工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（Industrial Internet）是互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與實體經(jīng)濟深度融合的應(yīng)用模式，將重塑工業(yè)生態(tài)鏈、供應(yīng)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈，也是智能物聯(lián)的重要場景之一。根據(jù)工信部數(shù)據(jù)，我國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用截至今年6月底，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已覆蓋45個國民經(jīng)濟大類，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)高質(zhì)量外網(wǎng)覆蓋300多個城市。已培育較大型的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺超過150家，連接工業(yè)設(shè)備超過7800萬臺（套），服務(wù)企業(yè)超160萬家。已部署123個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點示范項目和4個產(chǎn)業(yè)示范基地，國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心等75個項目建成投入運行，全國“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在建項目總數(shù)達到了2400個。

圖1、工信部工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項工作組

我國“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”得益于基站建設(shè)及覆蓋快而全，近年來工業(yè)級5G芯片及模組、AI芯片及模組、感知傳感器等突破卡脖子及國產(chǎn)替代的步伐也在加快，部分5G模組售價已下探至500元以下，但相對于4G模組數(shù)十元的出廠價仍有不少差距。2G、3G的逐步退網(wǎng)，6G技術(shù)白皮書的發(fā)布，讓產(chǎn)業(yè)還遵循著摩爾定律向前發(fā)展。蘋果收購了英特爾基帶芯片，5G集成到A16以失敗告終，雖然在筆記本芯片全面替代了英特爾，但是5G基帶芯片不得不對高通點頭哈腰；4G芯片尚有高通、博通、英特爾、華為海思、三星、聯(lián)發(fā)科、Altair（已被索尼收購）、意法愛立信（已關(guān)閉）、英偉達、美滿、聯(lián)芯科技、展訊通信（已被紫光兼并）、銳迪科（已被紫光兼并）、GCT、瑞薩（4G資產(chǎn)已被博通收購）、中興微電子等原廠角逐，然而全球5G芯片廠商僅剩高通、華為海思（僅自用不外售，5G芯片被打壓致使斷供）、聯(lián)發(fā)科、三星（僅自用不外售）和紫光展銳五家，中興微、翱捷、創(chuàng)芯慧聯(lián)等國產(chǎn)廠商有流片卻尚未實現(xiàn)量產(chǎn)，將來或能成為5G模組普及的生力軍。

圖2、漸成寡頭的5G芯片原廠（圖源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院）

終端模組成本高企是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)推廣難度大普及度尚小的阻礙之一，雖然工業(yè)級芯片及模組比消費類電子的接受價稍高一些，但是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的百花齊放還仰賴于高性價比5G芯片和輕量化的模組的推出，才能走向規(guī)?；瘧?yīng)用與發(fā)展?；鶐酒撠?zé)調(diào)制（QAM）和解調(diào)功能，即信號處理和協(xié)議處理，更詳細的說主要用來合成即將發(fā)射的基帶信號，或?qū)邮盏降幕鶐盘栠M行解碼，是無線通訊的基礎(chǔ)，也是決定通話質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速度的關(guān)鍵元件?；鶐酒碾y度在于通信技術(shù)是一個長期積累起來的技術(shù)，5G基帶芯片不僅要滿足5G標準，還要兼容4G、3G、2G、1G等多種通信協(xié)議。市場研究機構(gòu)Strategy Analytics數(shù)據(jù)顯示，2021年全球手機基帶處理器市場收益同比增長了19.5%，達到314億美元。高通、聯(lián)發(fā)科、三星LSI、紫光展銳和英特爾占據(jù)了2021年基帶芯片市場收益份額的前五名。高通以56%市場份額引領(lǐng)基帶芯片市場，聯(lián)發(fā)科市場份額為28%，三星市場份額為7%。聯(lián)發(fā)科、高通和紫光展銳的市場份額有所增加，而2021年英特爾、海思半導(dǎo)體和三星的市場份額有所下降。

圖3、基帶芯片和射頻芯片工作示意圖

在BAW市場國內(nèi)具備FBAR供應(yīng)能力的企業(yè)主要是天津諾思，已推出適用于5G NR n41和n78頻段的FBAR濾波器，另外，漢天下、珠海晶訊等也已實現(xiàn)部分頻段的BAW量產(chǎn)。

LTCC器件方面，順絡(luò)電子、麥捷科技、風(fēng)華高科、嘉興佳利、飛特爾等已實現(xiàn)產(chǎn)品布局。其中，順絡(luò)電子已推出多款LTCC智能手機和基站用濾波器，覆蓋N77、N78、N79等5G主流頻段；麥捷科技實現(xiàn)了LTCC濾波器量產(chǎn)及主流客戶導(dǎo)入。

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IPD濾波器市場，卓勝微采用優(yōu)化設(shè)計的IPD濾波器已滿足Sub-6GHz超高頻段濾波需求，采用差異化IPD濾波器方案的LFEM產(chǎn)品整體性能指標已比肩國際先進水平，并已實現(xiàn)規(guī)模出貨。

在PA市場，面對Skyworks、Qorvo和博通各自20%以上的市占率，國內(nèi)PA主要供應(yīng)商唯捷創(chuàng)芯、飛驤科技、昂瑞微、慧智微等依靠晶圓廠代工，都實現(xiàn)了5G PA的量產(chǎn)。這也會是國產(chǎn)射頻芯片率先突破和超車的領(lǐng)域。

