5G將進一步實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)世界與物理世界的融合，也將推動著城市的重新定義。
本文系作者投稿，文章來源：天風天睿，作者：龔卿，天風天睿戰(zhàn)略新興投資部副總經(jīng)理，畢業(yè)于武漢大學電子工程專業(yè)，擁有12年通信行業(yè)經(jīng)驗，熟悉通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及電子行業(yè)規(guī)律。擁有5年中早期投資從業(yè)經(jīng)歷，對光通信、激光、新能源、新材料等領(lǐng)域有比較豐富的投研經(jīng)驗，了解醫(yī)療行業(yè)。參與投資的重點項目有：翔豐華、路德環(huán)境、宏韌科技等。獵云網(wǎng)經(jīng)授權(quán)發(fā)布。
5G新基建作為支撐經(jīng)濟社會數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵因素，已經(jīng)在過去的一年多時間里，為我國經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展提供了大量的燃料，并迅速拉動著相關(guān)產(chǎn)業(yè)共同迸發(fā)出新鮮的活力。在5G新基建穩(wěn)步推進的過程中，上游行業(yè)的制造廠商正在率先擁抱發(fā)展紅利，而下游的各類應(yīng)用場景也將受惠于5G網(wǎng)絡(luò)，突破技術(shù)桎梏，逐步演進落地。
光學器件迭代應(yīng)用：5G手機攝像升級與AR/VR激活在5G通信網(wǎng)絡(luò)建成后，我國智能手機零售市場將迎來5G手機換機潮，人們迫切希望能夠享受新網(wǎng)絡(luò)帶來的高速體驗。
手機賽道上的投資邏輯是以整體信息接入需求和帶寬的自然增長為基礎(chǔ)的。雖然新冠疫情導(dǎo)致了2020年5G手機出貨量較預(yù)期值下降，但我們認為5G手機的銷量將在2020年底到2021年上半年5G網(wǎng)絡(luò)初步建成后迎來爆發(fā)性的增長，并且這一趨勢將持續(xù)3年以上。
全球智能手機銷量預(yù)測圖智能手機現(xiàn)已演變?yōu)榫邆渫ㄓ嵐δ艿闹悄芨兄徒换ソK端。在實現(xiàn)通訊功能方面，手機事實上扮演著小基站的作用，因此，手機的革新同樣可以拉動5G新基建上游領(lǐng)域中基站相關(guān)的射頻芯片、高頻高速PCB等行業(yè)的發(fā)展。與此同時，手機中智能感知和交互功能的進步將更加多元化地促進上游產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
從零件構(gòu)成的角度具體來說，除了內(nèi)部的芯片和電路板以外，手機最重要的兩個光學元器件是光學攝像頭和顯示屏幕。
攝像頭零組件構(gòu)成攝像頭體積雖小，其內(nèi)部的組件構(gòu)成卻非常復(fù)雜。其中CMOS圖像傳感器（CMOS Image Sensor，簡稱CIS）是攝像頭中最核心的元件，也是攝像頭中價值最高的構(gòu)件。
CIS在攝像頭元件中的成本占比達到52%，同時行業(yè)集中度高，CR4指標達到了86%；光學鏡頭的情況與之類似，成本較高且行業(yè)集中度較高。因此，我們重點關(guān)注在CIS芯片和光學鏡頭這兩個毛利率較高的領(lǐng)域中的龍頭企業(yè)。
除了手機數(shù)量增長帶來的攝像頭需求量的增長，新的技術(shù)和方案也正在應(yīng)用到攝像頭領(lǐng)域。傳統(tǒng)的手機攝像頭只有2D功能，沒有景深信息，而現(xiàn)在3D sensing是智能手機創(chuàng)新的趨勢之一。實現(xiàn)3D sensing共有三種技術(shù)——雙目立體成像、結(jié)構(gòu)光和ToF（Time of Flight，飛行測距法），目前應(yīng)用較多的方案是結(jié)構(gòu)光和ToF。
iPhoneX的結(jié)構(gòu)光方案華為P30的ToF方案結(jié)構(gòu)光和ToF的主要組件為衍射光學元器件、VCSEL激光發(fā)射器、紅外鏡頭等。從學術(shù)原理發(fā)展的角度講，傳統(tǒng)光學將會向衍射光學進行演進；從應(yīng)用制造的角度講，衍射光學采用半導(dǎo)體工藝對玻璃或者樹脂材料進行精密制造和加工，迎合了光學領(lǐng)域集成化、精細化的工藝趨勢并滿足了3C產(chǎn)品提高性能、降低成本的要求。因此我們認為，衍射光學元器件作為攝像頭的核心部分會有較大的發(fā)展。
前述結(jié)構(gòu)光和ToF的主要組件除了應(yīng)用于手機領(lǐng)域，在AR/VR領(lǐng)域也有很大應(yīng)用空間，其未來的市場機會巨大。一段時間以來，AR/VR的概念已經(jīng)炙手可熱,但沒有高速5G網(wǎng)絡(luò)的支撐，虛擬現(xiàn)實的演進相對是比較緩慢的。
