劉 寧 上海市物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)協(xié)會產(chǎn)業(yè)研究員

楊偉奇 深圳市物聯(lián)傳媒有限公司CEO

1 引言

無線模組是各類智能終端得以接入物聯(lián)網(wǎng)的信息入口，也是物體能定位的關(guān)鍵元部件。通常情況下，每增加一個物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)，將增加1～2個無線模組。據(jù)IDC預(yù)測，2020年我國物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將達(dá)到35億，全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將達(dá)到281億，未來幾年物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將帶動無線模組的需求呈爆發(fā)性增長。但是，隨著無線模組產(chǎn)品競爭同質(zhì)化日趨嚴(yán)重，傳統(tǒng)無線模組企業(yè)利潤被嚴(yán)重壓縮，如果不積極尋求轉(zhuǎn)型，出貨量小的模組企業(yè)將沒有生存發(fā)展空間，提供綜合解決方案和布局物聯(lián)網(wǎng)平臺是未來無線模組企業(yè)的發(fā)展方向。

2 無線模組及其產(chǎn)業(yè)鏈

（1）無線模組的定義及架構(gòu)。無線模組是物聯(lián)網(wǎng)智能終端得以聯(lián)網(wǎng)和定位的載體。它的架構(gòu)主要包括天線接口、主功能模塊和功能接口3個部分。主功能模塊包括基帶處理器、射頻模塊、電源管理模塊、GNSS（或GPS）模塊和內(nèi)存。其中基帶處理器負(fù)責(zé)基帶信號處理和協(xié)議處理，為基帶編解碼、語音解碼等；射頻模塊負(fù)責(zé)接收和發(fā)送信號以及射頻收發(fā)、頻率合成、功率放大等；電源管理模塊主要負(fù)責(zé)分配電源；具有定位功能的模組需要加上GNSS（或GPS）模塊進(jìn)行定位；內(nèi)存則負(fù)責(zé)存儲信息。天線接口最多包含主集、分集和GPS3個接口，用來為終端提供射頻天線。功能接口主要為終端主板提供各種信號輸入輸出，包括電源接口、USB接口、狀態(tài)指示、音頻等。

（2）無線模組的分類。無線模組按照可聯(lián)網(wǎng)和能定位的兩種功能分為通信模組和定位模組，通信模組按照不同通信技術(shù)分為蜂窩類和非蜂窩類通信模組，定位模組則主要是衛(wèi)星定位（GNSS）和模組。蜂窩類通信模組按照不同技術(shù)又細(xì)分為2/3/4/5G模組和LPWAN的NB-IOT、e-MTC模組，非蜂窩類通信模組又細(xì)分為Wi-Fi、藍(lán)牙、ZigBee以及LPWAN中的LoRa和Sigfox模組。一般來說4G模組是指能接入運營商4G網(wǎng)絡(luò)的模組，NB-IOT模組是指能接入NB-IoT網(wǎng)絡(luò)的模組等等，不同通信模組的技術(shù)指標(biāo)對比如表1所示。2G模組主要應(yīng)用于對數(shù)據(jù)需求量不高的共享單車等領(lǐng)域，3G模組主要應(yīng)用于POS機等移動支付領(lǐng)域，4G模組主要應(yīng)用于對速率要求較高的車載領(lǐng)域和視頻監(jiān)控領(lǐng)域，LPWAN模組在功耗要求較低的抄表領(lǐng)域應(yīng)用較多，Wi-Fi、藍(lán)牙、ZigBee傳輸距離較短，多用于醫(yī)療、智能家居等消費領(lǐng)域。

（3）無線模組在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中的地位。無線模組在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中處于感知層和網(wǎng)絡(luò)層中間，所有物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都需要通過無線模組傳送至網(wǎng)絡(luò)層，再通過云平臺對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，同時經(jīng)過數(shù)據(jù)分析對各類應(yīng)用場景進(jìn)行管理。無線通信模組與物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備是一一對應(yīng)關(guān)系，屬于底層硬件環(huán)節(jié)，具備不可替代性。

（4）無線模組自身的產(chǎn)業(yè)鏈。無線模組的產(chǎn)業(yè)鏈上游是基帶芯片、射頻芯片、存儲芯片、電容、電阻等元器件，標(biāo)準(zhǔn)化程度較高。上游的基帶芯片占到原材料成本的50%以上，基帶芯片技術(shù)壁壘高，產(chǎn)業(yè)集中度高，主要供應(yīng)商有英特爾、高通、聯(lián)發(fā)科、海思、銳迪科等。無線通信模組產(chǎn)業(yè)鏈下游是分散在各細(xì)分領(lǐng)域的終端設(shè)備，不同種類的終端設(shè)備對數(shù)據(jù)的傳輸量、傳輸時間需求不同，比如表計類只需要很少的傳輸數(shù)據(jù)，傳輸頻率要求也比較低；而智能網(wǎng)聯(lián)汽車就對數(shù)據(jù)量要求很大，并且對數(shù)據(jù)的實時性要求也很高。無線模組在產(chǎn)業(yè)鏈中的價值就是將上游芯片、電容等元器件集成在一起，增加軟件設(shè)計的同時再融合多種通信制式，以滿足不同終端設(shè)備在不同應(yīng)用場景下的需求。無線模組的硬件設(shè)計集成及定制化軟件開發(fā)是其產(chǎn)業(yè)鏈價值所在。

