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物联传媒:2021中国UWB与蓝牙AoA市场调研报告(60页).pdf

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物联传媒:2021中国UWB与蓝牙AoA市场调研报告(60页).pdf

1、物联网产品、方案,尽在 IoT 库 中国 与蓝牙 市场调研报告扫码添加微信了解更多信息报告对接人张先生微信 ID:hhhyzzl2021 版发布单位:深圳市物联传媒有限公司深圳市物联网产业协会2物联网产品、方案,尽在 IoT 库 版权免责声明与本报告是深圳市物联传媒有限公司和深圳市物联网产业协会的调研与研究成果。本报告内所有数据、观点、结论的版权均属深圳市物联传媒有限公司和深圳市物联网产业协会拥有。任何单位和个人,不得在未经授权和允许的情况下,进行全文或部分形式(包含纸制、电子等)引用、复制和传播。不可断章取义或增删、曲解本报告内容。深圳市物联传媒有限公司和深圳市物联网产业协会拥有对本报告的解

2、释权。本报告所包含的信息仅供相关单位和公司参考,所有根据本报告做出的具体行为与决策,以及其产生的后果,深圳市物联传媒有限公司和深圳市物联网产业协会概不负责。3物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 4物联网产品、方案,尽在 IoT 库 5物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 6物联网产品、方案,尽在 IoT 库 目 录Contents中国 UWB 与蓝牙 AoA 市场调研报告(2021 版)Part 1 高精度定位市场概况.7Part 2 UWB 产业篇.9A UWB 定位产业发展历程与概况.91.UWB 技术的用途.92.UW

3、B 定位技术简介.10B UWB 定位产业链上下游分析.121.产业链概况.122.产业链上游.133.产业链中游.144.产业链下游.15C UWB 定位市场应用分析.171.应用特点分析.172.B端应用与C端应用的差异分析.193.UWB 应用市场优先级分析.20D UWB 定位市场运营分析.211.市场规模.212.产品价格分析.233.行业盈利水平分析.244.细分应用领域的市场占比分析.255.UWB 项目分析.286.商业模式分析.307.消费级市场分析.33E UWB 市场趋势总结.37Part 3 蓝牙 AoA 产业篇 .52A 蓝牙 AoA 定位产业发展历程与概况.52B

4、蓝牙 AoA 定位产业链上下游分析.54C 蓝牙 AoA 市场应用需求分析.55D 蓝牙 AoA 定位市场前景分析.57结束语 .607物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 PART 1高精度定位市场概况时间与空间是物理世界最基础的两个维度,由此可见空间位置数据采集的重要性。尤其是在 IoT 时代,数据将会是驱动社会进步的“水电煤”,各行各业,各个企业都在想法设法去采集数据,以获得商业先机,在这样的背景之下,位置信息采集的需求得到了前所未有的释放,所以,定位技术受到了广泛的关注。在室外场景,北斗、GPS 等 GNSS 定位技术在持续的演变,精度越来越高,应用面

5、也越来越广。在室内场景,因为物理环境与需求的复杂性,衍生出了更多的定位技术类别,比如说蓝牙 RSSI、蓝牙 AoA/AoD、UWB、RFID、Wi-Fi、惯导、超声波、视觉定位等,而其中,UWB 与蓝牙 AoA 是最近几年市场上最受关注的定位技术。从宏观上来说,人们日常生产与生活绝大多数场景都发生在室内,一个人约 90%的时间都是在室内度过,所以,室内定位场景也将延伸出庞大的市场机会。市场调研公司 IDTechEx 指出,2024 年以前,室内定位的总市场规模将超过100 亿美元。室内场景与室外场景迥异,最大的差别就是定位网络的覆盖。GNSS系统可以实现全球覆盖,但这也仅限于室外场景,因为物理

6、遮挡就可以把卫星信号阻隔。当前室内应用场景,最大的难点是没有基础设施,目前应用的场景中,都是基于用户的需求,定制化的布设定位网络,或采用 UWB 技术,或采用蓝牙技术、或采用 Wi-Fi 技术等等。不过,这种定制化的网路模式很难去标准化,也限制了产业的发展速度。行业也在积极的探索解决这个问题方案,可行性比较高的方案是结合运营商的蜂窝网络进行室内定位网络的覆盖,尤其是目前 5G 网络建设如火如荼,将运营商的网络与蓝牙、UWB 等定位技术融合起来,是解决室内定位网络覆盖问题的一个思路。不过,这个玩法需要大量的定位企业参与,也需要有牵头力量的组织,建立一个庞大的生态,此外,该方案的成本压力也很大,未

7、来能不能成,还需要通过市场的验证。在本报告中,我们重点研究 UWB 与蓝牙 AoA 这两类当前市场上最受关注的室内高精度定位技术以及它们所衍生出的产业链现状与未来的趋势。8物联网产品、方案,尽在 IoT 库 高精度定位市场需求分析:为了更好的研究定位的需求,首先,需要对定位需求进行分类。第一个维度,是按照使用者主动与被动的维度。主动定位:主动定位指的是使用者或者应用方,借助移动定位终端(手机、iPad 等)主动获取自己的位置信息,比较典型的应用场景就是导航,寻物等。被动定位:被动定位,其是指人员携带或设备/物资上安装定位标签,通过定位系统对标签进行实时定位,从而实现对人员或设备/资产进行实时定

8、位。被动定位的场景非常广泛,比如工厂、矿井、公检法司等。第二个维度,是按照使用目的分为管理需求与经济需求定位技术,无论是 B 端的需求还是 C 端的需求,按照使用者的目的可以分为管理需求与经济需求两大类,而主动式与被动式需求,与管理以及经济需求在应用场景中会有交叉。管理需求:管理类的需求,是目前阶段使用定位技术最多的需求,当然,管理类的需求也可以继续细分,按照管理的目的,可以分为安全类的管理,人员/资产类的管理,物品的管理等。管理类的需求涵盖范围非常广泛,比如 C 端的寻物产品,Airtag 标签就是一种 C 端的管理需求。而小米的“一指连”,指向哪里就可以控制那些设备,也是对家居物品的管理,

9、不过这种管理,是控制性的管理。再比如停车场场景中的反向寻车,跟寻物场景类似,也是一种管理需求。经济需求:经济需求指的是使用者基于定位技术,可以达到降本增效的目的。比如在工业场景中,尤其是离散制造业中,通过对人员以及物料的实时定位,对物料的调度,人员的合理安排,以达到降本增效的效果。在下文关于 UWB 与蓝牙 AoA 的篇幅中,我们对这两类技术的需求与应用前景进行了详细的分析。9物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 A UWB 定位产业发展历程与概况PART 2UWB 产业篇UWB(Ultra Wideband)是一种无载波通信技术,利用纳秒至微秒级的非正弦波窄

10、脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号。UWB 是一个既古老又崭新的研究领域,现代意义上的超宽带 UWB 数据传输技术,又称脉冲无线电(IR,Impulse Radio)技术,出现于 1960 年,通过 Harmuth、Ross 和 Robbins 等先行公司的研究,UWB 技术在 70 年代获得了重要的发展,其中多数集中在雷达系统应用中,包括探地雷达系统等。美国国防部在 1989 年首次使用了 超带宽 这一术语。为了研究 UWB 在民用领域使用的可行性,自 1998 年起,美国联邦通信委员会(FCC)对超宽带无线设备对原有窄带无线通信系统的干扰及其相互共容的问题开始广泛征求业界意

11、见。2002 年,美国 FCC(美国联邦通信委员会)正式将 3.1 GHz-10.6 GHz 频带作为室内通信用途的 UWB 开放,标志着 UWB 开始用于民用无线通信。随后几年中,一些国家和地区如日本、新加坡和欧盟等的无线电管理部门都颁布了类似的法令。中国从2006 年开始进行 UWB 频谱规划的准备工作。经过 2 年多的调研,2008 年 12 月 12 日,中国自己的 UWB 频谱规划正式发布,包括 UWB 信号的射频指标、应用场所限制、设备核准等方面的内容。1.UWB 技术的用途UWB 技术最早出现在上世纪 60 年代,主要用于军事雷达。由于它具有隐蔽性好、传输速率高、系统容量大、功耗

12、低、抗干扰能力强等诸多优势,逐渐应用于通信和定位领域。特别是 FCC 在解除 UWB 在民用领域的限制后,UWB 得到了迅速的发展,常见的应用领域如下:用途特点应用说明通信1.传输数据大,可达几百 Mbit/s2.传输距离可达上百米,不过传输距离远了之后传输能力会大幅衰减3.安全性能高,对一般通信系统而言,UWB 信号相当于白噪声信号,很难被其他设备所获取可用于家庭多媒体设备的视频传输。将 UWB 的安全性能与 NFC 结合一起,保障无线支付更加安全雷达1.UWB 具有较高的空间分辨能力2.使其具有较强的目标识别能力探地雷达、穿墙雷达和道路检测等定位1.精度高,定位精度可达厘米级2.容量大,相

13、较于其他的无线定位技术,有更大的容量 3.时延低,功耗低监狱、医院以及发电厂,地下矿井隧道的人员定位管理;工厂与仓储物流里面对于原材料、生产设备等移动物品管理;电子围栏等10物联网产品、方案,尽在 IoT 库 2.UWB 定位技术简介目前,定位模式主要分为三种:TOA(到达时间)、TDOA(到达时间差)、AOA(到达角度或称为 DOA 估计)定位技术和这三种技术的混合技术。TOATOA 通过分别测量移动终端与三个或更多基站之间信号的传播时间来定位,它采用了圆周定位。TOA 定位原理示意图TDOA 定位TDOA 是基于到达时间差定位,系统中需要有精确时间同步功能。时间同步有两种,一种是通过有线做

14、时间同步,有线时间同步可以控制在 0.1ns 以内,同步精度非常高,但由于采用有线,所有设备要么采用中心网络的方式,要么采用级联的方式,但增加了网络维护的复杂度,也增加了施工的复杂度,成本升高。并且,系统中还有一个专用的有线时间同步器,综合价格比较昂贵。另一种是通过无线做时间同步,采用无线同步一般可以达到 0.25ns,精度稍逊于有线时间同步,但其系统相对来说更为简单,定位基站只需要供电,数据回传可以采用 WiFi、Zigbee 等方式,有效降低了成本。基站时间同步之后,标签发送一个广播报文,基站收到之后,标记接收到此报文的时间戳,将内容发送到计算服务器,计算服务器更加其他基站的定位报文的时间

15、戳,计算出被定为目标的位置。(见下图)定位基站2P1P3P11物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 TDOA 定位原理示意图AOA 定位AOA 定位一般是基于相位差的方式计算出到达角度,一般不单独使用,由于AOA 涉及到角度分辨率的问题,若单纯AoA 定位,若离基站越远,定位精度就越差。AOA 定位原理示意图混合定位技术就是混合使用上述的两种或三种定位技术,比如 TOA-TDOA、TOA-AOA、TDOA-AOA 等,通过检测并提取相关的定位参数,用于定位解算。混合定位技术可以运用多种定位参数实现定位,综合不同定位技术的特点,在各种定位技术的特性中取长补短,让

16、最终的定位性能得到优化。定位基站定位基站定位基站定位基站定位基站角度 A角度 B12物联网产品、方案,尽在 IoT 库 定位方法定位特征终端功耗设备复杂度传输距离并发容量环境适应性是否需要同步定位延迟定位精度ToF双向,主动高中25m中强否低高TDoA上行/下行,主动/被动低中25m高弱是低中AoA上行,主动低高25m高弱否低中三种定位算法性能比较来源:室内定位白皮书(2020)B UWB 定位产业链上下游分析1.产业链概况UWB 技术在实现高精度方面的应用已经有 10 多年的时间,在早期,UWB 定位方案的核心元器件采用的是分立电路板方式,并没有实现标准化的芯片产品,虽然分立电路板可以实现不

17、错的定位性能,但是它存在着产品的稳定性较差、功耗高、尺寸大以及成本居高不下等问题,尤其是分立电路的玩法,客户只能购买整体的方案,其他的技术企业难以参与。这种模式下的产业链非常的简单,主要有两个环节,第一个就是技术供应商,将会提供从底层分立电路板到标签、基站等硬件产品再到应用软件的整套方案,另外一个环节就是行业用户,中间再加一个代理商环节,虽然减少中间环节之后对于这类企业的利润提升帮助很大,但是产业环节以及参与者过少,整个产业很难做大。即便如 Zebra 或者 Ubisense 这些颇具实力的企业,依然没法对行业进行快速的推动。分离电路板产业链条示意图而 UWB 定位芯片出现之后,使得 UWB

18、最具技术壁垒与核心的环节得以标准化,这直接刺激了大量的企业涌入到 UWB 定位领域中进行二次开发,以及市场应用的拓展。UWB 完整方案技术供应商渠道商 UWB 用户13物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 标准化芯片的产业链示意图从产业链价值链条上可以看出,芯片标准化之后,价值链条环节明显增多,每个环节都可以涌入很多玩家,每个玩家都能在整个产业链中获取自己的价值点,这样,整个市场与产业链才能繁荣。最近几年,国内做 UWB 定位的企业数量也快速的增加。尤其是在苹果、三星、小米、OPPO 等手机大厂的推动之下,更是将 UWB 技术推上了风口。这类手机大厂直接带动了

