连接数突破 40 亿大关,全球蜂窝物联网模组行业梳理 2024 年云栖大会召开:2024 年云栖大会于 9 月 19 日至 21 日召开,吸引了大模型、自动驾驶、机器人等领域...

发布时间:2024-12-27 09:39

5G网络对于大规模云计算和大数据处理提供了强大的支持。 #生活知识# #科技生活# #科技改变生活# #5G技术#

2024 年云栖大会召开:2024 年云栖大会于 9 月 19 日至 21 日召开,吸引了大模型、自动驾驶、机器人等领域的 400 多家国内外企业来到现场,共同展示 AI 时代云上创新的潮流科技,其中包括大模型等各类酷炫的 AI 硬核科技展示,这有利于促进蜂窝物联网模组与人工智能等技术的融合发展,为相关产业带来新的机遇。

工信部印发《关于推进移动物联网 “万物智联” 发展的通知》,提出助力民众生活智慧化,基础电信企业要深化与汽车、医疗、家电等企业合作,推广移动物联网在智能网联汽车、医疗健康、智能家居等领域应用,促进民众生活更加便捷舒适。

中国智能网联汽车产业体系基本形成:2024 年,工业和信息化部部长表示中国智能网联汽车产业体系基本形成,建成涵盖基础芯片、传感器、计算平台、底盘控制、网联云控等在内的完整产业体系,人机交互等技术全球领先,线控转向、主动悬架等技术加快突破,这将为蜂窝物联网模组在车联网领域的应用提供更广阔的空间。

连接数突破 40 亿大关:2024 年底,据 IoT Analytics 报告,全球蜂窝物联网连接数突破了 40 亿大关,占全球物联网连接总数的约 22%。2024 年上半年其连接数同比增长 20%,过去 5 年增长 181%。预计到 2025 年初将达到 42 亿,2024 年至 2030 年期间的连接数预计将以 15% 的复合年增长率攀升。

2024 年第二季度,全球蜂窝物联网模组出货量同比增长了 11%,环比增长了 6%,这一增长主要得益于中国市场的强劲需求,其中音箱、汽车和资产追踪应用的需求激增,促使出货量同比增长了 25%。

一、概 况

什么是全球蜂窝物联网模组

从功能上看,它类似于一个桥梁,将各类物联网设备与蜂窝网络连接起来,使设备能够通过运营商的网络基础设施实现数据的远程传输和交互。例如,在智能电表中,蜂窝物联网模组可以将电表采集到的用电数据实时传输到电力公司的服务器,以便进行计费、监测和管理等操作。

从硬件构成来说,通常包含基带芯片、射频模块、存储单元、电源管理芯片以及各种接口等部分。基带芯片负责处理数字信号,是模组的核心部件,决定了模组的通信性能和功能特性;射频模块则负责信号的发射和接收,实现与基站的无线通信;存储单元用于存储程序和数据;电源管理芯片确保模组的稳定供电;而各种接口如 USB、UART、SPI 等,方便模组与不同类型的物联网设备进行连接.

二、全球蜂窝物联网模组的技术路线

1、2G/3G 技术:在物联网发展的早期阶段,2G/3G 技术就开始被应用于一些对数据传输速率要求不高的物联网设备连接。比如早期的远程抄表系统,通过 2G 网络将电表数据传输到后台。虽然 2G/3G 网络在覆盖范围上有一定优势,但随着技术的发展,其数据传输速率低、功耗较高等缺点逐渐显现,在新的物联网应用中的使用逐渐减少,但在一些偏远地区或对成本敏感且对速率要求极低的场景中仍有一定应用。

2、4G 技术 :

LTE Cat 1:LTE Cat 1 是 4G 网络中的一种低速率类别,具有较高的性价比,能够满足中低速率物联网应用的需求,如智能穿戴设备、智能家居中的一些简单传感器等。它在数据传输速率和功耗方面相对 2G/3G 有了明显提升,同时成本也相对较低,因此得到了广泛的应用.