表1 不同種類通信模組指標(biāo)對比

3 無線模組產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

目前國內(nèi)外知名的無線模組廠商主要有：加拿大的SierraWireless、意大利的 Telit、瑞士的U-blox、荷蘭的Gemalto、中國的芯訊通、移遠(yuǎn)、有方科技、龍尚科技、廣和通、高新興、美格智能等。這些無線模組廠商從上游供應(yīng)商手中采購芯片等原材料，自己設(shè)計模組產(chǎn)品并銷售，廠商可以選擇自己建廠制造產(chǎn)品，也可以采用第三方工廠代工。

（1）國外知名模組廠商發(fā)展現(xiàn)狀。加拿大的SierraWireless是世界第一個蜂窩模組供應(yīng)商，擁有模組全線產(chǎn)品生產(chǎn)能力，在用戶價值和市場定位方面保持領(lǐng)先。荷蘭的Gemalto是10年前由全球最大的兩家智能卡廠商Axalto和Gemplus合并成立，是數(shù)字安全領(lǐng)域的全球領(lǐng)先企業(yè)，2017年底被Thales收購，未來將更有力的為市場提供全面的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。意大利的Telit是全球領(lǐng)先的M2M無線通信產(chǎn)品和解決方案廠商,其無線通信模塊產(chǎn)品被廣泛的應(yīng)用在跟蹤、工業(yè)自動化、安防及遙感勘測等行業(yè)市場。

（2）國內(nèi)知名模組廠商發(fā)展現(xiàn)狀。國內(nèi)模組廠商呈現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)，出貨量增長較快。圖1為國內(nèi)主要模組廠商2016年和2017年營業(yè)收入，可以看出2017年大部分廠商營業(yè)收入增長幅度較大，特別是芯訊通、移遠(yuǎn)受益于共享單車的崛起，出貨量猛增，兩家分別為ofo、摩拜單車提供模組產(chǎn)品。一般來說，模組產(chǎn)品的毛利率在20%～30%之間，圖2為國內(nèi)主要模組廠商2016年和2017年凈利潤，通過和圖1比對計算發(fā)現(xiàn)，模組企業(yè)凈利潤普遍不超過10%，利潤較低。

芯訊通的主營業(yè)務(wù)為M2M無線通信模組的研發(fā)及解決方案供應(yīng)業(yè)務(wù)，產(chǎn)品類別主要是2G、3G、4G通信模組及GNSS定位模組產(chǎn)品。2017年芯訊通模組出貨量達(dá)到3800萬，繼續(xù)位居全球第一，并和另外三大國際知名模組廠商SierraWireless、Gemalto、Telit共同占據(jù)全球蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模組出貨量的63%。芯訊通模組雖然出貨量位于全球第一，其營業(yè)額（約13.5億元人民幣）卻遠(yuǎn)低于另外三大國外模組廠商，主要原因是占芯訊通出貨量主要部分的2G模組利潤較低。下一步，芯訊通將積極布局車聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等物聯(lián)網(wǎng)高端市場以及下一代5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究。

圖1 國內(nèi)主要模組企業(yè)管理2016年及2017年營業(yè)額

圖1 國內(nèi)主要模組企業(yè)管理2016年及2017年營業(yè)額

移遠(yuǎn)的主營業(yè)務(wù)為M2M模塊產(chǎn)品，主要包括GSM/GPRS系列、UMTS/HSPA(+)系列、LTE系列、GNSS系列等。移遠(yuǎn)在2017年模組出貨量達(dá)到3000萬片，營業(yè)收入16億，主要在POS機、表計和車載市場占有率較高，分別能達(dá)到30%以上，國外營業(yè)額占比達(dá)到1/3，公司目前在籌劃上市。