19、一大批手机产业链企业对 UWB 技术产品的布局,比如可穿戴产品、手环手表、手机壳等产品,玩家的数量与种类进一步的丰富。在本报告中,我们对整个 UWB 定位产业进行了梳理。2.产业链上游UWB 定位产业的上游主要是芯片供应商,理论上来说,上游还有很多诸如天线、PA、晶振、MCU 等辅助元器件供应商,不过这些元器件是比较通用的,并不是针对 UWB 单独研发,在本报告中,上游聚焦于 UWB 芯片环节。目前市场上也有部分厂商依然在采用分立元器件组合的方式,因为这类厂家在市场上以供应整套方案为主,因此,这类厂家我们将之纳为方案商。在 2019 年上半年,我们在撰写中国 UWB 定位技术企业级应用市场调研

20、报告(2019 版)的时候,当时国内市场上的UWB 芯片供应商主要是 Decawave,而 Bespon 主要用于国外,国产的芯片供应商精位科技也才刚刚发布芯片产品,不见商用。而现在,UWB 的芯片厂商的格局已经发生了翻天覆地的变化。首先是巨头的涌入,苹果、NXP 等巨头都推出了 UWB 芯片,并且已经在 iphone、三星等手机中实现了商用。UWB 模块系统集成商行业用户UWB 基站与标签 UWB 芯片 UWB 模块14物联网产品、方案,尽在 IoT 库 其次是资本的并购,Decawave 已经被 Qorvo 收归囊中,Bespon 几经周折之后,也被 ST 收购了。最后,则是国产芯片厂家的

21、涌现,除了精位科技之外,这 2 年多时间,还涌现了纽瑞芯、驰芯半导体、瀚巍微电子、易百德微电子等国产芯片厂家,这为整个 UWB 产业的繁荣打下了良好的基础。大体上来说,UWB 芯片可分为 toB 市场的芯片与 toC 市场的芯片,toB 市场与 toC 市场因为市场的差异性,对于芯片的要求也有较大差异。ToB 市场的芯片要求是稳定性能好,精度高,传输距离远,相较而言,B 端对于芯片的尺寸、价格等方面敏感度会低一些。而 toC 市场的 UWB 芯片对于芯片的尺寸,价格,功耗等因素要求非常高。这两个市场的差异性,就导致了很多芯片厂家会针对不同的场景开发不同的芯片型号。UWB 芯片价格在最近一两年呈

22、现出明显的下滑趋势,而一旦国产芯片产品投入市场,价格的降幅将会更为明显,芯片的降价也将会导致 UWB 成品价格的降低。B 端市场应对降价的抵抗力更强。因为 B 端的方案更多的是以客户的价值导向来定价的,虽然 B 端的价格也在呈现一定的下降趋势,但这是硬件红利期慢慢消退的表现,当降到一定程度之后,B 端产品与方案的价格将会趋于稳定。而 C 端的产品,按照目前国内做硬件的玩法,非常注重 BOM 成本,售价可能在 BOM 成本的基础之上有少量的利润即可,追求的是薄利多销,所以 C 端产品的一旦开启价格战,将会非常的惨烈。3.产业链中游UWB 的产业中游是整个产业的主力军,也是我们本次报告重点的研究对

23、象,主要包括 UWB 模块厂商,UWB 基站与标签硬件供应商,UWB 的综合方案供应商以及具有开发能力的系统集成商。最近一两年,UWB 的 C 端市场也开始发力,苹果、三星、小米等手机厂商,以及做 UWB 各类硬件产品的厂商也属于产业链的中游。这个环节是一个承上启下的关键环节,一方面在技术层面,要将 UWB 从芯片完善成产品与方案,另一方面,在市场拓展层面,需要对接客户的具体需求,因此,需要深入到各个应用领域对需求进行深度的理解。进入到 UWB 这个环节的企业玩家主要有这么几类:第一类:智能手机厂商最近一两年,在苹果的带动下,三星、小米、OPPO 也都发布了 UWB 相关的产品,目前智能手机品

24、牌的集中度已经非常的高,每家智能手机大厂都代表着一个很大的生态,所以,智能手机玩家的加入也被认为是 UWB 技术在 C 端应用的基础。15物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 第二类:智能硬件厂商这类玩家的原有业务就是做各类围绕手机应用的智能硬件产品,在各大手机厂商在其手机产品中都植入 UWB 芯片之后,这类玩家就会很快跟进,研发相应的 UWB 产品。第三类:传统业务就是做其他定位技术类的企业比如说早期做蓝牙、WiFi、Zigbee、GNSS 等定位的企业,他们的基础积累优势比较明显,包括技术层面的优势以及客户与渠道资源方面的优势。UWB 作为一项高精度定位技

25、术,能够填补厘米级应用的市场空白,因此,很多传统定位类企业都纷纷涌入到 UWB 领域中,进行市场开拓。第四类:高校与科研机构的成果转化UWB 高精度定位技术因为研发的技术门槛高,研发的周期也比较长,因此在早期,国内的高校与科研机构是该技术研发的主力军之一,而随着科研成果的成熟以及 UWB 市场逐渐的发展,很多科研机构与高校的 UWB 团队开始独立成市场化运作的企业。第五类:创业者这类企业因看好 UWB 的成长性以及未来潜力,并且在当前市场环境下也有很不错的市场回报率,所以选择 UWB 定位为创业方向。第六类:主营业务非定位类的成熟企业选择 UWB 技术完善公司业务体系的企业,这类企业原本有成熟

26、的技术产品体系,但因为市场拓展的需要,需要引入 UWB 业务完善自己的产品与方案,以便更好的满足用户的需求,尤以大企业居多。4.产业链下游UWB 产业链的下游指的是最终用户,终端用户可分为 B 端与 C 端C 端应用也是当前 UWB 产业最受期待的应用,目前各大手机厂商都在积极的布局,除了手机之外,市场上也有 Airtag 等产品试水,不过从反馈来看,效果并不是很理想,究其原因,还是在 C 端市场,没有找到一个特别需要用到 UWB 技术卓越的定位与测距能力的场景,C 端应用场景还需要不断的去试水与培育。UWB 定位技术 B 端应用包括公检法司、矿井隧道、工厂、医院、体育赛事等场景。UWB 定位

27、的目标可以分为人和物对人员的定位,是在某些特定场合下的一种管理手段。因为在一些特殊场景下,需要对人员的运动轨迹进行实时的监管以达16物联网产品、方案,尽在 IoT 库 到身份识别、险情监控、过程透明的目的。而在室内环境中,要实现轨迹管理,不仅需要很高的精度,还需要延时低以及系统容量大等技术指标。因此,UWB 在这方面的应用前景得天独厚。对于物体的定位,主要是对移动物体实现精细化的管理,以达到提升生产效率或者进行精准资产管理的目的。从终端应用客户的角度来说,驱动他们使用 UWB 技术的动力主要有四个:第一个是提升经济效益,相应的应用领域有仓储物流、离散制造过程中对于人员与设备的实时定位管理等。第

28、二个是降低安全事故风险,保障人员财产安全,相应的应用领域包括发电厂、化工厂、隧道矿井等高危环境下的险情预警与援救等。第三个是为精确化的管理措施提供技术支撑,应用领域包括司法监狱里面对受限制人员的轨迹管理、医院里面对于出生婴儿的监护、养老院里面老人的看护、贵重资产的定位管理、电子围栏等。第四个是提供精准的寻向导航能力,应用领域包括会展场景、博物馆、封闭园区的自动驾驶等。图表 1:UWB 产业图谱来自:物联传媒智能工厂公检法司文娱智慧园区智慧物流寻物导航化工厂苹果NXP品铂科技仁微电子克拉科技未来感知监狱小米ST联睿电子研创物联谦尊升网络体育赛事清研讯科精位科技空循环科技中芯微电子信维通信喜讯科技

29、星网云联钢铁厂看守所机器人竞技发电厂三星Qorvo瑞驰博方场景信息乾坤物联润安科技办案中心OPPO纽瑞芯ZEBRA真源网络暚光科技懋特物联无人机表演四相科技驰芯半导体华云时空易景信息天工测控智慧矿山沃旭通讯翰巍微电子中电昆辰常州天地华清科盛科研实验商场交通枢纽.全迹科技易百德微电子精位科技云酷科技且浦电子凡星微航唐恩科技引力波联汽车厂戒毒所.智慧工地行业应用硬件模组&方案商芯片(以上企业排名不分先后)17物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 C UWB 定位市场应用分析1.应用特点分析UWB 作为定位技术,在 B 端市场已经应用了 10 多年,而最近一两年,C

30、 端的应用也开始起势。无论是 B 端的应用还是 C 端的应用,都需要建立在创造价值的基础之上,才能被市场所接受,所以,在本报告中,我们从价值的维度,对 UWB 各类应用的市场潜力进行了归纳总结。UWB 技术最核心的能力就是精准的定位与测距,当然它还具备通信功能,不过目前的通信传输技术已经很成熟,若是 UWB要兼顾去做通信传输,反而会牺牲它的定位性能,除非少量的特殊项目需要使用它的通信能力,否则 UWB 一般是作为一种定位技术去使用。从目前的市场反馈来看,UWB 作为一项通用的技术可以应用于各行各业,但是到底有哪些行业市场潜力更大,对 UWB 的接受度更高,这是目前所以行业的人都非常关注的问题。

31、本报告中,我们将驱动 UWB 商用的因素分成了两个最主要的维度。第一个维度,就是需求的维度,需求的维度可以分成管理需求与经济需求。管理需求主要是应用方(企业或个人)使用 UWB 技术最主要的目的是出于对人与事物的管理,这本报告的第一章中,也对这方面进行了说明。管理需求也是目前使用 UWB 技术最为广泛的需求,包括安全管理、人员资产管理、控制类管理、寻物/寻向类管理等。经济需求主要基于定位技术,可以帮助企业达到降本增效的效果。比如在工厂场景中,通过对人员与机器设备的合理调度,以提升生产效率。从目前阶段的应用结果来看,采用 UWB 技术从而提升经济效益的应用领域没有太多,即便是有经济效益的提升,也

32、很难去量化 UWB 定位方案在其中发挥的价值。更多的应用场景是基于管理的需求,当然,管理得当也能在一定程度上避免损失,甚至通过保险理赔的方式追回损失,也算是对经济效益的一种反哺。第二个维度,就是行业推动力,推动力又可以分为政策与市场推动。政策推动因素指的是通过法律法规,或者某些行业的标准、规范对 UWB 定位技术进行直接的利好,比如在某些高危行业,例如化工厂、煤矿/矿山、建筑施工、公检法司等场景中都有相关的政策文件推动,导致 UWB 定位技术可以更好的落地。18物联网产品、方案,尽在 IoT 库 市场推动因素指的是行业的一线企业尤其是巨头企业,基于市场层面对于 UWB 技术的长期看好,从而自发

33、性的形成组织团体去对这个市场进行推动。从目前的市场现状来看,有政策强推的应用领域,应用的落地会更加的明确与直接,当然,在市场推动力中,苹果、小米、OPPO 等手机巨头的推动力也不容小视,为了更加直观的了解各类应用对于 UWB 技术的需求度,我们建立了一个直角坐标系。图表 2:UWB 需求度坐标系分析来源:物联传媒图表 3:UWB 主要细分应用领域对比分析来源:物联传媒政策推力强,经济需求强的领域经济需求强,市场推动强的应用领域政策推力强,管理需求强的应用场景,比如煤矿、公检法司、化工厂等场景中管理需求强,市场推动力强的领域管理需求经济需求政策推动市场推动管理需求经济需求政策推动力行业推动力市场

34、容量潜力行业标准化B 端需求公检法司很强较弱很强一般一般较低医院/养老院较强较弱一般一般较大较低煤矿/矿井很强较弱很强一般一般较低建筑施工较强较弱一般较小一般较低化工厂很强较弱较强较小一般较低电厂很强较弱较强较小一般较低工业制造厂很强较强一般较大较大较低仓库较强一般较弱较小一般较低展览馆/博物馆一般一般较弱较小一般较低停车场较强一般一般较小一般较低机场/高铁站较强较弱一般较小一般较低体育/表演较强一般较弱较小一般较低C 端需求手机市场较弱较弱较弱很大很大很高汽车市场较强一般较弱很大很大较高智能硬件市场一般一般较弱很大很大较高19物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT

35、 库 2.B 端应用与 C 端应用的差异分析通过上表,可以发现,B 端的需求与 C 端的需求有着较为明显的差异。B 端的需求整体表现为,需求零散,能用的场景非常多,表中也只是罗列了在本次调研中,常见的一些场景。管理需求比较强,而经济需求比较弱;政策推动力相对较强,行业推动力比较小,某些领域(比如煤矿、化工厂、公检法司等)有相关的政策法规直接推动,市场容量都偏小,标准化程度低,其中工厂与医院/养老院算是潜力比较大的市场。对于 B 端市场而言,政策推动力往往占据主导作用,因此,煤矿/矿山、公检法司、化工厂、电厂等有相关政策的应用市场比较受关注。而在政策之外,具有强管理需求的同时有具有一定经济需求的

36、场景中,比如工厂、停车场等场景也是具有较高的潜力。C 端市场就比较集中,这是一个由行业推动力为主导的市场,苹果、三星、小米、华为等手机巨头对于该市场的推动作用至关重要。市场容量大,并且标准化程度也比较高,不过 C 端市场能不能爆发,还有一个重要的因素,那就是用户的需求是不是刚需,目前看来,C 端市场对于供应端来说,是一个“很香”的市场,但是对需求端来说,还有待验证。除了上表的维度分析之外,我们还总结了 UWB 在 B 端市场与 C 端市场应用的优劣势。图表 4:UWB 的 B 端市场与 C 端市场优劣势对比来源:物联传媒B 端市场与 C 端市场各有优劣,总结来说,C 端市场更有想象力,从目前火