LTE Cat 4:LTE Cat 4 则提供了更高的数据传输速率,适用于对带宽要求较高的物联网应用,如高清视频监控、工业自动化中的一些数据密集型设备等。它能够更好地支持多任务处理和实时数据传输,为物联网设备提供更流畅的网络连接。

3、5G 技术:作为新一代的蜂窝通信技术,5G 为物联网带来了更高的性能和更多的可能性 :

5G NR:5G NR(New Radio)是 5G 的核心技术,具有更高的频谱效率、更低的延迟和更大的连接密度。这使得 5G 能够满足工业互联网、车联网、智能医疗等对网络性能要求极高的物联网应用场景。例如,在智能工厂中,5G NR 可以实现大量设备的实时控制和数据交互,提高生产效率和灵活性;在车联网中,支持车辆的高速自动驾驶和安全通信.

5G RedCap:5G RedCap(Reduced Capability)是 5G 的轻量化版本,在保持 5G 主要技术特性的基础上,对一些功能进行了简化和优化,以降低成本和功耗。它主要面向中低速物联网应用场景,如智能电表、智能传感器等,为这些应用提供了一种高性能、低成本的 5G 解决方案,有助于推动 5G 在更广泛的物联网领域的应用普及。

4、LPWA 技术:

NB-IoT:窄带物联网(Narrow Band Internet of Things)是一种低功耗广域网技术,具有覆盖范围广、功耗低、成本低等优点,特别适合于对数据量要求较小、传输频率较低的物联网设备,如智能水表、智能燃气表、环境监测传感器等。NB-IoT 能够在有限的带宽下实现大量设备的连接,有效解决了物联网设备的长距离、低功耗通信问题.

LoRa:虽然不属于蜂窝通信技术,但也是一种重要的 LPWA 技术,常被用于构建局域性的物联网网络。它具有更远的传输距离和更低的功耗,适用于一些对数据传输实时性要求不高、距离较远的物联网应用场景,如农业灌溉、智能物流中的货物追踪等。

技术发展趋势

4G Cat 1 bis 技术:2024 年上半年其连接数同比增长了 68%,中国占全球 LTE Cat 1 bis 连接的 85%。该技术因采用针对低功耗应用优化的单天线设计,降低了硬件复杂性和成本,且性能上能提供高达 10Mbps 的下行和 5Mbps 的上行的高速能力,同时保持低功耗,在智能电表、车队管理、医疗设备和支付解决方案等领域应用广泛,正促使市场从 4G Cat 1 和 NB-IoT 向其过渡。

5G 技术:2024 年上半年 5G 物联网连接数同比增长 79%,中国约占全球 5G 物联网连接的 80%。其具有高速度、低时延的特性,能够支持每平方公里多达一百万个设备,主要应用于 FWA、汽车等行业,推动了物联网的发展,预计到 2028 年 5G 出货量将超过 4G,成为全球蜂窝物联网模块市场的领先技术。

三、市场规模与预测

连接数增长:2023 年全球蜂窝物联网连接数同比增长 24%,达到 33 亿,预计 2030 年连接数将超过 62 亿,复合年增长率为 10%。

市场收入增长:2023 年全球蜂窝物联网连接市场收入同比增长 17%,达到 137 亿美元,预计 2030 年全球蜂窝物联网市场收入将超过 260 亿美元。

模组出货量变化:2024 年第一季度,蜂窝物联网模块市场同比增长 7%,主要受中国模块需求上升的推动。2024 年第二季度,全球蜂窝物联网模组出货量同比增长 11%,环比增长 6%,其中中国实现了 25% 的强劲增长,而中国以外的市场由于需求低迷和客户端库存积压,同比出现了 5% 的下降。

预测 2025 年全球物联网蜂窝通信模组出货量将达到 9.75 亿片,对应市场规模 965 亿元。

四、主要应用领域

1、智能电表:是蜂窝物联网模组的重要应用领域之一,如中国加速采用 LTE Cat 1 bis 技术的部分原因就是其适用于智能电表领域,随着智能电网的发展,对物联网模组的需求持续增长。