有方科技公司主要產(chǎn)品為物聯(lián)網(wǎng)無線通信模組、物聯(lián)網(wǎng)無線通信解決方案和物聯(lián)網(wǎng)無線通信終端。公司產(chǎn)品已銷往全球40多個國家和地區(qū)，模塊在網(wǎng)容量超過3500萬臺。GPRS模塊和4G全網(wǎng)通模塊市場占有率持續(xù)領(lǐng)先。2010年至今，公司在中國電力行業(yè)市場和中國鐵塔基站監(jiān)控市場連續(xù)多年市場占有率持續(xù)保持第一。經(jīng)過公司多年深耕，在該領(lǐng)域已經(jīng)積累很多智能電表公司作為優(yōu)質(zhì)客戶資源。2017年智能電網(wǎng)領(lǐng)域收入達(dá)到總收入的71%，勢頭迅猛，公司還持續(xù)開發(fā)智能車載、無線POS機、安防等應(yīng)用領(lǐng)域。未來，公司產(chǎn)品將主要傾向于附加值較高的4G及NB-IoT模組。

廣和通主要從事無線通信模塊及其應(yīng)用行業(yè)的通信解決方案的設(shè)計、研發(fā)與銷售服務(wù)，主要產(chǎn)品包括2G、3G、4G、NB-IOT技術(shù)的無線通信模組以及基于其行業(yè)應(yīng)用的通信解決方案，通過集成到各類物聯(lián)網(wǎng)和移動物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備使其實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通和智能化，產(chǎn)品主要應(yīng)用于車聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)、移動支付、移動互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。廣和通是保險車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的先行者。2016年，公司模組出貨量854萬，2017年模組出貨量926萬。面對新的競爭形勢，公司一方面加大海外市場拓展，一方面加大對LPWAN通訊模組及SOC智能通信模組的研發(fā)投入。

中興物聯(lián)總體的戰(zhàn)略思路為“模組+行業(yè)應(yīng)用”的思路，目前公司成了一個子公司高新興物聯(lián)，專業(yè)負(fù)責(zé)各類模組產(chǎn)品的研發(fā)與銷售，而中興物聯(lián)網(wǎng)的車聯(lián)網(wǎng)以及其他應(yīng)用則單獨運營。車聯(lián)網(wǎng)是公司非常重視的應(yīng)用領(lǐng)域，公司的模組產(chǎn)品也有針對車規(guī)級應(yīng)用研發(fā)了多款產(chǎn)品，在國內(nèi)外市場都有比較廣泛的應(yīng)用。中興物聯(lián)在2017年下半年獨家中標(biāo)中國電信首次NB-IOT約50萬片模組項目，將進(jìn)一步奠定公司在NB-IOT模組廠家中的地位。農(nóng)業(yè)/畜牧業(yè)是公司目前著力拓展的另外一個領(lǐng)域，目前公司在農(nóng)業(yè)養(yǎng)雞、養(yǎng)牛等領(lǐng)域有比較多的應(yīng)用案例。

龍尚科技是國內(nèi)領(lǐng)先的無線通信模組廠商，提供2G、3G、4G、NB-IOT通信模組，在國內(nèi)最早推出了NB-IOT、eMTC和GPRS三模模塊，在4G以及NB-IOT領(lǐng)域具有一定優(yōu)勢。2017年龍尚模組出貨量500多萬片，主要以4G模組為主，市場占有率7%～8%，其產(chǎn)品主要應(yīng)用于安防、工業(yè)、車載、可穿戴等方面，?？低暤仁瞧渲饕蛻簟?/p>

移柯公司是一家行業(yè)領(lǐng)先的GSM/GPRS、WCDMA/LTE、NB-IOT、GPS/GNSS模組供應(yīng)商，致力于提供智能和非智能無線模組產(chǎn)品和解決方案。公司的物聯(lián)網(wǎng)移動通信產(chǎn)品主要應(yīng)用在智慧能源、智慧交通和智慧城市領(lǐng)域，相關(guān)行業(yè)的應(yīng)用方案較為成熟。公司還不斷在智能支付、車載、充電樁、共享類產(chǎn)品等更多新興行業(yè)拓展市場。擁有聯(lián)發(fā)科和高通的License，擁有基于芯片的開發(fā)能力，還將大力開拓海外市場。

利爾達(dá)是一家提供物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、智能產(chǎn)品解決方案以及傳感和無線通訊模組的企業(yè)。公司與中國電信、杭州移動等公司簽署戰(zhàn)略協(xié)議，加強了在物聯(lián)網(wǎng)和NB-IOT領(lǐng)域的深度合作，共同推進(jìn)NB-IOT應(yīng)用和推廣，促進(jìn)LPWAN市場的發(fā)展。利爾達(dá)的模組產(chǎn)品入圍了中國電信的物聯(lián)網(wǎng)補貼范圍，其研發(fā)的應(yīng)用于電表領(lǐng)域的無線通信Lora915M標(biāo)準(zhǔn)模組，通過了FCC/CE（進(jìn)入美國及歐洲市場的強制性認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)）。

