【深度解析】国内智能表计产业链现状及趋势

因政策、需求、技术的全面推动，我国智能表计市场正步入高速发展期——过去十年里，国家电网牵头的载波通信智能电表进入了千家万户；2018年前后，NB-IoT智能表计在国内市场开始商用；2019年，NB-IoT智能水表/燃气表均突破1000万户。到2020年，NB-IoT和NR被正式纳入5G标准，智能表计的发展呈现出新特点。同时，远程抄表、远程缴费功能为全球疫情防护提供了便利。kvQesmc

近期，《国际电子商情》采访了智能表计产业链内的芯片、模组、方案、设备供应商，针对国内该市场的特点、趋势做了深度分析。kvQesmc

疫情推动智能表计迅速发展

随着低功耗传感器技术的进步，设备仅需极小电量就可高效地传输数据。作为蜂窝物联网设备的一个类别，智能表计在全球各地均有广泛地应用。特别是疫情期间，其远程抄表、远程缴费功能，给疫情防护提供了极大的便利。kvQesmc

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Semtech中国区销售副总裁黄旭东kvQesmc

“传统抄表方式以人工抄表和预付费卡表为主，存在着抄表难、缴费难、监管难、易错抄/漏抄、人工成本高等诸多痛点。分时计价、按用量阶梯计价等新公用事业运营模式的导入，给无法实时交互的人工和预付费卡抄表带来了严峻的挑战。智能表计的应用不仅能解决上述难题，而且还能节省成本、提高效率。”Semtech中国区销售副总裁黄旭东介绍说。Semtech是LoRa阵营中的核心企业，一直致力于LoRa生态链的打造。kvQesmc

LoRa是一种公开免费的协议，协议标准由LoRa™联盟制定，该联盟在全球的成员已经超过500名。截至2020年7月，全球已经部署80多万个基于LoRa的网关，有超过1.45亿个基于LoRa的终端节点。kvQesmc

另外，新冠疫情对非接触式经济的推动，也使国内NB-IoT市场的热度空前高涨。疫情爆发后，NB-IoT智能表计凭借自身优势，受到芯片、模组、设备厂商的密切关注。kvQesmc

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移芯通信董事副总裁杨月启kvQesmc

上海移芯通信科技有限公司（以下简称：移芯通信）董事副总裁杨月启表示，NB-IoT智能设备在“疫情防护”和“远程监控”工作中发挥了重要作用，它的普及推动了生产、生活的变革，把抄表人员从低端重复性劳动中解放出来。移芯通信正携手蜂窝模组和表计合作伙伴，助力燃气/水表公司加速升级智能表计，其NB-IoT芯片月出货量已超过百万颗。kvQesmc

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芯翼信息科技产品市场部市场总监陈正磊kvQesmc

“NB-IoT智能表计提升了抄表效率。”芯翼信息科技（上海）有限公司（以下简称：芯翼信息科技）产品市场部市场总监陈正磊认为，疫情间接推动了NB-IoT低功耗远距离通信应用市场的发展。借此东风，基于芯翼XY1100芯片开发的NB-IoT燃气表/水表的出货量也达到了数百万量级。kvQesmc

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金卡智能市场与解决方案部总经理肖静kvQesmc

据金卡智能集团股份有限公司（以下简称：金卡智能）市场与解决方案部总经理肖静透露，国内疫情受控后，公共事业企业加快了智能表计上线改造的步伐，促使公司去年的智能表计发货量创历史新高。kvQesmc

智能表计还可分为智能水表、智能燃气表、智能电表等，不同的产品有不同的市场表现。智能表计可分为智能水表、智能燃气表、智能电表等，不同的产品有不同的市场表现。深圳市广和通无线股份有限公司（以下简称：广和通）LPWA产品行销经理袁玲芳认为，NB-IoT在智能表计市场进入了规模化部署阶段。根据2020年10月的数据显示，国内主流燃气表厂商80%的智能表采用NB-IoT技术，国内主流水表厂商60%的智能表采用NB-IoT技术。过去一年里，NB-IoT智能水/气表的增速均有提升，其中水表的增速高于气表。据介绍，广和通针对NB-IoT水表和气表应用分别推出了N510、N700模组。kvQesmc