2、路由器 / CPE:5G 技术在路由器 / CPE 领域应用广泛,如 FWA 利用 5G 网络为家庭和企业提供高速互联网接入,推动了相关蜂窝物联网模组的需求。

3、汽车:车联网是 5G 的重要下游产业之一,汽车行业正在整合 5G 物联网以增强实时导航、远程信息处理和信息娱乐等功能,5G 还支持未来的蜂窝车联网(C-V2X)技术,促进了蜂窝物联网模组在汽车领域的应用。

4、POS 系统:LTE Cat 1 bis 等技术在 POS 机领域应用广泛,推动了相关蜂窝物联网模组的出货量,如 2024 年中国市场中音频式等便携式和小型 POS 设备的显著扩张,带动了蜂窝物联网模组的需求。

5、资产跟踪:通过物联网模组实现对资产的实时定位和追踪,提高管理效率,相关市场需求不断增长,如在物流、供应链管理等领域的广泛应用,推动了蜂窝物联网模组的出货量。

五、竞争格局和竞争对手

移远通信继续领跑市场,中国移动取代广和通位居第二,广和通下滑至第三位,这三家公司合计在 2024 年第二季度占据了全球市场的一半以上。在中国移动以外的市场,Telit Cinterion 仅次于移远通信,继续保持第二位。利尔达凭借其在 pos、智能电表和安全摄像头等 cat 1 bis 应用中的出色表现,首次进入全球前五名参与者的名单。

市场整合趋势:蜂窝物联网市场高度整合,前 10 名运营商绝对占据主导地位,预计这种趋势将持续一段时间。近年来行业也经历了多次整合,如 Telit 收购 Thales 的蜂窝物联网业务等,随着市场的不断成熟,预期会有更多的整合,旨在提供更好的解决方案,并保持对其他非蜂窝连接技术的竞争力。

移远通信:全球领先的模组厂商,虽 2023 年市场份额有所下降,但其仍有绝对优势,且已与 Syrma SGS Technology 合作,在印度生产物联网模组。主要产品涵盖了蜂窝模组(5G/4G/3G/2G/LPWA)等多种类型,其中的 LPWA 蜂窝模组包括了如基于 NB-IoT、LTE-M 等技术标准的产品,能够满足不同应用场景对于低功耗、广覆盖物联网连接的需求

广和通:2024 年第一季度出货量创下历史新高,在路由器或客户终端设备和车载信息领域的市场进入了全球前三行列,其增长主要由 POS 和远程信息处理应用驱动。

中国移动:2024 年第二季度出货量份额显著上升,增长主要由智能电表、资产追踪市场和 POS 应用驱动。

Telit Cinterion:Telit 和 Thales 的合并帮助其跃居 2023 年物联网模组供应商前五名,且为巩固在印度的地位,与 VVDN 合作开始进行本地化生产。

利尔达:2024 年第二季度出货量份额首次进入前五,原因是 cat.1 bis 应用需求上升,场景包含 pos 机、智能电表、ipc 等。

美格智能:专注于物联网智能终端和无线通信模组的研发、生产和销售,其产品在智能安防、智能交通、智能家居等领域得到了广泛应用。公司通过加强与芯片厂商、运营商等合作伙伴的合作,不断推出满足市场需求的新产品,实现了业绩的快速增长。

有方科技:专业从事物联网无线通信模块和解决方案的提供商,其产品包括 2G/3G/4G/5G 通信模块、LPWA 通信模块等,广泛应用于智能电网、智能交通、智能家居、金融支付等领域。有方科技凭借其在物联网通信领域的技术积累和市场拓展能力,不断提升公司的市场份额和盈利能力。

六、未来发展趋势

1、技术层面

5G 技术持续深化:随着 3GPP 标准的不断演进,5G 技术将进一步深化发展。5G RedCap 等轻量化版本的应用将不断拓展,为中低速物联网应用提供更具性价比的解决方案,推动 5G 在更广泛的物联网领域普及。同时,5G 的超高传输速率、超低延迟和超大连接密度等特性,将使其在工业互联网、车联网、智能医疗等对网络性能要求极高的领域发挥更大作用,加速这些行业的智能化转型。

