP 主要以 CPU、GPU 等計(jì)算的通用模塊為主；目前 CPU 主流架構(gòu)包括英特爾推出的 X86架構(gòu)、ARM 推出的 ARM 架構(gòu)、MIPS 公司推出的 MIPS 架構(gòu)、開源指令集 RISK-V 等；2）自研 IP 主要以 AI 模塊、通訊模塊、模擬電路為主；自研 IP 也是 AIoT SOC 核心競(jìng)爭(zhēng)力之一。以恒玄科技的智能音頻 SOC 產(chǎn)品為例，一顆 SOC 芯片集成了處理模塊、藍(lán)牙模塊、音頻模塊、電源管理

30、等多個(gè)功能模塊；以瑞芯微為例，公司自研的 IP 包含視頻解/編碼器、圖像前處理加速器、智能顯示控制器與圖像后處理、音頻處理模塊等；以晶晨股份為例，公司自研技術(shù)包含全格式視頻解碼處理、超高清電視圖像處理模塊、全格式音頻解碼處理、高品質(zhì)音頻信號(hào)處理等。圖 10：SoC 組成 IP 模塊：一般采用自研結(jié)合外購(gòu)的模式，核心 IP 自研，周邊 IP 外購(gòu)；資料來(lái)源：恒玄科技招股說(shuō)明書，NPU 是嵌入式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器，是 AIoT SoC 中處理 AI 算法的核心。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的硬件主要是在已有的 CPU 或 GPU 架構(gòu)再增加神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)核。主要的功能為訓(xùn)練、推理；適用的市場(chǎng)范圍廣泛，包括服務(wù)器、移動(dòng)設(shè)備和

31、AIoT 等。其中核心的指標(biāo)為處理器運(yùn)算能力單位（TOPS）；以 16TOPS 與 4TOPS 為例，16TOPS 的算力越強(qiáng)，但這也不是唯一的指標(biāo)；以地平線測(cè)試的護(hù)具來(lái)看，11.4TOPS 與 4TOPS 在不同的模型下有不同的有效利用率，因此評(píng)估芯片的 AI 性能需要以多個(gè)維度機(jī)型衡量，例如算法精度、處理認(rèn)讀的速度、單位尺寸的最大處理能力、成本與功耗等。圖 11：移動(dòng) SoC 中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器圖 12：不同模型上算力的利用率不同資料來(lái)源：PC Watch、Hiroshige Goto，資料來(lái)源：芯東西公眾號(hào)、地平線，SoC 系統(tǒng)集成芯片包含完整系統(tǒng)并有嵌入軟件的全部?jī)?nèi)容的產(chǎn)品，因此多種類

32、且應(yīng)用范圍廣。從應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)看大致可以拆分為強(qiáng)調(diào)高算力的手機(jī)/計(jì)算機(jī)、強(qiáng)調(diào)低功耗的消費(fèi)/物聯(lián)網(wǎng)、強(qiáng)調(diào)可靠穩(wěn)定的工業(yè)/安防、強(qiáng)調(diào)安全的汽車等領(lǐng)域。其中與 AIoT 最為相關(guān)的領(lǐng)域?yàn)橄M(fèi)/物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)/安防。手機(jī)/計(jì)算機(jī)：核心部件包含 CPU 模塊影響運(yùn)行速度、GPU 模塊影響游戲性能等。目前主要的公司以蘋果、高通、三星、連發(fā)科、華為海思為主。消費(fèi)/物聯(lián)網(wǎng)：低功耗、低成本是該領(lǐng)域的核心指標(biāo)，在 IoT 轉(zhuǎn)向 AIoT 的時(shí)代，對(duì)于 SoC要求更高。目前國(guó)內(nèi)已有平臺(tái)化發(fā)展的企業(yè)包含聯(lián)發(fā)科、瑞芯微、晶晨股份、全志科技等。工業(yè)/安防：行業(yè)級(jí)別要求穩(wěn)定性、可靠性，朝向更高功能整合度、更小占位面積的 SoC解

