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1、工业信息化智能化快速渗透，关键零部件工业信息化智能化快速渗透，关键零部件及工业及工业ICIC国产替代机遇国产替代机遇请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明仅供机构投资者使用仅供机构投资者使用证券研究报告证券研究报告通信行业深度报告5G+工业制造系列报告之一20222022年年0808月月0505日日行业投资评级：推荐行业投资评级：推荐通信行业首席分析师：宋辉通信行业首席分析师：宋辉SAC NOSAC NO：S03S03分析师：柳珏廷分析师：柳珏廷SAC NOSAC NO：S02S11205200

2、40002投资逻辑导图劳动力变化劳动力变化产业升级产业升级5G+AI5G+AI等新技术等新技术成熟进步成熟进步国家战略及政策国家战略及政策支持支持碎片化特征，碎片化特征，要求市场空要求市场空间大间大国产渗透率国产渗透率低，进口替低，进口替代代工业慢，要工业慢，要求成长确定求成长确定强强智能制造是未来智能制造是未来1010年具有确定性投资价值的领域年具有确定性投资价值的领域四大驱四大驱动要素动要素三大投三大投资逻辑资逻辑报告主要观点5G+5G+工业制造给制造业带来安全、降成本、提升效率等诸多好处，我们整理目前工业制造给制造业带来安全、降成本、提升效率等诸多好处，我们整理目前5G5G工业领域的不同

3、应用，总结归纳出工业领域的不同应用，总结归纳出5G+5G+工业的主要应用场工业的主要应用场景，景，包括：远程设备操控、设备协同作业、柔性生产制造、机器视觉、设备故障诊断、智能物流、无人智能巡检、生产智能监测等。我们针对不同场景的需求共性进行分析归纳，重点关注通用性技术领域在5G+工业制造的应用渗透率，相关重点通用技术包括：智能监控、工业机器视觉、工业机器人&AGV、数据采集（工业传感）等，在目前供应链安全较为突出的背景下，我们深度拆解了重点通用技术产业链上游，并对相关技术趋势做出了预判。智能监控领域：智能监控领域：国内视频监控市场全球占比较高，产业技术创新和应用场景创新发展领先，在庞大的市场基

4、础上国内产业链相对比较完备，没有明显短板。在华为海思被制裁后，相关公司富瀚微、北京君正、星宸科技、瑞芯微、国科微等可以完成“替补”。AI技术与视频监控结合具有天然的优势，AI技术有望成为视频监控行业未来增量空间的主要来源，IPC AI SoC与NVR AI SoC、边缘AI等产业链受益。工业机器视觉领域：工业机器视觉领域：定制化程度较高，需要针对不同场景进行匹配产品，如何做到通用化是产业发展的重点。软件是主要壁垒，底层算法软件是主要壁垒，底层算法库是核心库是核心,需要较长时间的市场积累需要较长时间的市场积累，国内软件算法库层面较为薄弱。应用层面要掌握不同应用环境的Know-How，做出适应性的

5、产品。在底层开发商层面还是国际企业占主导地位，国内公司更多是在附加值更低的二次开发层面布局(形式包括系统集成以及组装生产自动化专机)，并在此基础上逐渐向上游核心环节进行尝试。国内凌云光、奥普特等上市公司通过各自优势在机器视觉市场不断完善布局。产业发展趋势看，嵌入式、3D机器视觉是未来发展趋势，产业链尚处于早期阶段，国内相关初创公司较多，除了上游核心元器件外（VCSEL激光器芯片、SPAD探测器、SiPM探测器等），下游高速增长的应用市场是投资的关键。报告主要观点工业机器人工业机器人&AGV&AGV领域：领域：工业机器人&AGV主要的成本集中于减速器、伺服系统、控制器等核心零部件上,且核心零部件

6、供应商主要为国外厂商，国产替代空间巨大。相关上市公司包括汇川技术（伺服系统）、雷赛智能（控制器）、绿的谐波（减速器）、埃斯顿（本体）等。机器人控制领域PLC&伺服系统等，内部采用的重要元器件基本都是国际知名的半导体商的器件，涵盖TI、ADI、ST、欧姆龙、瑞萨、安森美、Microchip、 MAXIM等等，而国产器件基本没有，工业领域国产芯片崛起的道路依旧任重道远。按照系统中芯片面积看按照系统中芯片面积看MCUMCU、FPGAFPGA、DSPDSP、 存储（存储（ NOR Flash /SRAMNOR Flash /SRAM）、通信接口芯片等芯片占比较大，隔离器、触发器等芯片数量应用较多。）、

7、通信接口芯片等芯片占比较大，隔离器、触发器等芯片数量应用较多。上市公司国产工业存储包括聚辰股份、上市公司国产工业存储包括聚辰股份、普冉股份，工业隔离器包络纳芯微等。普冉股份，工业隔离器包络纳芯微等。 数据采集领域：传感器数据采集领域：传感器&ADC&ADC两者相辅相成，传感器将物理信号转化成电信号，两者相辅相成，传感器将物理信号转化成电信号，ADCADC将模拟信号转化成数字信号，两者产业发展规律也很相似，将模拟信号转化成数字信号，两者产业发展规律也很相似，市场相对细分，设计与工业紧耦合，研发周期较长。市场相对细分，设计与工业紧耦合，研发周期较长。 中国MEMS企业以无晶圆厂（fabless）模

8、式居多，国内的赛微电子、中芯国际、华虹宏力、上海先进半导体有生产MEMS的能力。但相比国外，MEMS制造能力相对薄弱。国内MEMS工业传感器厂商上市公司敏芯股份等，相关初创公司包括：奥松、西人马等。 国内无一家独大的国内无一家独大的ADC/DACADC/DAC芯片企业：芯片企业： ADC/DAC芯片开发周期最长，国内企业在ADC/DAC芯片领域起步晚，能够量产高精度、高速度ADC/DAC的企业屈指可数，产品线比较单一，市场影响力小。国内上市公司例如上海贝岭、圣邦微、思瑞浦、芯海科技、国内上市公司例如上海贝岭、圣邦微、思瑞浦、芯海科技、航天电子航天电子等，相关初创公司奇智等，相关初创公司奇智微、

9、芯佰微等。微、芯佰微等。工业以太网通信面向工业以太网通信面向TSNTSN演进：工业以太网演进：工业以太网PHYPHY芯片市场较其他产业链更为广阔，芯片市场较其他产业链更为广阔，PHY 芯片技术门槛非常高，芯片设计时需要数模混合，既包含了高速 ADC/DAC、 高精度 PLL 等模拟设计，也需要滤波算法和信号恢复的DSP设计能力，目前全球仅NXP、博通、Marvell、瑞昱、Microchip、TI六家供应商能够实现量产。国内初创公司上海景略、楠菲微电子。另外工业以太网交换机国内整机竞争力较高，相关上市公司东土科技、映翰通、三旺通信等。风险提示：工业场景智能化及信息化渗透率太慢，场景细分，市场规

10、模受限，宏观经济下滑，企业信息化及智能化改造支出不足。风险提示：工业场景智能化及信息化渗透率太慢，场景细分，市场规模受限，宏观经济下滑，企业信息化及智能化改造支出不足。工业信息化、智能化领域投资策略总结投资智能制造业是要投资为制造业转型升级改造及提供产品、工具或底层服务支撑的标的。快速渗透、高增长逻辑：快速渗透、高增长逻辑：制造业有其固有的发展规律和属性，新技术渗透及应用相对缓慢，要投资新的变化和高速增长的领域。流程制造业整体自动化水平较高，离散制造业整体自动化水平不高，具有很大提升空间，尤其是自动化需求高（当前高或者未来需求强）、高成长、高利润行业可以作为当下智能制造重点渗透领域（汽车制造、

11、半导体电子、光伏、锂电、医药、烟草等）。国产替代逻辑：国产替代逻辑：考虑到当前国际环境及供应链安全问题，关键核心领域的国产替代考虑到当前国际环境及供应链安全问题，关键核心领域的国产替代( (本报告重点以关键芯片为切入点本报告重点以关键芯片为切入点) )也是投资重点。也是投资重点。冶金、化工、水泥、电力、矿业、石油炼制、塑料等机械制造、半导体电子制造、航空制造、汽车制造、烟草加工、医药流程流程制造制造离散离散制造制造总结：产业受益标的梳理类别类别细分领域细分领域外企外企& &台企台企相关（拟）上市公司相关（拟）上市公司本土初创公司本土初创公司工业机器人工业机器人&AGV&AGV小车核心零部件小车

12、核心零部件本体本体发那科、安川电机、瑞士的ABB、库卡、住友、史陶比尔、川崎埃斯顿、新松机器人、汇川技术、新时达、拓斯达、埃夫特、华中数控广东启帆、广州数控、库柏特、若贝特减速器减速器哈默那科、纳博特思克、住友、帝人绿的谐波、南通振康（RV）、埃斯顿、中大力德、双环传动（RV）、秦川机床、中技克美来福谐波、北京谐波传动、宏远皓轩、大族精密、恒丰泰、力克精密伺服系统伺服系统小型功率和中型功率:安川、三菱、三洋、欧姆龙、松下;大型伺服:西门子、博世、力士乐、施耐德等国产品牌主要包括汇川技术、台达、埃斯顿等公司，主要为中小型伺服。汇川、台达、埃斯顿、信捷、步科、森创编码器编码器海德汉、RENISHA

13、W、SICK、AVAGO、多摩川、尼康、KOYO、Sankyo、Nidec等安必轩微电子（光电）、禹衡光学、大连榕树、Reagle（锐鹰）、精浦机电控制系统控制系统库卡、ABB、安川、发那科、爱普生、史陶比尔、OTC、川崎重工专业系统生产：固高科技、英威腾、研华科技（台股）、雷赛智能、埃夫特；机器人公司：埃斯顿、华中数控、汇川技术、机器人、广州数控（弘亚数控）卡诺普、众为兴、新时代工业控制工业控制PLCPLC西门子、霍尼韦尔、施耐德、ABB、三菱电机、罗克韦尔自动化等台达（台股）、和利时（中概）、中控技术、安控科技、信捷电气至控科技、南大傲拓、黄石科威、上海正航电子工业机器视觉工业机器视觉关键

14、零部件及整机关键零部件及整机基恩士、康耐视、巴斯勒海康机器人、华睿科技 、创科视觉、精浦科技奥普特、凌云光、天准科技、矩子科技、大恒图像3D3D工业相机工业相机基恩士、康耐视、巴斯勒、LUCID Vision Labs奥比中光安思疆、华捷艾米、银牛微电子、瑞识智能、深识智能、盛相科技、图漾科技等总结：产业受益标的梳理类别类别细分领域细分领域外企外企& &台企台企相关（拟）上市公司相关（拟）上市公司本土初创公司本土初创公司工业通讯工业通讯工业以太网交换机工业以太网交换机赫斯曼、罗杰康、HMS、摩莎、研华、思科东土科技、映翰通、三旺通信以太网交换芯片以太网交换芯片Broadcom、Marvell、

15、Realtek、英飞凌、Fulcum等盛科通信新华三半导体、楠菲微电子新华三半导体、楠菲微电子、云合智网PHYPHY芯片芯片NXP、博通、Marvell、瑞昱、Microchip、TI上海景略、楠菲微电子、裕太微、鑫瑞技术、睿普康、物芯科技5G5G模组模组移远通信、广和通、有方科技等上海合宙工业工业ICIC传感器（传感器（MEMSMEMS为主）为主）TI、ST、MAXIM，Sensirion、ADI、霍尼韦尔、博西铁、西门子、楼氏电子等赛微电子、敏芯微等奥松电子、西人马光电传感光电传感索尼、三星韦尔股份（豪威）、思特威、格科微宇称电子、与光科技、芯河光电、锐思智芯等DSPDSPTI、ADI、恩

16、智浦（NXP）等中科昊芯、本原微、毂梁微、卢米微、无锡芯领域、湖南进芯、38所、14所等ADCADCTI、ADI上海贝岭、芯海科技、圣邦微、思瑞浦、臻镭科技、航天电子奇智微、芯佰微、奇智微、芯佰微、灵矽微、吉芯科技、苏州迅芯等隔离器隔离器数字隔离器：ADI、Silicon Labs、TI、英特锡尔、美信、恩智浦、意法半导体、罗姆公司纳芯微、思瑞浦、上海贝岭上海荣湃、上海川土微电子MCUMCU瑞萨电子、NXP、得捷电子、微芯科技、ST、TI、赛普拉斯等中颖电子、兆易创新航顺电子、极海半导体、灵动微电子、小华半导体（CEC旗下）、旋智科技、峰岹科技、万高科技、芯旺微存储存储NOR Flash：Wi

17、ndbond、Macronix、Microchip；SRAM：赛普拉斯、镁光；EPROM：ST、ONNOR Flash：兆易创新；SRAM：聚辰半导体；EPROM：聚辰半导体、普冉股份联和存储科技模拟模拟IC/IC/数模混合数模混合加密芯片：ST、Microchip（Atmel）、ON、ABLIC；时钟芯片：瑞萨、Maxim加密芯片：聚辰半导体；时钟芯片：兴威帆电子、芯佰微、大普通信、广州微龛；加密芯片：兆芯、极海半导体边缘算力边缘算力边缘边缘AIAI芯片芯片英伟达、安霸、Imagination、Movidius瑞芯微、北京君正燧原科技、华为海思、地平线、海康威视、富瀚微、云天励飞、深鉴科技、

18、中星微、西井科技、熠知电子、眼擎科技、深思创新、黑芝麻、鲲云科技、智芯科8一宏观要素促进工业化转向智能化第一次工业革命第一次工业革命第二次工业革命第二次工业革命第三次工业革命第三次工业革命第四次工业革命第四次工业革命蒸汽时代蒸汽时代电气时代电气时代信息时代信息时代万物互联时代万物互联时代& &AI&AI&云计算云计算蒸汽机广泛应用电力和内燃机广泛应用计算机的广泛应用计算机的广泛应用基础理论基础理论牛顿力学法拉第电磁学爱因斯坦相对论？通信技术通信技术信件电报&电话光通信&互联网泛在网络18世纪60年代19世纪70年代20世纪40-50年代“泛连接”通信技术加速第四次工业革命时代到来第四次工业革命

19、第四次工业革命：人工智能、物联网、大数据、移动通讯、机器人等多学科技术，将人类、事物、空间全部连接起来。通信革命是工业革命的“暗线”通信革命是工业革命的“暗线”资料来源：华西证券研究所整理工业+信息化成为中国制造业转型的关键，政策支持从概念到规模落地 工业工业+ +信息化成为中国制造业转型的关键，政策落地愈发明确：信息化成为中国制造业转型的关键，政策落地愈发明确：工业互联网与5G技术的融合创新发展，对于我国制造业从单点、局部的信息技术应用向数字化、网络化和智能化的转变，将起到巨大的推动作用。 政府政策从概念阶段到顶层设计阶段再到明确规模落地阶段，信息化+工业化的产业发展趋势逐渐清晰。表表1 1

20、：工业互联网相关政策文件：工业互联网相关政策文件时间时间主导部门主导部门 政策文件政策文件涉及涉及5G+5G+工业内容工业内容20172017年年1111月月2727日日 国务院国务院国务院关于深化“互联网国务院关于深化“互联网+ +先进制造业”发展工业互先进制造业”发展工业互联网的指导意见联网的指导意见要求协同推进要求协同推进5G5G在工业企业的应用部署，到在工业企业的应用部署，到20252025年，面向年，面向工业互联网接入的工业互联网接入的5G5G网络等基本实现普遍覆盖，在智能联网络等基本实现普遍覆盖，在智能联网产品应用方面融合网产品应用方面融合5G5G等技术，满足典型需求。等技术，满足

21、典型需求。20182018年年6 6月月7 7日日工信部工信部工业互联网发展行动计划（工业互联网发展行动计划（20182018- -20202020年）年）重点任务包括升级建设工业互联网企业外网络，建设一批重点任务包括升级建设工业互联网企业外网络，建设一批基于基于5G5G等新技术的测试床。等新技术的测试床。20182018年年1212月月1919日日中央经济中央经济工作会议工作会议中央经济工作会议中央经济工作会议加大制造业技术改造和设备更新，加快加大制造业技术改造和设备更新，加快5G5G商用步伐，加强商用步伐，加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设。人工智能、工业互联网、物联网等新

22、型基础设施建设。20182018年年1212月月2929日日 工信部工信部工业互联网网络建设及推广指南工业互联网网络建设及推广指南支持企业与研究机构等针对支持企业与研究机构等针对5G5G联合建设网络技术测试床；联合建设网络技术测试床；将研究制定工业互联网频率使用指南，做好工业互联网专将研究制定工业互联网频率使用指南，做好工业互联网专用频率的干扰保护。用频率的干扰保护。20192019年年6 6月月2020日日工信部工信部工业互联网专项工作组工业互联网专项工作组20192019年工作计划年工作计划进一步加快进一步加快5G5G工业互联网频率使用规划研究，提出工业互联网频率使用规划研究，提出5G5G

23、系统系统部分毫米波频段频率使用规划，研究制定工业互联网频率部分毫米波频段频率使用规划，研究制定工业互联网频率使用指导意见。使用指导意见。20212021- -0202- -1818日日工信部工信部工业互联网创新发展行动计划（工业互联网创新发展行动计划（20212021- -20232023年）年）持续实施“持续实施“5G+5G+工业互联网”工业互联网”512512工程，推动应用领域从工工程，推动应用领域从工业外围环节向生产制造核心环节拓展；推动应用重心从单业外围环节向生产制造核心环节拓展；推动应用重心从单点孵化向点孵化向5G5G全连接工厂拓展；加强全连接工厂拓展；加强5G5G工业模组研发、工业

24、模组研发、5G5G工工业互联网专用频率研究、业互联网专用频率研究、5G5G专网建设方案落地，推动专网建设方案落地，推动ITIT与与OTOT网络深度融合，在网络深度融合，在1010个重点行业打造个重点行业打造3030个个5G5G全连接工厂全连接工厂人口老龄化+用工成本激增，工业制造无人化、智能化是大势所趋人口老龄化，企业招工“难”人口老龄化，企业招工“难” ：据国家统计局数据显示，中国15-64岁劳动年龄人口比重自2011年开始下降，15-64岁人口绝对数量也自2014年进入下降阶段，2018年15-64岁人口较2013年峰值累计减少约1200万人。这种人口转变趋势在劳动力市场上反映为劳动力短缺

25、、企业招工难。劳动力成本上升，企业招工“贵”：劳动力成本上升，企业招工“贵”：2018年中国国内制造业(规模以上单位)就业人员年平均工资为6.5万元，20132018年复合增长率为8.5%，制造业企业用工成本处于快速提升阶段。劳动力成本上升直接影响了制造业企业的健康发展和利润水平，自动化程度较低的劳动密集型生产企业人力成本日益增加，以自动化设备代替人工的需求迫切。图图1 1：中国中国人口人口6565岁以上老年人口及预测岁以上老年人口及预测 图图3: 3: 工业机器人应用场景工业机器人应用场景0%5%10%15%20%25%30%010,00020,00030,00040,00050,00060

26、,00070,00080,00090,000100,0004322005200820020图图2 2：制造业平均工资（元：制造业平均工资（元/ /年）年）制造业企业科技&投入持续加大005006002011年2012年2013年2014年2015年2016年2017年2018年2019年图图4: 4: 规模以上工业企业技术经费支出（单位：亿元）规模以上工业企业技术经费支出（单位：亿元）规模以上工业企业引进国外技术经费支出(亿元)规模以上工业企业购买国内技术经费支出(亿元)0500100

27、00300035004000450050002011年2012年2013年2014年2015年2016年2017年2018年2019年图图5: 5: 规模以上工业企业技术改造经费支出规模以上工业企业技术改造经费支出( (单位：亿元单位：亿元) ) 研究与试验发展（研究与试验发展（R&DR&D）经费投入再创新高，投入强度继续提高：）经费投入再创新高，投入强度继续提高：2020年我国R&D经费投入总量突破2.4万亿元，同比增长10.2%，延续了“十三五”以来两位数以上增长态势。由于R&D经费增速比现价GDP增速快7.2个百分点，R&D经费投入强度（与GDP之比）达到2.40%

28、，比上年提高0.16个百分点，提升幅度创近11年来新高。 中美贸易催化，我国工业技术改造投资连续增长：中美贸易催化，我国工业技术改造投资连续增长：2019年，全国工业技术改造投资共计3350亿元，同比增长9.8%，自2017年开始连续三年正增长。智能化、信息化在生产环境中的应用属于企业的技术改造投资行为，对于盈利能力越强的企业，越有动力进行前沿技术的探索。 13二工业信息化是智能化前置“数据要素”加持，算力不断发展，未来机器越来越“智慧”自动化完全是针对人工劳动而言的，有了机器的自动化，人类劳动就可以解放。信息化的前提是标准化，生产生活凡是能够标准化的环节，必将被机器所取代数据化是将信息系统采

29、集的信息进一步结构化，变成可以被计算机器存储和分析的状态。智能化是机器发展的最高状态，机器借用类脑工作的神经网络算法，发现了隐藏在背后的规律，在某些方面已经超越人类智商。数据化数据化信息化信息化自动化自动化智能化智能化发展要求发展要求涉及范围涉及范围变革动力变革动力规模规模成本成本质量质量效率效率服务服务创新创新20世纪初期20世纪中后期20世纪后期21世纪设备设备产线产线车间车间工厂外工厂外工厂工厂自动化自动化信息化信息化数字化数字化& &智能化智能化自动化、信息化积累大量生产制造过程数据：自动化、信息化积累大量生产制造过程数据：在自动化系统中包含许多完成信息获取、转换、显示、传送处理等功能

30、的设备，如：传感器、变送器、放大器、仪表等等。计算算力不断发展，在“数据要素”加持下，未来机器越来越“智慧”：计算算力不断发展，在“数据要素”加持下，未来机器越来越“智慧”：计算机技术问世以来，计算、存储、网络技术不断发展，生产生活中可以标准化的环节逐步被机器所取代，人类也逐步从重复性的劳动中解放出来，随着物联网、移动互联网、大数据、云计算的飞速发展，机器变得越来越“聪明”。图图6: 6: 工业数字化智能化发展历程工业数字化智能化发展历程图图7 7 工业自动化到智能化的路径工业自动化到智能化的路径 整理装备智能化是突破口，生产智能化是终极目标机器人数控机床自动化产线工业机器视觉精密加工制造3D

31、打印智能维护数字孪生感知、分析、推理、决策、控制感知、分析、推理、决策、控制参数优化参数优化反馈补偿反馈补偿智能迭代智能迭代工工艺仿真艺仿真工艺装备工艺装备复合工业复合工业方案比较方案比较数数值模拟值模拟装备智装备智能化能化工艺智工艺智能化能化装备智能化是实现智能制造的突破口生产智能化是实现智能制造的终极目标；工艺是生产制造业的核心技术，也是制造企业的看家本领和商业机密。图图8: 8: 智能化装备实例智能化装备实例图图9: 9: 工艺智能化实例工艺智能化实例资料来源:知乎，mircolomay，yukephysics，彭凯新世纪，猎云网，中国工程科学，华西证券研究所工业互联网打通整合数据要素，