LPWA 技术融合发展:NB-IoT、LoRa 等低功耗广域网技术将与其他蜂窝通信技术融合发展。一方面,NB-IoT 将继续凭借其覆盖范围广、功耗低、成本低等优势,在智能水表、燃气表、环境监测等对数据量和传输频率要求较低的场景中广泛应用;另一方面,LoRa 等非蜂窝 LPWA 技术也将在一些特定的局域性物联网应用中发挥重要作用,如农业、物流等领域,并与蜂窝物联网技术形成互补。

AI 与物联网模组深度融合:AI 技术将与蜂窝物联网模组深度融合,形成智能蜂窝物联网模组。这些模组具备更强的边缘计算能力和数据处理能力,能够在物联网设备端实现更复杂的数据分析、预测和决策,为用户提供更加智能化的服务和应用体验,如智能家居中的智能语音助手、智能安防中的行为分析等。据预测,到 2030 年,嵌入 AI 的蜂窝模块将占据物联网模块出货量的 25%,年均复合增长率高达 35%。

2、市场层面

市场规模持续增长:在物联网技术不断进步和应用领域持续扩展的推动下,全球蜂窝物联网市场将保持快速增长。预计到 2025 年初,全球蜂窝物联网连接数将达到 42 亿,2024 年至 2030 年期间的连接数预计将以 15% 的复合年增长率攀升,到 2030 年,全球蜂窝物联网连接安装基数有望超过 60 亿。

应用场景不断拓展:从目前的智能电表、智能穿戴、智能家居等领域,将进一步拓展到更广泛的行业和领域。例如,在工业领域,将实现设备的远程监控、故障诊断和预测性维护,提高生产效率和质量;在交通领域,除了车联网应用外,还将支持智能交通管理、自动驾驶等;在医疗领域,将实现远程医疗、医疗设备的实时监测和管理等。

新兴市场需求增长:随着 5G 网络的不断建设和完善,以及物联网技术在发展中国家和欠发达地区的推广应用,这些新兴市场将成为全球蜂窝物联网市场增长的重要驱动力。例如,在印度、东南亚等地区,物联网技术将助力当地的数字化转型和经济发展,推动蜂窝物联网模组的需求增长。

3、竞争格局层面

市场竞争加剧:随着蜂窝物联网市场的不断扩大,吸引了越来越多的参与者,市场竞争将进一步加剧。传统的模组厂商如移远通信、广和通等将面临来自意法半导体、瑞萨电子等新进入者的竞争挑战。这些新进入者凭借其在芯片设计、材料成本控制、供应链管理等方面的优势,推出具有竞争力的 LPWA 蜂窝模组,将对现有市场格局产生冲击。

产业整合持续:为了提供更全面、更优质的解决方案,增强市场竞争力,蜂窝物联网行业的产业整合将持续进行。模组厂商之间、模组厂商与芯片厂商、运营商等产业链上下游企业之间的并购、合作将不断涌现,形成更强大的产业联盟和生态系统,共同推动蜂窝物联网技术的发展和应用普及。

4、安全与管理层面

安全需求凸显:随着蜂窝物联网连接设备数量的快速增长和数据量的爆发式增加,安全问题将日益凸显。保障物联网设备和数据的安全将成为至关重要的任务,包括设备身份认证、数据加密、访问控制、安全审计等方面的技术和措施将不断加强和完善,以防止数据泄露、恶意攻击等安全事件的发生,确保物联网应用的可靠性和信任度。

设备管理智能化:面对海量的物联网设备,智能化的设备管理系统将成为刚需。通过引入人工智能、大数据等技术,实现对物联网设备的远程配置、监控、故障诊断和预测性维护,提高设备的管理效率和运行稳定性,降低运维成本,同时也为用户提供更好的服务体验。

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