33、決方案發(fā)展。工業(yè)主要以 MCU、ASIC 為主；安防以 IPC SoC 為主。汽車：從車載娛樂(lè)系統(tǒng)到 ADAS 都需要主控芯片，過(guò)去以 MCU 為主逐步朝向更多功能的 SoC 發(fā)展。由于對(duì)安全性可靠性穩(wěn)定性有最高級(jí)別的要求因此主要以海外廠商為主。表 1：SOC 國(guó)內(nèi)相關(guān)公司（不完全統(tǒng)計(jì)）分類相關(guān)企業(yè)手機(jī)/計(jì)算機(jī)聯(lián)發(fā)科、華為海思、聯(lián)芯、紫光展銳消費(fèi)/物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)發(fā)科、瑞芯微、晶晨股份、全志科技、地平線、杭州國(guó)芯、深聰半導(dǎo)體、億智電子、愛芯科技、瓴盛科技工業(yè)/安防聯(lián)發(fā)科、華為海思、SigmaStar、富瀚微、北京君正、國(guó)科微、歐比特、艾帕克汽車聯(lián)發(fā)科、芯馳科技資料來(lái)源：wind，MCU 具低功耗與可運(yùn)

34、算的特性，為 AI 智能終端基礎(chǔ)功能控制。MCU 又稱為微控制器和單片機(jī)，是將 CPU 適當(dāng)縮減，并將存儲(chǔ)、計(jì)數(shù)器、AD/DA 轉(zhuǎn)換、計(jì)數(shù)器、I/O 端口、PWM等周邊接口集成整合在單一芯片上； MCU 因?yàn)橛羞m當(dāng)?shù)目s減， 通常工作頻率在 1MHz200 MHz，功耗會(huì)比應(yīng)用在手機(jī)或是電腦上的 CPU 還要低；MCU 按照產(chǎn)品形態(tài)可以分為專用型與通用型，主要看硬件及指令是否是按照某種特定用途而設(shè)計(jì)。圖 13：MCU 為精簡(jiǎn)版的主控制器，具備低功耗和可運(yùn)算的優(yōu)勢(shì)資料來(lái)源：ic-crack，預(yù)計(jì) 2022 年，MCU 應(yīng)用在 IoT 場(chǎng)景的市場(chǎng)規(guī)模大約 50 億美元。MCU 應(yīng)用在 IoT 的應(yīng)用

35、場(chǎng)景占比逐步提升，根據(jù) IoT Analytics 的預(yù)測(cè)，隨著 IoT 應(yīng)用需求持續(xù)提升，MCU中應(yīng)用在 IoT 領(lǐng)域的滲透率將會(huì)逐步提升，預(yù)計(jì)將從 2019 年的 18% 增長(zhǎng)到 2025 年的 29%；根據(jù) IC Insight 的數(shù)據(jù)，2019 年全球 MCU 市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 204 億美元，預(yù)計(jì) 2025年將會(huì)達(dá)到 272 億美元；經(jīng)過(guò)測(cè)算之后，MCU 應(yīng)用在 IoT 的市場(chǎng)規(guī)模 2019 年達(dá)到 36.1億美元，2025 年預(yù)計(jì)達(dá)到 79.7 億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到 14.1%。圖 14：2022 年全球 MCU 應(yīng)用在 IOT 的市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá) 51.9 億美元（億美元）2015

36、 2016 2017 2018 2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E20.018.925.436.131.640.030.020.010.00.042.939.350.051.960.062.771.880.070.079.790.0資料來(lái)源：IoT Business News、IoT Analytics、IC Insight，MCU 與 MPU 結(jié)構(gòu)不同，會(huì)使用在不同的應(yīng)用場(chǎng)景。MPU 也稱為微處理器，與電腦的 CPU 一樣主要負(fù)責(zé)處理計(jì)算，由于注重運(yùn)算功能，可以應(yīng)用在復(fù)雜的處理程序中；架構(gòu)上采用外掛內(nèi)存、硬盤。MPU 功能更強(qiáng)大，但必須在更大的系

37、統(tǒng)中作為單個(gè)組件使用才能發(fā)揮作用；MCU 將存儲(chǔ)、模擬電路集合在一起，更注重功耗成本，主要用于獨(dú)立執(zhí)行簡(jiǎn)單的功能。實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景以智慧電視、咖啡機(jī)為例；智能電視需要一個(gè)運(yùn)算影音視頻功能的芯片，因此會(huì)需要 MPU 來(lái)執(zhí)行各種復(fù)雜的運(yùn)算，咖啡機(jī)只需要啟動(dòng)、定時(shí)等簡(jiǎn)單且例行的任務(wù)，因此多使用 MCU。圖 15：MCU 與 MPU 的架構(gòu)差異資料來(lái)源：Particle，MCU 微控制單元又稱單片微型計(jì)算機(jī), 不同于 SoC 復(fù)雜與多功能的設(shè)計(jì), MCU 是專注在簡(jiǎn)單與特定的應(yīng)用；由于內(nèi)存偏低，運(yùn)算能力弱，因此具備體積小、相對(duì)便宜、功耗低等特點(diǎn)，適合應(yīng)用于需簡(jiǎn)單功能的設(shè)備上。消費(fèi)/物聯(lián)網(wǎng)：低功耗是主要的需