32、构建工业变革底座工业系统厂商工业设备厂商解决方案提供商工业金融服务商能力服务商工业互联网平台大数据平台电商平台平台服务商物联网平台原材料供应商生产制造商销售服务商物流服务商行业服务商工业平台工业云网工业连接安全保障服务保障由于工业行业的复杂性和多样性，单一的技术平台无法满足大量复杂的业务生产需求，大量的工业企业仍存在多个内部系统并存，且无法互通的问题。在数字化工厂，智能制造的转移，工业IoT以及和5G相结合的情况下，数据的变化主要在：1）数据的整合；2）数据的可视；2）数据的预测。图图10: 10: 工业互联网打通整合数据要素工业互联网打通整合数据要素 整理17三工业场景需要5G吗？工业网络连

33、接标准&技术现状：七国八制，“烟囱式”的格局总线类型总线类型标准成立时间标准成立时间主要厂商主要厂商标准名称标准名称工业现场总线技术工业现场总线技术FF 总线1994年ISP 与 WorldFIP 协议合并形成符合IEC 1158-2 标准CAN 总线1993年BOSCH国际标准 ISO 11898;PROFIBUS 总线1996年西门子国际标准 IEC 61158/IEC 61784 Modbus 总线1979年施耐德工业领域通信协议的事实标准CC-Link 总线1996年三菱电机CC-Link被中国国家标准委员会批准为中国国家标准指导性技术文件INTERBUS总线2000年Phoenix

34、Contact （德国）国际标准 IEC 61158之一DeviceNet1994年Allen-Bradley（由美国）工业以太网工业以太网Modbus TCP/IP1999年ModiconProfiNet2001年德国西门子于IEC 61158 及IEC 61784标准中的一部分Ethernet/IP 2000年洛克威尔由 ODVA 和Control Net International 两大工业组织推动Powerlink2001年贝加莱已被列入IEC 61158 标准EtherCAT2004年德国 Beckhoff 属于IEC 规范(IEC/PAS 62407)CC-Link IE2000年

35、三菱电机工业无线技术工业无线技术ISA100.11a2014 年 09月IEC 62734 标准第一个开放的、 面向多种工业应用的标准族。 适用范围包括传感器、 执行器、 无线手持设备等现场自动化设备WIA-PA 和 WIA-FA 中国政府提供一种自组织、自治愈的智能Mesh网络路由机制，能够针对应用条件和环境的动态变化，保持网络性能的高可靠性和强稳定性WirelessHART 2007 年 9 月HART 通讯基金第一个专门为过程工业而设计的开放的可互操作的无线通讯标准802.11 b/g/开发工业WLAN（iWLAN）&IEEE 802.11ax西门子为了提升WLAN 在现场应用的可靠性，

36、WLAN 的可靠性和实时性能，以提高对时间敏感的工业自动化应用的支持IEEE P802.11be 2019 年 5 月IEEE旨在解决新的 PHY 和 MAC 修正案的设计问题， 期望满足小于 1ms时延的工业应用5G 3GPP R16 标准2020 年 7 月冻结3GPPR16 在非授权频谱组网、 网络切片、 定位信息、 功率、 汽车通讯、 增强超可靠低延迟通信、 专用网络、 综合接入回程和物联网服务等领域全面升级。不同范围不同层级的网络业务各异，对网络性能的需求也各不相同。现场级和车间级的通信对可靠性和时延要求极高。但当前数十种工业现场总线及工业以太网协议用于现场级的传感器、执行器与工业控

37、制器之间的通信，形成了七国八制“烟囱式”的格局，极大的阻碍了工业数据的互联互通。表表2 2 工业网络标准工业网络标准资料来源：华西证券研究所整理工业网络连接特性：标准碎片化，不能一种标准包打天下工厂内网呈现“两层三级”的结构，即“工厂 IT 网络”和“工厂 OT 网络”两层技术异构的网络和 “现场级”、“车间级”、“工厂级/企业级”三个级别的网络。不同业务属性、不同场景对于工业网络特性的需求不同，标准统一较难。业务分类业务分类应用场景应用场景业务业务业务需求业务需求产线控制业务产线控制业务工业RT业务（实时通信， 适合周期性数据交换的场合）产线级 I/O 控制（阀岛/变频器/机器人控制器等）数

38、据报文周期：包括2ms，4ms，8ms，16ms等周期丢包要求：不能连续3次业务丢包数据包大小：64Byte至1500Byte机器内部 I/O 控制（焊枪、抓手等）产线 PLC 之间控制工业IRT类业务等时同步通信，对于时间要求严格同步的通信运动控制数据报文周期： 包括0.5ms，1ms，2ms，等周期丢包要求： 不能连续 2 次业务丢包数据包大小： 一般不大于 50Byte采集类业务场景采集类业务场景工业RT/NRT 类业务环境传感、数据采集发包周期： 100ms-10s上行速率： 100kbps数据包大小 10Mbps4K：40Mbps连接类业务连接类业务工业RT/NRT类业务AGV 导航

39、发包周期： 40-500ms容量 100 设备 10000 平数据包大小 1500B移动速度50km/h工业NRT类业务设备程序下载容量 5 100 平数据包大小 100MB工业RT/NRT类业务远程诊断维修容量 5 100 平数据包大小 100Mbps办公网办公网安防网安防网生产网生产网计算计算网络网络存储存储智能运维智能运维企业内数据中心云数据中心云数据中心各类专线、各类专线、SDSD- -WANWAN等等汇聚工厂内有线或无线网络汇聚工厂内有线或无线网络表表3 3 不同业务对工业互联网要求不同业务对工业互联网要求图图11: 11: 工业网络连接工业网络连接 5G+TSN网络可以很好满足网内

40、网外连接需求服务服务远程运维远程运维个性化定制个性化定制产品溯源产品溯源产品销售产品销售互联网互联网4G/5G4G/5G设计设计定制设计定制设计协作协作设计设计本地化设本地化设计计VRVR虚拟装虚拟装配配WiWi- -FiFi办公以太办公以太网网互联网互联网企业专线企业专线5G5G生产生产无人机巡无人机巡检检远程管控远程管控图像检测图像检测数据采集数据采集现场总线现场总线工业以太工业以太网网TSNTSN工业无线工业无线5G5G设备状态设备状态监控监控运动控制运动控制环境监测环境监测视频监控视频监控能耗管理能耗管理数据采集数据采集资产定位资产定位物流物流成品入库成品入库物流定位与物流定位与跟踪跟

41、踪产品配送产品配送4G/5GWiWi- -FiFiFRIDFRIDNBNB- -IoTIoT原料出入库原料出入库分拣配送分拣配送原料配送原料配送与4G相比，5G提供了更好的可靠性和传输延迟，新的5G系统架构能够灵活地部署，可以实现不受电缆安装限制。TSN 能够符合新型工业生产网络“确定时延、不被中断、可靠传输”的要求。将5G和TSN集成能够提供最优的解决方案，满足工业控制中点对点的控制所需的无缝连接和高稳定性。图图12 12 工业互联网连接示意图工业互联网连接示意图资料来源：华西证券研究所整理5G+TSN有望领衔智能工厂网络的未来工业WIFI窄带专网专有LTE集群企业部署多张独立专网，运营成本

42、高生产管理物流办公企业企业专网部署现状企业专网部署现状传统专网传统专网传统专网 VSVS 运营商运营商5 5G G专网专网成本控制成本控制场景满足场景满足技术障碍技术障碍网络维网络维护护工业WIFI密集部署，成本高干扰严重，切换丢包切换时延抖动时延，高可靠移动性不足需要专业维护团队窄带专网专有设备建设网络全定制化建设周期长大带宽，低时延高可靠无法满足专有协议专有设备无演进需要专业维护团队专有LTE集群/非授权频谱专有设备网络全定制化建设周期长高可靠，低时延，大连接无法满足专有频谱建设，无演进需要专业维护团队企业网络部署的考量作为移动通信的5G，拥有极短的网络延时，能够与TSN共存并解决工业生产

43、的主要需求，充分发挥5G的灵活性和TSN的极低延迟性。例如，有效减少电缆铺设、移动设备广泛应用等。将传感器、执行器等工业设备以无线方式连接到TSN网络，5G是非常合适的解决方案。TSNTSN5G5G5G使得工业企业驱动的网络建设出现TSN工业领域融合信息技术（IT）和运营技术（OT）的重要桥梁OPC UAOPC UA在通讯机制和数据结构层面，实现真正意义的互联互通，将会重新定义现有的工业架构图图13: 13: 传统工业网络与传统工业网络与5G5G工业专网对比工业专网对比图图14: 5G+TSN14: 5G+TSN网络构成智能工厂网络的未来网络构成智能工厂网络的未来 整理5G +智能制造产业生态

44、逐渐形成49853338020406080100120图图15: 5G+15: 5G+行业不用应用场景数量（单位：个）行业不用应用场景数量（单位：个）430204060800无人车/机/船4K8K超高清AVVR机器人其他图图16: 5G+16: 5G+工业智能制造关键应用数量（单位：个）工业智能制造关键应用数量（单位：个）5G+智能制造链接工业全系统、全产业链、全价值链，促进工业化和信息化融合，带动工业全流程、全环节竞争力的整体提升，实现工业数字化转型到全面互联化阶段，再到自主智能阶段的不断跨越的解决方案。

45、2021年工信部公布了“5G工业互联网”第一批十个创新发展的通用型典型场景：协同研发设计、远程设备操控、设备协同作业、柔性生产制造、现场辅助装配、机器视觉质检、设备故障诊断、厂区智能物流、无人智能巡检、生产智能监测。据工信部发布的最新数据显示，截至目前，全国“5G工业互联网”项目超过1500个，覆盖22个国民经济重要行业，形成了众多成熟模式。 整理23四5G+工业制造典型案例5G+工业制造：安全、降成本、增效工业工业矿山矿山港口港口物流物流电力电力水泥水泥机器视觉机器视觉数采数采/ /加载加载AGVAGV调度调度AR/VRAR/VR远程控制远程控制高清视频高清视频移动巡检移动巡检C2CC2C控

46、制控制生产效益价值：预生产效益价值：预测性防护，生产效测性防护，生产效率提升、智能操作率提升、智能操作降低人员成本降低人员成本潜在价值：降低重复建潜在价值：降低重复建设，降低新建系统投资设，降低新建系统投资成本；无线化趋势降低成本；无线化趋势降低有线网络建设、柔性化，有线网络建设、柔性化，产线调整成本产线调整成本安全价值安全价值5G+5G+工业制造给制造业带来安全、降成本、提升效率等诸多好处：工业制造给制造业带来安全、降成本、提升效率等诸多好处：减少高危行业劳动强度,降低安全事故概率；无线化降低有线网络部署成本、柔性化降低产线调整成本；预测性防护，提高生产效率；智能操作降低人员成本，协同研发生

47、产效益价值；潜在价值：降低重复建设，降低新建系统投资成本。应用主要场景：应用主要场景：远程设备操控、设备协同作业、柔性生产制造、现场辅助装配、机器视觉质检、设备故障诊断、厂区智能物流、无人智能巡检、生产智能监测。应用主要行业：矿山、港口&码头、冶炼及化工、电力、仓储物流、电子设备生产、装备制造图图1717： 5G+5G+工业主要应用场景工业主要应用场景图图1818： 5G+5G+工业给行业带来的收益工业给行业带来的收益 整理工业场景中对5G特性的不同需求5G+5G+工业互联网融合应用工业互联网融合应用带宽要求带宽要求时延要求时延要求应用范围应用范围高清视频实时上高清视频实时上传传1080p2-

48、10Mbps，蓝光视频约20Mbps30ms图片视频采集传输4K12-40Mbps30ms人脸识别、高清视频采集等8K48-160Mbps50Mbps（下行）20Mbps（上行）50Mbps（上行）10ms设备辅助装配于远程协助VRVR虚拟应用虚拟应用初步沉浸25Mbps40ms虚拟展示等静态展示部分沉浸100Mbps30ms虚拟培训等交互场景深度沉浸400Mbps25Mbps(4K)100Mbps(8K)50Mbps(8K)50kbps50Mbps(8K)1Mbps100ms所有数据反馈应用场合5G+5G+云化云化AGVAGV云化AGV实时通信需求（SLAM）1Mbps-200Mbps20-

49、40ms信息调度及业务数据实时交互云化AGV集成其他视觉应用需求10Mbps-1Gbps10-100msAGV集成其他应用通信 场景1：远程设备控制设备操控员可以通过5G网络远程实时获得生产现场全景高清视频画面及各类终端数据，并通过设备操控系统实现对现场工业设备的实时精准操控，有效保证控制指令快速、准确、可靠执行。通过在天车、龙门吊等工业设备、摄像头、传感器等数据采集终端上部署5G网关等设备，实现工业设备与各类数据采集终端的网络化。远程监控/控制一般用于在工业生产中不适宜人工作业的场景，比如高温、高空、环境指标差等。比如矿区勘探或港口集装箱装卸。光纤光纤图图1919：现有龙门吊与中控室采用光纤

50、通信方式现有龙门吊与中控室采用光纤通信方式: :光纤转盘易缠绕；光纤转盘易缠绕；受受海潮影响，近海不易铺设。海潮影响，近海不易铺设。图图2020： 实现远程控制，可大幅度降低人力成本，实现远程控制，可大幅度降低人力成本，1 1名远程控制人名远程控制人员可操控员可操控 36 36 台龙门吊台龙门吊 场景1：远程设备控制高清视频技术：实现远程控制，需要在高清视频提供视觉支持的基础上，保证远程操控的灵敏度和可靠性。单台天车或者龙门吊远程控制一般需要回传 516 路监控视频实现多角度监控各类传感器：通过对夹具、抓斗等操作系统增加各类传感器及智能控制算法，实现精准控制、高效运转工业编码器：侦测机械运动的

51、速度、位置、角度、距离或计数需求需求& &场景场景上行速率上行速率下行速率下行速率单向时延单向时延ULUL带宽带宽覆盖范围覆盖范围网络切片需求网络切片需求离散机器实时控制离散机器实时控制50Mbps150Mbps1ms*,时延抖动us级2050Mbps生产线需要，可靠性99.9999%*流程工业设备控制流程工业设备控制20Mbps100Mbps100ms2050Mbps车间需要，可靠性99.99%*夹具传感器负载传感器防撞传感器旋转编码器对中传感器臂宽度传感器通信控制器各个方向高清摄像头5G5G引入后新增关键技术：高清视频、各类传感、工业编码引入后新增关键技术：高清视频、各类传感、工业编码图图

52、2121： 远程龙门吊传感器部署远程龙门吊传感器部署表表4 4 远程控制对网络要求远程控制对网络要求 场景2：机器视觉：质检、码垛、分拣工业机器视觉，通过工业级摄像设备和光源设备，对工业生产产品进行质量甄别、码垛、分拣等诸多功能。5G在满足工业视觉大带宽低时延传输性能要求的同时，提供了更灵活、便捷的监测点位部署方式，从而极大的降低了布线和管理成本。在生产现场部署工业相机或激光器扫描仪等终端，通过内嵌5G模组或部署5G网关等设备，实现工业相机或激光扫描仪的5G网络接入，实时拍摄产品质量的高清图像，通过5G网络传输至部署在MEC上的专家系统，专家系统基于人工智能算法模型进行实时分析，对比系统中的规

53、则或模型要求，判断物料或产品。图图2222： 传统工业网络工业机器视觉应用传统工业网络工业机器视觉应用图图2323： 5G+5G+嵌入式相机工业机器视觉应用嵌入式相机工业机器视觉应用 场景2：机器视觉：质检、码垛、分拣需求需求& &场景场景上行速率上行速率下行速率下行速率单向时延单向时延ULUL带宽带宽覆盖范围覆盖范围网络切片需求网络切片需求工业视觉质检工业视觉质检50Mbps150Mbps1ms*,时延抖动us级2050Mbps生产线需要，可靠性99.9999%*数据参考来源：3GPP TR 22.261；3GPP TR 22.8045G比有线更灵活，5G解决了传统模式下布线复杂及数据传输距

54、离短的痛点，利用5G的技术，相机部署将不再受限于线缆约束。嵌入式视觉技术：通过对AI芯片的集成，智能相机可以在特定的应用环境中实现图像处理并利用内嵌的人工智能算法做出逻辑判断，为自动化场景提供无需人工干预的智能方案。5G+嵌入式工业相机只保留工业相机，不需要工控机，数据采集处理放到MEC服务器端，安全性也更高。所有产线只用一台MEC边缘服务器。软件算法处理从每条产线的PC转移到MEC边缘服务器端，实现设备端轻量化及灵活性，MEC端利用GPU集群提供超高的渲染能力及计算能力，减少了硬件及算力浪费。5G5G引入后新增关键技术：机器视觉、引入后新增关键技术：机器视觉、AIAI、边缘计算、边缘计算图图

55、2424： 5G+5G+嵌入式工业相机应用于工业质检嵌入式工业相机应用于工业质检表表5 5 机器视觉对机器视觉对5G5G网络的要求网络的要求 场景3：AGV：仓储物流、工业生产AGV(Automated Guided Vehicle)，指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护及各种移载功能的运输车。目前传统AGV由于其造价及部署成本高昂正在被基于SLAM的智能网联AGV所取代，其具备定位更精细、作业更灵活、更智能的特点。5G大带宽高可靠网络可以实现云化AGV，通过把AGV的定位、导航和避障、图像识别及环境感知等需要复杂计算能力需求的模块上移到5G的边缘服务器，运

56、动控制等实时性要求更高的模块仍然保留在AGV本体，以保障安全性等要求。WIFIWIFI5G5G延时AGV稳定运行要求时延50ms；当AGV数量较多时，延时急剧增加到几百毫秒稳定的低时延，144Mbps99.9999%无通信调度及业务数据实时交互5G网络将生产设备无缝连接，满足工业环境下设备互联和远程交互应用需求，随着高可靠性网络的连续覆盖，使AGV在移动过程中活动区域将不受限，按需到达各个地点，在各种场景中进行不间断工作以及工作内容的平滑切换。在整个过程中无需人工的参与，AGV全天候运行，可以大幅度地降低人工成本。基于5G的AGV智能感知云化架构5G5G引入后新增关键技术：运动控制技术、高精度

57、定位技术、引入后新增关键技术：运动控制技术、高精度定位技术、激光雷达、高清摄像、激光雷达、高清摄像、AIAI图图2626： AGVAGV在在5G5G网络中应用网络中应用表表7 AGV7 AGV对对5G5G网络的要求网络的要求感知设备感知设备高清摄像机高清摄像机激光雷达激光雷达毫米波雷达毫米波雷达接入层接入层5G 基站基站采集层采集层视频信息视频信息雷达信息雷达信息其他信息其他信息分析处理层分析处理层高精度地图引擎高精度地图引擎SLAM定位导航定位导航视觉感知分析视觉感知分析雷达感知分析雷达感知分析控制层控制层导航路径规划导航路径规划避障避障/绕行绕行CPE/5G模组模组AGV小车小车MEC边缘

58、智能平台边缘智能平台车辆车辆控制控制指令指令RTK定定位设备位设备融合分析融合分析 场景4：多场景智能监控：环境、安全、预测性维护利用5G 的大带宽、高可靠性、广连接特点，智能监控可以用于工厂、车间等工业生产环境的安全监控分析。实现对人员误入、越界徘徊等行为进行实时监测、快速判断，紧急报警；对生产环节关键设备部件的状态、性能与损耗在线智能检测、远程诊断管理。采集危险区域的环境数据、关键设备性能与运行数据等，预防事故的发生以及关键设备的严重故障等，尽量减少运维人员的人力投入。图图27 27 海螺水泥海螺水泥5G5G网络网络+ +智能监控部署智能监控部署 场景4：多场景智能监控：环境、安全、预测性

59、维护需求需求& &场景场景时延时延定位精度定位精度ULUL带宽带宽可靠性可靠性特点特点环境监测环境监测510ms30cm10m100Mbps99.999%高频度、低功耗、高可靠设备运行监控设备运行监控510ms1m100Mbps99.9999%短时延、高可靠皮带轮跑偏检测炉膛火焰检测下料口断料检测石灰石投料口堵塞检测 通过摄像头对制造流程和生产过程中需要人力监控的点进行判断通过 AI 专门算法，对堆料口堵塞、传动带抽丝检测、污染检测、翻斗阀检测、人员安全等等多方面实现AI检测、预警。通过5G+AI提升生产效率，可减少产线巡检人次，提升巡检和监控效率，大概率率避免人为和机械事故造成的事故损失。5

60、G5G引入后新增关键技术：智能监控、引入后新增关键技术：智能监控、AIAI表表8 8 工业智能对工业智能对5G5G网络的需求网络的需求图图2828： 工业智能监控主要应用领域工业智能监控主要应用领域场景5：远程协助：售后服务、培训、远程检修、维护通过5G网络传输工业现场数据实现远程协助功能，适用于操作繁琐、操作规范且流程长、对效率有要求、对工作结果的安全性要求高的领域，如能源电力、航天制造、汽修装配等。通过智能眼镜近眼内容显示、智能扫码、物体识别等功能，现场工作人员可以解放双手进行更灵活更复杂的作业动作，更直观更快速地获取工序引导、位置标注、设备信息、报警提示、后台指导，更便捷更准确地记录设备

61、现场状态，点检结果，突发事件等。图图2929： 5G+5G+远程协助应用远程协助应用图图3030： 5G+5G+远程协助网络架构远程协助网络架构 场景5：远程协助：售后服务、培训、远程检修、维护、 远程指导技术系统通过让员工佩戴AR眼镜快速识别故障的型号，同步显示设备的正常数据、零件的正常形态，并且支持员工查阅该设备的历史故障和维修记录。可视化的远程指导系统能够让员工按照流程进行工作，降低专家出差和售后维修成本。 远程指导技术系统通过让客户或者远程装配员工佩戴AR眼镜，同步显示设备装配的位置和顺序，按步骤和指导依次操作,可视化的远程指导系统能够让员工按照流程进行工作，避免出现遗漏、错判、疏忽等

62、情况。需求需求& &场景场景时延时延通信速率通信速率可靠可靠性性应用范围应用范围ARAR检修指导检修指导50Mbps99.9%低时延、低功耗、高可靠ARAR装配指导装配指导50Mbps99.9%低时延、低功耗、高可靠 处理器处理器光波导光波导显示器显示器传感器传感器图图30: AR30: AR关键技术关键技术AR系统平台系统平台SDK引擎等开发工具引擎等开发工具5G5G引入后新增关键技术：引入后新增关键技术：AR/VRAR/VR表表9 9 远程协助对远程协助对5G5G网络的要求网络的要求图图3131： 远程协助主要应用场景远程协助主要应用场景5G工业解决方案及通用场景总结根据归类，我们将5G工

63、业应用总结为七大典型通用场景：AI视觉检测、视频安防监控、AR远程协助、远程巡检监控、设备数采监控、设备远程控制、AGV通信。前4类主要依托5G网络传输图像数据，后3类主要依托5G网络传输设备数据。智能监控智能监控AIAI视觉检测、视觉检测、分拣、码垛分拣、码垛5G+MEC5G+MEC虚拟专网虚拟专网环境、健康安全监控生产设备的远程监控移动巡检重点解决方案重点解决方案针对细分场景针对细分场景基础组网方案基础组网方案设备数据设备数据/ /控制信令类别控制信令类别视频图像视频图像ARAR远程协助远程协助远程巡检监远程巡检监控控设备数据监设备数据监控控设备远程控设备远程控制制AGVAGV通信通信基于