国内的NB-IoT智能表计应用已形成规模，去年三大运营商的NB-IoT连接数突破了1亿户。从细分领域来看，NB-IoT气表、水表等应用均突破了2000万户规模；NB-IoT烟感、电动车等应用分别接近1000万户规模；此外还有共享白电、智慧路灯、智慧停车、智慧农业、智能门锁、智能跟踪等百万户级别的应用。kvQesmc

晶圆短缺影响您的出货吗？

一方面是市场对智能表计的需求在快速加大，另一方面是全球晶圆产能紧张引发芯片产能危机。这些因素让原厂和终端客户，遭遇到了来自上游供应链端的压力。受访厂商从自身出发做了讨论。kvQesmc

黄旭东坦诚地说，Semtech受到了来自供应链方面的压力，但得益于良好的供应链管理模式，公司并未出现无法按时交货的情况。实际上，物联网应用行业还面临温补晶振短缺的黑天鹅事件，不过LoRa技术对频偏不敏感，LoRa设备无需使用温补晶振。即可降低供应链风险，又可降低产品成本。kvQesmc

在这次全球芯片缺货大潮中，没有一家IC企业能置身事外。陈正磊透露说，芯翼信息科技为保障产能投入了很多资源，后续随着终端需求的增加，公司会优先保障出货量大的客户的生产。[!--empirenews.page--]kvQesmc

杨月启称，芯片生产线的建设周期长，加之市场需求持续提升，芯片短缺的局势短期内很难扭转。移芯通信正在减小单颗芯片所占的晶圆面积 (die size)，希望能通过高度集成芯片来降低外围器件缺货的风险，同时也在与晶圆代工、封测厂商积极沟通需求预期，来扩大产能。kvQesmc

肖静说，金卡智能会在产品设计阶段，就对芯片选型做备份方案，还会定期做产能规划。所以在全球芯片产能短缺时，公司受到来自上游供应商的影响不大。kvQesmc

袁玲芳表示，通信芯片交期有不同程度的延长。有些是LT延长，可按FC交付；有些是只能分货、产能不足，无法完全供应。kvQesmc

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国民技术总经理助理牟鑫慧kvQesmc

国民技术股份有限公司（以下简称：国民技术）总经理助理牟鑫慧说：“我们有着长期稳定的全球供应商合作关系，通过强化与渠道供应链的合作，积极布局和协调产能，就能保障稳定的芯片供货周期。”国民技术针对表计应用开发的N32L4xx低功耗系列MCU，可广泛应用于智能水表、智能燃气表等对功耗和安全非常敏感的场景。kvQesmc

据《国际电子商情》观察，近半年来的晶圆供应短缺难题，再一次强调了“供应链安全”的重要性。此前，因供应链全球化趋势明显，一些厂商习惯了低库存，甚至以零库存为目标。当遇到新冠疫情、国际关系紧张等黑天鹅事件时，供应链全球化就碰到了阻力，注重“供应链安全”的厂商能更快适应危机。kvQesmc

物联网技术的发展现状

在过去相当长一段时间里，物联网技术在中国市场呈野蛮生长的态势。为此，近年来工信部出台了一系列政策，规范了国内IoT技术的发展。kvQesmc

2019年11月，工信部发布了52号公告，规范了微功率设备的范畴定义、无线频率的使用限制等要求、管理规定和举措。LoRa可采用433/470/868/915MHz频段，目前国内LoRa使用470-510MHz频段，52号公告规定国内470-510MHz频段限在建筑楼宇、住宅小区及村庄等小范围内组网应用，任意时刻限单个信道发射。同时，该公告第七条还明确了433MHz不属于中国的ISM（工业、科学及医疗）频段；kvQesmc

2019年11月，工信部还印发了《增强机器类通信系统频率使用管理规定(暂行)》，明确了对eMTC频率的使用政策；kvQesmc

2020年5月，工信部提出加速推动2G/3G物联网业务迁移转网，建立NB-IoT、4G（含LTE-Cat.1）和5G协同发展的移动物联网综合生态体系。直到2020年7月，NB-IoT和NR正式被纳入5G标准，相关产业链人士看到了新机遇。kvQesmc