38、求，這也是該領(lǐng)域芯片設(shè)計(jì)商開發(fā)的核心要點(diǎn)；目前大多MCU 采用 Arm 架構(gòu)的運(yùn)算核心，因此公司的核心競(jìng)爭(zhēng)力還在外圍模擬電路的設(shè)計(jì)。工業(yè)控制：包含家電電機(jī)控制、工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人、電力傳輸?shù)葢?yīng)用領(lǐng)域，從信號(hào)采集、邏輯控制到現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)執(zhí)行都需要進(jìn)行計(jì)算處理和控制功能的 MCU。汽車電子：包含電機(jī)發(fā)動(dòng)、車身控制、車窗雨刷的電動(dòng)控制、娛樂(lè)系統(tǒng)、輔助駕駛等應(yīng)用領(lǐng)域，MCU 在汽車應(yīng)用中需求較多且對(duì)于安全性要求最高等級(jí)，具備較高的壁壘。計(jì)算機(jī)周邊：計(jì)算機(jī)作為傳統(tǒng)行業(yè)，除了本身算力性能提升外，周邊也能成為提升戶體驗(yàn)的產(chǎn)品之一，包含鍵盤、鼠標(biāo)等都需要 MCU 作為控制器。智能表計(jì)/智能卡：包含智能水電表、安全

39、卡等應(yīng)用領(lǐng)域，朝向雙向計(jì)量、用戶端控制等功能發(fā)展，通常要保證產(chǎn)品較長(zhǎng)的工作時(shí)間，因此對(duì)于低功耗要求高。表 2：MCU 國(guó)內(nèi)相關(guān)公司（不完全統(tǒng)計(jì)）分類相關(guān)企業(yè)消費(fèi)/物聯(lián)網(wǎng)兆易創(chuàng)新、中穎電子、北京君正、華大半導(dǎo)體、中微電子、靈動(dòng)微電子、晟硅微、上海云間工業(yè)控制兆易創(chuàng)新、中穎電子、華大半導(dǎo)體、靈動(dòng)微電子、杭州萬(wàn)高、深圳航順汽車電子兆易創(chuàng)新、中穎電子、比亞迪電子、靈動(dòng)微電子、杰發(fā)科技、賽騰微電子、芯旺微電子計(jì)算機(jī)周邊兆易創(chuàng)新、中穎電子、東軟載波、極海、沁恒微、華芯智能表計(jì)/智能卡國(guó)民技術(shù)、復(fù)旦微、上海貝嶺資料來(lái)源：wind，傳感器 MEMS&CIS&壓/溫感等：為 AIoT 智能終端的五官隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)

40、備的智能化，需要不同的傳感器采集更多的數(shù)據(jù)。傳感器在包括空間地理、加速度、溫度、圖像和運(yùn)動(dòng)方面的數(shù)據(jù)采集，從應(yīng)用功能區(qū)分，可以分為慣性、壓力、聲學(xué)、磁力、溫/濕度、氣體、流量、圖像、雷達(dá)等；幾乎所有應(yīng)用功能的傳感器在 AIoT 產(chǎn)業(yè)中都有應(yīng)用。圖 16：傳感器細(xì)分種類繁多用于不同類型信號(hào)感測(cè)資料來(lái)源：Alatel，MEMS 是當(dāng)下傳感器主要發(fā)展方向之一。MEMS 微電機(jī)系統(tǒng)，將半導(dǎo)體技術(shù)的多功能性與機(jī)械結(jié)構(gòu)的功能相結(jié)合，以微米或奈米級(jí)別的結(jié)構(gòu)，應(yīng)用在包括 MEMS 麥克風(fēng)、MEMS壓力傳感器、MEMS 陀螺儀、MEMS 濕度傳感器等。2019 年中國(guó) MEMS 傳感器市場(chǎng)規(guī)模達(dá) 597.8 億