37、热的 UWB 芯片环节就可见一斑,在本次调研中,我们发现,目前几乎所有的UWB芯片厂商都将目光主要瞄向C端市场,因为C端的量足够大。芯片厂商将UWB对标蓝牙,认为在未来,UWB 能够像蓝牙一样,不仅仅成为手机的标配,也能被数以亿计的智能硬件产品所采用。而 B 端市场,虽然没有百倍千倍这般指数级别的增长,也没有数亿、数十亿的量,但是 B 端的项目采用按需部署,能够有实实在在的商用价值,尤其是对方案商来说,一个上千个基站+标签部署的项目,能够带来数百万的收入,B 端项目商业价值同样也十分广阔。优点缺点B 端市场 有良好的市场基础,市场接受度正在快速提升 有良好的商业模式,用户方需求明确 某些 B

38、端领域有政策的加持,更容易推广落地 价格接受度相对较高 起量比较慢,是一个“硬伤”,如果量少,就意味着收入少,有些芯片厂商针对 B 端市场,售卖附加值更高的模组,甚至方案类产品。应用客户过于零散,意味着厂商需要投入更多的精力,打造支撑服务体系C 端市场 起量快,C 端的市场爆发起来可以呈指数级的增长 客户集中度高,一个手机大厂就是上亿级的量 产品的更新迭代快,意味着市场的需求稳定 目前应用市场不明确,除了手机厂商之外,其他的应用需求与场景有待挖掘 竞争程度较为激烈,毛利相对会比较低。20物联网产品、方案,尽在 IoT 库 3.UWB 应用市场优先级分析UWB 的从业者都会关心一个问题:行业应用

39、那么多,到底哪些才更值得去做?当然,官方一点的回答就是每家企业都有自己的基因与擅长领域,把自己擅长的事情做好就会很成功,相信对于很多人来说,并不满意这个回答。本报告通过前面对各个 B 端与 C 端应用不同维度的分析,再结合市场的潜力,市场的标准化程度,市场爆发的时间先后等因素,将目前主要的应用市场进行了等级划分。一级市场:最值得期待的市场,它的特点是市场潜力大,行业需求度高,行业标准化程度高,并且有较大的推动力在推动,并且目前正在快速增长的市场。二级市场:较为值得期待的市场,相较于一级市场而言,它的特征表现为市场潜力较大,行业需求度较高,但是目前阶段行业标准化程度不高导致市场开拓难度增大,或者

40、行业的推动力稍欠。三级市场:它的市场优先等级再降低一些,表现为市场有不错的潜力,并且需求度也不错,但是因为标准化问题,或者推动力不是很强力,导致行业发展速度会降低。四级市场:指的是市场容量较小,并且市场开拓难度较大;或者是虽然有较大的市场容量,但是需求度不是很迫切,市场上还有其他的替代方案,导致市场拓展起来比较缓慢。我们将目前 UWB 市场上主要的应用领域按照这四个等级进行了归纳:图表 5:UWB 应用领域等级划分 来源:物联传媒说明:1.一级市场主要有三大类,第一类是手机市场,目前苹果、三星、小米、OPPO 等手机厂商已经对外发布了 UWB 方案,其他的手机厂商虽然还没对外公布,但也都在积极

41、的布局,这个市场的量大、标准化高。其次是汽车市场,主要是汽车钥匙,这个市场体量也够大,客户集中度高,需求度也强。最后,就是工业制造市场,工业制造虽然是一个 B 端的应用,也有 B 端市场标准化欠佳的问题,但是其市场体量也足够大,而且它同时能够满足用户的管理需求与经济需求,需求契合度高,结合当前智能制造的大背景,潜力也十分可观。2.二级市场中,智能硬件属于 C 端应用,从理论上来说,这个领域的市场容量比手机更大,但是目前市场上的需求还没起来,爆发的周期会比较长。而公检法司、煤矿、化工厂、电厂等场景则是具有较强政策推动的 B 端应用场景。3.三级市场中,停车场、机场/高铁站等交通枢纽、医院/养老院

42、、仓库等场景虽然也都有不错的市场体量,但是这些行业目前并没有明确主要代表应用领域一级市场手机、汽车、工业制造等二级市场智能硬件、公检法司、煤矿/矿井、化工厂、电厂等三级市场停车场、机场/高铁站、医院/养老院、仓库等四级市场建筑施工、展览馆/博物馆、体育/表演等21物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 的政策进行推动,而在没有经济效益的条件下,行业发展速度自然就会偏慢。4.四级市场中,建筑施工、展览馆/博物馆、体育/赛事表演等场景在我们调研中,也都有一些项目在运作,但是市场更加的零散,且经济需求与政策推动力也都欠缺,只是某些项目中因为定制的需求才会使用到。除了上

43、述列表中的应用场景之外,UWB 还有很多其他的应用场景,比如说高校/科研机构中对于危化品的管理、封闭园区的自动驾驶、农场里面的人员管理等等,目前虽然还不具备规模,但加起来的市场也不小。D UWB 定位市场运营分析前面的内容对当前国内的 UWB 定位技术产业链进行了详细的分析,在本章中,我们将会对当前 UWB 定位产业的市场运营状态进行详细的分析。2年前,我们在编写 中国UWB定位技术企业级应用市场调研报告(2019版)的时候,当时UWB的应用市场主要都集中在B端,而截止目前,UWB 应用除了在 B 端持续增长之外,在 C 端市场也有了明显的发力。在本报告中,关于 UWB 的市场体量,我们将B

44、端市场与 C 端市场来分开阐述。首先还是从企业级市场(B 端)分析,因为 B 端市场具有高度的碎片化,能够表现出很多的特征,我们从不同的维度进行剖析。1.市场规模B 端市场规模指的是基于 UWB 芯片为核心的产品与方案所带来的商业价值,常见的 B 端产品有 UWB 定位基站,UWB 定位标签,UWB 定位信标以及由这些硬件所衍生出的软件与方案价值。事实上,UWB 产品能够撬动的市场很大,在企业级项目应用中,UWB 定位部分占据的内容往往只是一小部分,整个大项目还有很多其他的建设投入,UWB 定位部分在项目的产值占比大概在 10%-20%之间,也就意味着,UWB 定位产品可以撬动 5-10倍的市

45、场产值。芯片出货量芯片的出货量可以很直观的反应这个市场的需求度。在 2 年前的中国 UWB 定位技术企业级应用市场调研报告(2019 版)中,我们对 UWB 在中国企业级市场的出货量进行了预估,按当时的趋势,我们预计在 B 端市场芯片的出货量在未来几年内将保持每年翻倍的增速。而两年之后,我们发现,这个市场虽然每年保持较高的增速,但并没有达到之前的预期,因为,我们对出货量数据与预期进行的调整。22物联网产品、方案,尽在 IoT 库 图表 6:2018-2023 年中国 UWB 企业级应用市场芯片出货量预估 来源:物联传媒数据说明:1.2017-2019 年属于高速增长的阶段,一方面,得益于应用端

46、的需求快速增长,另一方面,体量基数小,增长也比较容易。这几年保持了每年翻倍的速度在增长。2.2020年,因为疫情的影响,叠加B端行业增速偏慢的特征,导致在2020年,中国企业级UWB市场的出货量仅有略微的增长。3.结合目前 B 端行业的市场政策,需求现状等因素,我们预测在未来几年,UWB 的 B 端市场年复合增长率将稳定在 50%左右,也不排除某些领域因为政策强推而导致增速更快的可能。关于基站与标签的分布UWB 定位方案采用的是基站+标签的模式,一般一个基站可以同时容纳数百个甚至更多的标签,但在实际应用中,基站的数量占比远比想象中的多。整体来看,UWB 实际应用的基站与标签的比例大约在 1:5

47、 左右,某些项目甚至会出现基站数量大于标签数量的情况。UWB 基站的数量是由项目的面积所决定,一般而言,不加功率放大器(PA)的条件下,UWB 基站需要 20-30 米的距离就要布置一个,在项目现场会根据物理环境条件灵活变化,因此,当某个项目的面积大,需要的基站自然就多。而项目的标签数量使用则是根据这个项目的业务需求,比如说在发电厂里面,一个工厂的总人数可能就几百个人,那么标签数量的需求量就是几百个(额外会加一些备用的),而如果工厂的面积大,可能基站就需要几百个甚至上千个。04506500050060070020021E2022

48、E2023E2018-2023年中国UWB企业级应用市场芯片出货量预估(单位:万片)23物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 市场产值规模及预测在本次调研中,我们与国内 20 余家 UWB 定位一线企业进行了深入的交流,结合当前的市场出货量、行业的价格水平、商业模式等综合因素,对当前与未来的市场进行一个预估。图表 7:2016-2022 年中国 UWB 定位企业级应用市场体量及预估 来源:物联传媒数据说明:1.产值的预估,我们综合评估了UWB硬件产品的出货量以及市场价格的动态变化,并且将相应的软件服务价值也有考虑进去。2.与中国 UWB 定位技术企业级应用市场

49、调研报告(2019 版)相比,产值的预估有较为明显的下降,主要是因为企业级的应用市场增速并没有我们此前想象中的那么快,并且,基于 UWB 技术所衍生而出的软件服务目前在市场上占比还很低,也没有达到预期中增长。2.产品价格分析在当前 UWB 企业级定位市场中,项目制的特征是方案有很多定制化的内容,报价方式是对整体方案进行打包报价,尤其是很多项目中,还有一些应用软件的开发,因而报价会有很高的灵活性,无法像手机、PC、智能音箱等消费电子产品一样进行标准化的报价。在我们本次调研中,针对 UWB 芯片、标签、基站三个主要的产品形态的价格进行了调研,以下是我们梳理的信息:10.920.821.728.14

50、2.260607020021E2022E2023E2016-2022年中国UWB定位企业级应用市场体量及预估(单位:亿元)24物联网产品、方案,尽在 IoT 库 图表 8:UWB 行业产品价格说明表来源:物联传媒3.行业盈利水平分析一般来说,To B 类的应用行业毛利水平都会比较高,而 UWB 作为一项技术性能表现突出的定位技术,附加值会更高,因而能够卖出更好的价格,相应的行业毛利也会更高,不过随着产业的成熟之后,行业将会进入一个“规模经济时代”,即产品的标准化程度会逐渐提升,市场体量也会迅速扩大,相应的毛利水平会逐渐提升。在上一次调研中,我们也针对

51、行业的毛利进行了分享,本次报告我们进行了一定的调整,行业毛利整体的平均值如下:产品当前价格现状未来价格走势UWB 芯片 当前 B 端的市场还是以 Decawave 的芯片为主,价格在 4-4.5 美金左右,还有一些芯片厂商并不是以芯片的形式出货,而是以模组的形式,因为 B 端的体量目前还比价小,模组产品有较高的市场附加值。从长远来说,UWB 芯片的价格未来会与蓝牙,Wi-Fi 达到同样的级别,前提是其应用量也能与他们持平。不过 B 端市场相比于 C 端市场,对于产品的稳定性与性能有更高的要求,未来工业级的产品相比于消费级的产品价格还是会更贵一些。UWB 标签 标签的价格比较稳定,与 2 年前差

52、别不大,标签的价格主要有3个档次:第一档次:200-400元,第二档次:400-600 元,第三档次:600-1000 元。标签的性能,封装材料,外观设计,防水防拆等方面的差异都会造成价格的差异。整体来说,行业对于标签的定价都是略高于成本价进行出售,所以标签的价格会相对比较稳定。会随着物料成本的降低而降。UWB 基站 根据我们调研,过去 2 年的时间里,基站每年降价的幅度大约在 10%-15%之间。降价的原因一方面是行业量逐渐起来,原本高价格的基站有比较大的降价区间,另外则是竞争加剧,不过 B 端行业的属性也会使得价格逐渐稳定,保持一个稳定合理的利润区间。不同厂家的基站价格差异依旧很大,有很多

53、小厂商只做硬件,并没有做品牌,价格就会比较低。目前市场上主要品牌厂商的价格,通用基站的价格在 2000-3000 的区间范围内,某些特殊的行业有更高的防护认证等级,价格也会更高。基站是目前 UWB 方案商的主要利润来源,虽然降价在持续,但是压缩利润空间之后,价格也会逐渐稳定。也不排除有新的商业模式的出现,导致硬件并不是主要的赚钱方式,这样会使得硬件的价格进一步降低。25物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 图表 9:2018-2023 年中国 UWB 定位企业级应用市场行业毛利率预估 数据来源:物联传媒数据说明:1.在当前 UWB 行业中,主要有三个价值组成部

54、分:基站、标签、应用软件。目前行业里面基站是主要的盈利点,整体毛利也比较高;标签量虽然大,但价格比较低,毛利也比较低;应用软件毛利很高,但目前占比比较小。2.行业的毛利在 2019、2020、2021 这三年的降幅会比较明显,主要原因是有:硬件尤其是基站产品降价比较明显,以及软件服务的价值还没起来。3.To B 类的应用行业毛利不会低,参考目前 GNSS 行业,我们预估,UWB 定位的毛利将会稳定在 50%左右。4.细分应用领域的市场占比分析经过调研之后,我们总结 UWB 定位技术在 B 端市场最主要的几个应用领域有:煤矿/矿井:煤矿矿井是一个具有强安全管理需求的场景,因为这个场景属于高危场景

55、,对于新技术的接受度高,行业监管层的推动力也强,2020 年下半年,国家煤监局组织全国安标委煤矿安全分标委编制了安全生产行业标准煤矿井下人员定位系统通用技术条件(征求意见稿),里面就强推了UWB定位技术,虽然这个标准还没有正式发布,但是行业已经火热起来,根据我们最新调研到的信息,煤矿/矿井领域已经成为 UWB 企业级应用最受关注,目前也正在快速增长的应用领域。65%62%58%55%52%50%0%10%20%30%40%50%60%70%20021E2022E2023E2018-2023年中国UWB定位企业级应用市场行业毛利率预估26物联网产品、方案,尽在 IoT 库