圖4、射頻芯片市場及產(chǎn)業(yè)鏈（圖源：中金公司）

5G核心技術(shù)推動5G頻段增多，5G手機射頻前端PA、濾波器、開關(guān)及模組產(chǎn)品的數(shù)量不斷提升，平均單機射頻價值將從4G手機的7-16美元增加到32-38美元。這也成為了5G模組售價居高不下的主要阻礙之一。

另外一方面，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)不同場景特點的應(yīng)用，對于網(wǎng)絡(luò)的需求千差萬別。有的要求大帶寬，增強型移動寬帶（eMBB）；有的要求大連接，海量連接應(yīng)用（mMTC）；還有的要求低時延，超可靠低時延連接（uRLLC）。同一網(wǎng)絡(luò)下同時滿足這些要求代價很大，而5G網(wǎng)絡(luò)切片在一個物理網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)多個資源隔離的邏輯網(wǎng)絡(luò)來滿足需求，技術(shù)上尚需突破。

圖5、5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)

據(jù)通信產(chǎn)業(yè)網(wǎng)統(tǒng)計，無論從全球市場，還是國內(nèi)市場來看，移遠、廣和通和日海三家在5G模組供應(yīng)方面的出貨量均位于前列，5G模組TOP5廠商分別是移遠通信、廣和通、日海、中興通訊、鼎橋。

圖6、5G模組TOP5（圖源：通信產(chǎn)業(yè)網(wǎng)）

移遠通信已開發(fā)了5G模組型號已超30余個，包括5G工規(guī)級模組、5G安卓智能模組、5G車規(guī)級模組等，覆蓋Sub－6GHz和毫米波頻段，可滿足不同行業(yè)應(yīng)用對頻段、尺寸、功能的個性化需求；廣和通已發(fā)布FG150、FM650、FG360等在內(nèi)的十余款基于不同芯片平臺（高通驍龍、紫光展銳、聯(lián)發(fā)科）的5G模組，多次入圍國內(nèi)運營商招標采購項目；日海通過先后并購模組廠商“龍尚科技”與“芯訊通”，一舉成為全球模組份額前列的廠商。

此外還有中移物聯(lián)OneMO、聯(lián)通數(shù)科、美格智能、愛聯(lián)科技、有方科技、芯翼、高新興、利爾達、華為、海信通信等企業(yè)推出過5G模組，相對4G或其他無線通訊方式的模組廠少了一個數(shù)量級。這也是5G模組售價居高不下的原因之一。華為預(yù)計今年5G模組價格將下探到40美金以下，到2023年降至20美金以下。

圖7、5G模組價格趨勢（圖源：華為）

“十年磨1G”是通信產(chǎn)業(yè)的共識，5G Advanced技術(shù)演進能為6G打好基礎(chǔ)，為未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的多樣化應(yīng)用創(chuàng)造新價值。最近全球5G標準的第三個版本——3GPP R17完成第三階段的功能性凍結(jié)，即完成系統(tǒng)設(shè)計。R17的完成標志著5G技術(shù)演進第一階段的圓滿結(jié)束，R17能讓更多5G系統(tǒng)增強功能逐步走向成熟，將5G持續(xù)擴展至全新工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)終端、應(yīng)用和商用部署。

圖8、5G標準發(fā)展路線圖（圖源：3GPP）

然而在智能機床、高檔數(shù)控、工業(yè)軟件、工業(yè)機理模型等高端產(chǎn)品和核心技術(shù)方面存在短板和弱項，我國95%的高檔數(shù)控系統(tǒng)、80%的芯片以及幾乎全部的高檔液壓件、密封件和發(fā)動機都依賴進口；工業(yè)企業(yè)內(nèi)各種生產(chǎn)設(shè)備型號繁多，連接協(xié)議等技術(shù)標準尚不統(tǒng)一，我國工業(yè)制造企業(yè)離數(shù)字化、智能化尚有較大差距。此外，5G在工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)部署架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)配置模式、上行帶寬不足等關(guān)鍵問題尚未解決。我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在底層技術(shù)和工業(yè)軟件等方面仍與發(fā)達國家存在一定差距。我國5G商用2年多來，5G行業(yè)應(yīng)用案例超過1.2萬個，覆蓋鋼鐵、電力、礦山、港口等20多個重要行業(yè)和有關(guān)領(lǐng)域，形成了一大批豐富應(yīng)用場景，成為引領(lǐng)經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展新引擎。

5G芯片和模組僅是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)落地的基本點，我國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過萬億，芯片和方案的國產(chǎn)替代未來可期。拍明芯城是快速撮合的元器件交易平臺，過去數(shù)年已積累了物聯(lián)網(wǎng)芯片的優(yōu)勢貨源。我們聚焦服務(wù)元器件長尾客戶群，讓每一家芯片原廠或分銷商的每一款芯片，在Design In、Design Win和流通中更高效，幫助工程師的方案選型、試樣及采購，為電子產(chǎn)業(yè)供需略盡綿薄之力。

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審核編輯 黃昊宇