随着运营商网络建设的不断完善，物联网产业具备了连接的基础，运营商终端补贴政策使得通信模组使用成本逐渐具备较强的市场竞争力，物联网产业的连接数增长有望进一步加速。物联网被视为5G重要的应用场景，也是人工智能的基础。万物互联发展路径包括“连接—感知—智能”三阶段，目前处于物联网发展第一阶段即物联网连接数快速增长阶段。物联网连接数的增长将直接带动智能终端相关芯片、模组、控制器的规模放量，平台的价值进一步凸显。
一、中国物联网模组行业发展概况
物联网模组厂家众多，各厂家规模、技术水平、发展重点不一。对于传统的2G、3G、4G模组产品，各厂家根据各自业务发展重点和市场需求，基于不同接入技术（2G、3G、4G）、硬件要求、接口要求、软件要求、功耗要求、成本要求、性能要求（消费级、工业级、车规级）的各类模组，本文不再详述。随着国内外各大运营商纷纷布局NB-IoT产业链，开展相关技术研究、开通NB-IoT技术试点、着力构建NB-IoT产业生态等，国内外模组、芯片厂商也纷纷发力，加速开展NB-IoT相关产品开发。
芯片方面，华为海思已商用NB-IoT单模单频（698~960MHz）芯片boudica120，高通公司也已商用GSM/eMTC/NB-IoT三模多频（支持band1、3、5、8等）芯片MDM9206，其他芯片厂商，如中兴微电子、紫光展锐、MTK、sequans等也计划于2017年下半年推出NBIoT单模或NB-IoT/eMTC/GSM商用芯片。
随着NB-IoT商用芯片以及开发板级芯片推出，国内外各模组厂商也聚焦NB-IoT的模组研发，上海移远、利尔达、U-blox基于华为海思的boudica120推出了第一批商用NB-IoT模组；芯讯通、上海移远、深圳有方、龙尚科技均推出基于高通MDM9206的商用NBIoT/eMTC/GSM多模多频模组。随着更多NB-IoT商用芯片的推出，NB终端产业链也会迎来更多更丰富的模组产品，模组成本也会进一步下降。
2016年我国物联网模组市场规模为83.0亿元，2017年我国物联网模组需求市场规模增长至126.5亿元，预计到2024年我国物联网模组市场规模将达到546.2亿元。
资料来源：华经产业研究院整理
二、中国物联网模组行业发展趋势
1、多样化应用催生丰富的接入技术
物联网是一个多行业多应用的产业，不同行业应用业务特征呈现差异化，对接入速率、时延、QoS等需求不同，因而催生了丰富的无线蜂窝接入技术。通常按照接入速率的高、中、低对接入技术进行划分，高速率接入技术包括4G和3GHSPA+，中速率接入技术包括3GHSPA、4Gcat1和eMTC，低速率接入技术以NBIoT、2G、EC-GSM为代表。
不同物联网接入技术对比
接入技术 | 适用业务特征 | 技术对比 | 应用场景 |
4G | 速率高，流量大 移动性要求高 对成本和功耗不敏感 | 峰值速率150~300Mbit/s，模组成本150~300元 | 车联网、电子广告牌、工业 路由/网关、智慧医疗等 |
3GHSPA+ | 峰值速率42Mbit/s，模组成本100~150元 | ||
4Gcat1 | 速率较高，时延低 移动性要求高 对功耗不敏感 | 峰值速率10Mbit/s，支持移动性和语音，现网支持，模组成本100~150元 | POS、可穿戴设备、共享单 车、智慧家庭等 |
eMTC | 峰值速率1Mbit/s，支持移动性和语音，现网软件升级即可支持，低功耗，覆盖 深，模组成本100~150元（有下降空间） | ||
3GHSPA | 峰值速率14.4Mbit/s，支持移动性和语音，产业链成熟，模组成本100~130元 | ||
NB-IoT | 低功耗、低成本 移动性低 对速率和时延不敏感 | 峰值速率低于100kbit/s，功耗低、覆盖能力强，目前不支持切换，模组成本60~ 80元（目标30~35元） | 智能抄表、智慧城市、智慧 农业、资产跟踪、智能停车 等 |
GSM | 峰值速率100~300kbit/s，功耗高，成本可低于20元 |
资料来源：公开资料整理