56、根据调研,全国有一定规模的煤矿大约有 4000 座,煤矿从业者约 400 万人左右,这对于 B 端应用而言,是一个很不错的市场,不过盯着这个市场的不只是 UWB 方案商,还有很多煤矿领域的集成商,以及传统做煤矿市场的供应商也会做这个市场,这个市场的特点是行业门槛比较高,方案商的直接客户都是集成商。公检法司公检法司包含了监狱、办案中心、派出所、戒毒所、法院等众多的场景,这个领域也属于有政策支持的强管理需求领域。目前全国各地各类公检法司场所约 1 万个左右,市场潜力还不错。在 2 年前,我们发现这个应用场景主要使用的是 RFID 与 UWB 方案,而目前,蓝牙 AoA 方案在这个领域的应用逐渐多了

57、起来,因为这个场景的特点是室内房间多,层高也比较高,比较适合用蓝牙 AoA 方案。不过在某些特定的场景需要很高的精度,也需要用到 UWB。此外,目前市场上也有一些 UWB 方案商开发了基于 UWB 的AoA 方案,正在推广市场。电厂/变电站这类场合属于危险系数比较高的场合,因此,需要对其中的生产人员进行轨迹监管,以预防人员进入危险环境并且在险情中可以第一时间进行有效的营救。电厂项目一般需要全范围覆盖,项目金额比较大。工业制造厂当前在“工业 4.0”、“中国制造 2025”等概念的加持下,越来越多的企业通过先进的技术手段以提升生产效率,或者达到柔性化生产的目的,而 UWB 技术可以在离散制造过程

58、中对人员与物料的轨迹进行实时监管,达到生产过程可视化的目的,并且结合工厂自身的业务需求,基于定位数据开发出相应的应用,可以到达提升效益的目的。石油/化工厂石油化工的场景也属于危险系数比较高的环境,因此采用 UWB 精准定位技术可以达到对现场作业人员进行险情预警以及方便援救逃生等目的。尤其是近些年,化工厂安全事故频繁,会促使相应的政策出台以保障现场人员的安全。物流仓储仓储物流环节的应用需求主要是解决仓库物资的高周转效率问题,这对于一个工厂的效益提升,意义是非常大的。而通过UWB 高精度定位,可以实时的对仓库里各类物料以及人员进行精确的监控,甚至在某些 AGV 设备中能够实现无人化的物料周转,生产

59、效益大为提升。建筑施工建筑施工包括楼宇、桥梁隧道等施工场景,建筑施工也属于高危场景,在建筑施工行业采用 UWB 定位技术结合其他的一些技术方案,可以实现现场进度可控、减少浪费、提高效率以及提升施工人员的安全保障。医院/养老院医院与养老院也属于对于人员与资产管理强需求的应用领域,从潜力来说,全国的医院+养老院总量有数万个,并且随着老龄化的加剧,这个场景的数量在增长中。不过这个市场对于定位技术的需求因为没有政策的支撑,导致UWB定位技术应用落地偏慢,27物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 以养老院为例,目前仅少量高端的养老院会采用 UWB 做精准的轨迹管理,结合

60、生命体征信息,以照顾老人健康与安全。停车场停车场的反向寻车一直日常生活中的一个痛点需求,目前市场上已有将 UWB 放进了汽车钥匙方案的出现,这为 UWB 方案大规模用在这个场景打下了基础,从潜力来说,全面各类停车场数以万计,不过这个场景需要解决的是谁来买单的问题,这是这个行业的一个挑战,机场/高铁站这个场景的需求主要体现在两个方面,一个方面是机场或者高铁站对于管理人员,设备的运营管理,另外一方面是将精准的定位能力开放给旅客,方便旅客找登机口,或者商店等,这个场景的项目一般也比较大。展览馆/博物馆这个场景的需求也有两个方面,一个是基于客户的自己的人员与物品的管理需求,另外一个是将精准定位作为一个

61、通用能力开放给参观者。体育/表演UWB 在体育中的应用主要是精准采集运动员的轨迹,以达到更加高效的训练效果,比如篮球,足球等。此外还有一个场景就是赛事表演,比如室内无人机编队表演,室内机器人竞赛等。此外,UWB 在封闭园区的自动驾驶、高校与科研机构等场景中还有更多的应用。图表 10:2021 年中国 UWB 定位企业级应用市场细分领域分布 资料来源:物联传媒相较于 2 年前,UWB 在企业级的应用场景中,工业制造与煤矿矿井这两个应用占比明显增加,而公检法司的占比在缩小并不是需求饱和的原因,而是市场上在这个领域有蓝牙 AoA 等其他方案的替代。23%21%9%8%8%3%3%25%2021年中国

62、UWB定位企业级应用市场细分领域分布煤矿/矿井工业制造公检法司电厂/变电站石油化工仓储物流医院/养老院其他28物联网产品、方案,尽在 IoT 库 5.UWB 项目分析UWB 企业级的应用都是项目制,所以对 UWB 项目的分析有助我们更好的了解当前 UWB 企业级定位市场。在我们本次的调研中,针对项目部分进行了详细的调研。5.1 项目金额分析B 端的 UWB 项目还相对比较小,不过大项目相比于两年前开始增多,当前纯 UWB 定位项目金额总体来说还比较小,因为对于很多项目而言,UWB 定位只占其中一小部分。所以,即便整个项目比较大,归属到 UWB 定位部分的金额也就小了很多。目前在整个行业中,纯

63、UWB 定位部分的项目金额可以划分以下几个区间:500 万以上:属于特大型项目,其中少量的项目金额会达到千万级别。目前只有少量的 UWB 企业有 500 万以上的项目,这类大型的 UWB 定位项目不仅考验的是企业的商务拓展能力。这类项目现场需要布置上千个基站,数千个乃至上万个的标签,这对企业的技术能力也有很高的要求。200-500 万:大型项目,当前很多 UWB 定位企业完成的最大项目落在这个区间。50-200 万:中型项目,对于 UWB 定位企业来说,50 万是一个门槛,50 万以上的项目公司会专门投入资源进行定制化开发与跟进,并且也能有不错的利润。50 万以下:小型项目,50 万以下的项目

64、就属于比较零散的小项目,很多都是直接购买 UWB 的标准产品,对于 UWB 企业来说,很少会针对小项目进行定制开发。图表 11:2021 年中国 UWB 定位企业级应用市场项目金额区间分布 数据来源:物联传媒1%5%20%74%2021年中国UWB定位企业级应用市场项目金额区间分布(按数量)500万以上200-500万50-200万50万以下29物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 数据说明:1.从数量上来说,绝大多数的项目是比较小的,金额小于 50 万,200 万以上的项目占比很小,不过从公司的层面来说,每个公司的项目金额会有很大的不同。对于目前比较成熟的第

65、一梯队企业来说,因为精力有限,会有选择性的侧重于金额比较大的项目。2.目前项目金额比较大的应用领域有电厂、化工厂、煤矿矿井、大型交通枢纽等领域。3.大项目虽然少,但是占总营业额的比例却比较大。5.2 项目实施周期项目的实施周期也是 To B 类的项目一个重要的指标。因为对于当前的 UWB 定位企业来说,人员精力比较有限,目前国内UWB 定位企业的人员在 50 人规模以上就属于比较大的,如果项目周期过长,就意味着能完成的项目就会减少。这也是当前 UWB行业都比较重视渠道商的一个因素之一。目前 UWB 定位项目的周期并不算长,现场条件比较好的项目能够在 1-2 周的时间完成,一般的项目周期 1-3

66、 个月的时间就可以实现,也有少量项目的周期因为各种原因会达到 6 个月以上。图表 12:2021 年中国 UWB 定位企业级应用市场项目实施周期分布 数据来源:物联传媒数据说明:1.项目实施周期时间主要包括布线施工、设备调试、与大系统的对接(UWB 属大项目的一部分)等环节。2.对项目周期影响比较大几个因素有:现场布线施工环境比较差、对接沟通不便、用户的需求变更等因素。50%35%12%3%2021年中国UWB定位企业级应用市场项目实施周期分布(按数量)一个月以下1-3个月3-6个月6个月以上30物联网产品、方案,尽在 IoT 库 6.商业模式分析6.1 几类主要的商业模式以及优缺点分析相较于

67、 2 年前,UWB 企业级应用市场的商业模式并没有太多的变化,主要有这么几种商业模式。模式一:卖标准化的模块目前,有些 UWB 企业的玩法是选择卖标准化的 UWB 模块,他们的客户群体是做基站标签成品企业以及具有开发能力的系统集成商。随着市场化的程度越来越高,卖模组的模式也越来越流行,不仅仅是模组厂商,还有一些芯片厂商因为在B端市出货量少,而选择卖模组的形式,这种模式的优缺点有:优点:1 减少公司的研发投入以及成本投入,比较适用于初创团队。2 标准化的产品比较方便进行市场拓展,比如说可以通过线上的销售渠道进行推广,客户进行小批量试点之后进行大规模采购。3 能灵活匹配用户的需求,因为有很多需求,

68、比如煤矿,工厂等很多场景是需要基于 UWB 的定位数据结合其他的数据做应用开发,而不是只采集定位数据,模组产品就可以灵活的植入到其他的方案中去。缺点:1 模块化产品的利润率会比较低,尤其是当量越来越大之后,利润空间会压缩的更低。2 与应用客户脱节,会造成产品与市场需求的契合度不高,长久之后产品的竞争力会降低。3 市场门槛比较低,容易陷入红海化竞争。模式二:卖“基站+标签”市场上也有部分企业以卖硬件(基站+标签)为主,几乎不供应应用软件。这类企业主要的销售模式是通过渠道商进行销售,这种模式的优缺点为:优点:1 有利于公司集中优势资源,进行硬件产品的开发,因为应用软件需要更多的资源投入,并且往往意

69、味着需要直接面对客户,对于小企业来说,精力不够。2 市场拓展阻力相对较小,往往能抱住一些“大腿”用户,就能迅速拓展市场。缺点:1 难以形成自己的品牌,容易沦为大企业或大集成商的代工厂。2 目前的硬件利润比较高,盈利能力尚可,未来硬件利润压缩之后,难以进行服务增值业务。31物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 模式三:卖“基站+标签+应用软件”这种模式是当前国内 UWB 定位企业第一梯队里面最受欢迎的玩法。因为对于很多用户来说,希望技术供应商能够供应整体化的解决方案。即便是走渠道商的形式,也有很多客户需要技术企业提供整体软硬件的技术能力支撑。这个模式适用于以定位

70、信息为主导应用需求,定位技术在整体方案中占据较核心的地位,优点:1 综合方案的利润空间会比较高。2 市场门槛比较高,所以企业的竞争力会更高。3 抵御降价风险的能力更高,因为硬件往往只是一部分内容,未来硬件降价后,可以通过软件服务进行商业增值。缺点:1 需要公司进行的投入会很大,包括综合研发成本,市场推出成本,销售成本等等,对于初创团队来说并不容易。2 面临大公司进入竞争的风险,未来大公司进入 UWB 定位后会与这类企业进行直接的竞争。模式四:卖“基站+标签+应用软件+其他的方案”还有很多企业业务会比较多,除了 UWB 定位业务之后,还有其他的业务,比如说定位方面会涉及蓝牙、GNSS、惯导,非定

71、位方面技术会涉到无线传输、RFID 等业务,此外,还些企业能够在完整 UWB 定位方案基础上,做更大的集成,从而直接面对客户。综合来说,这类公司往往是在其他领域有多年的积累,UWB 技术能够与原有技术产品形成很好的互补,因此在向客户输出方案的时候,能够提供更大的集成。优点:1 综合门槛最高,相应的议价能力以及利润水平也更高。2 方案的灵活性更高,能够满足不同层次的用户需求。缺点:1 产品线过长,投入的精力与成本会很大。2 标准化难度最大,到一定规模之后,发展就会受限。32物联网产品、方案,尽在 IoT 库 6.2 销售渠道分析UWB 定位企业级市场的销售渠道主要有三种。1.直接面对应用客户这种

72、模式需要 UWB 定位技术企业有比较强的技术能力与商业拓展能力,有些项目还需要进行招投标,对企业自身的资质也有一定的要求。还有一些企业的玩法是将自己融入到大企业的生态中去,依靠大企业的生态资源进行应用项目的直接对接。总体来说,直接面对应用客户就意味着企业需要提供的方案会比较完善,相应的项目规模也会比较大,项目的利润也会比较高,对于有能力的企业来说,重要客户采用这种模式比较多。2.分包模式前文有分析到,UWB 定位部分往往只占整个项目一小部分,所以对于很多 UWB 技术企业来说,其直接客户很多时候面对的是总包方或者大分包企业,其中具体的合作形式是比较灵活多变的,会根据客户的技术能力与需求差异,可

73、以不同层次的参与到项目中去。3.纯代理模式这种模式下,对于 UWB 技术企业而言是最为轻松的,UWB 技术企业只需要提供一些必要的技术支持即可,相对的公司也会让出比较多的利润空间给代理商。在行业中,有些 UWB 技术企业会给部分客户进行代工与贴牌合作,也可算作这一模式范畴之内。总结来说,第一种模式是“直销渠道”,第二种与第三种模式属于“中间商渠道”,在我们的调研中,发现中间商渠道的模式占比很多。其中大多数企业在调研时反馈,公司的中间商渠道占比占总业绩的 50%及以上,甚至中间商渠道占比 80%以上的企业也为数不少。在下表中,我们根据市场反馈的信息,对当前国内 UWB 定位技术企业的中间商渠道占