美格智能核心業(yè)務(wù)是物聯(lián)網(wǎng)智能終端、無線通信模組以及智能硬件的研發(fā)生產(chǎn)銷售等。公司的智能終端、模組產(chǎn)品和無線數(shù)據(jù)解決方案已經(jīng)在移動支付、車聯(lián)網(wǎng)、安防、工業(yè)路由、消費類電子、智能抄表等領(lǐng)域形成大規(guī)模應(yīng)用。公司早在2012年就率先與高通簽署專利授權(quán)協(xié)議，成為國內(nèi)首批基于4G/LTE核心模塊進(jìn)行全方位產(chǎn)品和技術(shù)開發(fā)的企業(yè)之一。公司積極布局智能4G模塊、更高塑料的LTE-A的數(shù)傳模塊以及5G相關(guān)核心技術(shù)的研究等。2017年公司營業(yè)額6.42億，其中一半以上來自物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)業(yè)務(wù)。目前美格智能的戰(zhàn)略重心傾向于物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的產(chǎn)品與方案開發(fā)。從業(yè)績也可以看出，雖然公司目前最大的業(yè)務(wù)還是精密組件，但是4G行業(yè)應(yīng)用業(yè)務(wù)無論是業(yè)績增長率還是毛利率都遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)業(yè)務(wù)。美格智能目前正在上海注冊眾舸子公司，未來所有的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)都將分割到這個子公司。

中移物聯(lián)設(shè)計生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)專用模組和芯片，打造車聯(lián)網(wǎng)、智能家居、智能穿戴等特色產(chǎn)品，公司的模組板塊主要分為代理和自主研發(fā)兩個部分，自主研發(fā)主要以2G模組為主，該模組可以內(nèi)置物聯(lián)網(wǎng)卡，具有縮小模組體積、降低功耗等優(yōu)勢，適合開發(fā)能力強的終端廠商批量生產(chǎn)產(chǎn)品。公司在水表、燃?xì)獗眍I(lǐng)域市場占有率達(dá)到70%左右，在視頻監(jiān)控等領(lǐng)域也有一定市場占有率。

綜上，現(xiàn)階段國內(nèi)外模組產(chǎn)業(yè)競爭同質(zhì)化嚴(yán)重，各大模組廠商幾乎均具有全線產(chǎn)品研發(fā)能力，應(yīng)用領(lǐng)域方面目前雖各有側(cè)重，但也均向全領(lǐng)域方向發(fā)力，特別是市場潛力巨大的安防、車載、可穿戴等市場，國內(nèi)模組企業(yè)也在深耕國內(nèi)市場的同時大力開拓國外市場。

4 無線模組產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢與策略

未來，單靠研發(fā)生產(chǎn)無線模組的單一業(yè)務(wù)將使中小模組廠商難以為繼，中小無線模組廠商將進(jìn)一步被兼并重組，大公司通過兼并模組企業(yè)實現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)鏈全部局，模組廠商通過被兼并實現(xiàn)自身更高效率的管理和進(jìn)一步提升的研發(fā)能力。比如：2017年9月，日海通訊以5.18億元收購芯訊通所有股權(quán)，同時以1.23億元收購了龍尚科技68.09%的股份。中興物聯(lián)于2017年被高新興收購84.07%的股權(quán)。高新興通過并購中興物聯(lián)和超高頻RFID專項連接公司,實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)縱向一體化戰(zhàn)略布局，在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈布局上，目前已形成從底層數(shù)據(jù)收集層（收購中興智聯(lián)）,到網(wǎng)絡(luò)連接層（收購中興物聯(lián)）,再到平臺（自主研發(fā)高云平臺）和行業(yè)應(yīng)用層（收購創(chuàng)聯(lián)電子）的全布局。Gemalto在2017年底被Thales收購。

此外，為了增加客戶粘度，所有的模組廠商都會將定制化解決方案作為公司重要盈利模式，只有通過為客戶定制解決方案，才能夠?qū)崿F(xiàn)方案和產(chǎn)品的綁定，增加客戶的回購率的同時還可以增加盈利。按照本文的第三部分，我們調(diào)查的大部分模組廠商目前已經(jīng)都能夠提供定制化解決方案。

最后，隨著物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)增長到一定的規(guī)模，增速勢必會放緩，單靠賣模組的盈利空間將被嚴(yán)重壓縮，延伸提供云平臺將成為無線模組廠商的發(fā)展方向。物聯(lián)網(wǎng)云平臺是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提前局部云平臺已經(jīng)在很多大模組廠商達(dá)成了共識。比如，SierraWireless已經(jīng)布局了AirVantage設(shè)備管理和應(yīng)用開發(fā)云平臺；Telit已經(jīng)布局了DeviceWISE遠(yuǎn)程設(shè)備管理、安全云存儲平臺；日海控股美國艾拉AEP云平臺；高新興自主研發(fā)高云平臺；中移物聯(lián)布局Onenet平臺。