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物联网行业报告:NB-IoT
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5G 三大场景中的海量机器通信(mMTC)、超高可靠低时延通信(uRLLC)均和物联网相 关。其中 mMTC 将随着 NB-IoT、eMTC 技术率先成熟,以及不涉及新空口技术等优势, 会作为运营商 5G 优先发展的应用场景。我国从 2017 年开始规模部署 NB-IoT,是运营商 开拓物联网业务的排头兵。 基站建设是行业普及的前提,是 NB-IoT 发挥性能的首要因素 从我国三大运营商 NB-IoT 建设情况来看,中国移动“139 开放合作计划”中提到中国移 动目前已经实现全国 346 个主要城市城区 NB-IoT 连续覆盖,并将在 2020 年进一步加强 NB 网络覆盖;第十届天翼智能生态
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证券研究报告
行业研究/专题研究
2020 年02 月21 日
通信
增持(维持)
王林
执业证书编号:S0570518120002
研究员
赵悦媛
执业证书编号:S0570519020001
研究员
1《奥飞数据(300738 SZ,买入): 乘“云”而
起,加速 IDC 全国布局》2020.02
2《和而泰(002402 SZ,买入): 毫米波芯片龙
头的重估》2020.02
3《通信: 再融资新规发布,WiFi6 有望加速》
2020.02
资料来源:Wind
NB-IoT 率先引爆,供需端齐发力
物联网系列报告(一)
NB-IoT 飞速发展,率先引爆物联网生态
物联网是继移动互联网之后的大产业机会,根据 IDC 显示,2020 年全球
市场规模有望达到万亿级。其中,LPWAN 连接数占比高达 60%,NB-IoT
作为物联网 LPWAN 的主要战场,仅经过三年的培育期,形成了供需双方
合力推动产业发展态势,2019 年国内用户规模已超过 1 亿。且随着 2020
年 NB-IoT 将正式成为 ITU 5G R16 标准,预示着产业有望全面进阶。同时,
智能表计、智慧城市、To C 端市场需求相继提升,2020 年将进入增长加
速期。重点推荐:移远通信、金卡智能和和而泰等。
NB-IoT 是万物互联发展的先行者
NB-IoT 具有超低功耗,超低成本,超强覆盖,超大连接等特点。其相比基
于 LTE 演进的 eMTC 技术具有更低成本、更长续航时间属性,针对成本敏
感但是终端数量较大的应用场景,在物联网发展初期阶段获得核心优势。
而相比 Lora、SigFox 等非授权频谱物联网技术,其更是具备网络部署成本
低、干扰较小、数据安全性高等特点。随着 5G R16 版本将支持其接入 5G
核心网络,NB-IoT 将成为物联网海量连接的主力军。
运营商成为主要助推力量,供给侧发力效果显著
基于国内 4G 基站覆盖率较高优势,发展 NB-IoT 为运营商带来较高投资回
报,我们预计 2020 年将为三大运营商带来 120 亿年收入规模。从基站部
署和频谱重耕来看,2019 年国内 NB-IoT 基站数已达到 90 万,预计 2020
年进一步提升至 150 万,基站建设是行业普及的前提要素,同时,2G 退
网进度加速以及三大运营商 2G 频谱资源 900M 重耕均为行业发展创造有
利条件。从产业推进来看,通信资费价格较低,且随着前期运营商对通信
模组大力补贴,预计 2020 年 NB 模组价格有望进一步逼近 2G 模组价格,
有利于终端渗透率加速提升。
应用场景有望相继引爆,需求端发力
2019 年智能表计步入发展快车道,截至 2019 年 11 月 NB-IoT 燃气表和水
表连接数均破千万,但渗透率仍不足 8%,我们预计 2020 年需求量有望达
到 2200 万和 1500 万,而后仍有 1.16 亿燃气表和超 3 亿水表替换需求。
另外,烟感、井盖、垃圾桶等智慧城市 To B 类应用场景亟待普及物联网技
术,智能家居、门锁、可穿戴等 To C 市场更是为 NB-IoT 提供长尾效应。
核心标的推荐
1、通信模组领域,重点推荐移远通信,建议关注广和通、有方科技等。2、
智能表计:重点推荐金卡智能,建议关注宁波水表,三川智慧等。3、智慧
城市领域,建议关注日海智能。4、智能控制器领域,重点推荐和而泰,建
议关注拓邦股份。
风险提示:行业普及进度和终端渗透率提升不及预期,行业竞争加剧。
股票代码
股票名称
收盘价 (元)
投资评级
EPS (元)
P/E (倍)
2018
2019E
2020E
2021E
2018
2019E
2020E
2021E
603236
移远通信
244.41
增持
2.7
2.4
3.84
5.67
90.52
101.84
63.65
43.11
300349
金卡智能
16.62
买入
1.16
0.96
1.15
1.41
14.33
17.31
14.45
11.79
002402
和而泰
18.3
买入
0.24
0.35
0.51
0.74
76.25
52.29
35.88
24.73
资料来源:华泰证券研究所
(14)
(7)
(1)
6
13
19/02 19/04 19/06 19/08 19/10 19/12
(%)
通信
沪深
300
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行业研究/专题研究 | 2020 年 02 月 21 日
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正文目录
NB-IoT 是万物互联发展的先行者 ...................................................................................... 4