74、比进行了估测。图表 13:2021 年中国 UWB 定位企业级应用市场中间商渠道占比企业分布 数据来源:物联传媒15%30%40%15%2021年中国UWB定位企业级应用市场中间商渠道占比企业分布(按企业数量分)中间商占比40%以下中间商占比40-60%中间商占比60-80%中间商占比80%以上33物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 7.消费级市场分析UWB 的消费市场在最近 2 年的时间里因为苹果、三星、NXP、小米、OPPO 等手机大厂的带动之下,逐渐进入到大众的视野,并且已经陆续发布了相关的产品,让 UWB 的消费级应用已不再遥不可及。本报告从 UWB

75、 消费级应用的产业链、市场应用需求,以及市场规模潜力等这个几个方面分析。7.1 产业链相比于 B 端市场而言,UWB 的 C 端市场产业有一定的差异,因为 C 端产品标准化比较高,很多场景并不用搭建定位网络,采用点对点连接即可。上游依然是芯片供应商,UWB的企业级市场在前面篇幅中我们已经进行了详细的分析,在B端市场目前一年只有几百万的量,这对于芯片企业而言,是一个很小的量。所以几乎所有的 UWB 芯片厂商都将目光重点瞄准了 C 端市场。中游就是手机厂商以及各类基于 UWB 定位技术而衍生的智能硬件供应商。比如苹果、三星、小米、OPPO 等手机以及Airtag、车钥匙等智能硬件产品。消费市场的下

76、游就是大众消费者,直接匹配个人消费者的喜好与需求。产业链示意图目前 UWB 的芯片厂商,比如 NXP、Qorvo、ST 等大企业以及纽瑞芯、驰芯半导体、瀚巍微电子等国产创业企业主要盯的都是消费级市场。目前苹果、三星与小米已经正式发布了具有UWB芯片的手机,而其他的手机大厂也将会很快发布相关的手机。智能硬件方面,苹果也走在产业的最前沿,除了在苹果的手表加入 UWB 芯片之外,还发布了 Airtag 产品,目前也有一些厂商跟进发布 tag 类产品,整体而言,智能硬件类产品还在市场摸索中,不过智能硬件厂商也在做技术储备,等有明确的市场就会第一时间跟进发布。C 端消费者智能硬件厂商芯片 手机厂商34物

77、联网产品、方案,尽在 IoT 库 7.2 市场应用需求在分析 B 端市场需求的时候,我们发现政策的推动对于应用的落地有着关键性的作用。而在 C 端市场,并没有直接政策来推动,因此,C 端市场就需要完全从需求的角度进行分析。UWB 最大的技术特点就是精准的定位与测距能力,当然它也有通信传输能力,但是在 C 端市场上的通信传输技术有 Wi-Fi、蓝牙甚至是 5G 等,UWB 在这方面并不具备优势。在消费级市场,一项新技术最容易爆发的市场就是对原有的老技术产品形成替代。因为有旧的技术产品就意味这个市场的需求已经得到了验证,而如果有性能更好的新的方案出现,就可以形成迭代。但是目前在已有的消费端市场中,

78、基于定位能力且有大规模应用的场景就是地图导航,主要应用于室外场景。在室内场景中,基于 UWB 精准的定位与测距能力对已有产品进行迭代的目标产品中,汽车钥匙算一个。汽车钥匙目前有蓝牙或者 NFC 方案,它们都有比较明显的局限性,蓝牙钥匙稳定性不好,而 NFC 传输距离太近,所以使用 UWB,既能够保持良好的稳定性与安全性,也能够有较远的传输距离,还可以基于室内定位系统进行反向导航,因此汽车钥匙是 C 端市场一个很值得期待的应用。在其他领域,这是一个全新的市场,因此,需要花大量的精力进行培育。而要培育什么市场呢?我们将消费级市场的需求按照消费属性分为了三大类。第一类 是挖掘消费端以精准定位与测距能

79、力为核心需求的日常生活场景需求,目前在 C 端应用场景中对于高精度定位需求比较高的有寻物,宠物的定位等,苹果已经在 2021 年上半年发布了 Airtag,从目前的反馈来看,这类产品的体验还不是很好,一方面是技术问题,比如传输的距离,稳定性与精度等还有很多需要优化的问题;另外一方面则是需求不是很强烈,没有引起消费者的共鸣,此外价格较高也是一个因素,UWB 在这个层面的需求爆发还有很长的路要走。第二类 是将精准定位能力与其他的功能结合起来的方案,因为单纯的定位与测距能力在生活中需求度比较低,但是将定位与测距能力与日常生活中的其他需求结合起来,则可以产生更好的化学反应。比如说,单纯的人员定位可能需

80、求度不高,但是可以结合生命体征特征数据一起,当目标人员的生命体征参数出现异常,可以进行第一时间的救援。再比如可以跟空调、风扇、电视等家电的遥控器结合,实现精准的控制,达到小米“一指连”的效果。第三类 则是在商业场景中的精准定位需求,商业场景指的是商超、楼宇、展览馆等,在这些室内场景中布设UWB基础设施网络,然后商业客户将这个能力开放给大众消费者,以提升消费者的体验。当然,这不是一个单纯的消费级应用,而是 B2B2C 的应用。35物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 7.3 市场规模潜力目前 UWB 消费级的应用主要分两大类,一类是手机,一类是非手机的智能硬件类

81、产品。目前智能手机的出货量比较透明,参考当前智能手机的出货量,我们预估了手机中加入了 UWB 芯片的渗透度与比例。图表 14:全球植入 UWB 芯片的智能手机出货量及预测注:全球智能手机数据参考 Canalys,而其中有 UWB 芯片的出货量数据我们参考了目前市场上主流的智能手机厂商 UWB 产品的进度以及出货量进行综合评估与预测。全球 UWB 智能硬件出货量以及预测智能硬件类产品的涵盖范围非常多,包括常见的可穿戴产品、智能家居产品、汽车电子产品等。在 UWB 消费级市场,手机植入是一个基础的条件,而后面整个生态将会发展成为什么样子,则取决于智能硬件市场。根据以往手机厂商加入芯片的经验,有两类

82、技术比较典型,也都具有参考意义。第一类是蓝牙蓝牙技术很早前就成为了手机与 PC 的标配,但在很长时间内也一直打不开周边智能硬件产品的市场,直到技术多次演变,并且可穿戴产品、智能家居、音频传输、定位应用等多种应用需求起来之后,基于蓝牙的智能硬件产品才得以爆发。目前蓝牙市场的出货量,我们可以参考蓝牙技术联盟(SIG)与 ABI Research 最新发布的数据如下:0.52.55.57.51012.111.597.45.5024680202021E2022E2023E2024E全球植入UWB芯片的智能手机出货量及预测(单位:亿台)有UWB芯片的手机没有UWB芯片的手机36物联

83、网产品、方案,尽在 IoT 库 图表 15:蓝牙设备年度总出货量 来源:蓝牙技术联盟(SIG)与 ABI Research从蓝牙的出货量可以看出,平台类设备(手机、PC、平板电脑)等市场已经达到饱和,目前每年的出货量较为平稳,几乎没有增长。而基于这些平台设备所衍生出的外围设备,每年保持着较高的增速在增长。UWB 在消费级市场的发展路径也可以参考其中的规律,第一步是在手机、PC 等平台设备都植入,但是最关键的还是要看外围设备市场是否能够起来。蓝牙技术的外围设备也是从2014-2016这几年的智能家居与智能硬件概念爆火之后,取得了快速的发展,而 UWB 的消费级市场目前还差这么一把火。第二类是 N

84、FC另外一类有参考价值的技术就是 NFC。在移动互联网兴起的时候,主打移动支付与无感支付的 NFC 技术也迅速崛起,并且也得到了手机厂商的大力支持。时至今日,NFC 技术已经成为了智能手机的标配,但是基于 NFC 的应用却进展的不顺利,在移动支付端,国内基于二维码的支付方式占据了主流,NFC在门禁、公交卡以及防伪溯源等场景有一定的应用。整体来说,NFC技术目前还处于比较尴尬的位置。那么,UWB 技术将会如何发展,它的发展路线会跟谁比较贴近呢?结合从行业调研到的信息,我们觉得 UWB 的发展路径将会跟蓝牙技术路径更加类似,原因有以下几点:第一,是技术特点,两者都可以作为无线传输技术,传输距离也相

85、近,在传输的速率、安全性、抗干扰方面 UWB 的表现更优,相较而言,NFC 的传输距离就太短了,这限制了大量的应用。第二,两者也都在主打定位能力,相较而言,UWB 的定位性能表现也更为优秀。第三,就是应用模式方面,都是要基于平台设备(手机、PC 等)与外围设备相连接才能工作,而支付场景中,周边的外围设备也就局限于支付设备,没法有太多的发挥。所以,从理论潜力来说,UWB 的消费级应用市场的潜力,可以达到目前蓝牙设备的量级。3.43.63.84.04.04.54.95.45.96.4020020202242025蓝牙设备年度总出货量

86、(单位:十亿)平台设备(手机、PC、平板)外围设备37物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 E UWB 市场趋势总结根据调研到的市场信息,我们总结了目前 UWB 行业的一些最新的趋势。趋势一:UWB 方案厂商在关注更多技术方案与 2 年前相比,我们发现,很多做 UWB 方案的厂商其目光不仅仅只是关注 UWB 技术,也在做更多的技术储备,比如说蓝牙 AoA 或者其他的无线通信技术方案。因为方案商这个环节与应用端紧密相连,很多时候公司的方案都是基于用户的需求才会开发,在实际落地应用中,难免会碰到一些仅用 UWB 无法解决的需求,需要使用到其他的技术,所以方案商会基

87、于自身的优势而衍生拓展其他的技术业务。趋势二:UWB 的企业业务逐渐的分化,一方面是做加法,让方案更加繁杂;一方面是做减法,让产品更加的标准化几年前,UWB 的方案商主要做 UWB 基站,标签、软件系统等 UWB 相关产品,而现在,企业的玩法开始分化。一方面是做减法,让产品或者方案更加的标准化。比如说在工厂、医院、煤矿等 B 端场景中,很多企业提供一个标准化的模块产品,客户接受度更高,再比如很多企业也在努力的优化产品的安装步骤,降低使用门槛,让用户可以自己去部署 UWB 基站,也是一种标准化。标准化的优势有很多,对于方案商自身而言,可以减少安装部署等人员精力的投入,也可以让产品有可复制性,对于

88、用户(往往是集成商)而言,可以基于自己对行业的理解,做更高的定制化功能。另外一方面,我们也发现一些企业选择做加法,在项目中除了提供 UWB 相关的软硬件之外,还会基于用户需求做更多的方案集成。比如说在一个工厂里面,除了定位的需求之外,还有视频监控、温湿度检测、气体检测等等更多的需求,UWB 方案商会整体接下这个项目去做。这个做法的好处是:可以给 UWB 方案商带来更高的收入,同时与用户的黏性也更强。趋势三:国产 UWB 芯片越来越多,但它们主要的机会是在智能硬件市场对于 UWB 芯片企业而言,目标市场可以分为三大类,即 B 端 IoT 市场、手机市场以及智能硬件市场。最近这两年,国产UWB 芯

89、片企业也越来越多,国产芯片最大的卖点就是性价比。针对 B 端市场的需求,芯片厂商一般会区分于 C 端市场,重新定义一颗芯片,不过 B 端市场的芯片出货量不是很大,有些芯片厂商会提供附加值更高的模组产品,并且 B 端产品对于芯片价格敏感度也比较低,更加注重稳定性与性能,很多时候并不会因为芯片便宜一些就会进行替代。38物联网产品、方案,尽在 IoT 库 而手机市场,因为体量大,性能要求也高,一般会优先考虑有产品得到验证过的芯片大厂,所以国产 UWB 芯片厂商最大的机会点就是在智能硬件市场,因为智能硬件市场潜在的量大,对价格敏感度高,国产芯片就很有优势。趋势四:多模的“UWB+X”产品会逐渐增多无论

90、是 B 端还是 C 端的需求,很多时候仅仅采用 UWB 技术难以完全满足需求,所以,市场上会出现越来越多的“UWB+X”多模产品的出现。比如说,基于 UWB 定位+传感器的方案,可以基于传感器的数据,实时的对可移动的人员或者物品进行监管,再比如苹果的 Airtag,事实上就是蓝牙+UWB 的方案,UWB 用来做精准的定位测距,蓝牙用来唤醒传输等。趋势五:企业级 UWB 大项目的金额越来越大2 年前,我们调研的时候发现,UWB 百万级的项目非常的少,而能够达到五百万级别的更是屈指可数,在今年的调研中,我们发现百万级的项目明显增多,规模较大的方案商,每年都有一定数量百万级的项目,甚至千万级的项目也

91、开始出现。这一方面得益于用户对UWB价值的认可度越来越高,另外一方面,则是UWB方案价格的降低,使得客户的接受度也越来越高。趋势六:基于 UWB 的 Beacon 方案开始逐渐流行在最新的调研中,我们发现市场上出现了一些基于 UWB 的 Beacon 方案,这类方案跟蓝牙 Beacon 方案有些类似,将 UWB基站做的轻量化与标准化,降低基站的成本,以便更容易进行布设,而标签端则需求更高的计算能力,在项目中,如果基站的数量需求大于标签的数量,采用这种方式就比较节省成本。趋势七:UWB 企业越来越多的获得资本认可最近这几年,在 UWB 圈子里出现了多起投融资事件,当然,目前最主要的还是集中在芯片