41、元，同比增長(zhǎng) 18.3%；物聯(lián)網(wǎng)、可穿戴技術(shù)、自動(dòng)駕駛等應(yīng)用場(chǎng)景將會(huì)持續(xù)帶動(dòng) MEMS 市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)提升。圖 17：MEMS 應(yīng)用領(lǐng)域圖 18：中國(guó) MEMS 市場(chǎng)規(guī)模，億美元（按照匯率 6.9 計(jì)算）20172018201962.573.2 86.6100.090.080.070.060.050.040.030.020.010.00.0資料來(lái)源：Yole、Embedded computing design，資料來(lái)源：賽迪顧問(wèn)、物聯(lián)網(wǎng)智庫(kù)，MEMS 采用機(jī)械結(jié)構(gòu)。MEMS 可應(yīng)用在慣性、壓力、聲學(xué)、磁力、溫/濕度、氣體等不同類型的應(yīng)用領(lǐng)域，通常 MEMS 采用機(jī)械結(jié)構(gòu)，通過(guò)感測(cè)到的外部型號(hào)來(lái)控

42、制運(yùn)動(dòng)方向，進(jìn)而改變電容之間的距離；透過(guò)機(jī)械裝置所發(fā)生的物理變化，轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)并數(shù)據(jù)化，完成數(shù)據(jù)采集后就可以傳送至后端的運(yùn)算芯片進(jìn)行計(jì)算。MEMS 組成包含有微傳感器、微結(jié)構(gòu)、微電子、微致動(dòng)器等，包含微電子、物理等技術(shù)。圖 19：MEMS 的組成圖 20：MEMS 應(yīng)用案例，在微電子系統(tǒng)中透過(guò)物理特性采集數(shù)據(jù)資料來(lái)源：北美智權(quán)報(bào)，資料來(lái)源：北美智權(quán)，傳感器按照感測(cè)的形態(tài)可以分為溫/濕度、氣體類、圖像類、雷達(dá)、壓力類、慣性類、聲學(xué)類、磁力類。溫/濕度、氣體類：通常以溫濕度一體式的探頭，將溫度和濕度信號(hào)采集出來(lái)；以數(shù)字化處理電路，將環(huán)境中的溫度和濕度轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號(hào)。圖像類：主要以 CMOS

43、 圖像傳感器為主，主要將光學(xué)影像轉(zhuǎn)換成電子訊號(hào)；主要參數(shù)包含傳感器尺寸（尺寸越大，感旋光性能越好）；像素?cái)?shù)量（像素點(diǎn)越多，分辨率越高）。雷達(dá)：包含超聲波、激光、毫米波雷達(dá)；波長(zhǎng)越長(zhǎng)穿透能力越好，超聲波雷達(dá)穿透能力強(qiáng)；頻率越高分辨率越好，毫米波雷達(dá)分辨率高；因此不同的雷達(dá)有不同的應(yīng)用領(lǐng)域。壓力類、慣性類：壓力傳感器是用于測(cè)量液體與氣體的壓強(qiáng)的傳感器；慣性主要是檢測(cè)和測(cè)量加速度、傾斜、沖擊、振動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和多自由度運(yùn)動(dòng)。聲學(xué)類、磁力類：聲學(xué)類包含聲音監(jiān)測(cè)設(shè)備和聲像儀、超聲波發(fā)射裝置、超聲波接收裝置等；磁力類是將磁性能變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。表 3：傳感器國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)（不完全統(tǒng)計(jì)）分類相關(guān)企業(yè)溫、濕度德州儀器

44、、精量電子、納芯微電子、盛思銳、亞德諾半導(dǎo)體、意法半導(dǎo)體氣體類博世、城市技術(shù)、漢威科技、聚光科技、四方光電圖像類韋爾股份、索尼、三星、格科微電子、銳芯微電子、思特威、英飛凌雷達(dá)Draper、Innoluce、北科天繪、北醒光子、富士通、禾賽科技、航盛電子、富士通、威思霍克、安智杰、博世壓力類PCB Piezotronics、博世、飛思卡爾、精量電子、康森斯克、美泰為系統(tǒng)、納維電、意法半導(dǎo)體慣性類Avago、博世、美新半導(dǎo)體、敏芯微電子、耐威科技、深迪半導(dǎo)體、水木智芯、蘇州固锝、硅睿科技、意法半導(dǎo)體聲學(xué)類歌爾股份、共達(dá)電聲、歐姆龍、瑞聲科技、芯奧微磁力類阿莫泰克、愛知制鋼、多維科技、飛思卡爾、明