NB-IoT 是物联网核心技术 ......................................................................................... 4
NB-IoT 具有超低功耗,超低成本,超强覆盖,超大连接特点 .................................. 5
5G 时代,NB-IoT 将扮演更重要角色,标准化为技术成熟的关键指标 ..................... 8
Why NB-IoT?运营商成为主要助推力量 ......................................................................... 10
5G 时代,运营商寻求新增长点,NB-IoT 是排头兵 ................................................ 10
基站建设是行业普及的前提,是 NB-IoT 发挥性能的首要因素 ................................ 11
NB-IoT 为运营商高收益业务,套餐价格优化,推动终端用户渗透率提升 .............. 12
芯片性能进一步优化,模组价格逼近 2G 水平 ........................................................ 12
2G 退网加速,NB-IoT 站上舞台 ............................................................................. 14
力克 LoRa,海外运营商加码 NB-IoT ...................................................................... 16
应用场景相继引爆,需求端发力 ..................................................................................... 19
智能表计进入发展快车道 ........................................................................................ 19
应用场景向市政各个领域延伸 ................................................................................. 22
B2C 市场为 NB-IoT 提供长尾效应 .......................................................................... 23
投资建议 ......................................................................................................................... 26
风险提示 .................................................................................................................. 26
图表目录
图表 1: 未来低速率、高时延市场占据物联网连接的 60% ............................................. 4
图表 2: NB-IoT 诞生演进 ............................................................................................... 4
图表 3: NB-IoT、LoRa、SigFox 三种技术分析 ............................................................. 5
图表 4: NB-IoT 较 eMTC 具有更低成本、更长续航时间等特点 ..................................... 5
图表 5: NB-IoT 的四大优势 ............................................................................................ 6
图表 6: NB-IoT 具有超低功耗特点 ................................................................................. 6
图表 7: NB-IoT 具有大连接特点,单个基站可接入约 5-10 万个终端设备 ..................... 7
图表 8: NB-IoT 芯片相对于传统芯片对组件的要求较少,获得成本优势 ....................... 7
图表 9: NB-IoT 具有超强覆盖能力 ................................................................................ 8
图表 10: NB-IoT 是 5G 海量连接的主力军 ..................................................................... 9
图表 11: NB-IoT R14 新技术性能大幅提升 .................................................................... 9
图表 12: 三大运营商收入增速持续下降 ....................................................................... 10
图表 13: 三大运营商净利润增长乏力 ........................................................................... 10