92、层面,因为芯片是产业的开端,再结合目前芯片产业的火热,直接促进了多起芯片领域的投融资事件。B 端的主流方案商也有多起投融资事件,在 B 端领域的某个细分行业有深耕,并形成了较高的市场门槛,会更受资本市场的欢迎,而 C 端市场,目前整个市场还有待开发,也会是资本市场未来关注的重点。39物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 优秀案例展示项目一:霍林河坑口电厂人员定位项目项目地点:内蒙古通辽市霍林郭勒市项目开始时间:2020 年 6 月项目预计运行的时间:长期项目的背景介绍:霍林河坑口电厂隶属中电投集团公司蒙东能源公司,以电源建设、电力生产与销售为主营业务,是我国煤

93、电产业进行智能化改造升级的示范项目之一。随着中国经济转型升级深入推进以及电力体制改革的大力实施,建设安全、高效、绿色、低碳的智慧电厂是新时代对发电企业的要求。作为生产设备密集型企业,传统发电企业生产环境高危,安全隐患多;工序流程复杂,人员水平参差不齐。据不完全数据统计,70%以上安全事故都与人员的不规范操作相关。解决现阶段电力工业所面对的安全难题,实现人员安全管理是核心。项目的需求:重要设备参数可视化程度不高,与现场设备关联性较弱;厂区内人员成分复杂,员工作业安全及作业规范化缺乏有效管控;电力设备众多,设备维护困难,设备维护消耗资金大,且设备隐患风险及故障处理无有效手段;现场各类系统相互独立,

94、信息各自形成孤岛,管理人员在使用各类系统时,各部门重复操作,管理效率低下。该电厂现阶段生产可视化水平低,需要利用高精度定位技术,完善厂区人员的安全管理体系,同时提升电厂作业安全与生产效率。解决方案具体介绍:四相科技依托物联网、数字孪生和高精度定位技术打造三维可视化安全管控平台,集成生产管理系统、安全培训系统、视频监控系统、人脸识别门禁系统等,通过跨系统的数据通信和联动响应,可一站式解决霍林河坑口电厂多项管理难题,全方位保障作业人员人身安全及设备运行安全,有效提升产能效率,为电厂安全生产构筑“铜墙铁壁”。1.维可视化系统:基于三维建模数字孪生技术,可视化呈现风险、隐患、违章行为、设备参数等,为电

95、厂安全生产和精细化管理提供数据支撑;40物联网产品、方案,尽在 IoT 库 位置可视化:现场实景和状态可视化展示,低延迟,真实展现人员、车辆及物资位置分布,2D/3D 地图切换自如;状态可视化:可对接现场设备运行状态,将设备的运行状态可视化展示;安全可视化:不同作业区域分级展示,厂区高危区域分布一目了然。2.人员安全管控:精准定位:实时获取人员位置分布,可分类查询、显示位置信息;智慧考勤:提供按设备和按区域统计等多种考勤统计方式,自动生成考勤数据;电子围栏:灵活设定电子围栏形状、报警规则及进出权限,非授权人员越界即刻触发系统告警;报警呼救:意外发生时人员可通过定位标签卡 SOS 按键向系统发送

96、报警信息,确保及时救援。41物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 3.MIS/SIS/PMS 联动:智能巡检:对接巡检系统,灵活设置巡检路线与巡检点,确保巡检情况有迹可循、巡检结果自动统计;违章管理:不规范巡检或其他异常作业行为可通过违章视频抓拍送信息至违章管理系统,便于作业人员行为管理;两票管理:对接两票系统实现两票操作的到岗管理、资质验证及现场监管,严控高风险区域作业人员资质,无权限禁入,解决因无票人员不规范操作引发事故之难题;访客管理:对接门禁系统,临访人员信息线上审批同意,门禁自动识别并授权活动区域;SIS 态势感知:对接 SIS 系统,实现设备状态实

97、时监测与态势感知,消除设备安全隐患。4.AI 安防监控系统:配合 AI 视频监控系统,利用 AI 摄像头识别人员是否按要求佩戴安全帽、高空作业是否系安全绳、焰火检测、设备跑冒滴漏检测、皮带偏移检测等功能,将定位标签 ID 的唯一性与 AI 摄像头对异常行为的自主研判能力相结合,提高违章人员行为的识别率,从而实现对人员行为及设备状态的主动监控。42物联网产品、方案,尽在 IoT 库 实时监控:作业现场同步视频系统远程监管,人员移动视频自动切换追踪,确保作业规范化;重点跟踪:重点人员、重点区域跟踪,在视频监控范围内,全程自动记录位置与视频信息;轨迹回放:标签轨迹自动生成并留档,点击特定标签即可查看

98、详细活动路径,方便事故溯源或隐患排查。方案所取得的效益:全面提升电厂可视化管理 改善传统安全保障模式,利用可视化管控平台实现实时全面监管,防患于未然全面提高电厂设备巡检运维质量 传统巡检运维准备工作繁琐、环境高危,利用智能巡检系统实现集中式智能化管理,安全便捷推进电厂安全管理方式信息化 传统安全监管方式落后,利用信息化安全管理实现全程自动化监控,告警救援更及时协助电厂进行科学的风险预测 传统管理体系下易形成信息孤岛,联动式系统可以融合多维度数据,全面完善风险预测体系打造全方位电厂安全生产管理体系 传统定位技术精度低,无法适应复杂生产环境,利用 UWB 高精度定位可适应 99%以上生产环境,全面

99、提升安全性,细化安全管理区域。四相科技以定位系统为核心的人员安全三维管控平台荣获电力信息化专业协作委员会科技成果二等奖,助力坑口电厂实现从传统煤电到新型智能化安全煤电厂的转型升级,为推动电力企业实现数字化转型和高质量发展提供了可借鉴经验,助力电力企业实现高质量可持续发展。43物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 项目二:邯郸裕泰化工集团人员定位系统项目项目甲方:邯郸市裕泰化工集团有限公司项目地点:河北磁县煤化工产业园区裕泰化工集团项目开始时间:2021 年 7 月项目一期投入数百万元预算,铺设 479 台防爆基站,600 张防爆定位标签,精准定位覆盖面积 30

100、0 亩一、项目概述裕泰集团是以能源化工产业为主导的企业集团,其中位于磁县开发区的裕泰焦化、裕隆化工和裕泰燃气,均属危化企业。集团以冶金焦、焦油、粗苯、天然气等为主要产成品。2020 年 10 月 10 日,国家工信部和应急管理部联合下发的“工业互联网+安全生产”行动计划(2021-2023 年)”中,明确了重点企业安全生产管理需逐步提升安全生产数字化、网络化、智能化水平的要求。行动计划围绕建设新型基础设施、打造新型能力、深化融合应用、构建支撑体系等四个方面提出了重点任务,提出建设“工业互联网+安全生产”新型基础设施是建设基础,围绕人员、设备、生产、仓储、物流、环境等构建工业互联网的安全感知、监

101、测、预警、处置、评估能力。本次人员定位系统项目,是裕泰化工集团安全智能化物联网管理和信息化系统的重要组成部分,是河北磁县开发区树立的行业标杆,也是当地智慧园区的重要试点项目。我国生产安全总体局势持续向好,但各类事故隐患和安全风险交织叠加、易发多发,影响公共安全的因素日益增多,重特大安全生产事故时有发生,特别是危化品行业重大事故发生频率和死亡人数目前呈抬头趋势,我国油气管道近三年发生各类险情1000 余起。安全生产事故的发生严重危害了人民生命财产安全,严重影响了我国社会经济的正常发展。化工企业生产过程复杂,工艺条件苛刻。每年发生的化工事故,让老百姓谈化色变,政府对企业的监管要求也日趋严格。管理层

102、面对复杂的生产环境,日益增多的监管对象,仍采用传统管理方式,因此管理工作压力越来越大。化工厂通常呈现出环境复杂,各类装置设备、管道密集,金属遮挡明显等特点。同时,现场作业和巡检人员分散,生产环境高危,急需新一代定位信息技术,提供实时的、高精度的定位服务。通过网络化连接、敏捷化响应和自动化调配,实现跨企业、跨部门、跨层级的协同联动,加速风险消减和应急恢复,将安全生产损失降低到最小。裕泰化工集团人员定位系统,作为安全智能化物联网管理和信息化系统的核心组成部分,深化工业互联网和安全生产的融合应用,与物联网技术、机器视觉 AI 算法等一系列新的信息技术联动,提供从静态分析向动态感知、事后应急向事前预防

103、、单点防控向全局联防的安全生产管理新形态。二、项目需求 厂区现场厂房车间、工艺装置、管道设施缺乏可视化展示的设备参数,管理方式传统,缺乏智能化管理手段,信息流不直观。厂区人员分散,无法掌握人员实时位置,无法对人员串岗、睡岗、脱岗行为进行管理,无法实时掌握人员的轨迹,不利于应急管理要求。无活动轨迹分析,各类人员管理缺少数据支撑,不利于事件追溯。传统的视频监控、门禁等信息技术手段脱离空间地理(位置)信息,调取查看不方便,无法满足新一代安全生产管理要求,无法实现安全生产全过程、全要素、全产业链的连接和监管。三、针对性人员定位解决方案根据裕泰化工现场需求和政策要求,建设基于新一代物联网定位技术的建设目

104、标如下:利用数字化技术对裕泰化工的焦化厂、裕隆化工、燃气三个厂区建模,实现人员行为管理数字化、可视化、信息化。44物联网产品、方案,尽在 IoT 库 采用 UWB 高精度定位技术对定位区域的人员进行实时位置跟踪,在一张图上实现定位、电子围栏、视频等管理,提供应急响应、应急救援和应急疏散的精确位置信息。获取人员实时位置信息及对安全事件过程进行追溯,包括历史轨迹查询,具备有力的人员安全事故调查分析能力。北京全迹科技有限公司提供的 UWB 高精度定位解决方案,作为裕泰安全智能化管控平台的技术基础,面向平台需求提供了人员精准定位、人员轨迹查询、电子围栏、巡检管理、紧急 SOS 求救定位、视频联动、紧急

105、情况一键撤离告警等功能,为平台赋予了安全感知、预警及处置的安全生产新能力。3.1 人员位置实时监测系统通过数字孪生的方式实时显示监控区域内人员的位置,并提供人员、物资、车辆的数量,以及定位标签的电量等信息。通过人员查询功能,点击查看人员的实时轨迹和身份信息详情,还可联动附近摄像头调取视频画面。地图中显示不同颜色或形状的标签代表不同组别和角色,如:巡检员、作业人员、访客等。地图可以在 2D 界面和 3D 实景界面自如切换。针对化工分层场景,可以实现对具体楼层定位的需求。3.2 电子围栏通过自主增删改绘制电子围栏,实现不同空间的区域管控,支持不同颜色绘制不同分级危险区域,支持异形围栏随意绘制。通过

106、标签分组管理,支持不同组别权限进出围栏限制,实现黑白名单应用管理。进出围栏记录信息,并对无权限人员进出围栏提供告警,如:非法入侵、非工作时间长时间停留、工作时间危险监护人员擅自离开等多种管理策略。提供电子围栏 2D 界面和 3D 界面绘制功能,无需单独配置。通过区域电子围栏实现智能考勤,巡检、作业、临时访客的线上审批联动,实现巡检、作业人员的到岗到位管理,访客出入区域管理。45物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 3.3 一键求助提供的定位标签卡具有 SOS 求救功能,人员遇到紧急情况,按下定位标签上的一键报警按钮,及时发出求救信号,监控人员首先发现遇险人员的

107、实时精确位置,并通过联动的视频画面,判断是否进行救助。3.4 一键撤离告警 紧急情况下,如需将现场作业人员全部撤离时,管理人员可通过平台向该区域现场人员一键发起撤离信号,定位工卡将同时发出蜂鸣和振动,提醒全员撤离,防止人身伤亡事故不断扩大。3.5 实时、历史轨迹查询系统可以记录、回放、审查任意人员在任意时刻的位置和运动轨迹动态情况,与此同时调出轨迹经过的视频监控等信息。可倍速播放便于快速回溯。支持选定区域内的经过历史查询,对特定时间段内经过该区域的人员进行查看,对某一件事的发生进行追溯和综合分析。46物联网产品、方案,尽在 IoT 库 3.6 现场施工面向裕泰化工厂区复杂环境和施工环境要求,通

108、过定制支架安装在厂区立杆和侧壁。安装方式如下图:四、裕泰化工人员定位方案所取得的效益通过 UWB 高精度定位技术实时获取人员位置信息,建立可视化智能管控平台,实现安全管理智能化,助力降本增效和应急指挥决策。深入挖掘地理信息价值,通过新一代实用的物联定位技术,提供安全风险的迅速识别、分级管理和实时轨迹监控等手段,提升安全管控效率。增强动态感知能力、提高安全事件事前预防、全局联防能力。作为河北磁县开发区重点企业试点项目,它表明裕泰化工在由传统产业向数字化转型的发展道路上又迈出了坚实的一步,同时为开发区打造智慧园区、树立标杆提供了极具价值的示范案例。47物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品

109、、方案,尽在 IoT 库 项目三:“电子纸+UWB”E-ink 无纸化车间项目项目地点:江苏扬州川奇光电产业园项目完成时间:2021 年 5 月项目预计运行的时间:长期项目的背景介绍十四五”开局之年,加快数字化发展、建设数字中国成为国家和地方企事业单位的工作重点,与此同时,“碳中和“、“碳达峰”的,为企业的可持续发展指明了技术发展的方向。面对这两大趋势与挑战,沃旭通讯作为数字化和碳中和进程的参与者,也将其位置数据服务与各项前沿技术的融合,致力打造数字经济新生态。川奇光电科技(扬州)有限公司是典型的电子设备制造工厂,由永丰余集团旗下 E-Ink 元太科技工业股份有限公司独资设立,是全球电子纸产业