64、CCD的机器视觉质检智能分拣码垛物体识别AR专家远程协助远程检修无人机/车巡检天车控制矿车远程控制塔吊远程控制设备检测预警车间数字孪生AGV控制 整理37五5G+工业制造通用技术5G+智能制造带动ICT产业链新需求感知层：视觉信号、环境信息、地理位置感知层：视觉信号、环境信息、地理位置 高清视频监控高清视频监控 工业机器视觉工业机器视觉&3D&3D视觉视觉 AR/VRAR/VR 工业传感工业传感决策层决策层 GPUGPU服务器训练服务器训练 垂直垂直AIAI算法决策算法决策执行层执行层 运动控制器运动控制器 伺服器、减速器伺服器、减速器 工业传感器工业传感器感知控制感知控制感知、控制执行数字模

65、型数字模型集成、建模、管理分析优化分析优化分析、决策优化智能制造领域的技术不断升级迭代，新技术方向为智能制造通过各类传感（视觉）、机器视觉等系统的应用，形成大数据的采集、反应和对未来的预测，在产品的开发和制造、产品的设计和制造、产品的质量和管理体系三方面形成有效闭环。决策流决策流决策流决策流数据流数据流资料来源：华西证券研究所整理5G+智能制造带动ICT产业链新需求高清视频工业机器视觉AGV&工业机器人AR/VR远程控制预测性维护设备状态监测1年内成熟1-2年内成熟2-3年内成熟3-10年成熟市市场场期期望望一 柔性生产制造厂区智能物流厂区智能物流无人智能巡检无人智能巡检AGV/AGV/工业机

66、器人工业机器人远程设备操控远程设备操控无线机器无线机器手动装配指导手动装配指导/ /培培训训远程巡检远程巡检/ /维护维护工业机器人工业机器人柔性生产制造柔性生产制造云计算云计算VR/ARVR/ARMECMEC高清视频高清视频高清摄像头高清摄像头工业传感器工业传感器AGV&AGV&机器人机器人VR/ARVR/AR显示器显示器数字孪数字孪生生边缘边缘AIAI无人机无人机无线质检无线质检一般场景一般场景长期场景长期场景重点场景重点场景应用场景设备故障诊断设备故障诊断生产智能检测生产智能检测底层技术终端元素针对不同场景的需求共性进行分析归纳，输出了5G重点场景两大类解决方案，同时对各类场景规模化时间

67、、行业整体规模进行预测。重点技术：智能监控、工业机器视觉、AGV&机器人、数据采集（工业传感）、工业AR。图图3232： 5G+5G+工业应用主要技术发展阶段工业应用主要技术发展阶段图图3333： 5G+5G+工业应用主要应用场景及通用技术工业应用主要应用场景及通用技术资料来源：华西证券研究所整理40六各个通用技术投资机会梳理4101视频监控行业投资框架5G网络下视频监控应用场景工业场景中，摄像头将发挥越来越大的应用价值，借助高清视频实现远程辅助操作、工业巡检、车间监控、工业设备运行安全检测等。4K 摄像机、4K NVR、4K 大屏等产品在工业视频监控领域中层出不穷，受限于视频信号数据量大、宽

68、带资源不足、实时性不连续等问题，高清视频监控普及与升级受到较大阻碍。5G智能摄像头通过高速5G连接+边缘AI能力，能够很好解决高清摄像头在工业领域的普及痛点。设备运行环境健康、安全检测工业车间监控远程控制环境感知工业巡检其他多元化应用场景5G智能网关智能监控中心图图3434： 5G+5G+视频监控主要应用场景视频监控主要应用场景 视频监控产业链视频监控摄像头上游为关键零部件、芯片和算法，主要包括图像传感器厂商、信号处理芯片厂商、算法公司、光学镜头厂商等。视频监控摄像头上游为关键零部件、芯片和算法，主要包括图像传感器厂商、信号处理芯片厂商、算法公司、光学镜头厂商等。图像传感器芯片是将光信号转换为

69、电信号的装置, CMOS图像传感器芯片，可将图像采集单元和信号处理单元集成到同一块芯片上。信号处理SoC 芯片负责图像信号数字化、压缩、编解码、储存、分析等关键功能，是完成安防智能化、高清化转型的关键环节。SoC 芯片包括模拟ISP 、IPC、DVR、NVR 三类，实现视频监控前、后端的不同功能。算法算法图像处理图像处理视频压缩视频压缩AIAI算法算法芯片芯片ISP/IPC SOCISP/IPC SOC芯片芯片COMSCOMS传感芯片传感芯片DVR/NVR SOCDVR/NVR SOC芯片芯片AIAI芯片芯片Image SensorImage Sensor存储器存储器镜头镜头其他关键零部其他关

70、键零部最终客户最终客户城市级城市级行业级行业级消费级消费级平安平安& &智慧城市智慧城市雪亮工程雪亮工程交通交通银行银行商业零售商业零售住宅社区住宅社区教育教育家用安防家用安防工业场景工业场景前端摄像头前端摄像头模拟摄像头模拟摄像头网络摄像机网络摄像机后端存储录像设备后端存储录像设备DVRDVRNVRNVRCVRCVR图图3535：视频监控产业链：视频监控产业链 视频监控系统发展经历：模拟化-网络化-AI化NVR SoC摄像头外壳摄像头外壳镜头镜头CMOS传感器传感器ISP芯片芯片摄像头外壳摄像头外壳DVR SoC摄像头外壳摄像头外壳镜头镜头CMOS传感器传感器IPC SoC芯片芯片摄像头外壳

71、摄像头外壳网络摄像机网络摄像机模拟摄像机模拟摄像机交换机交换机DVRNVR视频监控系视频监控系统升级换代统升级换代视频监控系统的发展经历了四个阶段：模拟化、数字化、网络化、AI化。模拟摄像机前端芯片为 ISP （图像信号处理）芯片，主要对图像传感器的输出信号进行处理，模拟摄像机+DVR（数字硬盘录像机） 主要功能包括进行数字化编码压缩和存储。随着网络摄像机逐渐替代模拟摄像机，IPC SoC 取代ISP，数字视频监控系统架构精简为 IPC+NVR。IPC SoC芯片是视频监控网络摄像机的核心。IPCSoC 通常包含ISP模块和视频编码模块，经过摄像机前端图像传感器采集的视频原始数据经过ISP模块

72、处理后，送到视频编码模块进行压缩。压缩后的视音频码流通过网线或者无线链路传输到后端 NVR，NVR对视音频数据进行接收处理并存储。AI化：除了前端IPC SoC AI化（集成AI，可实施移动侦测、人形检测、异常报警等应用）、后端侧端侧NVRNVR也将是也将是AIAI SoCSoC芯片的重要应用领域芯片的重要应用领域。图图3636：视频监控系统发展经历：模拟化：视频监控系统发展经历：模拟化- - 网络化网络化- -AIAI化化资料来源:吉美智慧，集微咨询，华西证券研究所视频监控摄像头产业链拆解：核心芯片占据主要成本24%8%7%19%6%36%图图37: 201737: 2017年前三季度宇视科

73、技原材料采购金额结构年前三季度宇视科技原材料采购金额结构芯片镜头显控产品硬盘外壳机构件其他摄像头监控系统主要原材料构成为芯片（24%）、镜头（8%）、硬盘（19%）等，其中芯片是摄像头重要的成本。监控系统芯片主要有前端模拟摄像机ISP芯片，网络摄像机中IPC芯片，以及后端录像设备中的DVR/NV芯片这三大类。IPC SoC芯片价格：根据立鼎产业研究网数据，IPC SoC芯片：低端产品售价12 美元（占比约 75%），中端售价34 美元（占比约20%），高端产品售价 1020 美元（占比约 5%）。DVR/NVR SoC芯片价格：根据富瀚微披露数据测算，DVR/NVR SoC 均价约 22 元人

74、民币。摄像头外壳摄像头外壳镜头镜头CMOSCMOS传感器传感器ISP&AIISP&AI芯片芯片摄像头外壳摄像头外壳图图3838：视频监控摄像头拆解：视频监控摄像头拆解 视频监控：5G带动制造业智能监控技术渗透，拉动产业链成长与创新中国已成为具有重要影响力的制造业大国，制造业增加值大体相当于美国、日本、德国制造业增加值的总和。2019年中国共有制造业企业35万余家。假设中大型制造业企业数量占整个中国制造业企业数量的10%，其相关生产厂房数量平均为10家，每个厂房5G摄像头部署50个，单价3000元-5000元不等（高清摄像、智能传输、搭载5G信号模块的智能摄像机，单台的报价在5000元以上），5

75、G摄像头仅在工业场景应用的市场空间将会是=3.5*10*50*（0.3万元-0.5万元）超过500亿元，高清摄像头的行业空间被大大拉升。产业受益方向上，首先是摄像头上游COMS传感器、芯片、镜头等成本比较高的领域，另外5G摄像头的应用将会极大带动边缘AI芯片的行业应用市场，在新建行业项目中AI摄像头有望突破15%比例。0.0%2.0%4.0%6.0%8.0%10.0%12.0%14.0%16.0%18.0%016年 2017年 2018年 2019年 2020年 2021年E2022年E2023年E2024年E2025年E图图40: 201640: 2016年年- -20

76、252025年中国安防摄像头出货量及增长趋势年中国安防摄像头出货量及增长趋势中国安防摄像头出货量（亿颗）增速%35.235.935.635.035.635.434.634.835.035.235.435.635.836.02014年2015年2016年2017年2018年2019年图图39: 201439: 2014年年- -20192019年制造业企业数量（万个）年制造业企业数量（万个）资料来源： 国家统计局，帮尼资讯，华西证券研究所视频监控：市场将保持两位数以上复合增长根据Frost & Sullivan预测, 2020年，安防监控领域 CMOS 图像传感器的出货量和销售额分别为4.2亿颗

77、和8.7亿美元，分别占比5.4%和4.9%。随着未来安防监控行业整体规模的不断扩大，预计 2025 年该领域 CMOS 图像传感器的出货量和销售额将分别达到8.0亿颗和20.1 亿美元，分别占据 6.9%和 6.1%的市场份额。根据 IHS 预测，随着 AI NVR SoC 芯片渗透率提升，2023 年全球 Linux 系统录像机（即 DVR/NVR）出货量有望达 3955 万台。据此测算2023 年 IPC SoC 市场规模约 23.9/41.8/55.5/67.1 亿元；DVR/NVR 市场规模约7.3/8.6/9.8/11.1 亿元。1.42.23.13.54.24.85.66.57.3

78、802040608002016年2017年2018年2019年2020年2021年E 2022年E 2023年E 2024年E 2025年E图图41: 41: 全球全球CMOSCMOS图像传感器细分市场规模（出货量口径亿颗）图像传感器细分市场规模（出货量口径亿颗）手机领域安防监控领域车载领域其他销售额度23.941.855.567.17.38.69.811.06070802020年2021年2022年2023年图图42: 42: 全球全球IPC IPC SoC&DVRSoC&DVR/NVR/NVR市场规模市场规模预测预测（单位：亿元）（单位：亿元）I

79、PC SoC市场规模（单位：亿元）DVR/NVR市场规模（单位：亿元）资料来源： Frost & Sullivan ，IHS，华西证券研究所产业趋势：AI与视频监控天然匹配，前端轻量化方案是未来趋势AIAI技术在视频监控领域应用具有天然的优势，有望成为视频监控行业未来增量空间的主要来源技术在视频监控领域应用具有天然的优势，有望成为视频监控行业未来增量空间的主要来源AIAI监控前端轻量化方案是未来趋势，中后端监控前端轻量化方案是未来趋势，中后端AIAI方案是早期主流：方案是早期主流：前端方案是将AI芯片集成至摄像头中，实现视频采集智能化；中后端方案则是利用普通摄像机采集视频信息后传输到中后端，在

80、数据存储前利用GPU智能服务器进行汇总分析。短期看，中后端方案不需要更换摄像头、可同时处理多路数据、部署成本相对较低，算法升级、运维方便，短期普及更快。长期来看，随着AI摄像头大规模应用成本会急剧降低，前端方案有望成为未来智能安防主流。行业拆分测算：一颗NVR AI SoC芯片对应5台摄像机，即IPC AI SoC芯片与NVR AI SoC芯片的比例大约为5：1。音视频音视频信号采信号采集处理集处理数字化数字化压缩编压缩编码码存储存储数字化数字化解码解码调用调用/ /控控制制监监控控操操作作音视频音视频显示显示摄像机、摄像机、秋季等秋季等音视频音视频采集设采集设备备PCPC式式DVRDVR嵌入

81、式嵌入式DVRDVRDVSDVSPCPC机等机等操作系操作系统统监视器、监视器、电视墙电视墙等音视等音视频显示频显示设备设备前前端端后后端端计算机视觉计算机视觉机器学习机器学习算法仓库算法仓库数据治理数据治理数据检索数据检索数据分析数据分析算法引擎算法引擎分析研判分析研判算法算法算力算力数据数据海量数据，海量数据，7 7* *2424小时小时视频及图片混杂视频及图片混杂场景复杂，点位多场景复杂，点位多人体识别人体识别图像对比图像对比物体识别物体识别估计分析估计分析行为分析行为分析抓拍检索抓拍检索主要主要研究研究领域领域数据数据及场及场景景应用应用技术技术支撑支撑设备设备基础基础能力能力人工智能

82、人工智能摄像头摄像头高匹配高匹配强需求强需求强需求强需求图图4343： 视频监控与视频监控与AIAI技术天然匹配技术天然匹配图图4444：AIAI视频监控信息处理流程视频监控信息处理流程 5G+智能监控为制造业生产、安防系统带来创新应用价值渗透率快速提升渗透率快速提升、新领域不断拓展：新领域不断拓展： AI 技术在算法、芯片等方面的技术创新赋予了视频新的价值。用户能够利用 AI 功能进行视频的分析和处理，从视频中获取更多的信息，这拓宽了安防市场的范围。Omdia估计中国市场2019年AI摄像头(部署深度学习算法)的出货量将占网络摄像头出货量的10%，预测 2024 年将达到63%。而在海外市场

83、，2019年AI摄像头的渗透率不到2%。5 5G G网络完善后为智能高清视频监控的普及网络完善后为智能高清视频监控的普及、下沉提供强有力的网络支撑：下沉提供强有力的网络支撑：5G大带宽、低时延、广连接的特性，降低了网络传输速度导致的时延现象，加速监控视频的超高清显示的普及，从而助力安防系统做出更精确、更有效、更快速的安全防范决策。5G+智能视频监控系统的特点为高清图像视频采集、快速识别目标、动态跟踪对象、智能控制摄像头，采用人工智能、模式识别、概率论和图像处理技术，借助计算机强大的数据处理能力，基于目标识别与跟踪技术来分析采集的数据，过滤掉图像中的无用信息或干扰信息、抽取视频中的关键信息、判断

84、有无异常情况，并以最快、最佳的方式进处理，实现全自动、全天候、实时监控的智能系统。10%90%0%20%40%60%80%100%AI摄像头其他图图45: 45: 全球全球AIAI摄像头占比走势（单位摄像头占比走势（单位% %）2019年2024E5527668480500025003000350040002017年2018年2019年2020年2021年E2022年E图图46: 46: 中国中国AIAI摄像头出货量（万个）摄像头出货量（万个） 产业链公司及格局：国产厂商具备一席之地26%21%16%13%9%3%2%2%1%1%6%图图47: 20

85、2047: 2020年年CMOSCMOS芯片市场份额（出货量）芯片市场份额（出货量）格科微索尼三星豪威SK思特威ST安森美松下Silicon Optronics其他31%25%17%12%5%10%图图48: 202048: 2020年中国年中国IPC SoCIPC SoC芯片市场结构芯片市场结构华为海思星宸科技富瀚微北京君正国科微其他CMOS图像传感器设计企业的主要运营模式可分为 Fabless（无晶圆厂芯片设计）、IDM（垂直整合制造商）和Fab-lite（介于前两者之间）三类。国内本土 CMOS 图像传感器设计厂商目前一般采取 Fabless 模式，包括思特威、韦尔股份（豪威科技）、格科

86、微等。索尼、三星等资金实力强大的企业则采用IDM 模式。由于 CMOS 图像传感器行业进入门槛较高，市场份额大都掌握在少数领先的企业手中。根据 Frost & Sullivan统计，2020 年按照销售额排名，全球前十家CMOS 图像传感器企业依次为索尼，三星，豪威，格科微电子， SK海力士，安森美，意法半导体，松下，思特威及佳能。（下图为出货量）根据富瀚微披露数据，截至2020年末海思仍占据IPC SoC最大的市场份额，约为30%左右；星宸科技填补部分市场后，其市场份额已提升至25%，富瀚微也有17%，北京君正则提升至12%，其他企业合计市场份额约为15%。资料来源：Frost & Sull

87、ivan，富瀚威，华西证券研究所产业链主要厂商由于国内视频监控市场全球占比较高，产业技术创新和应用场景创新发展领先，在庞大的市场基础上国内产业链相对比较完备，没有明显短板，国内厂商和海外大厂不分伯仲。IPC/NVR SoC在华为海思被制裁后，相关公司富瀚微、北京君正、星宸科技、瑞芯微、国科微等可以完成“替补”。CMOSCMOS领域国内豪威科技、思特威、格科微等公司竞争力不俗，需要关注的是新产品或者新场景下的技术创新，例如与光科技（光谱探测器）。领域国内豪威科技、思特威、格科微等公司竞争力不俗，需要关注的是新产品或者新场景下的技术创新，例如与光科技（光谱探测器）。监控系统监控系统对应芯片对应芯片

88、主要功能主要功能海外厂商海外厂商国内上市公司国内上市公司国内初创公司国内初创公司模拟监控系统前端：ISP图像信号处理，对前端图像传感器输出的信号进行处理，达成降噪、曝光NextChip、安霸、德州仪器等富瀚微华为海思、雄迈后端：DVR SoC将模拟音视频信号数字化，进行压缩存储到硬盘等设备德州仪器、意法半导体星宸科技、星宸科技、华为海思网络监控系统前端：IPC SoC集成CPU、ISP、音视频编解码模块、网络接口模块，部分芯片集成视频分心功能德州仪器、安霸北京君正、富瀚微、国科微、瑞芯微华为海思、星宸科技、亿智电星宸科技、亿智电子等子等后端：NVR SoC基于IP网络，接受网络摄像机的IP码流

89、，进行编解码、存储和转发德州仪器、安霸、Marvell富瀚微、北京君正华为海思、星宸科技、酷芯微监控摄像头图像传感将光信号转换为电信号的装置索尼、三星、海力士豪威、思特威、格科微芯河光电、与光科技、锐思智芯等 整理5202机器视觉行业投资框架工业机器视觉行业概述机器视觉产业链可以分为底层开发商（核心零部件和软件提供商）、集成和软件服务商（二次开发），核心零部件及软件又可以再细分为光源、镜头、工业相机、图像采集卡、图像处理软件等。从技术壁垒来看：1) 核心零部件层面，定制化程度较高，需要针对不同场景进行匹配产品，产品矩阵的丰富程度是竞争关键。2 2）软件）软件是主要壁垒，底层算法库是核心是主要壁

90、垒，底层算法库是核心,需要较长时间的市场积累需要较长时间的市场积累:目前是外资企业垄断，主要是靠国外几十年的自动化进程培养起来的；国内自动化进程时间不长，软件算法库层面较为薄弱。3）应用层面的技术也非常关键，主要是要掌握不同应用环境的Know-How，做出适应性的产品。机器视觉产业链的下游主要为运用机器视觉技术的设备制造行业和终端用户，所涉范围十分广泛，如汽车、医药、化学、电子、半导体、印刷、食品饮料、物流、烟草、医疗、电池等等，但是目前下游主要市场还是电子半导体和汽车，另外新能源领域是近期行业增长的重要驱动力量。电子及半导体47%汽车15%制药7%其他31%图图50: 50: 工业机器视觉主

91、要工业机器视觉主要下游客户下游客户图图4949：工业机器视觉系统：工业机器视觉系统 整理工业机器视觉产业链上游零部件上游零部件光源光源工业镜头工业镜头工业相机工业相机图像采集卡图像采集卡软件及算法平软件及算法平台台LEDLED光源光源光源控制器光源控制器光学镜头光学镜头光学器件：光学器件：CCD/CMOSCCD/CMOS线阵相机线阵相机面阵相机面阵相机开发工具开发工具模拟采集卡模拟采集卡数字采集卡数字采集卡算法平台算法平台中游装备制造中游装备制造视觉引导装备视觉引导装备视觉引导视觉引导视觉识别装备视觉识别装备计数计数分拣分拣视觉检测装备视觉检测装备零配件质检零配件质检出厂质检出厂质检视觉测量仪

92、器视觉测量仪器三坐标测量三坐标测量下游应用下游应用电子电子平板显示平板显示半导体半导体新能源新能源汽车汽车化学品化学品电子零配件电子零配件电池电池光伏光伏印刷印刷/ /包装包装/ /物流物流纺织服装纺织服装食品饮料食品饮料烟草烟草资料来源：华西证券研究所整理工业机器视觉：各产业链特征及价值分配软件算法：软件算法：由美、德等国主导，软件的底层算法基本Cognex、 Mvtec、Adept 等垄断。国内的机器视觉图像处理软件一般是在 OpenCV 等开源视觉算法库或者 Halcon、VisionPro 等第三方商业算法库的基础上进行二次开发。光源：光源：机器视觉照明技术已较为成熟，国内光源市场国产

93、化程度较高，竞争较为充分，能够与国际品牌进行竞争。工业机器视觉系统及解决方案集成工业机器视觉系统及解决方案集成国际机器视觉市场的高端市场主要被美、德、日品牌占据。康耐视和基恩士作为全球机器视觉行业的两大巨头，垄断了近 50% 的全球市场份额。工业相机：工业相机：智能相机市场康耐视和基恩士目前占比超过70%，板卡式相机前八大企业的市场份额之和为61%。国外产品软硬件优势明显，但产品价格相对较高，对中国市场的应用针对性开发还不足图图51: 51: 全球智能工业相机市场格局（单位：全球智能工业相机市场格局（单位：% %）康耐视基恩士IFMDatalogic其他34%10%5%51%图图53: 53:

94、 全球工业机器视觉市场格局（单位：全球工业机器视觉市场格局（单位：% %）基恩士康耐视奥普特其他零部件45%软件开发35%组装集成15%维护5%图图52: 52: 机器视觉系统成本比例机器视觉系统成本比例产业整体价值分布：产业整体价值分布：在目前的整个机器视觉系统成本构成中，零部件及软件开发占据了80%的比例，是产业链中绝对的核心环节和价值获取者。行业发展动态行业发展动态联合研发：联合研发：美日欧企业强强联合，CCS和Basler在光源和相机方案中通力合作，满足终端客户需求。算法优化：算法优化：HALCON借助深度学习技术，不断更新版本，匹配3D模型并实现边缘识别。标准化：标准化：传统工业机器

95、视觉定制化较多，大厂布局更多标准化可选模块，降低开发周期及成本。 工业机器视觉：市场应用扩张，市场处于快速增长阶段在全球工业大国提出机器人产业政策的推动下在全球工业大国提出机器人产业政策的推动下，机器视觉行业顺势迎来快速发展机器视觉行业顺势迎来快速发展：机器视觉的应用已经从最初的工业领域，扩展至如今消费电子、制药、食品包装等多个领域实现广泛应用。全球机器视觉市场处于快速增长阶段全球机器视觉市场处于快速增长阶段。根据国外调研机构Markets and Markets的数据，2010-2020年，全球机器视觉市场规模呈现不断上升的趋势。2020年，全球机器视觉市场规模达107亿美元，近5年复合增速