图表 14: 5G 将带来 To B 增量业务 .............................................................................. 10
图表 15: 5G 将带来 To B 业务新商业模式 ................................................................... 11
图表 16: 预计 2020 年三大运营商 NB-IoT 基站数大幅提升 ......................................... 11
图表 17: 三大运营商 NB-IoT 资费 ................................................................................ 12
图表 18: 华为 NB-IoT 芯片实现更好的移动性能、更短的时延和更低的功耗 .............. 13
aVwVqQnMrMsP6MbP8OtRnNmOrRiNnNpNkPpNnMbRmNyQNZrNpRwMmRpQ
行业研究/专题研究 | 2020 年 02 月 21 日
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图表 19: 华为继续加码 NB-IoT 芯片,支撑十亿级连接 ............................................... 13
图表 20: NB-IoT 通信模组价格逼近 2G 模组 ............................................................... 14
图表 21: NB-IoT 用户规模 2019 年总计将超过 1 亿 .................................................... 14
图表 22: NB-IoT 三种部署方式 .................................................................................... 15
图表 23: 2G 退网+900M 重耕,有利于三大运营商推进 NB-IoT 物联网业务发展 ....... 16
图表 24: NB-IoT 全球部署情况及里程碑 ...................................................................... 17
图表 25: 全球主要运营商对 NB-IoT 网络部署计划 ...................................................... 17
图表 26: 全球主要运营商 2G 网络关闭进程................................................................. 18
图表 27: NB-IoT 更具优势,广泛覆盖行业应用 ........................................................... 19
图表 28: NB-IoT 已经成为实现智慧城市的基础技术.................................................... 19
图表 29: 采用物联网技术将有效解决行业痛点问题 ..................................................... 20
图表 30: 预计 2020 年 NB-IoT 燃气表需求量将超过 2200 万(单位:万个) ............. 21
图表 31: 智能水表需求量逐年提升,市场规模可观 ..................................................... 21
图表 32: 智能燃气表行业竞争格局较为分散(2018 年) ............................................ 22
图表 33: 智能水表行业头部厂商份额较低(2018 年) ................................................ 22
图表 34: 智能烟感实现报警信息多方迅速传输 ............................................................ 22
图表 35: 全国智慧井盖市场规模超千亿元.................................................................... 23
图表 36: 智慧井盖有效解决行业痛点问题.................................................................... 23
图表 37: 垃圾分类为智慧垃圾桶带来新机遇 ................................................................ 23
图表 38: 中国智能家居市场 2020 年产业规模将近 4500 亿元 ..................................... 24
图表 39: 2018 年全球可穿戴设备出货量达到 1.72 亿台 .............................................. 24
图表 40: 2019 年全球可穿戴市场规模将达到 420 亿美元 ........................................... 24
图表 41: 2019 年中国智能门锁市场渗透率在世界范围内处于偏低水平 ...................... 25