45、皜傳感、美新半導(dǎo)體、松下、旭化成微電子、硅睿科技資料來(lái)源：wind，通信芯片 WiFi&藍(lán)牙：解決 AIoT 數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i無(wú)線通信可以分為短距離通信與長(zhǎng)距離通信。短距離通信技術(shù)包括：WiFi、藍(lán)牙、Zigbee，主要在局域網(wǎng)內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)；長(zhǎng)距離通信以蜂窩通信技術(shù)為主，具體包含：2/3/4/5G、LPWAN等，主要在廣域網(wǎng)傳輸。幾乎所有短距離智能終端設(shè)備都支持 Wi-Fi、藍(lán)牙通信傳輸技術(shù)，適用于智能家居、穿戴設(shè)備、智慧制造等短距離、密集性場(chǎng)景，主流地位相當(dāng)穩(wěn)固。圖 21：通訊模塊的種類資料來(lái)源：eefocus、IDC，LPWAN 長(zhǎng)距離低功耗符合物聯(lián)網(wǎng)需求。LPWAN 包含 NB-IoT、eM

46、TC、LoRa 等技術(shù)： 1）NB-IoT 是高效率的物聯(lián)網(wǎng)解決方案，可大幅延長(zhǎng)設(shè)備電池的使用時(shí)間，而且具有顯著的成本優(yōu)勢(shì)，適用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的大規(guī)模部署，能在低鏈接質(zhì)量下維持最高性能，因?yàn)榫邆鋸V覆蓋、低功耗、低成本、大連接等特性，目前在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，是使用最廣泛的技術(shù)； 2）eMTC 具有超可靠和低延遲的特點(diǎn)，支持連接態(tài)的移動(dòng)性，物聯(lián)網(wǎng)用戶可以無(wú)縫切換，主要應(yīng)用在設(shè)備之間的通信需求上。3）LoRa 主要在全球免費(fèi)頻段運(yùn)行，具備建設(shè)容易、快速、安裝成本低等優(yōu)點(diǎn)；數(shù)據(jù)可一對(duì)多雙向傳輸，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、長(zhǎng)續(xù)航、大容量，進(jìn)而擴(kuò)展傳感器網(wǎng)絡(luò)。表 4：長(zhǎng)距離通訊蜂窩通信技術(shù)比較NB-IoTeMTCLoRa帶寬1

47、80kHz-200KHz1.4MHz125KHz-500kHZ可連接數(shù)量10 萬(wàn)5 萬(wàn)25 萬(wàn)速率下載峰值 250kbps，上傳峰值 250kbps下載峰值 300kbps，上傳峰值 375kbps0.3kbps-50kbps使用授權(quán)頻譜，干擾較優(yōu)勢(shì)??；可維持穩(wěn)定連線品質(zhì)；覆蓋廣速率高、支持移動(dòng)性、可定位不需要申請(qǐng)?jiān)S可，運(yùn)營(yíng)成本低；長(zhǎng)距離低功耗應(yīng)用場(chǎng)景水電表、環(huán)境管理穿戴設(shè)備、物流跟蹤封閉式、工廠內(nèi)部傳輸資料來(lái)源：iBT、EET、EDA365、新通訊，WiFi、藍(lán)牙、Zigbee 在短距離傳輸?shù)膽?yīng)用符合物聯(lián)網(wǎng)需求。1）WiFi 優(yōu)點(diǎn)是在消費(fèi)用戶中最為普及，在家中是較常見的通信技術(shù)，且在非授權(quán)頻

48、譜中高效率運(yùn)行，承諾保證安全性、易用性、自助部署和長(zhǎng)期兼容性；隨著 WiFi 6 的發(fā)展，帶寬從 WiFi 5 的 2.4Gbps 提升至 9.6Gbps，連接數(shù)量也從 10 臺(tái)提升至 50 臺(tái)，將會(huì)逐步增加在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用；2）藍(lán)牙具備工作頻段通用、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，因此可實(shí)現(xiàn)固定設(shè)備、移動(dòng)設(shè)備和個(gè)人域網(wǎng)之間的短距離數(shù)據(jù)交換；隨著藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟陸續(xù)推出各代藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范，藍(lán)牙技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的透率也愈來(lái)越高；3）ZigBee 具備低功耗和可擴(kuò)展性，可以在低功率封包內(nèi)運(yùn)行；其網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的可擴(kuò)展性，主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。表 5：短距離通訊技