110、的龙头。在数字化浪潮的席卷和面对快速变化的市场需求上,促使川奇光电产业园向数字化迈进。项目的需求目前工厂管理难题在哪里?1.一般电子设备制造厂都是无尘车间,有防静电要求,实时通讯设备禁止带入车间内,采用传统的广播方式找人难;2.因生产车间面积大,会大量用到物料周转车,在管理上易出现无序停放,调度难,查找难等问题,使得物料周转车利用率低,从而导致生产效率低;3.目前车间内每个工单是采用打印 barcode 条形码的形式,人力成本、纸质成本高且不环保;而且每个工单生产过程经过多道工序,需要产线人工扫码来及时更新工单状态,不仅给产线工人增加工作量,而且工单状态更新不及时。为解决上述问题,由沃旭通讯与

111、川奇光电共同打造的首条“UWB+电子纸”融合创新方案在川奇光电生产车间正式上线。整条示范线聚焦“流程数字化”、“生产无纸化”两大核心目标。基于 UWB 室内厘米级定位技术,将厘米级时空数据和工厂 MES系统融合,实现数字化工厂的实时数据保障及无纸化管理。解决方案具体介绍沃旭通讯“UWB+电子纸”厘米级定位解决方案,在生产车间内覆盖部署 UWB 定位基站,人员、物料、周转车、托盘佩戴绑定墨水屏定位标签,由计算引擎采集电子标签信号并计算得出其精准位置数据,通过开放的 API 将数据反馈至 MES 系统。全程定位关联对象,利用定位系统实时推送数据、实现从配件到总装的全流程可视化、无纸化管理,实现“碳

112、中和”发展目标。48物联网产品、方案,尽在 IoT 库 人员的智能化管理员工佩戴墨水屏工牌定位标签,通过实时位置数据可实现快速找人,还可通过虚拟电子围栏,对围栏范围内的员工进行工时统计。遇紧急事件时,管理人员可通过平台下发信息至标签上,车间员工快速收发消息确认。与 MES 系统对接并关联任务工单,从而自动统计出该工单的人工成本和任务完成的时效性,帮助管理人员进一步优化生产管理。物料、载具的管理采用墨水屏物标签替代纸质条形码,并与工单绑定,可呈现工单号、物料号、当前工序、良品与否信息等物料信息,避免因纸质作业带来的错误,降低材料损耗,节省人力成本。同时,在物料周转车的管理上,通过现场看板可快速查

113、看物料周转车的实时位置,便于快速找车,提高物料周转车的利用率,提升工厂运营管理效率。秒级自动过站在车间生产的各种规格的 E-ink 电子纸,都需要经过多道生产工序。当精准定位介入后,物料进入到某个区域后,系统便会自动判断,生成自动过站的记录。WPAS 会将该信息同步到 MES 系统。准确统计工单/产品在每个工序的停留时长,为上层 MES/BI 进行效率分析与优化提供准确可靠的依据。无纸化电子工单本灵活的电子表格,基于墨水屏的手写本,将工厂的数十种表格全部整合到手写本上,工厂可以根据需要任意定义表格。它替代传统的点检模式,将点检结果快速数字化,消除点检结果的信息孤岛。并且,它可以连接到 MES

114、系统,为日常工单的签核也提供了极大的便利性。另外,在我们常见的产线上,每个工位都配有一个 SOP 单,它用来指示工人需要如何完成每道工序。此次川奇智能化车间,换上了全新的 E-SOP,实现彩色显示,秒级刷新换线。这在降低纸品使用的同时,也避免了人为操作错误的可能性。49物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 数字化看板基于川奇光电的数字化管理需求,沃旭设置了一套基于位置数据的可视化 Dashboard。每日工作期间,实时采集厘米级精度的厂内移动大数据,由此构建了智慧工厂产能持续优化提升的数据可视化平台。通过数字化看板,生产管理层可以实时了解到车间的人员实时状态、

115、车间的生产进度、车间的产能状态以及通过历史数据对比,及时调整优化低耗能的部分,这为管理决策提供了强有力的数据支撑,大幅提升管理的便利性。另外,该平台还可通过API接口与MES、ERP、WMS等数据同步更新物料相关信息,优化操作流程,实时调度生产资源,在产量、质量、成本上持续优化。方案所取得的效益业务可视化:基于位置数据的业务平台,让数据透明可视。流程数字化:通过人员位置、物料过站、机台等信息互通,清晰掌握某个工人,在某个时间,在哪个机台上生产了 A 产品,完美实现全过程的数字化管理。生产无纸化:采用墨水屏电子标签、电子工单本替代传统的纸质形式,消除生产现场消息孤岛,使生产可追溯,同时节省成本和

116、人力。由南京沃旭通讯科技有限公司提供的基于电子纸结合 UWB 室内厘米级定位技术打造的川奇光电无纸化生产线成为了国内工业制造行业首个落成项目,这标志着生产制造数字透明、绿色环保新时代的开启。50物联网产品、方案,尽在 IoT 库 项目四:5G+UWB 国家能源泰州电厂项目项目地点:江苏泰州项目完成时间:2021 年 9 月项目预计运行的时间:长期项目的背景介绍国家能源泰州发电有限公司是江苏省最大的火电企业,也是国家能源集团的煤电标杆,连续多年被省行协授予“标杆电厂”荣誉称号。为了进一步贯彻国家发展和落实集团管控要求,国家能源泰州发电有限公司以安全生产为基础,利用云计算、大数据、物联网、5G、人

117、工智能等前沿信息技术,打造本质安全型企业,强化安全管理、细化运行管理、优化环保管控,加快数字化转型,推进智慧企业成果落地。项目的需求 生产管理方面,利用智能化手段,采用基于人员定位、门禁、视频分析、三维建模等信息化手段,保障现场环境、人员、作业安全。实行运营管理标准化,辅助“两票三制”落实。通过智能两票、移动作业提高人员工作的安全与效率。安全防控方面,实现以安全生产管理为核心,针对生产区域人员准入、危险作业、外包安全、安全监督、环保排放等进行一体化管理,同时对厂区安防监控、人员入厂、车辆出入进行整合集成,实现可视与联动。信息化管理方面,打通业务之间、系统之间的信息共享通道,以流程为导向,推进业

118、务流程之间的贯通,构建企业数据资源管理和服务能力。解决方案具体介绍国家能源泰州电厂项目为国内首个 5G+UWB 智慧电厂示范项目,为目前国内智慧电厂领域中单体量最大项目。其中 UWB 定位系统部署 1342 台基站。5G 室外宏站 13 个,室内微基站 96 个,5G CPE 120 个。沃旭通讯 5G+UWB 双网一体化解决方案,利用 5G 网络作为 UWB 定位数据的传输媒介,将位置感知、三维可视化、视频监控、人脸识别、两票管理等多种技术融入到智慧电厂安全管理各项环节中,实现了将现实场景信息通过数字孪生的手段呈现于管理者面前,从而达到高效监管,统览全局的目标。51物联网产品、方案,尽在 I

119、oT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 5G+UWB 两网融合,为企业降低 70%费用在项目实践中,采用局部有线汇聚+5G CPE 的松耦合方案,通过 PoE 交换机对单元区内 UWB 基站进行组网供电,再由 CPE将汇聚数据透过 5G 网络回传用户中心通过 MEC 进行数据下沉,回到厂侧服务器上进行处理。这样即解决了数据上公网的安全、资费和路径延迟等问题,也降低了本地部署光纤、网线、施工、管理运维等多方面的综合投入。UWB 高精度人员定位系统,让管理更智能人员精准定位:实现对电厂作业、巡检、外协和访客人员的精准定位,随时随地掌握人员动态。三维可视化呈现:将人员的位置信息在 3D 场景中

120、实时呈现,更为直观的展示人员在各个区域的位置分布,实现可视化管理。电子围栏:通过设定电子围栏,可判定作业人员是否存在跨界、超员、超时停留等违规行为并实现双向报警。智能巡检:自定义巡检路线,巡检人员及周期,可全方位满足电厂安全巡检需求。巡检路线的回放,为事件处理提供决策依据。考勤管理:根据工种,班组等属性进行分类统计,满足智能考勤需求。两票管理:将两票与人员和时空信息自动关联,对无票作业、超时滞留、无人监护等违章行为进行联动管理。信息互联:与门禁、视频、ERP、SIS 等系统融合对接,打通数据孤岛,实现数据的互联互通。方案所取得的效益1)通过部署沃旭通讯 5G+UWB 双网一体化管理解决方案,保

121、障国家能源泰州电厂网络传输的安全性,有效降低网络时延和成本。2)利用沃旭通讯人员定位管理系统与多种技术的深度融合,对现场人员、设备、作业进行24小时不间断高效、实时的安全监管,实现对现场风险环境的主动预警和监控,做到事前预防、事中监控、事后追溯的现场安全一体化管理,最大限度避免事故的发生。3)实现电厂运营全流程的一体化联动,极大地提高电厂系统整体的可视化能力、协调能力、决策支持能力和安全防范能力,助力国家能泰州电厂建设首个 5G+UWB 智慧电厂,打造行业标杆。52物联网产品、方案,尽在 IoT 库 PART 3蓝牙 AoA 产业篇蓝牙技术有很长的发展历史,1995 年,爱立信、诺基亚、东芝、

122、IBM、英特尔等大企业共同发起开发了一种短距离无线连接技术,将它命名为“Bluetooth”,并成了蓝牙技术联盟(英文简称:SIG)。此后,蓝牙技术经历了 1.1、1.2、2.0、2.1、3.0、4.0、4.1、4.2、5.0、5.1、5.2 等多个版本的迭代,蓝牙技术也一步步更加的成熟与完善。A 蓝牙 AoA 定位产业发展历程与概况蓝牙作为定位技术使用并不陌生,早在蓝牙 4.0 版本,就已经支持了定位功能,不过在蓝牙 4.X 版本中,定位原理是基于信号强度(RSSI),并且需要提前采集指纹库才能实现。由于蓝牙使用的是 2.4G 免费频段,信号干扰多,并且项目环境也比较复杂,导致蓝牙 RSSI

123、 定位技术在实际应用中的精度,以及稳定性等方面表现一般。不过,在七八年前,苹果基于 iphone 发布的 iBeacon 方案,让蓝牙室内定位产业火了一把,虽然回头来看,蓝牙室内定位产业并没有达到预想中的规模与速度,但是经过多年的培育与摸索,行业内形成了较为成熟商业模式,也躺过了一些坑,并且催生了一批以室内定位为核心业务的玩家。基于早期玩家的经验,室内定位行业需要精度与性能更高的技术成为了迫切的需求,除了 UWB 之外,蓝牙技术的演进也是一个主要的技术方向。2019 年初,蓝牙技术联盟正式发布了蓝牙 5.1 版本,这个版本最大的亮点就是引入了“寻向”功能,并将蓝牙技术的定位精度提升到了亚米级,

124、释放了更多的应用场景。根据定位终端上行与下行模式的不同,蓝牙高精度定位可以分为两种技术原理,分别是:到达角度法(AoA)和出发角度法(AoD)。AoA 与 AoD 技术示意图53物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 AoA 是利用单一天线发射寻向信号,而接收终端内置天线阵列,当信号通过时,会因阵列天线接收的距离不同而产生相位差,进而计算出信号的方向。AoD则正好相反,由具备阵列天线的设备来发射信号,传给单一天线终端,接收终端可以通过接收到的信号计算出来波的方向,进而定位。AoA 与 AoD 发射端与接收端的对比来源:蓝牙 AoA 高精度定位技术白皮书目前市场上

125、主要采用的是蓝牙 AoA 方案,AoD 方案还没有成熟。因此,在本报告中,我们将重点探讨蓝牙 AoA 方案。蓝牙 AoA 定位基本原理AoA(Angle of Arrival)定位系统由标签端(或被定位目标)及定位基站组成,其中定位基站包含由天线阵列及高速定位引擎。基于 AoA 定位的基本原理是标签发射无线信号到定位基站,定位基站中天线阵列在不同时间点收到同一信号源发出的无线信号,通过分析到达时间差,借助定位基站中所嵌入的定位算法,通过运算可以计算出标签对定位基站的方位角与俯仰角,再配合信号强度估计,可以精确对目标进行两维平面定位(两个以上定位基站可对同一目标进行空间定位)。如下图所示:发射端

126、接收端AoA定位终端,单天线,处理简单定位基站、IQ 采样,处理复杂AoD定位基站,天线阵列,处理简单定位终端、IQ 采样,处理复杂54物联网产品、方案,尽在 IoT 库 B 蓝牙 AoA 定位产业链上下游分析蓝牙 AoA 在 2019 年才正式写入蓝牙 5.1 标准规范,但事实上,蓝牙 AoA 技术方案在更早的时候已经在应用,早期主要玩家是一家来自芬兰的企业 Quuppa,Quuppa 基于蓝牙 4.X 的版本实现了 AoA 的定位方案。蓝牙 AoA 技术方案的出现让国内众多做室内定位技术方案的企业看到了一种新的高精度定位技术流派,所以,当蓝牙 AoA标准出来的时候,很多企业就投入到了其中。

127、经过几年的发展,目前蓝牙AoA定位技术已经形成了一个产业雏形,我们还是从上、中、下三个层面对蓝牙AoA产业进行阐述。产业链上游上游主要是芯片企业,芯片企业主要是传统的蓝牙芯片厂商,比如 Nordic、Silicon Labs、Dialog、TI 等国外企业以及磐启微、泰陵微等国内企业。蓝牙 AoA 方案主要有基站跟标签两个部分。因为解算能力主要在基站,基站是蓝牙 AoA 方案主要的突破点,所以,一些蓝牙芯片厂商为了更好的让产业发展,会配套的研发蓝牙 AoA 基站。产业链中游产业链中游主要是方案商。蓝牙 AoA 方案需要安装基站,跟 UWB 有些类似,方案商最核心的就是基于基站的研发,打磨出适合