·NB-IoT制造商不赚钱？

《国际电子商情》去年针对NB-IoT做过相关报道，当时NB-IoT模组的价格已经跌破15元，个别厂商甚至已经推出了10元左右的模组。很多NB-IoT模块制造商认为自己不赚钱，只得通过大规模出货把价格推给芯片制造商。受访者对此有不同观点。kvQesmc

移芯通信杨月启表示，蜂窝物联网市场竞争非常激烈，模组厂商确实盈利难度较大。目前，模组厂商的激烈竞争已传导至芯片厂商，加之上游芯片产能紧张，制造芯片成本持续上升，全产业链的毛利持续下滑。只有具备自主研发能力、充分了解客户需求、不断创新的企业才能生存下去。kvQesmc

“每隔18个月，相同功能的元器件价格会降低一半，NB-IoT产品价格的持续降低符合电子产业的发展规律。从NB-IoT芯片到模组的价格成长到了高度理性的阶段，价格竞争已不再是主要竞争手段。现在的主力市场主要考验厂商的综合实力，除了产品本身的性能参数之外，更多的是考量整机部署的可靠性、批量商用的安全稳定性以及供货安全的保障性等。” 芯翼陈正磊从摩尔定律出发介绍说。kvQesmc

金卡智能肖静从两方面来分析：第一，行业需求。物联网的发展是支撑企业数字化升级转型的关键，但企业对全面数字化升级的投入是巨大的，特别是海量的传统设备需要改造成物联网设备，而数字化升级带来的价值创造和新商业模式的构建是一个长期的过程，无法立竿见影的产生经济效应，这使得企业对低成本物联网设备的需求特别大，以至于将低成本的需求从模组传递到芯片；第二，竞争环境。受整体宏观经济增长下行的影响，各行各业的发展增长乏力，集体扎堆追求热点的效应异常明显，特别是NB-IoT产品的技术和应用的门槛不太高，使得行业的竞争格局加剧。一些厂商看好该领域的发展方向，为了能在未来的竞争格局中占有一席之地，其基于竞争导致的价格下降速度，甚至超过了需求方的预期。kvQesmc

“NB-IoT模组价格的迅速下降，源于芯片国产化和芯片的技术迭代，而并非简单的模组厂和芯片厂不赚钱的逻辑。”广和通袁玲芳补充说，它所反映的是NB-IoT在国内快速发展——仅在3年内即完成了2G 10年的发展路径，给大家带来了价格迅速下降的印象。其实，与10年前的2G模组对比，现在的2G模组的价格降幅也很惊人，这不意味当前的2G芯片和模组厂不挣钱。价格下降快并不代表不挣钱，只能说明NB-IoT的发展速度比2G、4G更快。国内NB-IoT市场的发展趋势与5G类似，5G模组的价格降幅也很快，这是科技进步、产业加速的结果。[!--empirenews.page--]kvQesmc

·LoRa会与NB-IoT长期共存

Semtech黄旭东以LoRa与NB-IoT为例做了分析，“两者在未来很长一段时间内会互补共存。NB-IoT和LoRa是两种快速发展的物联网技术，但由于其本身的技术特点不同，在实际应用中能给客户带来不同的价值和服务，客户一般会根据自己的需求来选择合适的技术。由于LoRa技术具有‘自组、安全、可控’的特点，更关注成本以及灵活物联网服务的用户都会选择LoRa技术。”kvQesmc

智能表计在很多情况下都需要安装在地下、封闭空间等信号不易穿透和到达的地方。在技术层面，LoRa采用了扩频技术，可在高达20dB的噪声中正常接收信息。在部署层面，LoRa技术无需建设基站，一台网关即可控制多台设备，能为客户降低部署成本；在电池续航层面，LoRa具备低功耗的特点，可提升设备中电池的续航，减少电池成本及人工成本。kvQesmc

他还说：“很多生态链企业不仅推出了基于LoRa技术的水表、气表、热能表和电表产品，而且还进一步把应用范围扩大到泄漏监测、管网管理和相关资产追踪等领域。从Semtech的客户反馈来看，LoRa在很多场景中都具有优势。”kvQesmc