49、術(shù)比較WiFi藍(lán)牙Zigbee傳輸速度300Mbps1Mbps250Kbps通信距離100300m230m10100m頻段2.4GHz2.4GHz2.4GHz安全性低高高功耗1050mA20mA5mA成本$2.5$2.5$35應(yīng)用場(chǎng)景無(wú)線上網(wǎng)、PC、FDA通信、汽車、可穿戴設(shè)備、醫(yī)療等物聯(lián)網(wǎng)智能家居資料來(lái)源：涂鴉智能、Gartner，產(chǎn)品形態(tài)分為集成（主控+通信）、分立（通信外掛）。IoT 在低功耗、超小體積需求下，催生出 MCU 搭配通信模塊的產(chǎn)品形態(tài)，這類整合通信功能的MCU 產(chǎn)品，具備體積更小、功耗更低、效能更高、物料成本低等特性；目前物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景主要使用 WiFi 通信技術(shù)，因此原本做

50、WiFi 相關(guān)的公司包含樂(lè)鑫、博通集成；或是原本做 SoC、MCU 相關(guān)的公司包含瑞芯微、晶晨、全志、兆易創(chuàng)新；都有 WiFi+MCU 或 SOC 的產(chǎn)品。但是在運(yùn)算要求高、算法迭代速度快的應(yīng)用領(lǐng)域，由于通信技術(shù)迭代速度較慢；以 WiFi 為例，WiFi 4 在 2009 年發(fā)布、WiFi 5 Wave1 與 Wave2 分別在 2013 與 2016 年發(fā)布、WiFi 6 在 2018年后發(fā)布；但設(shè)備升級(jí)通常以年為單位，以科沃斯掃地機(jī)器人為例，T8、T9 型號(hào)分別于 2020 年、2021 年發(fā)布；為節(jié)省物料成本，通常會(huì)以外掛通信模塊的形式。表 6：通信芯片國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)（不完全統(tǒng)計(jì)）分類相關(guān)

51、企業(yè)WiFi博通、高通、連發(fā)科、Marvell、瑞昱、樂(lè)鑫科技、博通集成、博流智能、杰理科技、華普微、硅昌通信、聯(lián)盛德微電子、南方硅谷藍(lán)牙瑞昱、樂(lè)鑫科技、博通集成、恒玄科技、炬芯科技、泰凌微電子、杰理科技、中科藍(lán)訊、上海巨微、華普微、兆煊微、易兆微電子NB-IoT高通、連發(fā)科、瑞昱、銳迪科、博流智能、新向遠(yuǎn)微電子、康希通信、移芯通信、諾領(lǐng)科技LoRa盤啟微、華普微、致遠(yuǎn)電子、升哲科技、翱捷科技ZigbeeAtmel、NXP、瑞昱、博流智能、泰凌微電子、奉加微電子、康希通信資料來(lái)源：wind，AIoT 智能硬件應(yīng)用：家居/安防/商辦/汽車多點(diǎn)開花AIoT 家居類市場(chǎng)增長(zhǎng)最快，商業(yè)類市場(chǎng)規(guī)模最大，

52、汽車類尚具發(fā)展?jié)摿?。根?jù) Strategy Analytics 數(shù)據(jù)顯示，截至 2018 年底全球連網(wǎng)的設(shè)備數(shù)量達(dá)到 220 億臺(tái)，預(yù)計(jì)到 2025年將有 386 億臺(tái)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，到 2030 年將達(dá)到 500 億臺(tái)。其中企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是占比最大的細(xì)分市場(chǎng)；智能家居是增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域，主要在于產(chǎn)品持續(xù)迭代使用戶體驗(yàn)快速提升，疊加消費(fèi)升級(jí)帶動(dòng)智能家居設(shè)備量快速增長(zhǎng)。圖 22：全球聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量預(yù)測(cè)，百萬(wàn)臺(tái)資料來(lái)源：Strategy Analytics，智慧家居：電視&音箱入口持續(xù)滲透，功能類智能家電成長(zhǎng)空間大智能音箱作為 AIoT 交互入口持續(xù)滲透，驅(qū)動(dòng)功能類的大/小智能家電（照明、掃地機(jī)器人、電飯煲、空