128、各个应用领域的方案。包括 Quuppa、蓝色创源、核芯互联、杭州中芯微等都属于这个环节,这个环节除了技术研发之外,还需要进行具体的项目拓展与应用。此外,跟 UWB 一样,蓝牙 AoA 未来也会植入手机,因此,手机与智能硬件厂商也可以理解为方案商。产业链下游产业链下游就是应用,蓝牙的应用场景跟 UWB 比较类似,从大类来说,也可以分为 B 端与 C 端场景。B 端场景主要有工厂、公检法司、机场/高铁站/地铁站、停车场、商超等场景。C 端的场景也是基于蓝牙 AoA 方案做寻物、寻向等应用。55物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 图表 16:蓝牙 AoA 产业图谱

129、来源:物联传媒 C 蓝牙 AoA 市场应用需求分析蓝牙技术已经商用数十年,并且在手机、PC、平板电脑以及各类智能硬件产品得到广泛应用与认可,这也是蓝牙 AoA 定位技术拓展应用最大的优势。苹果的 ibeacon 方案推出,曾在业内掀起了一股蓝牙定位的热潮,时至今日,基于 RSSI 的蓝牙定位技术依旧有着较为广泛的应用。所以,蓝牙 AoA 技术的出现,从理论上来说,可以对目前的蓝牙 RSSI 方案进行一定程度替代。而在新的应用领域,因为蓝牙 AoA 具有更高的精度,可以释放新的市场需求,不过,这些新的市场机会将会面对跟 UWB 技术直接的竞争。根据我们的调研,发现蓝牙 AoA 相较于 UWB 而

130、言,优劣势主要有:图表 17:蓝牙 AoA 与 UWB 的优劣势对比来源:物联传媒优势劣势1.蓝牙生态庞大而成熟,每年有数十亿的蓝牙设备出货,这为蓝牙AoA 的拓展市场打下了良好的基础2.蓝牙 RSSI 在七八年之前作为定位技术已经普及过一次,不仅形成了一个较为完善的产业链,也在众多的应用中有一定的积累与尝试,定位性能更好的蓝牙 AoA 可以对之前的技术形成一定程度的替代3.蓝牙的标签成本低,尤其是手机都有蓝牙,在很多方案中可以不用额外使用标签,手机就可以扮演标签的角色,综合性价比比较高4.蓝牙 AoA 方案的特性是距离越小,精度越高,所以在室内遮挡多,墙体密集的场景,本身就需要铺设密集的基站

131、,蓝牙 AoA 就很合适1.目前蓝牙 AoA 还需要使用基站才能实现定位,基站的方案成本比较高,并且现场布置也比较复杂,未来 AoD 商用之后,就可以跟 beacon 方案类似2.蓝牙技术使用的是 2.4G 全球免费频段,干扰信号比较多3.相比于 UWB 而言,定位精度会稍低一些公检法司QuuppaNordic工厂码石科技商超核芯互联SiliconLab仓储物流上海图聚医院极维信息泰凌微电子仁微电子磐启微电子博世 Bosch停车场行业应用方案商芯片蓝色创源Ti园区智石科技体育赛事 凡星位航展览馆/博物馆中芯微电子磐启微电子云里物里机场/高铁站/地铁站真趣信息Dialog(以上企业排名不分先后)

132、56物联网产品、方案,尽在 IoT 库 蓝牙 AoA 适用领域分析蓝牙 AoA 的哪些应用场景潜力更大?更加的标准化?更容易进行市场的开拓?这些同样都是行业人士所关注的问题。从使用目的来看,蓝牙 AoA 也跟 UWB 类似,所以参照前文对 UWB 的应用需求分析,我们梳理了目前蓝牙 AoA 的适用领域,结合市场的潜力,市场的标准化程度,市场爆发的时间先后,将目前主要的应用市场进行了等级划分。一级市场:是最值得期待的市场,它的特点是市场潜力大,行业需求度高,行业标准化程度高,并且有较大的推动力在推动的市场,并且目前正在快速增长短期内能爆发的市场二级市场:是较为值得期待的市场,相较于一级市场而言,

133、它的特征表现为市场潜力较大,行业需求度高,但是目前阶段行业标准化程度不高导致市场开拓难度增大,或者行业的推动力稍欠。三级市场:它的市场优先等级再降低一些,表现为市场有不错的潜力,并且需求度也不错,但是因为标准化问题,或者推动力不是很强力,导致行业发展速度会降低。四级市场:指的是市场容量较小,并且市场开拓难度较大;或者是虽然有较大的市场容量,但是需求度不是很迫切,市场上还有其他的替代方案,导致市场拓展起来比较缓慢。我们将目前蓝牙 AoA 市场上主要的应用领域按照这四个等级进行了归纳:图表 18:蓝牙 AoA 应用领域等级划分 说明:1.蓝牙 AoA 的一级市场也将会是手机、PC、平板等平台型的设

134、备,因为目前这些设备已经都植入了蓝牙,未来市场的拓展不过是产品的迭代。此外,智能硬件也能放在一级市场,主要也是目前基于蓝牙的智能硬件产品出货量也很庞大,不像 UWB 还需要额外的去培养甚至创造市场,迭代的难度会降低很多,但是智能硬件产品是否需要定位能力,这个还需要看具体的场景需求,这个是蓝牙 AoA 智能硬件产品拓展市场最大的难点。2.在二级市场中,主要有公检法司与化工厂这两类 B 端的需求,公检法司的特点就是墙体多,并且层高也比较高,比较适用蓝牙 AoA,化工厂主要考虑的是对 RSSI 方案替代的潜力。主要代表应用领域一级市场手机、PC、智能硬件等二级市场公检法司、化工厂等三级市场商超、停车

135、场、展览馆/博物馆、机场/高铁站、医院/养老院、仓储物流等四级市场楼宇办公、科研机构、体育表演等57物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联网产品、方案,尽在 IoT 库 3.三级市场主要有商超、停车场、展览馆、博物馆、医院、养老院等场景。蓝牙 AoA 在这类场景中与 UWB 的竞争最为激烈,B 端的客户最终选择使用哪种技术除了技术本身的特点之外,往往还会有价格、安装难度以及企业的商务能力等多重因素,所以,这类场景依然也会有一定的蓝牙 AoA 应用。4.四级市场在表里列了楼宇办公、科研机构、体育赛事等领域,目前这这类市场上也有一些零散的应用,但这类市场本身的特征就很零散,再加上技术选择也多样,

136、因此优先级会比较低。D 蓝牙 AoA 定位市场前景分析虽然蓝牙 AoA 方案已经有几年的商用,但目前还处于早期阶段,一方面是行业的厂商并不多,另外,蓝牙 AoA 较为高昂的成本也是限制其应用的一个因素。在当前阶段,蓝牙 AoA 的应用体量还非常小,目前整个国内市场上蓝牙 AoA 基站的年出货量仅有小几万台的量,所以,目前的市场体量数据意义并不大。蓝牙 AoA 更重要的是未来的潜力,至于具体潜力如何,我们可以参考蓝牙技术联盟与 ABI Research 发布的最新版本的2021蓝牙市场最新资讯里面的数据。在这份报告里面,将蓝牙定位数据的量进行了重点的分析。应该注意的是,在这份报告里面关于蓝牙位置

137、服务的设备主要还是基于蓝牙 4.X 版本,也综合考虑了蓝牙 AoA/AoD 的未来增长潜力。前文我们也有分析过,蓝牙 AoA/AoD 可以对目前的 RSSI 方案形成一定的替代,因此,这个数据对于了解蓝牙 AoA 的未来市场潜力也不错的参考价值。图表 19:蓝牙位置服务设备整体出货量 来源:ABI Research,SIG2339690500600200022202320242025蓝牙位置服务设备年出货量(单位:百万)蓝牙位置服务设备年出货量(单位:百万)58物联网产品、方案,尽在

138、IoT 库 蓝牙位置服务设备出货量,在2020年因为疫情的原因有一定的下滑,而在2021-2025年这几年,将保持32%的年复合增长率,在 2025 年,出货量将会达到 4.8 亿台。蓝牙定位细分领域分析在 ABI Research 的这份报告里面,将所有的蓝牙定位设备“按用例”与“垂直领域”垂这两个不同的维度进行了细分。其中“按用例”这个维度包括了室内导航、兴趣点信息、人员追踪、设备追踪、物料追踪、车队追踪等,是一个多选题,室内导航是最多的选项,有 79%的应用使用蓝牙定位的目的包含了室内导航,其次是兴趣点信息,比例也达到了 67%。图表 20:蓝牙位置服务总部署分布-按用例来源:ABI R

139、esearch,SIG在蓝牙位置服务的垂直应用领域分布中,零售和服务是最大的应用领域,占比达到了 66%,其他比较多的应用领域有仓库和物流、智能办公室、医疗、制造业等领域。图表 21:蓝牙位置服务总部署分布-垂直领域 来源:ABI Research,SIG79%67%21%17%15%7%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%室内导航兴趣点信息人员追踪设备追踪物料追踪车队追踪蓝牙位置服务总部署分布-按用例按用例66%9%9%7%4%3%1%1%蓝牙位置服务总部署分布-垂直领域零售和服务仓库和物流智能办公室医疗制造业其它酒店公共场所59物联网产品、方案,尽在 IoT 库 物联

140、网产品、方案,尽在 IoT 库 关于市场的价格蓝牙 AoA 的方案中,主要的硬件也是基站与标签。其中基站的技术门槛以及成本都比较高,而标签的要求没有太高,如果是采用蓝牙 5.1 标准的芯片,就可以直接用来做定位标签,如果是 4.X 版本的蓝牙芯片,则需要方案商在标签芯片做一定的开发,让标签芯片可以按照 AOA 协议包发数据。目前蓝牙 AoA 的市场出货量还比较少,尤其是基站的的出货量更少,因此目前蓝牙 AoA 的基站价格还比较高,贵一点的要2000 多一台,便宜点的也要 1000 多一台。不过蓝牙 AoA 基站的价格下降趋势很明显。在上文也有分析,蓝牙 AoA 方案在基站端需要额外的设计阵列天

141、线,虽然基站的量少,但是没有基站,就无法实现 AoA 定位功能,所以,蓝牙芯片厂商有的会配套研发基站芯片与模块产品,以便让市场更快的成熟。随着各个主流蓝牙芯片厂商的产品成熟,蓝牙基站的价格还有比较大的降价区间。蓝牙 AoA 标签的价格相较于 UWB 而言便宜比较多,市场上一般几十块钱的单价。目前市场上也在积极研发 AoD 方案,AoD 方案与蓝牙 Beacon 方案比较类似,基站的要求只是发射信号,解算主要在标签端。这个方案可以让蓝牙 AoA 的布网成本跟目前的蓝牙 Beacon 方案的成本差不多,不过对标签有了更高的要求。60物联网产品、方案,尽在 IoT 库 2019 年上半年,我们编写了

142、一份中国 UWB 定位技术企业级应用市场调研报告(2019 版)并且在全网免费发布,彼时,UWB 还只是一个默默无闻的小众技术。而在 2019 年下半年,苹果与三星正式发布了他们的 UWB 产品,并且将 UWB 技术带上了风口,让世人见识到了还有一种性能如此优秀的定位技术,而 2019 年的这份报告也就自然而然的成为了众多人了解 UWB 技术与产业的一份重要的参考资料。也有很多通过这份报告联系到我们来交流 UWB 行业的信息,比如说有技术类企业希望充分评估 UWB 的市场潜力以及如何去切入业务;有投资机构想要了解市场的趋势以及有哪些优秀的企业值得去关注等等。良好反馈让我们认识到了这份报告的价值

143、,所以时隔两年之后,我们决定更新最新的市场信息。在这两年多的时间里,整个市场信息发生了很大的变化,首先是 UWB 已经成为了一个风口技术,除此之外,蓝牙 AoA 也开始崭露头角,并且这两类技术的适用场景有比较多的重叠,有直接的竞争关系,因此行业内的人一般对这两类技术都很关注。所以,在最新的报告里面,我们把蓝牙 AoA 定位产业也进行了单独的阐述,能够让读者对这两类高精度定位技术有全面的认识。非常感谢以下企业对本次调研的支持:清研讯科(北京)科技有限公司、成都四相致新科技有限公司、北京全迹科技有限公司、南京沃旭通讯科技有限公司、杭州品铂科技有限公司、瑞驰博方(北京)科技有限公司、深圳空循环科技有

144、限公司、杭州中芯微电子有限公司、郑州联睿电子科技有限公司、深圳市纽瑞芯科技有限公司、上海磐启微电子有限公司、长沙驰芯半导体科技有限公司、无锡真源科技有限公司、华清科盛(北京)信息技术有限公司、温州市研创物联网科技有限公司、且浦电子(上海)有限公司、深圳乾坤物联科技有限公司、中兴克拉科技(苏州)有限公司、重庆智石网络科技有限公司。当然,受限于各种原因,我们无法一一的与 UWB 与蓝牙 AoA 定位产业链中所有的企业进行深度的交流,充分的获取市场信息与行业观点。所以,如果您对报告的内容有疑问之处或者愿意将自己的观点与我们进行交流的话欢迎与我们对接联系(微信号:hhlyzzl),我们将不胜感激!最后,非常感谢参与本次报告的所有企业的鼎力支持,他们向我们报告传递了行业最前沿的一手信息,包括市场数据、运营现状、行业的瓶颈、行业未来的预测、成功案例的分享等等,这些信息是形成本次报告最重要的支撑。束结语

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