96、达14.48%。我国机器视觉市场从我国机器视觉市场从 20082008 年进入快速发展阶段年进入快速发展阶段。在技术和资本助力下，中国机器视觉行业规模不断增加，且增长速度在2018年以后快速增加，远超全球机器视觉行业规模增速。根据GGII预测，至2025年我国机器视觉市场规模将达到415.92亿元，其中，3D视觉市场规模将达到104.35亿元。目前来看，国内机器视觉行业的市场参与者主要有四种类型：国际综合自动化公司、国际专业机器视觉公司、国内专业机器视觉公司以及国内自动化设备公司。其中，在底层开发商层面还是国际企业占主导地位，国内公司更多是在附加值更低的二次开发层面布局(形式包括系统集成以及组

97、装生产自动化专机)，并在此基础上逐渐向上游核心环节进行尝试。图图54: 全球机器视觉市场规模全球机器视觉市场规模图图55: 中国机器视觉市场规模中国机器视觉市场规模资料来源：Markets and Markets，高工机器人产业研究所，华西证券研究所13.9%13.3%10.5%11.9%11.5%10.5%28.4%10.0%12.5%8.1%0%5%10%15%20%25%30%020406080000020市场规模（亿美元）增长率（%）05003003504004500%5%10

98、%15%20%25%30%35%40%45%2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022E2023E2024E2025E2D视觉市场规模（亿元）3D视觉市场规模（亿元）增长率（%）工业机器视觉产业链主要公司介绍海外厂商海外厂商国内厂商国内厂商产业链产业链名称介绍名称介绍介绍介绍名称名称介绍介绍工业机器视觉系统工业机器视觉系统及及解决方案集成商解决方案集成商日本基恩士（Keyence）传感器、测量系统、激光刻印机、显微系统以及单机式影像系统的全球知名供应商。奥普特奥普特以机器视觉核心部件中的光源产品为突破口，进入以机器视觉核心部件中的光源产品为突破口，

99、进入了当时主要为国际品牌所垄断的机器视觉市场了当时主要为国际品牌所垄断的机器视觉市场美国康耐视（Cognex）机器视觉产品的全球领先供应商，为制造自动化领域提供视觉系统、视觉软件、视觉传感器和工业读码器。凌云光凌云光富士康、宁德时代股东背景加持富士康、宁德时代股东背景加持欧姆龙（Omron）工业自动化提供制造业中传感、控制机器等关键设备的一站式供应大恒图像大恒科技的全资子公司。拥有超过二十年的图像采集硬件研发和生产经验，旗下的 CCD/CMOS 工业数字相机产品线覆盖多种接口及分辨率国家仪器（NI）图像传感器和智能相机，同时也为视觉应用提供强大易用的软件平台天准科技天准科技前身是天准精密，主要

100、产品为精密测量仪器，后续前身是天准精密，主要产品为精密测量仪器，后续通过大力研发，不断拓展机器视觉技术以及下游场通过大力研发，不断拓展机器视觉技术以及下游场景应用景应用德国巴斯勒（Basler）矩子科技矩子科技拥有自主研发的拥有自主研发的3D SPI3D SPI，2D/3D AOI2D/3D AOI机器视觉检测全机器视觉检测全系列产品，可提供整体检测解决方案的系列产品，可提供整体检测解决方案的伊斯拉视像（ISRA Vision）海康视频硬件转战机器视觉赛道，目前也实现了底层软件的自主开发工业相机工业相机德国巴斯勒（Basler）世界领先的工业相机和高质量数字相机的开发商和制造商，提供多种面阵相

101、机和线阵相机产品线大恒图像美国康耐视（Cognex）制造自动化领域提供视觉系统、视觉软件、视觉传感器和表面检测系统，是全球领先的提供商，其生产的工业智能相机在全球市占率排名第一海康机器人海康威视子公司，涵盖全系列工业相机、智能相机、智能读码器、立体相机、视觉控制器、算法平台、镜头及相关配件的产品布局日本基恩士（Keyence）提供包含光源、相机、PLC控制器等一整套机器视觉系统部件，华睿科技大华股份旗下机器视觉子公司，工业相机产品线齐全，包括面阵工业相机、线阵工业相机、单板工业相机、智能工业相机、3D工业相机等DALSA（加拿大）凭借其高端 CCD和 CMOS 芯片研发生产能力，可以为用户提供

102、线阵、面阵、TDI 等各种类型的工业数字相机。和谦 整理工业机器视觉产业链主要公司介绍海外厂商海外厂商国内厂商国内厂商产业链产业链名称介绍名称介绍介绍介绍名称名称介绍介绍光源光源CCS 日本国际领先的机器视觉 LED 光源制造厂商之一，在日本国内和海外均占有图像处理用 LED 光源的最大市场份额。拥有核心专利 800 多件，超过 1500 种的丰富产品阵容，能够为客户提供针对图像处理检测问题的“照明解决方案”奥普特奥普特以机器视觉核心部件中的光源产品为突破口，进入了当以机器视觉核心部件中的光源产品为突破口，进入了当时主要为国际品牌所垄断的机器视觉市场时主要为国际品牌所垄断的机器视觉市场Mori

103、tex 日本光学镜头领域与光学照明领域的开发经验紧密结合，为各种机器视觉应用提供先进的产品和技术。凌云光凌云光VisionWAREVisionWARE视觉软件视觉软件AI美国是一家专业从事机器视觉光源研发生产的公司，自上世纪 90 年代就开始在机器视觉工业中开发可靠高效的LED 光源，产品线齐全，质量可靠，在世界机器视觉领域积累了良好的声誉，主要合作伙伴包括 Cognex、Keyence、NI、Omron 等康视达机器视觉光源作为公司的核心产品，已经形成 16 大标准系统上千种产品，光源的配套控制器也已形成模拟控制器、数字控制器、频闪控制器以及点光源恒流控制器等四大系列。软件软件Halcon一

104、套完善的标准的机器视觉算法包，拥有应用广泛的机器视觉集成开发环境。由一千多个各自独立的函数，以及底层的数据管理核心构成，软件平台MVtec纬朗光电从事机器视觉 LED 光源研发、生产和销售的企业，获得二十几项专利，能为客户提供全套视觉光源与光源定制康耐视Cognex制造自动化领域提供视觉系统、视觉软件、视觉传感器和表面检测系统，是全球领先的提供商，其生产的工业智能相机在全球市占率排名第一，软件平台VisionPro创科视觉公司研发的 CKVisionBuilder 是目前机器视觉行业内最简单的视觉系统开发平台，涵盖了定位、测量、识别、读码、缺陷、颜色、3D、逻辑运算等所有图像处理功能。该系统具

105、有极高的通用性OpencvIntel建立,如今由Willow Garage提供支持，开源省钱，缺少技术支持，可靠性，开发效率，不如商业化软件奥普特（OPT）SciSmart 智能视觉软件 SciVision 视觉开发包深圳市精浦科技OpencvReal ViewBench 整理工业视觉发展趋势1：嵌入式机器视觉PC式视觉系统：PC的机器视觉应用系统尺寸较大、结构复杂，开发周期较长，但可达到理想的精度及速度，能实现较复杂的系统功能。嵌入式视觉系统：嵌入式视觉系统具有易学、易用、易维护、易安装等特点，可在短期内构建起可靠而有效的机器视觉系统，从而极大的提高了应用系统的开发速度。对能耗要求较高，而重

106、复性成本较高（例如需要 200 台以上相机模组）的高度集成的视觉系统，则嵌入式视觉可能是最适合选择。由于嵌入式视觉的前期集成工作更为复杂，其开发和集成成本普遍高于传统基于PC的机器视觉。所以嵌入式视觉的成本效益尤为重要，可用于重复性费用数量较多的应用。在工业级应用或对视觉成像高要求的嵌入式应用中，普通消费级的嵌入式相机模块无法满足需求。在工业级应用或对视觉成像高要求的嵌入式应用中，普通消费级的嵌入式相机模块无法满足需求。尺寸是否重要？尺寸是否重要？成本是否重要？成本是否重要？能耗是否重要？能耗是否重要？是否打算在下一代产品是否打算在下一代产品退出前扩展现有系统？退出前扩展现有系统？嵌入式视觉嵌

107、入式视觉基于基于PCPC的机器视的机器视觉觉图图56: 56: 嵌入式机器视觉应用需求嵌入式机器视觉应用需求是是是是不是不是开发成本开发成本 重复性使用重复性使用是是是是是是开发成本开发成本 2年） 工业要求高 结构复杂 高速高精度外设工业机器人工业机器人电机电机能源能源电源电源DSP芯片广泛应用于数字控制、运动控制方面的应用。在工业控制领域，工业机器人被广泛应用。机器人控制系统重中之重就是实时性，需要采用高性能的 DSP。 随着不断提高 DSP 数字信号芯片速度，在系统中容易构成并行处理网络，大大提高控制系统的性能，使得机器人系统得到更为广泛的发展。表表12 DSP12 DSP不同应用领域特

108、征不同应用领域特征资料来源：华西证券研究所整理DSP芯片市场规模超过100亿元，工业自动化是重要应用领域2020年国内DSP芯片市场规模达到136.92亿元，需求量达到34.15亿颗。而国内DSP芯片产量，2020年仅为0.91亿颗，国产化率不足3%。预计至2025年，我国DSP市场规模将达到190亿元，需求量将达到47亿颗。DSP芯片广泛应用于通信领域、消费及自动控制领域、军事及航空航天领域，仪器仪表领域等。通信领域, 56.10%消费电子及自动控制领域, 13.10%军事及航天航空领域, 6.01%仪表仪器领域, 24.79%图图8989：DSPDSP应用分布应用分布通信领域消费电子及自动

109、控制领域军事及航天航空领域仪表仪器领域81.1490.47102.32112.24124.81136.9220.0322.8126.6328.6131.5434.02015年2016年2017年2018年2019年2020年图图88: DSP88: DSP市场规模产值市场规模产值& &出货量出货量市场规模：亿元需求量：亿颗 DSP芯片市场格局：TI一家独大，国产化率极低目前DSP主要生产商：德州仪器（TI）、模拟器件公司（ADI）、摩托罗拉（Motorola）、恩智浦（NXP）、杰尔系统（AgereSystems）。面向数据密集型运算而生，本质上是专

110、用处理器内核，没有硬件冲突检测，控制性能弱，虽然有先发优势，但是其生态封闭。从整个行业来看，欧美厂商产品处于垄断地位，同时国产从整个行业来看，欧美厂商产品处于垄断地位，同时国产DSPDSP芯片的国产率非常低（不到芯片的国产率非常低（不到3%3%）具备自研微加速部件能力的团队也不多，）具备自研微加速部件能力的团队也不多，国产自研厂商较少的原因产品本身设计难度高、研发经验的科研院所不多、国外竞品性能好、国产化大部分在研发MCU为主。图图90: DSP90: DSP芯片市场份额芯片市场份额TI恩智浦（飞思卡尔）AgereADI其他20.0322.8126.6128.6131.5434.1505101

111、520253035402015年2016年2017年2018年2019年2020年图图91: DSP91: DSP芯片国产化率不足芯片国产化率不足3%3%需求量（亿颗）国产产量（亿颗）资料来源：signal processing design,华经情报网，华西证券研究所DSP技术发展趋势：异构化、集成化、小型化内核结构持续改善多通道结构单指令多重数据(SIMD)特大指令字组(VLIM)异构处理器融合DSP和微处理器的融合，一颗芯片实现智能控制和数字信号处理两种功能DSP和高档CPU的融合高集成化、缩小尺寸SoC化，把一个系统集成在一块芯片上，这个系统包括DSP和系统接口软件等多个DSP芯核、M

112、PU芯核以及外围的电路单元集成在一个芯片上可编程化定点化对标FPGA场景，DSP可编程化，满足厂家在同一个DSP芯片上开发出更多不同型号特征的系列产品DSP多为16位的定点，随着DSP定点运算器件成本的不断降低，能耗越来越小，优势日渐明显。资料来源：华西证券研究所整理国内主要DSP芯片厂商企业名称企业名称成立时间成立时间 城市城市主要产品主要产品应用领域应用领域中电科38所1965年合肥魂芯系列DSP雷达、电子对抗、通信、图像处理、医疗电子、工业机器人等高密集计算领域国家专用集成电路设计工程 技术研究中心1985年北京数字信号处理器DSP消费类电子、移动通信以及超级计算等 领域中电科14所19

113、94年南京华睿系列DSP雷达、消费领域昆腾微2006年北京音频DSP收音、无线音频传输、信号链、USB音频湖南进2012年长沙反向设计，TI生态16 位/32位定点DSP、32位浮点 DSP工业控制、航天、医疗、通信等宏云技术2012年苏州内置MCU和DSP的双核SOC 芯片电机控制、Qi标准无线充电、逆变器、可穿戴设备、麦克风阵列创成微2012年深圳高性能DSP处理器、音频DSP芯片,音频SoC芯片音视频应用、智能音响、汽车电子、智能家居、机电控制系统、工业控制本原微本原微20182018年年青岛青岛智能融合型智能融合型DSPDSP芯片芯片高性能数字信号处理、高性能计算、工业控制等高性能数字

114、信号处理、高性能计算、工业控制等毂梁微毂梁微20182018年年长沙长沙国防科技大学“银河飞腾”国防科技大学“银河飞腾”DSPDSP团队，团队，TITI生态生态智能装备、移动通信、数字电源、轨道交通、新能智能装备、移动通信、数字电源、轨道交通、新能源汽车源汽车中科昊芯中科昊芯20192019年年1 1月月北京北京中科院背景，中科院背景，RISCRISC- -V V新能源汽车、储能及光伏、白色家电、数字电源等新能源汽车、储能及光伏、白色家电、数字电源等卢米微2019年南京双生态Arm优先+RISC-VM-DPU，对边TI市场+ST市场+边缘计算市场无锡芯领域2022年无锡DSP芯片IP 整理89

115、05工业IC：隔离器投资机会拆解隔离器基本原理及技术对比 电气隔离是指在电路中避免电流在两个区域之间流通，确保没有实际的电气连接，涉及到AC-DC或中高电压DC-DC电源转换的电子电路，都需要电气隔离。隔离器主要有两方面的作用：1）保障人员和设备的安全；2）提高电路的抗干扰能力，电气隔离可以去除两个电路之间的接地环路，可以阻断共模、浪涌等干扰信号的传播，让电子系统具有更高的安全性和可靠性。 隔离器件包括光电耦合器与数字隔离器1）光电耦合器：光电耦合器（简称光耦），由发光源和受光器两部分组成，输入的电信号驱动发光二极管，光探测器接收发光二极管光源产生光电流，随放大输出2）数字隔离器：数字隔离器基

116、于CMOS工艺，使用变压器或电容将数据以磁性方式或容性方式耦合到隔离栅的另一端。光耦光耦数字隔离器数字隔离器体积大小易用性温度依赖性高，外围电路复杂简单电磁抑制和辐射高免疫力和低辐射和光耦相当寿命段长功耗高低时序性能高延时和偏移，器件一致性差低时延和偏移，器件一致性好寄生电容大小成本低高图图92: 92: 光耦合隔离器光耦合隔离器与电容型数字耦合隔离器技术原理与电容型数字耦合隔离器技术原理表表13 13 光耦合隔离器与数字隔离器性能及技术对比光耦合隔离器与数字隔离器性能及技术对比资料来源：EDN China,华西证券研究所整理工业自动化领域隔离器应用工业自动化背景下，人机交互会随着机器设备的增

117、长而增多，而工业用电电压远超人体安全电压36V，必须对高低压之间的信号传输进行隔离以保护操作人员免受电击，该类隔离需求涉及人机交互的各个节点。工业自动化系统有多个PLC/DCS节点，每个PLC/DCS节点控制一至多个变送器、机械手、变频器、伺服等设备，出于安规需要，上述设备对数字隔离类芯片均有需求。伺服器：变频器部分主要需求为隔离驱动，每个 IGBT 需求一个隔离驱动。另外根据伺服器通道数情况，需要 510 个数字隔离器。PLC：根据输入输出点位决定，每个点位需要一个数字隔离器，平均每个PLC输入输出点位约 30 个，即需要 30 个数字隔离器。此外还需要1 颗通讯用的隔离接口。工业电驱：工业

118、电驱需要 2 颗隔离采样，3 颗隔离电源及3 颗隔离接口。工业自动化工业自动化PLCPLC/ /DCDCS S：约约1010颗隔颗隔离芯片离芯片需求需求变送器变送器：约约1 1- -2 2颗隔离颗隔离芯片需芯片需求求机械手：机械手：约约1111颗颗隔离芯隔离芯片需求片需求变频器：变频器：约约1010颗颗隔离芯隔离芯片需求片需求伺服：伺服：约约1313颗颗隔离芯隔离芯片需求片需求PLC/DCSPLC/DCS图图9595：数字隔离器在工业电机驱动中的应用：数字隔离器在工业电机驱动中的应用图图9393：隔离器在工业自：隔离器在工业自动化领域的应用动化领域的应用图图94 94 数字隔离器在数字隔离器在

119、PLCPLC中的应用中的应用 工业自动化是隔离器的最大市场，数字隔离器增速快隔离应用在工业领域最为常见，例如工厂自动化、流程控制、PLC或可编程自动化控制器（PAC）、马达驱动控制和不间断电源（UPS）等设备。工业自动化是隔离器的最大市场。数字隔离好处居多，市场增速快于光耦合：数字隔离好处居多，市场增速快于光耦合：光耦合器使用来自LED的光通过隔离屏障传输数据，因此在数据传输应用中，LED打开时为逻辑高电平 （Logic HIGH），而关闭时为逻辑低电平（Logic LOW），但是在传输的过程中光耦合隔离器会持续产生功秏。以CMOS为基础的数字隔离器使用电感（磁性）或电容耦合来传输讯号，有较快

120、速的传输响应，可以利用编码来表达逻辑高电平和逻辑低电平。因此数字隔离器能在长时间的高电平下减少功秏，同时能够处理复杂的双向接口。2010年非光学数字隔离市场规模仅为5400万美元，近5年来数字隔离器销售大幅增长，至2018年全球市场规模已增至3.43亿美元。IHS Markit预计，到2024年这一细分市场将增长一倍以上，达到7.67亿美元。未来光耦器件和数字隔离器件都将并存发展，在各自擅长的应用领域继续增长。但是，从光耦到数字隔离是未来的发展趋势，后者将逐渐替代前者而成为主导型隔离方案。28.80%9.00%16.79%14.31%10.92%12.57%7.61%图图96: 202696:

121、 2026年年预测预测数字隔离器芯片下游应用数字隔离器芯片下游应用工业领域医疗健康汽车电子通信领域航空与安防电力能源其他图图97: 97: 全球隔离器市场（百万美元）按照类型分类全球隔离器市场（百万美元）按照类型分类资料来源：Markets and Markets，纳芯微招股说明书，HIS Markets，华西证券研究所隔离器市场格局：美日品牌主导全球光耦合器市场主要由美、日品牌主导，美国有安森美、Avago和VISHAY；日本有东芝、瑞萨和夏普，2016年上述厂商合计占全球的市场份额约44.3%。欧洲光耦合隔离器主要集中在英国，其中英国ISOCOM公司最为显著。随着CMOS工艺发展，容耦隔离

122、、磁耦隔离和巨磁阻隔离开始逐渐替代光耦隔离市场。欧美地区在数字隔离芯片领域起步较早，其相关公司长期占据全球市场主导地位。根据Markets and Markets数据，2020年TI、SiliconLabs、ADI、Broadcom（博通公司）以及Infineon占全球数字隔离类芯片的市场规模为40%-50%，剩余市场主要被NVE公司、ROHM（罗姆半导体）、MAXIM（美信公司）、Vicor公司、ON（安森美半导体）等企业占据。图图9999：20202020年数字隔离器市场竞争格局年数字隔离器市场竞争格局芯科美信Vicor罗姆半导体TI博通其他10.25%9.98%9.01%5.57%5.4

123、0%4.36%55.43%图图98: 201698: 2016年全球光耦合器厂商市场份额年全球光耦合器厂商市场份额安森美（仙童）东芝AvagoVISHAY(威世)RENESAS(瑞萨)SHARP(夏普)其他资料来源：QYResearchGroup，HTF Market，华西证券研究所隔离器主要厂商：国内模拟大厂逐渐布局全球光耦产业格局已趋于稳固。日美系品牌以高阶光耦称霸市场，台系品牌垄断中低端光耦一半以上的产能，而国产光耦品牌逐渐走到台前。在国内市场，销售和利润占比最高的是日美系光耦，光耦出货量最大的是台系厂商，基本垄断了低阶市场50%60%的产能，国内光耦的需求主要集中在中低端的消费类、通用

124、类领域，数字隔离器集成IC替代低阶光耦是一种趋势。企业名称企业名称应用领域应用领域备注备注光耦合国际厂商AVAGO、FAIRCHILD、VISHAY(威世)、ISOCOM(安数光)、欧司朗、克莱尔、艾赛斯、TOSHIBA、RENESAS、NEC、PANASONIC、SHARP、欧姆龙等。在国内市场，销售和利润占比最高的是日美系光耦台厂光宝、亿光、兆龙、冠西 、今台和佰鸿等台系厂商光耦出货量最大陆厂奥伦德、匡通、重庆光电技术研究所和优达光等数字隔离器国际厂商ADI、Silicon Labs、TI、英特锡尔、美信、恩智浦、意法半导体、罗姆公司国内厂商纳芯微、思瑞浦、上海贝岭、上海荣湃、上海川土微电

125、子 整理9506工业IC：ADC芯片投资机会拆解ADC原理概述ADCADC芯片芯片（Analog to digital converter）也叫模数转换器，是指将连续变化的模拟信也叫模数转换器，是指将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号的器件。号转换为离散的数字信号的器件。ADC可以将输入的模拟电压或电流转换为与电压或电流幅度成正比的数字。ADC在人机交互领域有着极其广泛的应用。真实世界的模拟信号，例如温度、压力、声音、指纹或者图像等，需要转换成更容易储存、处理和发射的数字形式，约约50%50%的电子产品都的电子产品都需要需要ADCADC芯片芯片/ /模块模块。信号传感器、信号传感器、接收器

126、接收器放大、滤放大、滤波、隔离波、隔离等等运算、比较、运算、比较、转换等转换等执行机构阀执行机构阀门、电机等门、电机等放大器放大器电源管理电源管理DACDAC数字系统数字系统（处理器）（处理器）ADC模拟转数字（采样、量化、编码）模拟转数字（采样、量化、编码）数字转模拟数字转模拟（载波移相载波移相）图图100100：模拟信号处理过程：模拟信号处理过程图图101101：ADCADC原理原理 整理图图101101：ADCADC原理原理ADC架构：高速高精度难度最高ADC针对不同应用有多种架构，最为常见的是-型、 SAR（逐次逼近）型、Pipeline（流水线）型，闪速（Flash）型。以采样速率从

127、低到高的顺序排序，最低的是-型，最高的是Flash型（目前已经很少用到）；精度与采样速度相反的指标。精度和速度是一对矛盾的指标，但数字信号工作速度越来越高以及对于系统灵敏度等要求的不断提高，电子系统对于高速、高精度的ADC需求越来越大。在实现高精度或高速率的单指标突破的同时，两个指标的平衡也是技术发展的难点，高速率高精度 ADC 更是模拟芯片中的 “珠穆朗玛峰”。ADCADC芯片类型芯片类型特性及性能指标特性及性能指标应用领域应用领域-型高精度数据采集，采集精度可达 24bit传感器、数字音响系统、多媒体、地震勘探仪器、声纳等电子测量领域SAR 逐次逼近型SAR ADC 可以达到 16bit