53、冰洗等）進(jìn)入快速成長(zhǎng)期。根據(jù) IDC 的數(shù)據(jù)顯示，2020 年中國(guó)智能家居設(shè)備市場(chǎng)出貨量為 2 億臺(tái)，同比下降 1.9%，主要是受到疫情影響上半年景氣度；2021 年因?yàn)橐咔檫f延的需求，加上后疫情時(shí)代在家中的時(shí)間拉長(zhǎng)，使得消費(fèi)者對(duì)智能家居接受程度越來(lái)越高，預(yù)計(jì)全年出貨量接近 2.6 億臺(tái)，同比增長(zhǎng) 26.7%；預(yù)計(jì) 2023 年市場(chǎng)規(guī)模將接近 5億臺(tái)；其中智能家電、家庭安全監(jiān)控、智能照明將保持較高出貨量增速。圖 23：全球智能家居設(shè)備市場(chǎng)出貨量預(yù)測(cè)：智能家電、家庭安全監(jiān)控、智能照明等增速達(dá) 30 -90資料來(lái)源：IDC，AIoT 技術(shù)成熟提升用戶體驗(yàn)，智能家電開啟新一輪需求增長(zhǎng)。2021 年智

54、能家電的發(fā)展進(jìn)入快速增長(zhǎng)期，產(chǎn)品的升級(jí)換代速度明顯提升。根據(jù) Statista 數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，2021 年年全球智能家電市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 250 億美元，預(yù)計(jì)未來(lái)三年年復(fù)合增長(zhǎng)率 16.5 ，預(yù)計(jì) 2023 年全球智能家電市場(chǎng)規(guī)模將會(huì)達(dá)到 396.3 億美元。根據(jù)中商情報(bào)網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，2019 年全球大家電市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 3289 億美元，以智能家電 250 億市場(chǎng)規(guī)模進(jìn)行測(cè)算，目前的占比不到 8；此外相較于全球家電市場(chǎng) 3的行業(yè)增速來(lái)看，智能家電快速增長(zhǎng)，其市場(chǎng)空間十分廣闊。450400350300250200150100500CAGR 16.5396.32021e2022e2023e2024e圖 24

55、：2021 年全球智能家電市場(chǎng)規(guī)模超 250 億美元，未來(lái) 3 年復(fù)合增速達(dá) 16.5 （億美元）340.3292.1250.7資料來(lái)源：Statista、前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，電視類：機(jī)頂盒&智慧電視漸成為標(biāo)配，從傳統(tǒng)邁向聯(lián)網(wǎng)電視導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容，搭載網(wǎng)絡(luò)智能機(jī)頂盒主要包括 IPTV、OTT 兩種。IPTV 主要提供直播服務(wù)，是通過(guò)運(yùn)營(yíng)商管控的專網(wǎng)進(jìn)行傳輸，因此在一定的周期內(nèi)需要招投標(biāo)，因此國(guó)內(nèi) IPTV的品牌主要是中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信；OTT 提供的內(nèi)容較為豐富，是通過(guò)公共網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，國(guó)內(nèi)主要的品牌包含天貓、騰訊、小米、華為等。圖 25：IPTV 機(jī)頂盒示意圖圖 26：OTT 機(jī)頂盒示意圖

56、資料來(lái)源：晶晨股份招股說(shuō)明書，資料來(lái)源：晶晨股份招股說(shuō)明書，全球機(jī)頂盒銷量年復(fù)合增長(zhǎng)達(dá)到 30，國(guó)內(nèi)政策驅(qū)動(dòng) IPTV 占據(jù)主導(dǎo)。根據(jù) Grand View Research 的數(shù)據(jù)顯示，全球 IPTV/OTT 機(jī)頂盒市場(chǎng)銷售總量由 2013 年的 0.53 億臺(tái)增長(zhǎng)至 2017 年的 1.62 億臺(tái)，復(fù)合年增長(zhǎng)率達(dá)到 32 ；根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院測(cè)算，2019 年銷售總量達(dá)到 2.62 億臺(tái)。目前來(lái)看 IPTV 正在集成 OTT 內(nèi)容，以中興通信為例，2019 年公司集成 IPTV 與 Google 生態(tài)業(yè)務(wù)，因此用戶可以同時(shí)使用 IPTV 的直播以及 OTT 豐富內(nèi)容。未來(lái)隨著政策紅利及三大