虛擬現(xiàn)實設(shè)備出貨量及游戲發(fā)展進度，數(shù)據(jù)來源：superdata隨著5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的持續(xù)推進和5G網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性的提高成熟，以及光學芯片及顯示技術(shù)的不斷發(fā)展，AR/VR會在更好的硬件與網(wǎng)絡(luò)支持下，延續(xù)現(xiàn)有的發(fā)展路徑，在游戲和視頻領(lǐng)域迎來高速發(fā)展機會。
在游戲領(lǐng)域，傳統(tǒng)的單機游戲主要是為了滿足玩家的精神追求，在預(yù)先設(shè)定或者有少量自主性情節(jié)的情況下，提供虛擬的視頻環(huán)境和游戲情節(jié)。網(wǎng)絡(luò)游戲?qū)⒏嗟娜诉B接在一起，增加了游戲中玩家的互動，提升了游戲的體驗感。但目前，無論是PC還是主機游戲，絕大部分仍是通過屏幕和鼠標或手柄操作，并不能為玩家?guī)碚媲械母泄袤w驗。隨著網(wǎng)絡(luò)游戲時代的到來和技術(shù)的發(fā)展，人們更加傾向于加入能帶來真實體驗感的虛擬現(xiàn)實3D游戲，這類游戲與傳統(tǒng)的3D游戲完全不同，能讓玩家在其中得到感官上的滿足和超越現(xiàn)實世界的全新感受。
目前已經(jīng)出現(xiàn)的體感游戲和VR游戲?qū)⑹俏磥戆l(fā)展的趨勢。在5G網(wǎng)絡(luò)逐步普及與用戶端設(shè)備的不斷感知化、虛擬化之后，高速高帶寬的VR游戲視頻信號及各種體感信號將被傳送到游戲云端，并需要建立整套用戶實時交互、視頻傳輸以及服務(wù)端渲染的通用框架體系，“上云”將成為游戲行業(yè)的重要趨勢之一。未來的VR游戲，將不再是用戶按預(yù)設(shè)情節(jié)被動加入，而會升級為用戶深度地參與游戲的制作環(huán)節(jié)，這意味著用戶本身的感知信號和交互信息都會是游戲的一部分，從而實現(xiàn)“游戲即電影”的精彩盛況。
物聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)：通訊技術(shù)革新與終端機器智能化mMTC海量機器類通信（massive Machine Type of Communication）是5G新基建在下游另一個重點應(yīng)用領(lǐng)域，海量的設(shè)備通過5G網(wǎng)絡(luò)接入場景，達到萬物互聯(lián)的狀態(tài)。
物聯(lián)網(wǎng)接入的協(xié)議和標準人際連接的需求是比較一致的，5G可以提供更高的帶寬、更快的通信、更豐富的交互來滿足人們的需求。但是，在物聯(lián)網(wǎng)中，設(shè)備和機器的種類各式各樣，各種應(yīng)用場景千差萬別，所以“物聯(lián)”的需求非常復(fù)雜。隨之而來的是“五花八門”的物與物之間的通信協(xié)議——從無蜂窩組網(wǎng)的LoRa標準（遠距離無線電，Long Range Radio）和ZigBee標準（低速近距離無線傳輸）到蜂窩組網(wǎng)標準，在蜂窩組網(wǎng)內(nèi)部還針對不同的帶寬和通信需求分化成NB-IoT標準（窄帶物聯(lián)網(wǎng)，Narrow Band Internet of Things）和eMTC標準（增強機器類通信，基于LTE演進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)）等不同類型，物聯(lián)網(wǎng)的標準和協(xié)議可謂是“山頭林立”。
從國內(nèi)三大運營商的投資動向看，各大運營商都建設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)開放平臺。在眾多物聯(lián)網(wǎng)通信標準中，NB-IoT在2019年7月正式成為5G時代的候選技術(shù)方案，預(yù)計在2020年10月將被正式認定為IMT-2020標準。因此，NB-IoT是未來較為清晰可見的發(fā)展方向。
NB-IoT的特點是低功耗、低成本、廣覆蓋、強連接，符合運營商統(tǒng)一投資、統(tǒng)一關(guān)聯(lián)的大平臺特點，日常生活中常見的共享單車即采用該技術(shù)。