事实上，物与物的通信并不像人与人的通信那样总是要追求高速率高带宽的方式，70%的物联网连接对数据速率的要求低于100kbit/s；同时，大部分物联网模组的工作环境不具备频繁充电条件，因此对低功耗需求强烈。由此，伴随着巨大市场空间的推动和海量连接的需求，全球范围内低功耗广域网连接技术（LPWAN）出现爆发式增长。目前全球范围内，面向物联网的LPWAN技术可分为2类：一是授权频段的广域网技术，以3GPP定义的NB-IoT、LTE演进技术eMTC等为代表；另一类是非授权频段的广域网技术，包括LoRa、PRMA、Sigfox等技术。
不同LPWA接入技术对比
类别 | NB-IoT | LoRa | Sigfox |
信道带宽 | 200kHz | 7.8~500kHz | 100Hz |
峰值速率 | <200kbit/s | 几百kbit/s | 600bit/s |
覆盖MCL | 164dB（提升20dB+） | 157dB（+13dB） | 146dB |
网络部署 | 与现有蜂窝基站复用 | 独立建网 | 独立建网 |
移动性 | 低速或静止 | 低速或静止 | 低速或静止 |
电池寿命 | >10年 | >10年 | 20年 |
模组成本 | 4~5元（预计），未来有望达到2元以内 | 4元（2015），预计2元（目前） | 1元（终端芯片，BB+RF） |
频谱安全性 | 授权频段GUL牌照波段，有基于成熟的核心网认证鉴权机制，安全性高 | 无牌照波段，用户认证鉴权由应用层完成，安全性低 | |
干扰可控性 | 有网络规划，干扰可控 | 无牌照波段，安全性低 | |
适应业务类 型 | 低速、低时延特征业务 | 低速、低时延、安全性要求不高特征业务 | |
资料来源：公开资料整理
2、灵活应用促进模组小型化、高集成化、规范化
随着物联网连接呈爆发式增长，智能手环等可穿戴应用场景成为物联网应用的重要场景之一，该类场景要求物联网模组便携化、轻量化和小型化，使得用户在使用该类设备时毫无束缚感。为实现物联网模组尺寸小型化，从芯片技术角度，芯片技术向高度集成化发展，单芯片解决方案（SOC）成为重要发展趋势，该类芯片集成了MCU、基带处理器、射频模块、电源管理模块、内存、射频前端器件（功率放大器、滤波器等），甚至将SIM卡嵌入芯片，以最大程度实现芯片的高集成度，从而缩小物联网模组尺寸；另一方面，从制造工艺的角度，各芯片厂家纷纷采用40nm制造工艺甚至28nm制造工艺，以缩小芯片尺寸。从物联网模组设计集成角度，对于网络条件明确的应用场景，可以通过减少模组支持的通信制式和工作频段等，减少前端射频器件数量，从而缩小通信模组尺寸；同时，可通过减少不必要的功能接口，减少pin脚数量，缩小模组尺寸。
3、广泛部署促使eSIM技术应运而生
目前移动通信系统主要使用2FF-4FF等尺寸的可插拔式SIM卡，随着技术发展，很多物联网应用场景对智能卡提出了更高要求：恶劣的应用环境要求物联网智能卡有更高的物理电气特性（如环境温度、湿度等）能力；读写操作更加频繁要求物联网智能卡有更长的使用寿命和更高的可靠性；大幅颠簸场景要求物联网智能卡的物理连接触点更加可靠和更耐磨损；某些应用场景要求物联网智能卡能够远程配置、远程激活、空中更换用户身份。因此，eSIM技术应运而生，以更有效地管理物联网订购、更灵活有效地进行物联网终端配置，特别是满足一些应用场景和使用环境下对终端尺寸、价格和物理/电气特性等所提出的特殊要求。
三、无线模组产业发展趋势与策略
1、未来，单靠研发生产无线模组的单一业务将使中小模组厂商难以为继，中小无线模组厂商将进一步被兼并重组，大公司通过兼并模组企业实现其产业链全部局，模组厂商通过被兼并实现自身更高效率的管理和进一步提升的研发能力。
2、为了增加客户粘度，所有的模组厂商都会将定制化解决方案作为公司重要盈利模式，只有通过为客户定制解决方案，才能够实现方案和产品的绑定，增加客户的回购率的同时还可以增加盈利。
3、随着物联网连接数增长到一定的规模，增速势必会放缓，单靠卖模组的盈利空间将被严重压缩，延伸提供云平台将成为无线模组厂商的发展方向。物联网云平台是网络架构和产业链中的关键环节，提前局部云平台已经在很多大模组厂商达成了共识。
本文采编：CY306