57、電信運(yùn)營(yíng)商在視頻終端的發(fā)力，IPTV 滲透率將進(jìn)一步提高，我國(guó) IPTV仍有較大市場(chǎng)前景；目前 IPTV 機(jī)頂盒市場(chǎng)逐漸 4K 化，隨著用戶對(duì)視頻體驗(yàn)的要求提高，以及技術(shù)的逐步成熟，IPTV 市場(chǎng)芯片的配置將繼續(xù)走向高端。圖 27：2019 全球智能機(jī)頂盒每年銷量已經(jīng)突破 2.6 億臺(tái)（億臺(tái)）20192018201720162015201420130.500.630.530.8112.52.1221.621.51.032.623資料來(lái)源：晶晨招股說(shuō)明書、格蘭研究、前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，智能機(jī)頂盒的核心芯片為主控 SoC，由機(jī)頂盒廠商投標(biāo)后統(tǒng)一采購(gòu)。智能機(jī)頂盒中最核心的芯片為主控 SOC；該類機(jī)頂盒芯

58、片主要包括數(shù)字信號(hào)的解碼、處理、編碼、輸出等模塊，以實(shí)現(xiàn)多種多媒體音視頻信號(hào)在電視等終端產(chǎn)品上的呈現(xiàn)。多媒體智能終端應(yīng)用處理器芯片集成了中央處理器、圖形處理器、視頻編解碼器、音頻解碼器、顯示控制器、內(nèi)存系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)接口、輸入輸出子系統(tǒng)等多功能模塊，用以完成運(yùn)算、影像及視覺(jué)處理、音視頻編解碼及向其他各功能構(gòu)件發(fā)出指令等主控功能。機(jī)頂盒整體招標(biāo)流程主要是由電信運(yùn)營(yíng)商通過(guò)招標(biāo)，向各智能機(jī)頂盒廠家采集智能機(jī)頂盒芯片方案，智能機(jī)頂盒廠家根據(jù)中標(biāo)方案向各芯片公司采購(gòu)對(duì)應(yīng)的 SOC 芯片，因此芯片公司不直接參與電信運(yùn)營(yíng)商智能機(jī)頂盒終端產(chǎn)品采購(gòu)項(xiàng)目的投標(biāo)。圖 28：智能機(jī)頂盒供應(yīng)鏈關(guān)系資料來(lái)源：晶晨招股說(shuō)明書，

59、IPTV 由運(yùn)營(yíng)商集中采購(gòu)，行業(yè)格局集中，頭部廠商具較高護(hù)城河。IPTV 大規(guī)模采購(gòu)周期大約為 2 年一次，根據(jù)流媒體數(shù)據(jù)顯示，2020 年中國(guó)三大通信運(yùn)營(yíng)商智能機(jī)頂盒的招標(biāo)數(shù)量約 1520 萬(wàn)臺(tái)，主要受到疫情的影響，整體采購(gòu)計(jì)劃往后延，除了計(jì)劃后延外，也到了大規(guī)模采購(gòu)周期，預(yù)計(jì) 2021 年將會(huì)有較大的采購(gòu)規(guī)模。根據(jù) 2018 年通信網(wǎng)公布的中國(guó)聯(lián)通采購(gòu)名單數(shù)據(jù)，從主要供應(yīng)商來(lái)看，機(jī)頂盒制造商以及主控芯片供應(yīng)商相對(duì)集中，以中國(guó)聯(lián)通為例， IPTV 中使用的 SOC 芯片主要來(lái)自海思與晶晨半導(dǎo)體。圖 29：2019-2020 為國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商 IPTV 采購(gòu)量的低點(diǎn)，預(yù)計(jì)2021 年將開啟新一

60、輪采購(gòu)高峰（億臺(tái)）圖 30：中國(guó)聯(lián)通公布 IPTV 全 4K 智能機(jī)頂盒測(cè)試結(jié)果（2018 年）201620172018201920200.0050.600.400.660.801.40 1.301.201.000.80資料來(lái)源：流媒體、程序員客棧，資料來(lái)源：C114 通信網(wǎng)、中國(guó)聯(lián)通，中國(guó)智能電視出貨量未來(lái)幾年將逐年上漲。中國(guó)智能電視出貨量預(yù)計(jì)約將從 2020 年的 4500 萬(wàn)臺(tái)增長(zhǎng)至 2024 年銷量約將達(dá)到 4800 萬(wàn)臺(tái)。智能電視可以分為一體式與分體式，一體式智能電視中主控芯片至少有一顆；分體式智能電視各終端至少一顆主控芯片，主機(jī)、音箱、顯示等都會(huì)需要各一顆；因