共享單車采用NB-IoT標準我們認為，國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)市場在5G網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)展路徑和4G網(wǎng)絡(luò)時代的演變進程比較類似——網(wǎng)絡(luò)由運營商主導(dǎo)，而擁有客戶、具備行業(yè)解決方案的系統(tǒng)集成廠商和有規(guī)模門檻、有研發(fā)能力的模組廠商將會在5G物聯(lián)浪潮中取得較大的發(fā)展。此外，物聯(lián)網(wǎng)芯片市場會被芯片及模組的龍頭企業(yè)關(guān)注，因此具有超低功耗或者具有特定行業(yè)機器互聯(lián)通信能力和應(yīng)用模式解決方案的物聯(lián)網(wǎng)芯片研發(fā)企業(yè)能夠獲得一定的市場空間。
除了上述支持物聯(lián)網(wǎng)運作的數(shù)字化技術(shù)領(lǐng)域的革新機會，5G為物聯(lián)網(wǎng)中看得見摸得著的應(yīng)用端提供了切實落地和提速發(fā)展的條件。許多物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用，如水電燃氣領(lǐng)域的智能抄表、工業(yè)生產(chǎn)中的智慧工廠、智能家居等，已經(jīng)在2G、4G的傳統(tǒng)信息自動化領(lǐng)域有過應(yīng)用，但未能實現(xiàn)大規(guī)模的發(fā)展，其主要原因是缺乏一張統(tǒng)一的、有基礎(chǔ)通信標準的網(wǎng)絡(luò)。在傳統(tǒng)的信息自動化領(lǐng)域，各種工業(yè)傳感器自帶有線和無線的組網(wǎng)標準，廠家往往采用私有協(xié)議進行互聯(lián)，而4G及之前的統(tǒng)一通信網(wǎng)絡(luò)，沒有為物聯(lián)網(wǎng)單獨規(guī)劃相應(yīng)的頻率和處理機制，導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)和普通通信的不同需求混在一起而相互影響，造成了網(wǎng)絡(luò)和終端不斷通信、終端耗電大等層出不窮的問題。現(xiàn)階段，5G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)單獨為物聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃出了mMTC，這將會極大的推動物聯(lián)網(wǎng)的相對統(tǒng)一和發(fā)展。
以AGV智能搬運機器人（Automated Guided Vehicle）為例，目前AGV小車的引導(dǎo)方式包括電磁感應(yīng)、超聲波、紅外、激光、圖像識別等多種形式，但其控制系統(tǒng)，即算法，仍是通過宏觀設(shè)定和規(guī)劃完成的。未來，當AGV小車之間能完成主動的互相通信之后，AGV小車之間的算法可能就會變成類似于螞蟻族群的聯(lián)通方式，通過自主溝通和互動來設(shè)計行動路線。那么，整個工業(yè)自動化的面貌將會發(fā)生翻天覆地的巨變，從由“人”來規(guī)劃需求和實現(xiàn)方案變?yōu)橛伞叭恕眮硪?guī)劃需求而由“機器”通過物聯(lián)網(wǎng)自主規(guī)劃實現(xiàn)路徑—— “機”工智能將由此達成。
URLLC實時應(yīng)用：工業(yè)自動化與自動駕駛的未來URLLC高可靠低延時通信（Ultra-relaible and Low Latency Communication）是5G的另一大應(yīng)用方向。理想狀態(tài)下，我們希望所有的通信都具備高可靠和低延時特征，但無線環(huán)境的復(fù)雜性和不穩(wěn)定性、帶寬和終端的能耗限制都使得通訊無法達到理想狀態(tài)。因此，URLLC很大程度上只能承載5G網(wǎng)絡(luò)中比較高端、能為客戶帶來大價值的應(yīng)用。
從標準的角度來看，2020年7月3日，國際標準組織3GPP剛剛宣布R16標準凍結(jié)，標志5G第一個演進版本標準的完成，R16版本進一步研究了URLLC，主要包括了面向工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、面向車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等方面的內(nèi)容。
R16標準加速5G在各行各業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)階段，在5G新基建的前期，具備先進研發(fā)能力的企業(yè)將率先進行研發(fā)儲備和實驗性質(zhì)的測試；而基于5G的自動駕駛和工業(yè)自動化等下游行業(yè)的應(yīng)用，大致將在5G網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模部署的后期得以進一步落地，屆時才會有較為成熟的應(yīng)用案例出現(xiàn)。