128、的精度。采样速率不是最快，低成本和低功耗中速率或较低速率、中等精度的数据采集和智能仪器中Pipelined 流水线型高速情况下的瞬态信号处理，采样速度可以达到 Gsps高速数字通讯、高速数据采集、视频信号量化、无线收发器应用和军用等高性能应用Folding比 FLASH 稍高的精度和差不多的速率广播卫星基带解调等FLASH & Half-FLASH并行结构采样速率可达10Gsps 以上，非线性因素其分辨率限制在 8bit 以内示波器等产品图图102102：ADCADC芯片不同架构芯片不同架构表表1414：不同：不同ADCADC架构性能及应用领域架构性能及应用领域 汽车电子、通信、工控、消费等需

129、求驱动驱动 ，ADC市场成长乐观55232570057476112386680.30.310.320.330.340.350.3605000002000002500003000002019年2020年2021年2022E年图图103: 103: 模拟芯片市场规模模拟芯片市场规模模拟芯片市场规模（百万美金）出货量(百万片)ASP（美金）IC Insights数据显示， 2021年模拟芯片市场销售额为741亿美元，同比增长30%，出货量也同比攀升了22%，达到2151亿颗，创历史新高。预计2022年模拟芯片总销售额将增长12%至83

130、2亿美元，单位出货量增长11%至2387亿颗。根据Statista统计，2020年ADC芯片市场规模约为36.72亿美元，到2021年全球ADC芯片市场规模可达38.49亿美元(需要注意的是，该数据统计的基本是中高端市场。低端数据转换器大部分集成在SoC里面)。受下游不断增长的汽车电子、通信、工控、消费等需求驱动驱动 ，相关产品或技术对ADC/DAC芯片的需求得到强有力支撑，OPCO预测数据ADC芯片市场未来将保持约3%的年复合增长率，市场前景比较乐观。31.134.1534.4835.9936.7238.4940.8243.720554045502016年2017年20

131、18年2019年 2020年E 2021年E 2022年E 2023年E图图105: 2016105: 2016年年- -20232023年年ADCADC芯片市场规模（单位：芯片市场规模（单位：亿美元）亿美元）图图104: 2022104: 2022年模拟芯片市场年模拟芯片市场资料来源：IC Insights,思瑞浦招股说明书，华西证券研究所ADC芯片下游主要应用市场ADC广泛应用于通信、汽车、工业控制、消费电子、计算机、国防军工等领域。其中中低端ADC芯片可用于消费电子市场，高端ADC芯片主要应用在军工、航空航天、有线无线通信、汽车、工业和医疗仪器（核磁共振、超声）等对工艺、性能、可靠性要求

132、极高的领域。根据 Databeans 统计， 高端 ADC 芯片的单价是低端 ADC 芯片的数倍，比如高速率 ADC 占总出货量不到 10%，但是占据行业接近 50%的销售额。根据 IC Insights 数据，2019 年ADC芯片在通信、汽车、工业控制、消费电子、计算机、国防军工等下游需求占比分别为 39%、24%、19%、10%、7%、1%。工业市场对于ADC的需求多年以来占整体ADC市场的比例20%左右，需求较为稳定。35%22%20%10%13%图图106: 106: 中国中国ADC/DACADC/DAC芯片应用市场需求占比芯片应用市场需求占比通信设备汽车电子工业消费电子其他20%2

133、0%21%19%21%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2016年2017年2018年2019年2020年E图图107: 107: 全球转换器芯片下游分布全球转换器芯片下游分布（单位：（单位：% %）通信汽车工业控制消费电子计算机国防军工资料来源：IC Insights,华西证券研究所市场格局：海外大厂市场份额领先，行业集中度高目前国际上ADC/DAC市场份额分别被ADI、TI、MAXIM、MICROCHIP等国外企业独占，其中，ADI市占率约为38%，TI占比约为21%，MAXIM占8%，MICROCHIP占2%，国内企业市场份额微乎其微。国内ADC芯片产业薄

134、弱的原因：1）国内模拟集成电路的教育水平比较低，华人难以进入ADI/TI等公司最核心的ADC 产品研发部门。2）ADC芯片研发时间周期长，应用市场变化快，研发投入重3）ADC工艺特殊，流片成本高、时间长：制造ADC芯片会采用到CMOS、GaAs HBT和SiGe BiCMOS等工艺，国内的ADC厂商都是Fabless模式，不具备反复调校条件，很难实现设计和工艺的紧耦合。4）受到瓦森纳协定影响，高端ADC属于出口管制的产品，禁运范围主要是精度超过8位1.3Gsps以及16位以上速度超过65MSPS的ADC，严重制约我国ADC市场发展。38%21%16%8%6%3%2%6%图图108108：201

135、82018年年ADCADC芯片市场份额占比芯片市场份额占比ADITICRUSMaxim（2021年被ADI收购）QCOMON（MAXIM）Microchip其他速度速度精度精度=1.3GSPS8bit-10bit=600MSPS10bit-12bit=400MSPS12bit-14bit=250MSPS14bit-16bit=65MSPS16bit表表1515： 瓦森纳协议禁止出口瓦森纳协议禁止出口ADCADC芯片参数芯片参数 ADC工艺、人才要求高，国内消费市场竞争激烈，工控等高端产品缺失 高端高端ADCADC制造工艺要求极高，制造工艺要求极高，IDMIDM模式是“绝活”：模式是“绝活”：C

136、MOS的优点是便于与数字电路集成，截止频率高、功耗低；GaAs HBT的击穿电压高、但功耗较大；SiGe BiCMOS截止频率高，抗辐射性，但功耗高。高速ADC多为BiCMOS工艺制造， 只有ADI、TI等IDM模式的公司才掌握。 国内并无一家独大的国内并无一家独大的ADC/DACADC/DAC芯片企业：芯片企业： ADC/DAC芯片开发周期最长，国内企业在ADC/DAC芯片领域起步晚，能够量产高精度、高速度ADC/DAC的企业屈指可数，产品线比较单一，市场影响力小。 国内做国内做ADC/DACADC/DAC 的企业相对其他芯片企业较少的企业相对其他芯片企业较少，归纳起来有两种团队模式：归纳起

137、来有两种团队模式：第一个是国家骨干研究所（企业）、大学和研究院。第二个模式是以海归团队或大学教授、博士生为主的创业团队。目前大多数团队在自主知识产权和民用产业化方面仍有一定的距离。 国内国内ADCADC公司多为采用公司多为采用CMOSCMOS工艺的低速工艺的低速- - ADCADC竞争较为激烈：竞争较为激烈：- ADC的优势在于分辨率，目前最高可达到32位，主要应用于高精度数据采集，特别是传感器、数字音响系统、多媒体、地震勘探仪器、声纳等领域。国产厂商的高精度- ADC完全实现了国产化，且性能不输国际同行。 应用更为广泛的应用更为广泛的SARSAR ADCADC被集成到被集成到MCUMCU，消

138、费电子领域竞争激烈：消费电子领域竞争激烈：SARSAR ADCADC能兼顾分辨率和采样速率，目前12位13MSPS SAR ADC已经成为国产MCU的标配，基本以IP或者die的形式存在，更高精度的单片14位甚至是16位SAR ADC部分厂商开始供货 有实力的国内MCU厂商选择自研ADC，不具备研发能力的公司可以通过专业的ADC公司或购买相关IP或者die。晶圆厂和EDA公司也能提供性能不错的ADC IP。射频射频放大器放大器时钟时钟ADC&DACADC&DAC核心电路规模（除数字电路外的晶体管数）几十几百几千几万EDA工具精度最高高中低开发周期2-3个月3-4个月6-9个月9-12个月反向设

139、计难度中中高最高定位问题难度中中高最高单价（美元$）-几十-几十-几百-几千表表1616：高性能：高性能ADC/DACADC/DAC芯片研发特点芯片研发特点 国内外ADC公司梳理属性属性企业企业成立时间成立时间背景（团队背景（团队/ /股东股东/ /技术来技术来源等）源等）产品参数产品参数主要应用领域主要应用领域工艺工艺/ /技术路径技术路径美国ADI1965年ADC最高精度分辨率32位，最高采样速率10.4GSPS;DAC最高精度分辨率20位，最高采样速率9GSPS美国TI1930年ADC最高精度分辨率32位，最高采样速率26GSPS;DAC最高精度分辨率20位，最高采样速率12.6GSPS

140、科研院所背景中电24所中电科2018年研发出5GSPS、10bit ADC，目前产品精度覆盖 8bits 16bits仪器仪表、无线通信等吉芯科技2019年中电24所16bits 250MSPS 16bits 125MSPS医疗成像、高速成像、无线电接收机以及便携设备等美辰微2010年中电14所中科院微电子所2009 年研发 4Gsps、4bit 产品；2012 年研发 8Gsps、4bit 产品；2018 年研发10Gsps、8bit产品苏州迅芯2013 年中科院微电子所采样速度 2GSPS、10GSPS、30GSPS，精度在 6bit 8bit 之间。仪器设备、大科学装置、医疗设备、光通信

141、、无线通信以及雷达等上市公司上海贝岭1998年采样精度14bits、16bits，分辨率125MSPSADC芯片的应用目标主要是工业控制、医疗成像、北斗导航、通信基站等领域芯海科技2003年采样精度24bits工艺控制、量重、液体/气体化学分析、血液分析、智能发送器、便携测量仪器领域-圣邦微2007年采样精度8-12bits，采样速度90K-200KSPS可穿戴、电池监控、温度测量-思瑞浦2012 年采样精度8-16bits，采样速度32-50MSPS臻镭科技2015 年高速高精度 ADC/DAC 主要应用于1MHz6GHz 频段的特种行业相控阵雷达、声呐设备等航天电子（时代民芯）2005年航

142、天772所两款 ADC 芯片分别为 800MSPS、8bit 和 1.3GSPS、8bit；前者具有抗辐射的功能音频编码CMOS海内外知名高校、企业背景深圳市天微电子2019年分辨率16bits-24bits压力测量、温度测量、智能发射器、电池监控-芯佰微2014年分辨率2-16bit，采样速率5MSPS/1500MSPS数字示波器、通信接收机、雷达、电子对抗、高速数字采集覆盖SAR、Pipeline、-昆腾微2006 年清华、北大、UCLA12-16bit，1MSPS/500KSPS主要应用领域为通信、工业控制等。海芯科技（厦门）2006年采样精度24bits高精度电子秤国石半导体2011年

143、奇智微2020年海思、博通16bits分辨率，12GSPS采样速率智毅聚芯2018年采样精度14-16bit ，采样速度10-20MSPS韬润半导体2015年比亚迪投资无线通信、仪器仪表、激光雷达、工业等治精微2017年18 bits 400KSPS /16 bits 500KSPS九天睿芯2018年Intel，高通采样精度14bits，采样速度500MSPS激光雷达灵矽微2018年电子科大、ADI1GSPS 8bits ADC、1GSPS 14bits、5GSPS 8bits激光雷达、示波器行业类比半导体2018年12bit250MSPS24bit 0.5MSPS芯易德科技2008年采样精度

144、24bits电子秤、数字压力传感器、血压计等 - 整理10307工业IC：MEMS传感器芯片投资机会拆解工业传感器发展趋势：MEMS智能化传感器1950-1969年1970-1999年电子传感器先进电子传感器智能传感器利用热点效应、霍尔效应、光敏效应，制成热电偶、霍尔以及光敏传感随着CMOS工艺兼容MEMS技术不断成熟，集成电路工艺完善，传感器实现微型化、集成化、智能化利用结构参量变化来感受和转变信号2000年-至今传感器产业发展分为以下三个阶段：第一阶段：结构型传感器第一阶段：结构型传感器主要利用结构参量变化来感受和转变信号，例如电阻应变式传感器，它通过金属材料来发生弹性形变时电阻的变化来转

145、化电信号的。第二阶段：固体传感器第二阶段：固体传感器从20世纪70年代后期开始发展起来的。这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成，利用某些特性制成，例如热电效应、霍尔效应、光敏效应，分别被制成热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。这类传感器具有成本低、可靠性高、性能好以及接口灵活等特点。第三阶段：智能传感器第三阶段：智能传感器进入21世纪，传统型向智能型方向发展，这类传感器是微型计算机技术与检测技术相结合的产物，对外界信息具有一定检测、自诊断、数据处理以及自适应的能力。当时的智能化测量主要是以微处理器为核心，把传感器信号调节电路微计算机、存贮器及接口集成到一块芯片上，使传感器具有

146、一定的人工智能。传感器最开始是作为单独的测量仪器出现在工业生产领域，主要被用来提高生产效率。随着信息物联网技术和集成电路的发展，传感器市场逐渐迈进多元化阶段。工业智能传感器指在工业互联网领域应用的智能传感器，是设备、装备和系统感知外部环境信息的主要数据来源，也是智能制造、机器人、工业互联网发展的重要支撑，在工业电子、消费电子、汽车电子和医疗电子方面广泛应用。资料来源：华西证券研究所整理传感器分类：门类众多，应用广泛传感器产品种类繁多，可以根据不同的标准进行分类。根据传感器感知外界信息所依据的基本效应可将传感器分为物理传感器、化学传感器和生物传感器；根据测量的用途不同可将传感器分为温度传感器、压

147、力传感器、流量传感器、气体传感器、光学传感器、惯性传感器等。传感器传感器检测原理检测原理物理传物理传感器感器化学传化学传感器感器生物传生物传感器感器用途及产用途及产品结构品结构温度传温度传感器感器位移传位移传感器感器压力传压力传感器感器湿度湿度传传感器感器光线传光线传感器感器制造材料制造材料材料类材料类别别材料属材料属性性材料结材料结构构聚合物聚合物传感器传感器金属传金属传感器感器导体传导体传感器感器半导体半导体传感器传感器单晶传单晶传感器感器多晶传多晶传感器感器技术路径技术路径单一材料传感器单一材料传感器（压电）（压电）组合材料传感器组合材料传感器（CISCIS）微机系统传感器微机系统传感器

148、（MEMSMEMS）输出信号输出信号开关传开关传感器感器模拟传模拟传感器感器数字传数字传感器感器赝数字赝数字传感器传感器图图109: 109: 传感器行业分类传感器行业分类MEMSMEMS工业应用种工业应用种类类应用应用压力燃油压力、管道压力、工业控制、工业暖通加速度计振动监测、倾角仪陀螺仪稳定系统、定位导航磁传感器电流、电感、霍尔等红外平面探测器监视、热成像、预测性维护微流控基因分析、水质检测、仿生研究等射频ATE和RF仪器用RF开关振荡器频率控制流量计气体流量、液体流量等环境温度、气体、组合（气体、温湿度、压力）表表1717：传感器市场应用：传感器市场应用资料来源：华西证券研究所整理工业传

149、感器应用MEMS传感器以微电子和微机械加工技术制造，一般由MEMS芯片和与之配套的ASIC芯片构成，其将电子系统与周围环境有机结合，微传感器接收动、光、热、声、磁等外界信号，并将其转化成电子系统能够识别、处理的电信号，部分MEMS器件可通过微执行器实现对外部介质的操作功能。应用层应用层感知层感知层平台层平台层软件软件其他其他电子电子元器元器件件流量、气体、位置、压力、温湿度、加速流量、气体、位置、压力、温湿度、加速度、电）等度、电）等MCUMCU无线连接（无线连接（WiFiWiFi、蓝牙、蜂、蓝牙、蜂窝无线、窝无线、RFIDRFID、ZigbeeZigbee等）等）传感器传感器I/OI/O接口

150、芯片接口芯片IoTIoT传感器节点传感器节点各类表计、各类测量仪器等仪器仪表设备IoTIoT网关网关网络服务应用程序接口、网关管理、数据储存传感器传感器/MEMS/MEMS模组模组感知系统感知系统系统集成系统集成垂直应用垂直应用图图110110：传感器产业链：传感器产业链 整理图图111111：MEMSMEMS传感器原理传感器原理工业传感器：市场容量大，高度碎片化2019年中国传感器市场达到2200亿元，估计有1700多家企业，但产值超过1个亿的屈指可数，出货量较大的主要是硅麦等声学传感器，但是汽车、工控、可穿戴、物联网等，基本上都是国外品牌的市场。工业传感器市场细分程度非常高，碎片化应用是典

151、型特征：工业传感器市场细分程度非常高，碎片化应用是典型特征：国外成型产品及在研种类共计近5万种，我国有6000多种。据前瞻产业研究院数据，截至2018年全球传感器市场中规模最大的三类传感器是流量传感器、压力传感器、温度传感器流量传感器、压力传感器、温度传感器，分别占据全球传感器市场的21%、19%和 14%。在工业领域，应用MEMS传感器可以优化工业生产管理、提高工业生产效率、提升智能化生产水平。目前，我国正在积极推进工业智能传感器智慧应用，提升工业惯性传感器、气体传感器稳定性与可靠性，突破多传感器数据融合处理关键技术，增强数控机床、工业机器人、制造装备等深度感知和智慧决策能力，持续提升智能传

152、感器在工业领域的应用水平。1392.21392.21521.11521.11606.31606.31709.11709.11844.11844.12032.22032.2283.3283.3320.1320.1358.1358.1391.2391.2431.6431.6487.2487.20 0500500002500250020182018年年20192019年年20202020年年20212021年年E E20222022年年E E20232023年年E E图图112: 2018112: 2018- -20232023年全球传感器及智能传感器市场

153、规模（单年全球传感器及智能传感器市场规模（单位：亿美元）位：亿美元）传感器传感器智能传感器智能传感器8%8%8%8%7%7%7%7%7%7%6%6%6%6%6%6%5%5%5%5%0%0%1%1%2%2%3%3%4%4%5%5%6%6%7%7%8%8%9%9%图图113: 2020113: 2020年全球工业智能传感器产品数量占比（按类型）年全球工业智能传感器产品数量占比（按类型） 工业传感器：国产低端市场，中高端依赖海外我国重大装备核心装置用传感器、变送器，产品几乎100%从国外进口，相关核心敏感元器件（芯片）95%以上依赖国外。中国目前生产大部分都是低端传感器。而我国中高端传感器进口占比达

154、80%，传感器芯片进口更是达90%。中国生产成本也很高，收入才几千万，如何舍得投入几千万元的生产线？现在很多传感器厂家，还都是单干，手工装配很多。因为量上不去，1个月也只有5000只。根本没有规模效益。而博世、欧姆龙等早就把工厂设立在中国，成本优势同样巨大。图图113: 2020113: 2020年全球智能传感器市场份额（按地区）年全球智能传感器市场份额（按地区）北美亚太除日本欧洲日本其他国家/地区图图114114： 20202020年全球智能传感器按产品分年全球智能传感器按产品分类各国产品数量占比类各国产品数量占比 工业MEMS传感器发展难点：设计到制造要求极高，产业化周期长 设计设计: :

155、MEMS设计研发投入时间过长，微型机电系统用内置的MEMS传感器将物理、化学、生物等多种信号进行收集、转换，再通过MEMS执行器和相应电路控制电子器件发生相应的行为。MEMS的设计研发涉及到微电子、机械、材料、化学、医学、能源科学等多个学科，并且学科交叉程度极高。另外工业MEMS传感器要在各种环境下长期稳定可靠保持指标，需要多次流片反复验证，一款MEMS产品至少需要6-8年的研发时间，然后才能进入测试阶段。 制造制造：MEMS采用半导体工艺和材料，以半导体制造技术为基础,其设计和生产的过程与芯片制造类似，同样需要光刻、薄膜沉积、掺杂、刻蚀、化学机械抛光工艺等,国内可以提供专业MEMS代工服务的

156、有中芯集成、无锡华润上华、上海先进、赛微电子等。 设计与工艺绑定：设计与工艺绑定：MEMS传感器芯片设计与工艺绑定较深，参照海外国MEMS大厂其多数具备IDM能力，国内大多数厂商还未积累起足够的工艺技术储备和大规模市场验证反馈的经验。代工产能和良率要求以及加工工艺一致性、可重复性暂时无法满足规模生产要求。设计公司也只能选择与国外成熟代工厂合作，才能保证产品的质量，导致其研发周期无法缩短。MEMS 制造相关产业代工厂代工厂国家及地区国家及地区Silex Microsystems AB（赛微电子收购）瑞典STMicoelectronics NV瑞士Teledyne DALSA加拿大罗姆日本台积电中

157、国台湾X-Fab德国索尼日本APM中国台湾IMT美国Philips Innovation Services荷兰Micralyne加拿大Tower Jazz以色列（Intel收购）Global Foundries美国Tronics Microsystems法国和美国Semefab英国中国MEMS企业以无晶圆厂（fabless）模式居多，包括目前国内MEMS销售额最大的瑞声科技和歌尔股份；Fabless企业还包括美新半导体、敏芯微电子、明皜传感、深迪半导体、芯敏微系统、微联传感、康森斯克等，其生产以代工为主。虽然国内的中芯国际、华虹宏力、上海先进半导体也有生产MEMS的能力。但相比国外，MEMS制

158、造能力也更为薄弱，国内具备一定规模的设计企业基本选择国外代工厂。 整理MEMS传感器设计产业链海外厂商海外厂商国内厂商国内厂商压力传感器压力传感器& &位液传位液传感器感器fabless设计：consensic、TDKIDM:博世、英飞凌、霍尼韦尔、恩智浦、ST、飞思卡尔、西门子、精量电子等纳芯微纳芯微、敏芯微、智芯传感、明皜传感、华景传感、龙微科技、飞恩微电子、感芯微系统、双桥传感、芯敏微系统、 敏源传感IDM：西人马温湿度传感器温湿度传感器IDM：TI、ST、MAXIM，Sensirion、ADI、霍尼韦尔、博西铁、西门子纳芯、晶华微、敏源传感、兴工微、中科银河芯中科银河芯、龙微科技、青鸟

159、元芯、烨映微、华工高理、微纳传感、 敏源传感IDM：奥松电子、西人马奥松电子、西人马解码器（非解码器（非MEMSMEMS）HEIDENHAIN GmbH（海德汉）、RENISHAW、SICK、AVAGO、多摩川、尼康、KOYO、Sankyo、Nidec、博通、POSITAL FRABA （德国）、Sensata Technologies（美国）、Dynapar Corporation（美国）和堡盟集团（瑞士）苏州安必轩微电子（光电）、禹衡光学、LAMOTION、Reagle（锐鹰）、精浦机电接近传感器接近传感器万宝泽/MARLBOZE、Banner邦纳、横河、taly、伊莱科/ELECALL、

160、奥托尼克斯/AUTONICS、Rockwell罗克韦尔、ST意法半导体、高可达上海芯敏微、深浦、博亿精科光电传感器光电传感器Sick、倍加福、劳易测、易福门、欧姆龙、松下、Avago等芯福科技、宇称电子等超声波传感器超声波传感器巴鲁夫倍加福、SICK 、 巴鲁夫TDK、英飞凌、霍尼韦尔、ABB智驰华芯智驰华芯流量传感器流量传感器西门子、GE、ABB、博西铁、横河机电、瑞萨电子、欧姆龙、Siargo奥松电子、芯感智、青岛芯笙微纳电子加速度传感器加速度传感器博世、恩智浦、ST、TI、松下、应美盛、楼氏电子、Kionnix、ADI、Colibrys美新半导体、水木智芯深迪半导体、水木智芯、明皜传感、