图表 42: 中国智能门锁未来市场渗透率将提升 ............................................................ 25
行业研究/专题研究 | 2020 年 02 月 21 日
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NB-IoT 是万物互联发展的先行者
NB-IoT 是物联网核心技术
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,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(LPWAN)。
可以预见到未来低速率、高时延市场占据物联网连接的 60%。同时这部分市场目前大多
处于空白状态,市场空间大,应用场景丰富,是 LPWAN 的主要市场,而 LPWAN 又可分
为两类:一类是工作于未授权频谱的 LoRa、SigFox 等技术;另一类是工作于授权频谱下,
3GPP 支持的 2/3/4G 蜂窝通信技术,如 NB-IoT,eMTC 等。
图表1: 未来低速率、高时延市场占据物联网连接的 60%
资料来源:GSMA,华为,华泰证券研究所
2014 年 5 月华为、Vodafone 提出了 NB M2M 技术,而后 2015 年 5 月又进化成 NB-CIoT,
2015 年 7 月,Nokia、Ericsson、Intel 提出了 NB-LTE 技术,随后 3GPP 着手制定标准,
并在 2016 年 7 月确定标准,至此 NB-IoT 正式诞生。
图表2: NB-IoT 诞生演进
资料来源:电子发烧友网,华泰证券研究所
相比此前主流的 LoRa、SigFox 技术,NB-IoT 由运营商强力推出。LoRa WAN 是由各产
业联盟共同推动的网络标准,提供开放式技术;Sigfox 则是由法国同名公司自行开发的技
术,掌握核心网络的建设和营运,在全球范围内进行网络部署。LoRa 与 Sigfox 都具有长
距离、低功耗的特点,可延长电池寿命,形成大范围的讯息传输,且均使用非授权的
Sub-1GHz ISM 频段,不需额外付出授权费用。NB-IoT 则大有不同,使用需授权的 GSM
和 LTE 频段,且 不需重新布建网络,只要更新软件,就能使用现有的 4G 基站和相关设备。
NB-IoT 是授权频谱,具有通信保障和不限数据传输次数的核心优势。从优势上看, NB-IoT
因为使用授权频段,干扰较小,在通讯质量和讯息安全性拥有高度的保障;而且对比 LoRa、
SigFox,NB-IoT 不限制传输数据的次数,而 LoRa 和 Sigfox 的每日传输次数都有限制,
一天当中的传输时间很短,适合发挥在没有实时通讯需求的领域。
行业研究/专题研究 | 2020 年 02 月 21 日
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图表3: NB-IoT、LoRa、SigFox 三种技术分析
SigFox
LoRa
NB-IoT
创立年
2009
2015
2016
主要推动者
Sigfox
LoRa Alliance
(产业联盟)
3GPP
使用频谱
非授权频谱 Sub-1GHz ISM
非授权频谱 Sub-1GHz ISM
1GHz 以下的授权频谱(运
营商)
信道带宽
100KHz
125-500KHz
180KHz
最远传输距离
50 公里
20 公里
20 公里
传输速率
100bps
300bps-50Kbps
50-60Kbps
可连接数
100 万
25 万
10 万
优势
传输距离最长
功耗较低
提供现有 SigFox 基站和云
端平台
全球性网络服务
运营成本低
功耗较低
数据传输速率弹性
可与多个运营商合作
使用授权频谱,干扰较小
可维持稳定的通信品质
可使用现有 4G 基站
无限制传输次数
资料来源:艾瑞咨询,物联网世界,华泰证券研究所
NB-IoT 较 eMTC 具有更低成本、更长续航时间等特点,适合无移动性应用场景。eMTC
也是基于 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
高速移动可靠性和拥塞控制,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,与 eMTC 形成互补。
图表4: NB-IoT 较 eMTC 具有更低成本、更长续航时间等特点
eMTC
NB-IoT
信道带宽
1.4MHz
180KHz
峰值速率
DL:1Mbps UL:1Mbps
DL:20Kbps UL:60Kbps
双工模式
半双工 FDD/TDD
半双工 FDD
移动性
优先移动性到全移动性
无移动性
VoLTE
支持
不支持
部署方式
LTE 带内部署
带内部署、保护带部署、独立部署
容量
数万
10 万
增益(相对 GMS)
15dB
20dB
电池寿命
5-10 年
5-10 年
固件升级能力
有
无
时延
小于 100ms
10s
芯片成本
目标小于 1 美元
1-2 美元
模组成本
目标 2-5 美元
目标 3 美元
应用场景
楼宇安防、可穿戴设备等
智能表计、井盖、路灯、门锁、烟感、畜牧等
资料来源:物联网世界,华泰证券研究所
NB-IoT 具有超低功耗,超低成本,超强覆盖,超大连接特点
NB-IoT 在低功耗、大连接、覆盖广、低流量等特点明显。NB-IoT 定义了构建物联网专网
的概念,NB-IoT 的具体应用场景包括:公共事业应用场景、工业领域、农业领域、消费
领域等。其中公共事业应用场景即民生工程、智慧城市(水表、智能停车、智能路灯、煤
气管网系统、监控、环保等)通过 NB-IoT 可有效降低成本,同时随着农业领域向集约化、
高附加值化、规模化的方向发展,NB-IoT 在温度,湿度等方面可以提供低廉的监测模式,
而在消费领域中,智能家居、共享单车、远程医疗以及智能穿戴可以通过 NB-IoT 来实现。
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