圍繞自動駕駛概念的研發(fā)熱度一直很高，但由于涉及道路與人身安全，自動駕駛的大規(guī)模商用尚需較長時間。而工業(yè)自動化領(lǐng)域由于安全性要求相對適中，在URLLC方面可能存在較快的商用機會，因此，我們認為，結(jié)合了工業(yè)機器人和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)自動化技術(shù)，將會在較短的時期內(nèi)，借助5G URLLC網(wǎng)絡(luò)，邁上走向跨越式發(fā)展的征途。
工業(yè)自動化市場已經(jīng)存在多年，但非常分散。隨著5G新基建進程的逐步深入，原有工業(yè)自動化市場中的企業(yè)將對其技術(shù)方案進行全面轉(zhuǎn)型與升級，這需要企業(yè)對行業(yè)有深刻的理解，并有能力將5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢融合到更先進的自動化控制系統(tǒng)之中，從而通過更高效的自動化手段為產(chǎn)業(yè)培育出更大的價值。
我們認為，在大型的工業(yè)領(lǐng)域，如電力、石油、化工、礦山、冶煉、汽車、家電等行業(yè)，具備自動化集成能力的公司有望抓住5G技術(shù)演進帶來的升級機會，贏得市場規(guī)模和自身體量的雙重增長。在其他細分領(lǐng)域，未來也將產(chǎn)生一定機會，工業(yè)自動化企業(yè)需要緊跟5G標準發(fā)展的步伐，錘煉技術(shù)，儲備人才，做好積累。
在自動駕駛領(lǐng)域，傳統(tǒng)車廠和造車新勢力之間的競爭格局尚需觀察，只有更好地將車輛駕駛及控制與5G網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，尤其是實現(xiàn)車載傳感器及攝像系統(tǒng)與5G網(wǎng)絡(luò)的深度結(jié)合，才能在市場競爭中脫穎而出。
車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用場景5G與V2X車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（Vehicle to Everything）的融合，將會推動智慧交通快速進化。未來，自動道路規(guī)劃和自動駕駛將會隨著各個國家法規(guī)的不斷完善、各類標準的不斷升級以及5G網(wǎng)絡(luò)的不斷成熟而最終落地。我們認為，在這場充滿可能性的演進之中，車廠仍然是行業(yè)中的核心主導(dǎo)力量，傳感器芯片廠商、通信網(wǎng)絡(luò)廠家和車聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的業(yè)務(wù)范圍將互相滲透，進而為車廠提供整體化的解決方案。
技術(shù)的進步與終端應(yīng)用的升級密不可分，甚至互為補益——5G換機潮為光學器件的應(yīng)用提供了機會，而光學器件的迭代與應(yīng)用將同時促成手機攝像升級與AR/VR激活；5G網(wǎng)絡(luò)與通訊協(xié)議的完善為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展解決痛點，而未來智能終端將成為物聯(lián)網(wǎng)真正落地的觸角；URLLC技術(shù)讓依賴于實時信號的應(yīng)用更具可能性，工業(yè)自動化與自動駕駛等場景的演進節(jié)奏即將按下加速鍵……
5G推動著上游行業(yè)去實現(xiàn)一個又一個的技術(shù)突破，進而為下游行業(yè)各類應(yīng)用場景提供著不可或缺的基礎(chǔ)支持，5G時代變革的軌跡不僅僅穿行在無數(shù)的工廠中，也悄然走進了千家萬戶觸手可及的視野里。過去被科幻小說描繪的場景，可能正在變?yōu)楝F(xiàn)實。5G將進一步實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)世界與物理世界的融合，也將推動著城市的重新定義。
回看4G時代，微信成為顛覆通訊業(yè)務(wù)的低成本工具，支付寶實現(xiàn)了全民不帶錢包出門的盛景，我們在回家路上叫外賣，開車用手機導(dǎo)航，隨手發(fā)個抖音……這似乎已經(jīng)成為我們習以為常的生活，而這一切都曾是我們在3G時代看著屏幕上不停轉(zhuǎn)的小圓圈時，所不曾設(shè)想的可能。“未知遠大于已知”，我們期待在5G的顛覆下的新一輪改變。在這場由技術(shù)引領(lǐng)的變革中，更多的應(yīng)用將會產(chǎn)生，更多的產(chǎn)業(yè)將會重塑。我們期待擁抱變革，更期待發(fā)現(xiàn)應(yīng)運而生的新的商業(yè)機遇。
注：文章僅為作者個人觀點，不代表公司立場，不涉及任何投資建議。市場有風險，投資需謹慎。
重慶分公司
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