161、格纳微、微元时代、矽睿科技、明皜传感、华景传感、微元时代、矽睿科技美美、日日、德企主导传感器市场德企主导传感器市场，国内企业竞争力弱：国内企业竞争力弱：全球传感器市场的主要厂商有GE传感器、爱默生、西门子、博世、意法半导体、霍尼韦尔、ABB、日本横河、欧姆龙、施耐德电气、E+H等，中国传感器市场中70%左右的份额被这些外资企业占据。国内MEMS传感器行业的国产替代尚处于成长初期，MEMS国产企业正在加快追赶行业巨头。美国以军促民，在MEMS技术综合实力方面具有领先优势；日本则在汽车电子用MEMS、机器人用MEMS等方向能力突出；欧盟在汽车电子用MEMS、消费电子用MEMS占有重要的市场份额。

162、整理11208工业交换机投资机会拆解工业数据协议的网络技术互通演进工业互联网网络连接技术从主要功能来看可以分为网络互联与数据互通两大类。网络互联主要实现智能设备的联接功能，而数据互通主要实现设备间数据流转功能不同范围不同层级的网络业务各异，对网络性能的需求也各不相同。当期工业网络中有数十种协议，包括工业现场总线及工业以太网协议。传统工业数据协议通常为私有协议，应用于工厂级和车间级数据互通，难以与其他层级网络数据通信协议互通。工工厂厂外外网网工工厂厂内内网网工工厂厂级级车车间间级级现现场场级级现场总现场总线和传线和传统工业统工业以太网以太网工工业业P PO ON N广广域域网网技技术术工工业业无

163、无线线传传统统工工业业数数据据协协议议互互联联网网数数据据协协议议OPCUAOPCUANCNC- -LinkLinkDDSDDS4G/NB4G/NB- -IoTIoT5G5GWiWi- -FiFiIPv4/IPv6IPv4/IPv6DIPDIPTSNTSN网络互联网络互联数据互通数据互通图图115115：工业互联网网络连接技术体系：工业互联网网络连接技术体系资料来源：华西证券研究所整理工业以太网替代现场总线是未来工业网络的趋势以太网技术标准开放性好，应用广泛，使用透明、统一的通讯协议，能够实现管理层、控制层和现场设备层的无缝连接，长期看以太网将成为工业控制领域未来统一的通信标准。作为新兴产业，

164、全球工业以太网行业目前正处于产业发展的导入期，我们判断其增长速度远高于现场总线的增长速度。图图116116：工业以太网网络设备连接示意图：工业以太网网络设备连接示意图图图117117：工业以太网取代现场总线是工业网络趋势：工业以太网取代现场总线是工业网络趋势 工业以太网市场规模庞大，增长迅速86.2110.5139.3180.5228.0281.5338.9395.70.050.0100.0150.0200.0250.0300.0350.0400.0450.02019年2020年2021年E2022年E2023年E2024年E2025年E2026年E图图119119：工业以太网市场规模（亿元）

165、：工业以太网市场规模（亿元）59%35%6%20%-5%30%-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%35%0%10%20%30%40%50%60%70%工网以太网Fieldbus无线市场图图120120：不同类型工业网络市占率：不同类型工业网络市占率% %市占率%年增长率%15%14%7%5%4%14%10%6%5%3%3%8%4%1%1%图图118: 118: 不同工业网络技术市占率不同工业网络技术市占率% %EtherNet/IPPROFINETEtherCATPOWERLINKModbus其他以太网PROFIBUS DPCC-LinkModbus-RTUCANopenDev

166、iceNet其他FieldbusWLANBluetooth其他无线网络HMS Networks对工业网络市场的年度研究表明，从新安装节点来看，2020年工业以太网的市场份额增加到64%(2019年为59%)，而现场总线的市场份额下降到30%(去年为35%)。主流网络EtherNet/IP和PROFINET以17%的份额并列第一。无线技术的市场份额保持在6%不变。工业以太网作为工业互联网核心组成部分，随着工业互联网空间的快速增长带动国内工业以太网市场规模增长明显。智研咨询预预计到2026年，中国工业以太网市场预期将接近400亿元，年增长率超过20%。资料来源：智研咨询，engineering c

167、hina，华西证券研究所工业以太网交换机是关键，核心芯片成本占比高以工业以太网为架构的工业控制通信系统包含工业以太网交换机、工业集线器、工业传输转换模块和工业连接器、光缆和电缆等。工业以太网交换机是构成工业通信网络的核心设备。工业以太网交换机使用的原材料主要包括：芯片、光器件、电源模块、连接器、线路板、变压器、阻容等，上游主要是电子元器件行业。交换机核心重要部件是芯片，占成本比重约为交换机核心重要部件是芯片，占成本比重约为32%32%。工业以太网设备相比较商业以太网设备，需要在链路层、网络层增加了不同的功能模块，例如增加电磁兼容性设计，解决通信实时性、网络安全性、抗强电磁干扰等技术问题。图图1

168、21: 121: 映翰通终端设备映翰通终端设备BOMBOM成本占比成本占比芯片通信模块连接器壳体PCB其他图图122: 122: 三旺通信工业交换机三旺通信工业交换机BOMBOM成本占比成本占比芯片光器件插接件阻容器件壳体PCB其他 SWITCH交换芯片、MCU 、PHY芯片构成工业以太网核心上游一般工业以太网交换机采用的是基于MCU+交换（ Switch ）+PHY的整套方案，其中最核心的是芯片是以太网交换芯片（Switch），大部分厂商的Switch内置了多种工业以太网协议速率多在10M-10G左右，价格在100元到300元左右。工控领域MCU多以32位为主，从单颗芯片的价值量看，在不缺芯

169、的情况下常态价格在10元-200元左右。PHY芯片一般速率为10M/100M/1000M，常规单价约为10元左右，由于每个终端节点都需要用到PHY芯片，需求量较大。MCUPHYSwitchMCU交换芯片交换芯片PHY芯片芯片PHY芯片芯片转换转换接口接口转换转换接口接口RJ45RJ45MACMAC图图123123： ADIADI网络交换机方案网络交换机方案图图124124：网络交换机系统：网络交换机系统图图125125：网络交换机芯片连接图：网络交换机芯片连接图资料来源：macnica, analog devices, 昆高新芯，华西证券研究所以太网交换机MCU集成 MAC，PHY 采用独立芯

170、片工业以太网的核心芯片功能主要包括：CPU、MAC 和 PHY。其中PHY 整合了模拟的硬件。MAC 是全数字器件。一般而言考虑到芯片面积以及数字和模拟混合的原因，以太网核心芯片通常有三种集成结构：1）CPU 集成 MAC 和 PHY 其结构2）CPU 集成 MAC，PHY 采用独立芯片3） MAC 和 PHY 采用独立芯片大部分情况下处理器将 MAC 集成在了 SOC 内部， 只有极少数将 MAC 和 PHY 集成进 了 CPU。因此第二种情况模拟芯片PHY独立的架构采用的最为广泛。CPU 集成 MAC 和 PHY(1)CPU/MCUCOREDMAMACPHYCPU/MCUCOREDMAMA

171、CPHYCPU集成MAC，PHY独立（2）CPU/MCUCOREDMAMACPHYMAC和PHY独立芯片（3）图图126126：以太网交换机：以太网交换机MCUMCU不同不同SoCSoC方式方式资料来源：Texas Instruments，华西证券研究所整理工控MCU市场空间广阔，行业集中度高，国产化替代亟待解决根据IC Insights数据，工控/医疗占全球MCU下游应用市场的25%。但这样巨大的市场，目前仍被被国外厂商占据大部分市场份额。根据前瞻产业研究院数据，2019年全球MCU被前五大厂商占据超80%；而中国MCU市场份额也被国外厂商分走80%以上。随着中国制造2025的稳步推进，预计

172、至2026年，工控行业市场规模达到2256亿元。由于在工控行业在生产制造的过程中大量需要MCU产品完成加密防护等工作，因此对MCU产品未来的需求量也将持续保持上升，预计至2026年，工业控制MCU市场规模达约35亿元。2020年，国内MCU产品应用领域中，消费电子领域的市场份额占比最大，市场份额达26。其次依次为计算机与网络、汽车电子、IC卡、工业控制等领域。从MCU行业竞争格局观察，全球主要供应商仍以国外厂家为主，行业集中度相对较高，国内厂商在中低端MCU产品具备较强竞争力。全球MCU厂商包括瑞萨电子（日本）、恩智浦（荷兰）、得捷电子（美国）、英飞凌（德国）、微芯科技（美国）、三星电子（韩国

173、）、意法半导体（意法）、赛普拉斯（美国）。国内市场也多由国外品牌占据，包含瑞萨电子占据市场份额17.2，飞思卡尔占比14.4，意法半导体占比82729302021年2022年E2023年E2024年E2025年E2026年E图图127: 2021127: 2021年年- -20262026年中国工业控制年中国工业控制MCUMCU产品市场产品市场规模预测（单位：亿元）规模预测（单位：亿元）图图128: 2020128: 2020年中国年中国MCUMCU产品应用领域（单产品应用领域（单位：位：% %）消费电子计算机网络汽车电子IC卡工业控制其他图图129

174、: 2019129: 2019年中国年中国MCUMCU厂商市场份额占比（单位：厂商市场份额占比（单位：% %）STNXPMicrochipRenesasInfineonTICypressSilicon Labs（芯科）资料来源：前瞻产业研究院，OFweek产业研究院，IC Insights，华西证券研究所工业以太网交换芯片市场规模不大，寡头垄断从应用场景看，2020 年中国商用以太网交换芯片市场方面，数据中心用、企业网用、运营商用和工业用以太网交换芯片市场规模占比分别为 58.5%、27.3%、12.7%和 1.6%；预计至 2025 年，中国商用以太网交换芯片市场方面，数据中心用、企业网用、

175、 运营商用和工业用以太网交换芯片市场规模占比将分别达到70.2%、20.7%、7.8%和1.3%， 商用数据中心用以太网交换芯片市场规模 2020-2025 年年均复合增长率将达到 18.0%， 数据中心将成为未来中国商用以太网交换芯片市场增长的主要推动力。从应用场景看，我国商用以太网交换芯片主要应用于数据中心、企业、运营商和工业领域，其市场份额分别占以太网交换芯片行业总额的58.5%、27.3%、12.7%和1.6%，其中数据中心是行业市场增长的主要推动力。具体从以太网交换芯片应用场景发展现状来看：目前以太网交换机芯片第一梯队的厂家依次是：Broadcom、Marvell、Fulcum（10

176、G以上交换机芯片），其他还有：富士通（10G以交换机芯 片）、Realtek、英飞凌（收购的Admtek）、Micrel、九阳、DAVICOM 、VIA、Vitesse、Centec、Ethernity、QLogic、Xelerated（排名不分先后）。61.70%20%16.10%1.60%0.60%图图131: 2020131: 2020年中国商用以太网交换机芯片市年中国商用以太网交换机芯片市场竞争格局场竞争格局博通美满瑞昱盛科其他10.310.811.411.812.212.61313.402040608001802018年2019年2020年2021年E2022年

177、E2023年E2024年E2025年E图图130: 130: 中国以太网交换机芯片市场规模（单位：亿）中国以太网交换机芯片市场规模（单位：亿）企业网用运营商用数据中心用工业用 工业以太网PHY芯片市场广阔，国内厂商任重道远市场研究未来（MRFR）称，预计到2026年，全球以太网Phy芯片市场的价值将达到142.171亿美元，达到10.3%的复合年均增长率。按行业应用，到 2026 年，汽车行业 12.7% 的复合年均增长率，接近 20.7 亿美元。工业自动化复合年均增长率可能达到11.9%，达到24.461亿美元。按端口数量分列，单个端口的复合年均增长率为8.8%，双端口的复合年均增长率为8.

178、1%。PHY 芯片技术门槛非常高，芯片设计时需要数模混合，既包含了高速 ADC/DAC、 高精度 PLL 等模拟设计，也需要滤波算法和信号恢复的DSP设计能力，目前全球仅NXP、博通、Marvell、瑞昱、Microchip、TI六家供应商能够实现量产。88.2142.002021年2026年E图图132132：全球以太网：全球以太网PHYPHY芯片市场规芯片市场规模模( (单位：亿美元单位：亿美元) )主要市场参与方主要市场参与方Barefoot NetworksBroadcomDavicom SemiconductorIntelMicrosemi

179、TIRenesasMarvellCiscoMicrochipFujitsuCirrus LogicInfineon图图133: 133: 不同类型端口占比情况不同类型端口占比情况表表1717：工业以太网：工业以太网PHYPHY芯片主要参与方芯片主要参与方资料来源：MMR，market research future，华西证券研究所整理TSN技术优势突出时间敏感网络（TSN）包含控制管理单元（CNC、CUC），传输单元（网关、交换机），应用单元（工业端设备、基站等）三种功能单元。其作用就是将传统工业领域分层独立的网络架构实现互联互通。其技术应用具有以下优势：（1）微秒级确定性服务：TSN可达到1

180、0us级周期传输，性能优于主流工业以太网，面向音视频、工业、汽车等多领域，将实时性延伸至更高层次；（2）灵活的可拓展性和更好的优化拓扑结构：TSN优于目前工业以太网的拓展性，对传输速率定义灵活（100Mbps-5Gbps），能够更好的优化拓扑结构，可以针对各个不同区段选择与之相适应的数据速率，无论是1Gbps、100Mbps还是10Mbps，都使用统一的第二层网络；（3）全业务高质量承载，降低整体网络复杂度：通过其调度机制能够实现周期性数据和非周期性数据在同一网络中传输，进一步简化整体通信网络复杂性，为包括视频数据、海量运维数据、远程控制信号等多种业务类型数据提供混合差异化混合承载；（4）智慧

181、运维，提高经济性：帮助实现IT和OT融合，统一的网络减少开发部署成本，降低控制器等产品网络配置所需的工程时间。可基于SDN架构实现软硬件解耦，其新定义或改进的控制面相关协议将极大增加二层网络的配置与管理能力，为整体网络灵活性配置提供支撑。 图图134: 134: 时间敏感网络在工业互联网网络中位置示意时间敏感网络在工业互联网网络中位置示意图图135: 135: 时间敏感网络在不同场景下的应用示意时间敏感网络在不同场景下的应用示意TSN时间敏感网络是工业互联网阶段打破封闭生态的重要技术在工业厂商、设备制造商与集成商共同推动下，伴随工业互联网趋势不断深化，时间敏感网络技术应用在工业领域内已形成广泛

182、共识。在工业厂商、设备制造商与集成商共同推动下，伴随工业互联网趋势不断深化，时间敏感网络技术应用在工业领域内已形成广泛共识。目前，时间敏感网络技术已经成为包括芯片厂商、通信设备厂商、自动化厂商、相关行业组织以及各类研究机构在内的产业链各个组成环节关注的热点。行业组织行业组织均已开展现有工业网络与时间敏感网络融合部署的研究、测试与推广工作。自动化厂商自动化厂商方面，在2016年起TSN应用功能逐步完善后，包括ABB、贝加莱、Bosch Rexroth、GE、NI等多家自动化厂商宣布对OPC-UA与TSN支持，截至2019年，均有TSN技术相关成果展示。通信设备厂商通信设备厂商华为、思科、MOXA

183、、新华三等均在2018-2019年陆续研发和展出TSN测试床。芯片厂商芯片厂商也不断推出支持时间敏感网络的通信芯片，主要用于交换机、车载网关和车载ECU等，同时还有海量TSN网桥转换模块、多协议千兆位TSN网络处理器等方向。时间敏感网络技术是工业互联网阶段打破封闭生态的重要技术基础时间敏感网络技术是工业互联网阶段打破封闭生态的重要技术基础。时间敏感网络技术作为下一代工业网络演进方向，用以太网物理接口承载工业内有线连接，介于通用标准构建工业以太网数据链路层传输，为实现传统的OT与IT的融合提供技术基础。协议名称协议名称运作组织运作组织代表厂家代表厂家EtherNet/IPEtherNet/IPO

184、DVA罗克韦尔自动化（美国）PROFINETPROFINETPROFIBUS国际组织西门子ModbusModbus- -TCPTCPModbus-IDA施耐德Ethernet POWERLINKEthernet POWERLINKEthernet POWERLINK标准组织ABBEtherCATEtherCATEtherCAT协会德国倍福CCCC- -LINKLINKCC-LINK协会日本三菱表表1818：目前主流的以太协议：目前主流的以太协议 整理工业以太网&TSN网络产业链产品类型产品类型地域地域公司名称公司名称产品情况产品情况备注备注以太网交换芯以太网交换芯片片海外厂商（非大陆）Broa

185、dcom、Marvell、Realtek、英飞凌、Fulcum等国内厂商国内厂商盛科通信公司目前产品主要定位中高端产品线，产品覆盖 100Gbps2.4Tbps 交换容量及100M400G 的端口速率工业工业MCUMCU海外厂商（非大陆）海外厂商（非大陆）ST、瑞萨、恩智浦、英飞凌、微芯科技、TI等国内厂商国内厂商航顺电子已量产数/模混合130nm至40nm七种工艺平台、ARM 及RISC-V内核等二十九大家族300余款工业/商业/车规级、通用/专用/定制化32位MCU万高科技AMR架构，应用于工控设备网关、集中器、工业人机接口极海半导体ARM架构，已经应用到变频器、电机驱动器、伺服器、逆变器

186、、BMS管理等工控行业。峰岹科技专注于高性能BLDC电机驱动控制芯片的设计芯旺微基于KF32F3xx的BLDC电机Foc方案应用、基于KF8F4142的舵机控制方案旋智科技已经成功量产三代电机控制芯片，并大批量应用于消费类，白色家电和工业控制等领域。小华半导体（CEC旗下）专注于核心智能控制芯片的设计，应用于通用控制、电机控制、汽车电子等领域灵动微电子以太网以太网PHYPHY海外厂商（非大陆）海外厂商（非大陆）NXP、博通、Marvell、瑞昱、Microchip、TI国内厂商国内厂商上海景略JL11x1/JL2xx1单口以太网PHY产品鑫瑞技术XR18201/XR82111单端口昆高新芯以太

187、网PHY、网关、TSN交换芯片楠菲微电子千兆PHY芯片SF1004/1008有交换芯片能力裕太车通YT851x系列睿普康千兆RPC8211E/F& 百兆RPC8201F两款芯片有交换芯片能力物芯科技已实现6款工业以太网交换芯片、PHY芯片和车规级TSN交换芯片的流片应用有交换芯片能力盛科网络Mars系列目前包括CTC21101、CTC21108及CTC21104三款千兆芯片工业以太网交工业以太网交换机换机海外厂商（非大陆）海外厂商（非大陆）赫斯曼、罗杰康、HMS、摩莎、研华、思科海外厂商海外厂商东土科技、三旺通信、映翰通 整理12509算力芯片投资机会拆解边缘计算在工业互联网渗透，制造业突破数

188、字化和网络化局限机器人机器人数控机床数控机床工业机器视觉工业机器视觉AGVAGV摄像头摄像头边缘网关边缘网关+ +边缘控制器边缘控制器+ +边缘云边缘云.工业传感器工业传感器数据分析数据分析过程优化过程优化智能感知智能感知智能计算智能计算实时控制实时控制现场总线现场总线& &工业工业以太网以太网数据流&控制流现场层现场层边缘层边缘层全局调度全局调度智能决策智能决策服务器服务器云计算层云计算层以太网以太网数据流随着新一代信息技术的进步和相关政策的支持，我国制造业正积极地向数字化、智能化、网络化方向转型，然而制约制造业转型的瓶颈仍有很多，例如，工业现场存在众多“信息孤岛”；现有数据资源的可利用率不

189、高，降低了数字化的实用价值；工业现场网络协议多样异构，设备互联互通困难等，这些因素都为制造业转型发展造成了巨大阻碍。工业互联网+边缘计算通过在靠近工业现场执行侧的网络边缘构建融合网络、计算、存储、应用等核心能力为一体的一种分布式开放体系，提供智能边缘服务并与云端协同工作，可以满足制造业在快速系统联接、智能数据处理、实时业务分析、安全运营管理等方面的关键需求，帮助离散制造业突破数字化和网络化的局限，实现行业升级转型。图图136136： 边缘计算应用网络架构边缘计算应用网络架构 整理边缘计算+AI+工业互联网典型业务流程MESMES系统系统消息总线消息总线工业线上服务系统工业线上服务系统系统集成系

190、统集成/ /业务规则业务规则/ /调度调度/ /分析分析/ /任务任务/ /服服务务AIAI推理系统推理系统算法算法/ /数据模型数据模型/ /服务实例服务实例/ /引擎引擎生产生产用用NASNAS存储存储实例描述实例描述文件文件训练训练数据数据存储存储智能标注系统智能标注系统AIAI训练系统训练系统新建模型新建模型/ /模型更迭升级模型更迭升级/ /测试测试/ /行业算法行业算法/ /核心核心算法算法GPU集群边缘AI算力检测消息检测消息解析消息解析消息HttpHttp检测请求检测请求返回生产数据返回生产数据读取生产数据读取生产数据推理结推理结果返回果返回执行结执行结果输出果输出添加训练册数

191、数据添加训练册数数据半自动标准半自动标准& &人工审查人工审查迭代训练模型评估迭代训练模型评估部署模型部署模型现有系统现有系统当前系统流程当前系统流程模型提升流程模型提升流程AIAI算力单元算力单元 整理边缘计算产业进入高速发展期，产业生态逐渐形成，上下游合作增强上游上游中游中游下游下游CPUCPUGPUGPU存储芯片存储芯片通信芯片通信芯片嵌入式计算嵌入式计算边缘计算软件边缘计算软件边缘计算平台边缘计算平台AIAI算法算法边缘计算服务平台边缘计算服务平台边缘计算服务器边缘计算服务器5G5G运营商运营商MECMEC服务服务边缘网关边缘网关工业互联网工业互联网物联网物联网智能制造智能制造车联网设

192、备车联网设备边缘计算产业进入高速发展期，产业生态逐渐形成，上下游合作增强。上游主要包括软硬件基础设施，设计芯片到服务器供应商及边缘软件架构。中游主要是提供边缘服务，主要有三类企业：边缘计算服务平台、运营商MEC以及云计算服务下沉企业下游边缘计算应用为主，随着5G在产业的应用需求增加，工业互联网在工业各个垂直行业的解决方案将继承边缘计算来解决特殊场景需求。图图137137：边缘计算产业链构成：边缘计算产业链构成资料来源：华西证券研究所整理工业互联网市场空间大，行业进入高速增长期工业互联网为边缘计算提供新的市场空间：工业互联网为边缘计算提供新的市场空间：工业互联网是下阶段工业变革的重要方向，为边缘

193、计算提供了更多的应用场景和市场空间。根据IoT Analytics数据，预计2023年全球工业互联网市场规模达到3100亿美元，复合增长率CAGR37%。信通院数据预估2020年中国工业互联网核心产业经济规模达到6500亿元，融合代工经济影响达2.5万亿元，年复合增长率达70%。全球边缘计算数据负载规模每年将成倍扩大，预计到2028年达到61848/MW，特别是工业互联网是增长最快的领域，随着工业大数据在边缘侧处理的需求增加，到2028年达到2312兆瓦。工业边缘网关工业边缘网关用于工业设备联网，工业协议解析等轻量级计算服务工业边缘服务器工业边缘服务器用于工业实时图像、视频等本地信息、数据分析

194、基站侧基站侧MECMEC用于低时延、高带宽需求的工业APP运行服务图图138138：全球工业互联网领域边缘计算负载规模发展趋势：全球工业互联网领域边缘计算负载规模发展趋势图图139139： 边缘计算主要硬件设备边缘计算主要硬件设备 边缘计算在全球制造业细分领域逐步落地22.10%18.90%8.80%37.20%13.00%图图141: 2019141: 2019年全球制造业边缘计算基础设施资本支出占比年全球制造业边缘计算基础设施资本支出占比仓储物流远程操作安全实施资产跟踪其他18.40%18.10%4.50%18.10%2.80%27.20%11%图图142: 2025142: 2025年全

195、球制造业边缘计算基础设施资本支出占年全球制造业边缘计算基础设施资本支出占比比仓储物流远程操作安全实施资产跟踪诊断维修操作自动化其他边缘计算将应用于工业互联网各个功能细分领域，其呈现出越来越丰富的趋势；边缘计算将应用于工业互联网各个功能细分领域，其呈现出越来越丰富的趋势；根据Gartner数据显示，2021年底有超过50%的大型企业部署至少一个边缘计算应用，到2023年底，50%以上的大型企业将至少部署6个用于物联网或沉浸式体验的边缘计算应用。随着对边缘计算基础设施投资规模不断扩大（3.5亿到35.5亿美元），边缘计算应用种类不断增加，其中应用在工业自动化操作将占很大一部分。根据IDC的预测，到

196、2024年，制造业、政府、零售、电信、医疗五大行业在边缘智能应用上的支出将达到159亿美元，占整体边缘智能市场支出的49%。在上述这些重点领域，敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护已经成为核心需求，边缘智能将是实现行业数字化转型的关键。随着边缘智能技术和解决方案的不断完善，在汽车、消费电子、服装、钢铁、化工等信息化基础良好的行业，AI场景化应用也将逐步落地。图图140140：边缘计算主要应用市场：边缘计算主要应用市场资料来源：IDC，Tolaga，State of the Edge，TrendBank，华西证券研究所边缘计算多元化加速方案建立在GPU、CPU、FPGA、ASI

197、C等硬件基础上常见的AI加速芯片包括GPU、FPGA、ASIC三类：1）GPU用于大量重复计算，采用并行计算架构，配备GPU的服务器可取代数百台通用CPU服务器来处理HPC和AI业务。2）FPGA是一种半定制芯片，灵活性强集成度高，但运算量小，量产成本高，适用于算法更新频繁或市场规模小的专用领域。3）ASIC专用性强，市场需求量大的专用领域，但开发周期较长且难度极高。AIAI训练：训练：需要大量数据运算，GPU预计占64%左右市场份额（ NVIDIA一家独大），FPGA和ASIC分别为22%和14%。AIAI推理推理：无需大量数据运算，但是对单位功耗算力，时延，成本等等指标要求较高。FPGA/

198、ASIC的表现可能更突出，GPU将占据42%左右市场，FPGA和ASIC分别为34%和24%。云端推理芯片则是百家争鸣，各有千秋。终端推理：终端推理：在面向智能手机、智能摄像头、机器人/无人机、自动驾驶、VR、智能家居设备、各种IoT设备等设备的终端推理AI芯片方面，目前多采用ASIC，还未形成一家独大的态势。终端的数量庞大，而且需求差异较大。面向各个细分市场，研究应用场景，以应用带动芯片研发及销售。芯片种类芯片种类 芯片架构芯片架构擅长领域擅长领域优点优点缺点缺点GPU晶体管大部分构建计算单元、运算复杂度低，适用大规模并行计算图像处理、“粗颗粒度并行”计算并行运算能力强价格贵、功耗散热高FP

199、GA可逻辑编程、计算效率高、更接近底层IO，通过冗余晶体管和连线实现逻辑可编程算法更新频繁或市场规模小的专用领域计算效率比CPU和GPU更高编程门槛高、峰值性能不如ASICASIC晶体管根据定制算法，不会有冗余，功耗低、计算性能高、计算效率高市场需求大的专用领域体积小、功耗低、计算性能高、计算效率高、芯片出货量越大成本低算法固定开发周期长，上市速度慢，一次性成本高、风险大应用场景应用场景芯片需求芯片需求典型计算算力典型计算算力 典型功耗典型功耗终端低功耗、推理认为为主，成本敏感8TOPS30TOPS50w边缘端介于终端和云之间，推理为主5TOPS30TOPS415w表表1919：GPU&FPG

200、A&ASICGPU&FPGA&ASIC对比对比表表2020：不同场景：不同场景AIAI能力不同能力不同 边缘计算芯片厂商梳理：边缘AI芯片厂商厂商型号型号架构架构算力算力应用领域应用领域备注备注边缘AI芯片NVIDIAJetson AGX Xavier模组最高算力32 TOPSIntelXeon D-1700和Xeon D-2700NXPi.MX 8M Plus应用处理器2.3TOPS瑞芯微RK3588 AIoT芯片8核Arm架构6Ttps 高端平板、PC、智慧大屏、智能座舱、边缘计算、IPC、NVR全志科技V853ARM Cortex -A7主核、RISC-V 协处理核与AI NPU1 TO

201、PS 智能行车记录和驾驶行为检测类产品清微智能TX510RISC32内核2Tops新零售场景、智能安防、智能家居、智能穿戴设备酷芯微AR9341ARM4核A53 CPU、XM6 DSP8-10TOPSAI视觉：高端智能IPC、车载辅助驾驶、边缘计算盒子、智能机器人亿智电子SV823ARMDual-Core CPU1.5 TOPS智能网络摄像头、智能人脸门禁对讲、智能USB摄像头时识科技类脑计算及类脑芯片设计九天睿芯ADA200 12Tops工业领域 、安防领域、机器人、自动驾驶领域：视觉辅助感存算一体芯片架构杭州国芯知存科技WTM210150Gops可穿戴设备中的智能语音和智能健康服务存算一体

202、SoC芯片爱芯元智AX620A4核Cortex A714.4TOPsINT4 或3.6TOPsINT8 鲲云科技CAISA3.010.9TOPS边缘端AI推理灵汐科技KA200单芯片集成25万神经元和2500万突触视频监控；高速动态的工业互联网市场；多模态复杂环境的智能机器人应用闪易半导体第二代产品：图像识别及安防领域。晶视智能CV1838双核 RISC CPU2.0 TOPS 算力INT8边缘智能监控IP摄像机、本地端人脸辨识考勤机、智能家居等多深思创芯Abacus Vi SS2801主频400MHz，算力为200GOPs机器视觉领域眼擎科技成像芯片高性能成像IP成像引擎一体化模组熠知电子T

203、F161104核ARMv812.8TOPS公共安全、交通物流、电力能源等探境科技Imagist861自研SFA架构20T100TOPS 整理边缘计算芯片厂商梳理：云端训练&推理厂商厂商型号型号架构架构算力算力应用领域应用领域备注备注云端AI训练&推理NVIDIA80GB A100 624 TOPSINT8AI训练和AI推理IntelHabana Gaudi 2和GrecoAI训练和AI推理寒武纪三代云端AI芯片思元370最大算力高达256TOPS(INT8)集AI训练和推理一体壁仞科技BR100摩尔线程沐曦MetaX天数智芯GPGPU云端训练芯片地平线Journey 5高达128TOPS高级别

204、自动驾驶及智能座舱应用昆仑芯科技昆仑芯2256 TOPSINT8推理、也能做训练阿里平头哥含光800820 TOPS数据中心、边缘服务器等场景燧原科技“邃思”2.5云端AI推理芯片瀚博半导体SV100单芯片INT8峰值算力200TOPSAI推理芯片天数智芯单芯算力可达每秒147TFP16GPGPU云端训练芯片黑芝麻智能华山二号A1000 Pro单芯片INT8算力为106 TOPS，INT4算力为196 TOPS自动驾驶和芯擎科技龍鹰一号8 TOPS INT智能座舱芯片 整理边缘计算产业链梳理产业链产业链产品类型产品类型相关公司相关公司特征特征上游上游算力芯片CPU英特尔、AMD、华为海思、海光

205、、中科龙芯、飞腾等GPU英伟达、AMD、壁仞科技、景嘉微、芯源微、芯动科技等AI芯片Imagination、燧原科技、华为海思、Movidius、英伟达、安霸、地平线、海康威视、瑞芯微、富瀚微、云天励飞、深鉴科技、依图科技、中星微、西井科技、北京君正、熠知电子、眼擎科技、深思创新、黑芝麻、鲲云科鲲云科技、技、智芯科加速（DPU）英伟达、英特尔、沐创科技、中科驭数、云豹智能、大禹智芯、云脉芯联、星云智联、边缘智芯通信通信&交换芯片高通、三星、MTK、海思、展锐、盛科、中兴微、翱捷科技等通信模组移远通信、SierraWirelss、Telit、广和通、有方科技等存储SSD英特尔、三星、忆恒创源、得

206、瑞、得一微、华澜微等软件嵌入式计算华研、西门子、控创、康泰克、倍福、贝加莱等软件平台AWS、Azure、IBM、阿里云、腾讯云、华为云等中游中游电信运营商网络服务中国移动、中国电信、中国联通和基础设施网络融合提供计算服务通信设备商边缘服务器、网关华为、中兴、烽火、新华三、思科、瑞驰科技、瑞驰科技等等通信设备和边缘计算融合，技术输出为主CDN企业CDN节点网宿科技、金山云、白山云、阿卡迈等结合CDN节点资源和技术云计算企业云计算服务边缘延伸阿里云、腾讯云、华为云、AWS、谷歌等云计算+边缘计算一体化服务IT企业边缘服务器、网关新华三、浪潮、HPE、中科曙光、戴尔等产业结合度高，行业定制化产品服务

207、 整理105G模组投资机会拆解5G模组：将成为蜂窝物联网的主流连接，有望加速起量下游不同场景对速率和功耗有不同要求，需要不同制式的模组，逐渐形成以下游不同场景对速率和功耗有不同要求，需要不同制式的模组，逐渐形成以NBNB- -IoT+4G+5GIoT+4G+5G的共存格局。的共存格局。物联网整体连接发展趋势目前呈现两个主要方向，一是以4G Cat 4+、5G模组为主的高速率，高性能应用，对数据的传输速度，传输量有较高要求，主要场景包括车联网、远程医疗等。另一发展分支以低速率，低功耗，大连接为特点，对数据的传输速度要求不高，但对终端连接数量，连接稳定性及成本较为敏感，典型场景包括智慧城市，智能抄

208、表，智慧农业等，主要以NB-IoT、LPWAN和4G Cat 1模组为主。当前当前PCPC、工业、路由器、工业、路由器/CPE/CPE和智能表计是蜂窝物联网增长最快的领域。路由器和智能表计是蜂窝物联网增长最快的领域。路由器/CPE/CPE、PCPC和工业是和工业是5G5G技术的首要应用，技术的首要应用，借此，5G技术成为蜂窝物联网模组增长最快的技术（2021Q4同比增长324%），其次是4G Cat 1（2021Q4同比增长105%）。CounterpointCounterpoint预计预计5G5G模组将成为未来十年增速起量最快的蜂窝模组，到模组将成为未来十年增速起量最快的蜂窝模组，到2030

209、2030年将达到年将达到2525亿台，亿台，20222022- -2030 CAGR 60%2030 CAGR 60%。根据Counterpoint Research预测，2021年Q1，5G模组贡献了蜂窝物联网模组市场近1/4的收入。预计到2030年，全球蜂窝物联网模组出货量将超过12亿，复合年增长率为12%。出货量的增长将主要由5G，NB-IoT和4G Cat 1 bis技术推动。5G将是2022-2030年期间增长最快（60%）的技术，达到25亿台，其次是4G Cat 1 bis。我们认为，我们认为，5G5G在工业在工业4.04.0（如机器人、自动化和数字孪生）、路由器（如机器人、自动化

210、和数字孪生）、路由器/ CPE/ CPE（如（如FWAFWA和专用网络）和和专用网络）和汽车（如互连和自动驾驶）等领域将得到广泛应用，而汽车（如互连和自动驾驶）等领域将得到广泛应用，而5G 5G RedCapRedCap的推出有望在的推出有望在POSPOS、资产跟踪、远程信息处理和可穿戴领域与、资产跟踪、远程信息处理和可穿戴领域与5G Cat 1 5G Cat 1 bisbis一起得到应用。一起得到应用。 图图143: 143: 蜂窝物联网模组针对不同速率的应用场景与网络蜂窝物联网模组针对不同速率的应用场景与网络连接方式高速中速低速车联网V2X工业5G车联网共享经济智慧零售智能表计智慧城市智慧

211、农业5G eMTC4G Cat4+LPWANNB-IoT4G Cat 1RFID图图144: 144: 不同型号模组出货量预测不同型号模组出货量预测20182018- -2030F2030F5G模组：增长主要动力来自于行业应用落地，细分定制化需求将增多应用行业应用行业应用场景应用场景5G5G指标要求指标要求模组要求模组要求市场空间市场空间工业制造工业制造工业AR工业云化AGV机器视觉远程控制高清视频监控上行速率：20/50/100Mbps时延：20/30ms高精度定位/高精度授时/5G LAN/切片2024年中国工业互联网行业市场规模将达到12500亿元安防行业安防行业公共车辆监控重点区域无人

212、巡检社区安保道路安全监控街面巡防移动执法上行速率：15/32/40Mbps小体积/切片20023年户外移动监控类摄像头将达到1120万台能源电力能源电力移动巡检业务用电信息采集精准负荷控制配网差动保护上行速率：2Mbps或3/20Mbps时延：15/50/100ms可用性：99.9%-99.999%高精度授时/切片2022年中国智能电网市场将达到71704亿元医疗健康医疗健康智慧急救远程会诊上行速率：40/50Mbps下行速率：300Mbps时延：50ms切片2023年智慧医疗行业投资将扩大至1628亿元交通行业交通行业自动驾驶远程驾驶车路协同上行速率：50/100Mbps定位/高精度授时/切

213、片约2000万台仓储物流仓储物流智能拣选多车协同搬运融合定位云化AGV上行速率：100Mbps时延：50ms融合定位精度：30cm授时精度：10us5G定位精度：1m高精度定位/高精度授时/5G LAN2021年中国智能物流市场规模将达到6477亿元采矿行业采矿行业井下高清都视频监控设备数据采集远程操纵无人驾驶上行速率：40/100Mbps时延：20/50ms可用性：99.999%总容量需求：300Mbps5G LAN/切片港口行业港口行业港机远程智能理货无人机巡检集卡5G远程接管上行速率：156/100Mbps时延：20ms5G LAN、切片共计约116500终端文化教育文化教育5G+VR教

214、育5G+VR文旅下行速率：100Mbps切片2023年中国VR市场规模将达到1022亿元新媒体新媒体网络直播上行速率：100Mbps切片约20万台 5G模组：全球蜂窝模组厂商一超多强，行业份额“东升西落”全球蜂窝模组厂商一超多强，行业份额：“东升西落“：全球蜂窝模组厂商一超多强，行业份额：“东升西落“：当前全球蜂窝物联网模组市场已形成一超多强格局。根据Counterpoint 2021Q4报告，就收入而言，移远通信、美格智能、日海智能和广和通是中国头部蜂窝物联网模组品牌，对于世界其他地区而言，移远通信、Telit和Thales是前三大蜂窝物联网模组品牌。根据报告，移远通信、Telit和美格智能

215、在全球蜂窝物联网模组市场中占据了前三的位置，三者共占2021Q4总收入的40%。2021年，全球蜂窝物联网模组出货量和收入分别同比增长59%和57%，其中移远通信在蜂窝模组收入在Q4同比增长超过100%。众多厂商纷纷发布众多厂商纷纷发布5G5G模组产品，当前市场的主要国内的模组产品，当前市场的主要国内的5G5G模组厂商包括移远通信、美格智能、日海智能、广和通（模组厂商包括移远通信、美格智能、日海智能、广和通（20212021年收购锐凌无年收购锐凌无线）、啟碁科技、芯讯通、鼎桥、四川爱联、中兴、联通物联网和中移物联等。线）、啟碁科技、芯讯通、鼎桥、四川爱联、中兴、联通物联网和中移物联等。资料来源

216、：IDC，EET China，Counterpoint，华西证券研究所整理图图145145：2021Q42021Q4全球蜂窝物联网模组供应商各主要地区出货份全球蜂窝物联网模组供应商各主要地区出货份额排名额排名图图146: 2021146: 2021全球蜂窝物联网模组各供应商收入份额全球蜂窝物联网模组各供应商收入份额(%)(%)26.30%27.50%28.50%27.10%0%20%40%60%80%100%2021Q12021Q22021Q32021Q4移远通信日海泰雷兹广和通U-bloxSierraTelit其他锐凌美格智能中国移动LG5G模组：碎片化市场态势下，模组厂商逐渐趋向软件及生态

217、竞争长尾市场背景下，竞争从硬件到软件甚至生态竞争：长尾市场背景下，竞争从硬件到软件甚至生态竞争：物联网市场硬件竞争主要在于打造爆款做头部，比如从共享单车、到智能抄表、POS、笔电、车载、5G工业应用等产品,一个单品就有百万级或者千万级的量足以让企业发展得很好，但是目前从行业发展阶段看头部市场爆款应用已经处于竞争较为激烈的阶段。长尾市场将会成为物联网2.0阶段，竞争从硬件竞争到软件甚至生态竞争。开源开发者社区，生态布局。开源开发者社区，生态布局。物联网具备天然的带有碎片化的属性,包括应用的碎片化、产业的碎片化、甚至技术的碎片化等等，物联网行业目前处在头部高价值市场应用盈利阶段（例如笔电、车载等）

218、，但是物联网链接数庞大的长尾市场难以规模起量，无法摊销固定的研发成本。物联网模组厂商如果采用可编程模块，根据使用的芯片品牌不同，需要进行不同的编程，同时下游客户越多，服务成本越高。因此所生产模组皆为不可编程模组，开发由下游客户自行完成。传统开发模组不可编程，下游客户必须外采MCU进行开发，开发周期较长，并且由于需要外购MCU，硬件成本也更高。单纯的销售硬件无法高性价比满足长尾市场需求和产品定义的要求，以通信模块和物联网芯片为切入点，为下游不具备二次开发能力或者二次开发能力较弱的长尾客户提供简单化软件工具或者开源生态的厂商将会成为物联网2.0阶段企业发展的关键。 整理厂商厂商软件及生态合作软件及

219、生态合作亮点亮点广和通广和通与涂鸦智能合作，借力涂鸦云管理平台、AI、大数据等生态优势，融合广和通无线通信模组硬件能力涂鸦物联网PaaS/SaaS平台具备低代码/零代码开发能力移远通信移远通信QuecPython嵌入式操作系统，可让客户基于移远模组的二次开发更便捷上海上海合宙合宙Luat语言虚拟机，开源生态，降低用户二次开发门槛自研LuatOS，开源社区，客户开发成本低表表2121：主要模组厂商软件及生态：主要模组厂商软件及生态图图147: 147: 物联网不同市场特征及竞争要素物联网不同市场特征及竞争要素37.2%37.9%0%20%40%60%80%100%2021Q32021Q4高通紫光

220、展锐华为海思联发科Intel翱捷科技其他基带芯片：Cat 1模组起量推动国内芯片厂商快速崛起，国产替代进程加速根据Counterpoint报告，2021 年Q4全球蜂窝物联网芯片出货量同比增长57%。高通、紫光展锐和ASR占据全球蜂窝物联网芯片市场的前三名，占总出货量的近75%。其中，中国地区继续主导蜂窝物联网芯片市场，占出货量的近60%，紫光展锐、高通和ASR在中国市场排名前三。在世界其他地区，高通引领市场，其次是紫光展锐和英特尔。其中，老牌厂商份额下降明显，先发优势逐渐削弱。其中，老牌厂商份额下降明显，先发优势逐渐削弱。高通绝对优势逐渐下降，低速率市场份额被国内厂商抢占，但在汽车、工业等高

221、端领域仍然维持增长趋势。华为海思由于制裁原因，无新增出货，份额下井明显。联发科由2020Q4的第二降至2021第四。与智能手机芯片市场相比，其并未过多关注蜂窝物联网市场。Intel由于出售其基带芯片部门，仅有4G基带芯片出货，比例呈现下降趋势。紫光展锐、翱捷科技出货量快速提升。紫光展锐、翱捷科技出货量快速提升。根据Counterpoint报告，2021Q3、2021Q4紫光展锐出货量份额分别为26.8%、26.1%，跃居全球第二，公司在NB-IoT、4G Cat 1和5G等多领域共同发力，成为2021年出货量增速最快的厂商；翱捷科技受益于国内4G Cat 1市场起量，2021Q4份额达到10.

222、4%，较2021Q3 2.8%环比提升7.6pct，同时公司推出4G Cat 4产品，有望持续保持高速增长。 整理图图148148：全球蜂窝物联网芯片出货量份额：全球蜂窝物联网芯片出货量份额16.0%11.0%11.0%8.0%8.0%48.0%智能表计POS路由器/CPE工业汽车其他图图149: 2021Q4149: 2021Q4全球蜂窝物联网芯片出货量份额（按应用划分）全球蜂窝物联网芯片出货量份额（按应用划分）业务类型业务类型翱捷科翱捷科技技高通高通联发科联发科海思半导海思半导体体紫光展紫光展锐锐蜂窝网络芯片蜂窝网络芯片是是是是是非蜂窝网络芯非蜂窝网络芯片片是是是是是AIAI芯片芯片（IP

223、CIPC芯片等）芯片等）是是是是是芯片定制业务芯片定制业务是是注是未披露未披露IPIP授权服务授权服务是是是未披露未披露表表22: 22: 基带芯片无线通信技术布局基带芯片无线通信技术布局R17标准冻结，引入低复杂度RedCap，长期有望加速5G终端渗透3GPP RAN第96次会议公告5G Release 17（R17版本）标准宣布冻结，标志着5G第二个演进版本（第三个版本）标准正式完成。对对5G5G功能和特性进行裁剪，引入低复杂度功能和特性进行裁剪，引入低复杂度RedCapRedCap：R17版本通过对5G功能和特性进行裁剪，将5G NR普及到更低复杂度的物联网终端，有利于降低5G终端的能耗

224、和价格。低复杂度低复杂度RedCapRedCap带动下游物联网需求提升。带动下游物联网需求提升。我国5G 商用近三年以来，各行各业的 5G 应用规模不断扩大，广泛分布于 2B 类行业应用和 2C 类个人消费领域，其中行业应用主要包括工业互联网、车联网、视频监控、电力、物流、港口、农业、医疗等众多领域。面向2B领域，最明显的痛点需求便是较高的行业模组价格。当前，5G模组价格500-1000元之间。通过终端剪裁降低复杂度，推动5G应用规模化落地。RedCap技术补齐了 5G 中高速大连接能力，使 5G 面向各类物联网应用需求形成了具备低、中、高、超高分档分级能力的完备技术承载体系。面向多样化的 5

225、G 目标场景，3GPP 提出了三类 RedCap 典型应用场景，分别为：工业无线传感器、视频监控、可穿戴设备。尽管如此，RedCap短期仍面临很多挑战，主要系对于成本竞争和4G存量替换难度的挑战。141 图图150: 5G150: 5G物联网技术体系物联网技术体系技术技术类别类别带宽带宽下行峰值速率下行峰值速率上行峰值速率上行峰值速率NB-IoTCat-NB1200KHz62.5kbps25.3kbpsLT-MCAT-M11.4MHz0.8Mbps1MbpsNRNSA100MHz4-10Gbps4-10GbpsRedCap-20MHz2-150Mbps2-50Mbps表表23: 23: 各技术

226、能力指标对比各技术能力指标对比射频芯片：海外大厂垄断，国内厂商突围射频前端市场美国、日本等国家起步较早，在市场占据主导地位。射频前端市场美国、日本等国家起步较早，在市场占据主导地位。根据Yole Developpement报告，全球射频前端（RFFE）市场将由2021年的27亿美元增长至2026年到43亿美元，CAGR 10%。其中智能手机、平板电脑和笔记本电脑占绝大多数份额。现阶段，全球市场主要被美日传统大厂垄断，2020年Skyworks、Qorvo、拨通（Avago）（已被Broadcom收购）和Murata占据全球85%以上份额，其余市场被TDK、日本主滤波器制造商Taiyo Yude

227、n和主打基带端新进入者的高通瓜分。近年来，伴随国内集成电路产业发展，国内厂商细分领域逐步突围。近年来，伴随国内集成电路产业发展，国内厂商细分领域逐步突围。中国射频前端产业主要集中在开关、LNA等技术壁垒较低的器件，大多数为Fabless模式，包括卓胜微、唯捷创芯、慧智微、飞骧科技、昂瑞微等，在细分领域获得一定市场份额。其中，滤波器领域包括麦捷科技、中电26所等，仍处于发展早期阶段；功率放大器国产切入中低端，包括紫光展锐、中科汉天下、唯捷创芯、飞骧科技、慧智微等；射频开关领域国内厂商包括卓胜微、锐迪科、唯捷创芯、韦尔股份等；LNA厂商包括紫光展锐、卓胜微等。资料来源：Yole Developpe

228、ment，华西证券研究所图图151: 151: 全球射频前端市场份额预测（十亿美元）全球射频前端市场份额预测（十亿美元）24%21%20%20%15%SkyworksQorvoBroadcomMurata其他图图152: 2020152: 2020年射频前端市场整体格局年射频前端市场整体格局14311室内定位机会拆解室内定位概念定义面向行业应用的定位服务，整个系统分为终端层、网络层（定位网络&通讯网络）、平台层、业务层四层，不同的层需要对应的技术发展支撑，定位终端感知赋能业务应用层，实现现实世界的数字化与智能化。5G网络浪潮的到来，各种技术、设备、应用逐渐完善和成熟，多样化的应用服务不断涌现，

229、为定位端到端产业链带来机遇，同时为了满足各个应用场景的特性需求，对定位精度要求、灵活性、可复制性、维护性等方面提出新的要求。将运营商5G通信网与室内定位网络充分融合，面向工业互联网(IIOT)的场景拓展了室内定位应用空间。4G4G室内定位限制室内定位限制4G室分网络主要是无源系统有源室分宽带小，子载波间隔小，难满足室内精度要去没有定义定位服务器及对外应用接口，难以推广5G5G室内定位优势室内定位优势室分网元设备定位能力开放大宽带、低时延、广连接特性强化了定位方案的实用性R16加入定位处理平台，提供应用接口，引入了RTT定位图图154: 154: 与与5G5G结合的室内定位技术发展结合的室内定位

230、技术发展图图153:153:室内高精度定位主要应用室内高精度定位主要应用 室内定位市场高速增长，制造业是重要增长引擎MeTrack预测从 2020 年到 2025 年，全球市场规模将增长 230.3 亿美元，市场增长势头在预测期内将以33.21%复合年增长率加速。应用市场看，零售、健康医疗、制造业等市场应用是室内定位主要应用市场。我国室内定位市场，直接建设总量超过3000亿元，3-5一个周期，持续更新维护升级。7.230.230552020年2025年图图155: 155: 全球室内市场规模（单位：十亿美元）全球室内市场规模（单位：十亿美元）我国室内定位直接市场总量我国室

231、内定位直接市场总量场所数量单价（万元）市场总计（亿元）规模以上石油及化工厂30000家80240规模以上工厂250000家501250隧道5022千米200100.44地铁2200个站5011电厂1300家40052养老院80000家50400三级医院2000家30060其他（商场、会展、机场、游乐场、码头、办公楼宇）1300+合计（首次项目建设）3000+图图156156：全球室内定位主要应用市场份额（单位：全球室内定位主要应用市场份额（单位：% %）表表2424：中国室内定位市场规模测算：中国室内定位市场规模测算 室内定位技术对比：UWB+5G优势较为显著目前主流的几种室内定位技术有蓝牙定

232、位、蜂窝定位、UWB定位、 Wi-Fi定位、SLAM定位等。5G融合室内定位解决方案，选择不同的技术提供不同能力的定位，下表描述各种融合定位技术的对比，以及建议应用场景，当然最终选择的方案需要根据自身特性，定位精度需求、定位终端成本要求等综合因素考虑。室内定位技术分为两类：一类为基于外置信源的室内定位技术，依赖于外置信源，包括Wi-Fi、蓝牙、UWB、蜂窝移动网络等；另一类则为基于天然信源的室内定位技术，主要依靠终端的传感器即可实现定位，包括视觉导航、地磁导航等。定位技术定位技术蓝牙蓝牙iBeacon iBeacon 蓝牙蓝牙 AoAAoA蜂窝定位蜂窝定位技技 术（术（5G5G）UWB UWB

233、 WiWi- -Fi Fi vSLAMvSLAM定位精度米级亚米米级分米亚米级/米级厘米级终端及基站成本较高较高高高较低高网络成本高高高较高较高较低环境适应性较高较高较高高较高较低表表25: 25: 各种定位技术对比各种定位技术对比各种融合方案对比各种融合方案对比融合定位方案融合定位方案 优势优势劣势劣势应用场景建议应用场景建议5GNR定位实现简单特殊专业极高定位精度要求不适用商场、交通枢纽、博物展览5G+UWB/蓝牙AoA定位精度3050厘米，部署、维护成本低定位基站单独部署，成本相对高智能制造5G+传统蓝牙定位蓝牙终端通用、成本低，维护方便，生态成熟完善定位精度一般，1-3米医院、商超、交

234、通枢纽5G+Wi-Fi定位方式的多样、组网灵活，5G泛在连接Wi-Fi定位更偏向专网模式 商场、交通枢纽5G+SLAM定位精度高技术待进一步发展AGV自动牵引车、物料仓储、智能制造图图157157：不同室内定位技术：不同室内定位技术表表2626：各种定位融合方案对比：各种定位融合方案对比 UWB在室内定位市场中占据30% +市场份额20182018- -20222022年年 UWBUWB室内定位系统市场规模（单位：亿美元）室内定位系统市场规模（单位：亿美元）UWBUWB定位定位20182018年年20192019年年20202020年年20212021年年20222022年年全球30-4143

235、-5761--164中国5.4-7.47.7-10.211-14.615.6-20.822.1-29.5根据UWB技术的应用场景，可以推测出UWB定位系统在室内定位市场中占据30% - 40%的市场份额。制造产业中的资源利用和工作流优化，使企业对基于UWB技术的实时定位系统的应用需求日益增长，促进了UWB技术在定位精度方面的进步，提升了市场竞争力。图图158158：20192019年中国年中国UWBUWB定位企业级应用细分市场定位企业级应用细分市场工业制造公检法电站石油化工仓储物流隧道管廊建筑工地其他图图159159：高精度定位技术结合：高精度定位技术结合5G5G部署部署

236、表表2727：UWBUWB室内定位系统市场规模室内定位系统市场规模 UWB产业链目前,HID Global,恩智浦,三星,博世,索尼,LitePoint和TTA等组建了FiRa联盟,该联盟组织目的在于制定UWB室内定位行业的互操作性,同时将打破不同标准和制式的藩篱,形成全球统一标准。目前国内加入此联盟的厂商包括小米公司、信维通信、浩云科技、沃旭科技、精位科技、清研讯科、联睿电子等。产业链上游产业链上游 定位芯片 定位算法 地图数据生产产业链中游产业链中游 解决方案商 导航地图 定位模组产业链下游产业链下游 移动终端 IoT设备 应用集成商安防监控安防监控智能制造智能制造应急救援应急救援智慧城市

237、智慧城市隧道隧道智慧养老智慧养老智能游览智能游览商场导航商场导航停车场停车场机场导航机场导航行业用户行业用户大众用户大众用户数据服务数据服务 提供室内地图数据，室内POI数据数据服务数据服务 为下游用户提供室内定位解决方案，应用开发、应用支持服数据服务数据服务 为室内定位服务商提供定位芯片、传感器、硬件模块等图图161:161:室内定位产业链室内定位产业链图图160160：UWBUWB室内定位产业链室内定位产业链资料来源：华西证券研究所整理UWB产业链公司梳理国内外主要国内外主要UWBUWB芯片及模组厂商芯片及模组厂商厂商厂商成立时间成立时间总部总部产品动态产品动态备注备注Decawave20

238、07年爱尔兰芯片型号DW1000，理想测量范围 300m，目前该芯片己在 500 万台设备上部署。Ubisense英国S7000 无线电高精度定位系统可实现三维 10厘米精确定位。全球实时定位系统（RTLS）领导者，由剑桥大学贝尔实验室因队组建BeSpoon2010年法国UWB 通信技术可在不利环境中实现厘米级安全实时室内定位。2020 年被意法半导体（ST）收购Zebra1969 年提供基于 UWB ISO/IEC24730-2. Ciscoxcox wi-Fiw. cps 等不同定位技术的集成方案。全球领先的识別、跟踪和定位解决方案供应商恩智浦2019年推出安全 UWB 精密测距芯片组 S

239、R100T。精位科技成都2019年3月发布 UWB 定位芯片JR3401，并于 2020 年推向市场。2019年底，完成数千万A轮础资纽瑞芯深圳全自研的 UNB 大熊座 (UNAJ） 系列SoC芯片及系统，2020年底前正式量产。2020年2月完成天使轮融资驰芯半导体2019 年完成芯片原型开发，突破了低功粍、高性能通信基带 IP、高精度定位 IP 和模拟射频IP等 UWB 芯片所需的关键技术，并获得相关专利。联睿电子（中海达）2010年郑州基子UWB 室内定位技术自主研发了 U-Loc 室内厘米级实时定位系，2019年9月与华为正式签约“华为 UWB 手机无线防盗器项目”。浩云科技广州201

240、6 年通过并购润安科技切入 UWB 技术，润安科技是深圳市多功能智能杆配套产品中UWB 独家入库单位，也是中国核电独家中标的 UWB 高精准位置管理系统供应商。清研迅科北京提供的 LocalSense 精确定位解决方案，解决了工业现场供应链组件、设备、车钢与人员精确定位的问题。源于清华大学测武技术与仪器国家重点实验室沃旭通讯2012年南京国内首家基于 IR-UWB 产品研发及应用的高新技术企业，也是Decawave 官方指定的主要合作伙件。2016年完成 Pre-A 轮融资易百徳杭州2020年4月发布 BB1003 芯片，2020年04 最产，距离测量精度小于 10cm。 整理150七投资逻辑

241、及标的梳理智能制造业投资细分领域（硬件方向）类别类别细分领域细分领域国内工业市场国内工业市场（20212021年）年）成长速度成长速度国内发展阶段国内发展阶段技术难度与国内企业技术难度与国内企业国产化国产化投资建议投资建议工业机器人工业机器人&AGV&AGV小车小车本体本体400亿元+30%+成长期本体组装，竞争较为激烈国产30%渗透率关注大负载、高速度、机器视觉融合减速器减速器140亿元30%+培育期难度高国产渗透率低谐波减速器国产进程较快，RV减速器精密性更高，技术难度更大伺服系统伺服系统100亿元30%+成长期难度较高国产品牌逐渐渗透控制系统控制系统50亿元30%+成长期难度较高国产品牌

242、逐渐渗透工业控制工业控制PLCPLC130 亿元15%成长期难度较高，高端产品未攻破国产中大型PLC 渗透率较低变频器变频器500亿元10%+成熟期难度一般高压变频器领域由外资品牌主导，国产厂商实力提升高压变频器市场规模一直保持着较高的增长率 整理智能制造业投资细分领域（硬件方向）类别类别细分领域细分领域国内工业市场国内工业市场（20212021年）年）成长速度成长速度国内发展阶段国内发展阶段技术难度与国内企业技术难度与国内企业国产化国产化投资建议投资建议工业机器视觉120亿元20%成长期技术难度高，需要大量积累，高端软件未攻克一般嵌入式及3D机器视觉等新兴技术领域工业通讯工业以太网130亿元

243、20%成长期技术难度一般，国内整机厂商有优势较高以太网交换芯片10亿元10%左右稳定期难度高，市场规模小，国内企业少低海外寡头垄断市场PHY芯片20亿美元（全球） 10%左右培育期数模混合难度高低重点关注大厂背景初创公司5G模组2亿元50%左右培育期模组厂商国际市场占有率提升高工业IC传感器200亿元10%左右培育期技术难度高，研发周期长低关注压力、温湿度、光电等大市场，IDM模式DSP30亿元10%左右培育期技术难度高低关注P2P国产替代以及异构化、集成化、小型化技术趋势ADC50亿元10%左右培育期技术难度高，研发周期长低龙头公司IDM，初创公司高速高精度隔离器6亿美元（全球）15%左右培

244、育期工业级有难度，国产突破低数字隔离器MCU30亿元10%左右培育期工业级有难度低海外寡头垄断市场边缘算力AI30亿美元（24年全球）70%左右培育期国内和国外基本同步高落地应用是关键室内定位（UWB）15亿元30%左右培育期国内和国外基本同步低落地应用是关键 整理投资策略总结投资智能制造业是要投资为制造业转型升级改造及提供产品、工具或底层服务支撑的标的。制造业有其固有的发展规律和属性，新技术渗透及应用相对缓慢，要投资新的变化和高速增长的领域。流程制造业整体自动化水平较高，离散制造业整体自动化水平不高，具有很大提升空间，尤其是自动化需求高（当前高或者未来需求强）、高成长、高利润行业可以作为当下

245、智能制造重点渗透领域（汽车制造、半导体电子、光伏、锂电、医药、烟草等）。考虑到当前国际环境及供应链安全问题，关键核心领域的国产替代考虑到当前国际环境及供应链安全问题，关键核心领域的国产替代( (本报告重点以关键芯片为切入点本报告重点以关键芯片为切入点) )也是投资重点。也是投资重点。冶金、化工、水泥、电力、矿业、石油炼制、塑料等机械制造、半导体电子制造、航空制造、汽车制造、烟草加工、医药流程流程制造制造离散离散制造制造总结：产业受益标的梳理类别类别细分领域细分领域外企外企& &台企台企相关上市公司相关上市公司本土初创公司本土初创公司工业机器人工业机器人&AGV&AGV小车核心零部件小车核心零部

246、件本体本体发那科、安川电机、瑞士的ABB、库卡、住友、史陶比尔、川崎埃斯顿、新松机器人、汇川技术、新时达、拓斯达、埃夫特、华中数控广东启帆、广州数控、库柏特、若贝特减速器减速器哈默纳科、纳博特斯克、住友、帝人绿的谐波、南通振康（RV）、埃斯顿、中大力德、双环传动（RV）、秦川机床、中技克美来福谐波、北京谐波传动、宏远皓轩、大族精密、恒丰泰、力克精密伺服系统伺服系统小型功率和中型功率:安川、三菱、三洋、欧姆龙、松下;大型伺服:西门子、博世、力士乐、施耐德等国产品牌主要包括汇川技术、台达、埃斯顿等公司，主要为中小型伺服汇川、台达、埃斯顿、信捷、步科、森创编码器编码器海德汉、RENISHAW、SIC

247、K、AVAGO、多摩川、尼康、KOYO、Sankyo、Nidec等安必轩微电子（光电）、禹衡光学、LAMOTION、Reagle（锐鹰）、精浦机电控制系统控制系统库卡、ABB、安川、发那科、爱普生、史陶比尔、OTC、川崎重工专业系统生产：固高科技、英威腾、研华科技（台股）、雷赛智能、埃夫特；机器人公司：埃斯顿、华中数控、汇川技术、机器人、广州数控（弘亚数控）卡诺普、众为兴、新时代工业控制工业控制PLCPLC西门子、霍尼韦尔、施耐德、ABB、三菱电机、罗克韦尔自动化等台达（台股）、和利时（中概）、中控技术、安控科技、信捷电气至控科技、南大傲拓、黄石科威、上海正航电子工业机器视觉工业机器视觉关键零

248、部件及整机关键零部件及整机基恩士、康耐视、巴斯勒海康机器人、华睿科技 、创科视觉、精浦科技奥普特、凌云光、天准科技、矩子科技、大恒图像3D3D工业相机工业相机基恩士、康耐视、巴斯勒、LUCID Vision Labs奥比中光安思疆、华捷艾米、银牛微电子、瑞识智能、深识智能、盛相科技、图漾科技等资料来源：华西证券研究所整理总结：产业受益标的梳理类别类别细分领域细分领域外企外企& &台企台企相关上市公司相关上市公司本土初创公司本土初创公司工业通讯工业通讯工业以太网交换机工业以太网交换机赫斯曼、罗杰康、HMS、摩莎、研华、思科东土科技、映翰通、三旺通信以太网交换芯片以太网交换芯片Broadcom、M

249、arvell、Realtek、英飞凌、Fulcum等盛科通信新华三半导体、楠菲微电子、云合智网PHYPHY芯片芯片NXP、博通、Marvell、瑞昱、Microchip、TI上海景略、楠菲微电子、裕太微、鑫瑞技术、睿普康、物芯科技5G5G模组模组移远通信、广和通、有方科技等上海合宙工业工业ICIC传感器（传感器（MEMSMEMS为主）为主）TI、ST、MAXIM，Sensirion、ADI、霍尼韦尔、博西铁、西门子、楼氏电子等赛微电子、敏芯微等奥松电子、西人马光电传感光电传感索尼、三星韦尔股份（豪威）、思特威、格科微宇称电子、与光科技、芯河光电、锐思智芯等DSPDSPTI、ADI、恩智浦（NX

250、P）等中科昊芯、本原微、毂梁微、卢米微、无锡芯领域、湖南进芯、38所、14所等ADCADCTI、ADI上海贝岭、芯海科技、圣邦微、思瑞浦、臻镭科技、航天电子奇智微、芯佰微、灵矽微、吉芯科技、苏州迅芯等隔离器隔离器数字隔离器：ADI、Silicon Labs、TI、英特锡尔、美信、恩智浦、意法半导体、罗姆公司纳芯微、思瑞浦、上海贝岭上海荣湃、上海川土微电子MCUMCU瑞萨电子、NXP、得捷电子、微芯科技、ST、TI、赛普拉斯等中颖电子、兆易创新航顺电子、极海半导体、灵动微电子、小华半导体（CEC旗下）、旋智科技、峰岹科技、万高科技、芯旺微存储存储NOR Flash：Windbond、Macron

251、ix、Microchip；SRAM：赛普拉斯、镁光；EPROM：ST、ONNOR Flash：兆易创新；SRAM：聚辰半导体；EPROM：聚辰半导体、普冉股份联和存储科技模拟模拟IC/IC/数模混合数模混合加密芯片：ST、Microchip（Atmel）、ON、ABLIC；时钟芯片：瑞萨、Maxim加密芯片：聚辰半导体；时钟芯片：兴威帆电子、芯佰微、大普通信、广州微龛；加密芯片：兆芯、极海半导体边缘算力边缘算力边缘边缘AIAI芯片芯片英伟达、安霸、Imagination、Movidius瑞芯微、北京君正燧原科技、华为海思、地平线、海康威视、富瀚微、云天励飞、深鉴科技、中星微、西井科技、熠知电子

252、、眼擎科技、深思创新、黑芝麻、鲲云科技、智芯科资料来源：华西证券研究所整理156八风险提示风险提示工业场景智能化及信息化渗透率太慢场景细分，市场规模受限宏观经济下滑，企业信息化及智能化改造支出不足157免责声明158分析师分析师与研究助理简介与研究助理简介宋辉3年电信运营商及互联网工作经验，4年证券研究经验，主要研究方向电信运营商、电信设备商、5G产业、光通信等领域；柳珏廷理学硕士，2年券商研究经验，主要关注5G相关产业链研究。分析师承诺分析师承诺作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力，保证报告所采用的数据均来自合规渠道，分析逻辑基于作者的职业理解，通过合理判断并

253、得出结论，力求客观、公正，结论不受任何第三方的授意、影响，特此声明。评级说明评级说明公司评级标准公司评级标准投资评级投资评级说明说明以报告发布日后的6个月内公司股价相对上证指数的涨跌幅为基准。买入分析师预测在此期间股价相对强于上证指数达到或超过15%增持分析师预测在此期间股价相对强于上证指数在5%15%之间中性分析师预测在此期间股价相对上证指数在-5%5%之间减持分析师预测在此期间股价相对弱于上证指数5%15%之间卖出分析师预测在此期间股价相对弱于上证指数达到或超过15%行业评级标准行业评级标准以报告发布日后的6个月内行业指数的涨跌幅为基准。推荐分析师预测在此期间行业指数相对强于上证指数达到或

254、超过10%中性分析师预测在此期间行业指数相对上证指数在-10%10%之间回避分析师预测在此期间行业指数相对弱于上证指数达到或超过10%华西证券研究所：华西证券研究所：地址：北京市西城区丰汇时代大厦5层网址：http:/ 。本公司不会因接收人收到或者经由其他渠道转发收到本报告而直接视其为本公司客户。本报告基于本公司研究所及其研究人员认为的已经公开的资料或者研究人员的实地调研资料，但本公司对该等信息的准确性、完整性或可靠性不作任何保证。本报告所载资料、意见以及推测仅于本报告发布当日的判断，且这种判断受到研究方法、研究依据等多方面的制约。在不同时期，本公司可发出与本报告所载资料、意见及预测不一致的报

255、告。本公司不保证本报告所含信息始终保持在最新状态。同时，本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改，投资者需自行关注相应更新或修改。在任何情况下，本报告仅提供给签约客户参考使用，任何信息或所表述的意见绝不构成对任何人的投资建议。市场有风险，投资需谨慎。投资者不应将本报告视为做出投资决策的惟一参考因素，亦不应认为本报告可以取代自己的判断。在任何情况下，本报告均未考虑到个别客户的特殊投资目标、财务状况或需求，不能作为客户进行客户买卖、认购证券或者其他金融工具的保证或邀请。在任何情况下，本公司、本公司员工或者其他关联方均不承诺投资者一定获利，不与投资者分享投资收益，也不对任何人因使用本报告

256、而导致的任何可能损失负有任何责任。投资者因使用本公司研究报告做出的任何投资决策均是独立行为，与本公司、本公司员工及其他关联方无关。本公司建立起信息隔离墙制度、跨墙制度来规范管理跨部门、跨关联机构之间的信息流动。务请投资者注意，在法律许可的前提下，本公司及其所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券或期权并进行证券或期权交易，也可能为这些公司提供或者争取提供投资银行、财务顾问或者金融产品等相关服务。在法律许可的前提下，本公司的董事、高级职员或员工可能担任本报告所提到的公司的董事。所有报告版权均归本公司所有。未经本公司事先书面授权，任何机构或个人不得以任何形式复制、转发或公开传播本报告的全部或部分内容，如需引用、刊发或转载本报告，需注明出处为华西证券研究所，且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。