在《国际电子商情》看来，不仅是NB-IoT和LoRa，包括其他的物联网技术，都会在相当长的一段时间内共存。当前，NB-IoT在中国市场受政策红利的支持，再加上基于该技术的表计终端的出货逐渐形成规模，促使NB-IoT成为国内最受关注的物联网技术。值得注意的是，虽然具备诸多优势，但是国内的智能电表应用NB-IoT技术的比例却很低。kvQesmc

国内智能电表主流技术是什么？

NB-IoT在技术上是适用于智能电表，在沙特、新加坡等国家已经有数百万量级的电表项目。同时，国内基于NB-IoT技术的水表、气表、烟感等产品均有较好的应用，但中国现在的智能地电表并非以NB-IoT技术为主。国家电网控制了中国居民4.5亿只以上的智能电表，这些电表主要采用窄带载波通信技术。智能表计产业链人士是如何看待国内智能电表市场的？kvQesmc

芯翼陈正磊称，2020年多个省市启动了NB-IoT智能电表试点商用，相信随着网络覆盖和数据安全的持续加强，NB-IoT在电网行业的应用会得到快速增长。kvQesmc

广和通袁玲芳则认为，中国电表市场主要由国网和南网的技术选择决定，他们会更多的考虑政策因素。智能电表集采业务以Cat.1为主；单纯从技术上来看，NB-IoT智能电表能满足电表的通信技术要求，但电表上用NB-IoT概率不大，二级市场的电表量不足以支撑爆发。kvQesmc

国网统招的电表主要采用电力线载波PLC及4G Cat.4集中器远传的通信方式，目前一些商业用表、分户小电表、远程继电器产品里，采用了NB-IoT的通信技术，只是总体出货量不多。移芯通信杨月启表示，“国网目前在测试4G Cat.1通信技术，采用Cat.1可帮助电力企业大幅降低设备成本，若Cat.1模组的成本能降低到2G模组的水平，Cat.1在电力户表领域有希望取代PLC或小无线近场通信技术，所以我更看好电表采用Cat.1技术。”kvQesmc

金卡智能肖静认为，基于电力线载波通讯的智能电表在中国市场会占主流地位，NB-IoT智能电表会在其他细分市场有应用。近年来，国内厂商及机构在基于电力线载波在电表通讯的应用上做了大量的研究，国网目前重点推进的技术已经由宽带载波取代了传统的窄带载波，并取得了不错的成效。kvQesmc

下一个爆发的表计产品会是谁？

从智能水表、智能气表到智能电表，智能表计领域各应用如雨后春笋般开始冒头。究竟下一个即将爆发的应用会是什么？kvQesmc

杨月启的观点是，NB-IoT智能远传表计本身就是爆发性的产品，是技术进步和社会发展的趋势。未来表计发展趋势就是表计自动计量，定期把表计读数自动抄送到燃气公司、水司等后台，由后台软件自动计算当期费用，用户绑定扣费账户后，账户被自动扣除费用，然后发送电子账单给用户，整个计量收费过程自动化、无纸化。移芯通信目前聚焦于蜂窝物联网芯片及解决方案，如NB-IoT芯片、4G Cat.1芯片等。kvQesmc

从2016年推出全球首个基于NB-IoT智慧燃气抄表项目以来，金卡智能的NB-IoT智能燃气表出货量已超过1000万台。对此，肖静指出，后续几年内NB-IoT燃气表和NB-IoT水表还会是爆发增长的主力军，NB-IoT智能电表在海外的发展空间更大，而NB-IoT智能热力表的发展有限。kvQesmc

袁玲芳说，当前智能水表和智能气表的需求量最大，还要经过几年的快速增长后才会进入平缓的更换期。因二级市场的电表量不足以支撑爆发，国内NB-IoT电表应用爆发的概率不大。广和通LTE Cat.1系列模组L610、L610 MiniPCIe、LC610N主要面向智能电表集采业务，NB-IoT系列模组N510、N700主要面向智能水表和智能气表。kvQesmc

牟鑫慧称，智能表计的发展前景与国家政策的引导、标准的统一、NB-IoT基站的配套、细分行业市场需求等因素息息相关。在三表细分应用中，水表的智能化普及程度不及智能燃气表与智能电表。预期水表的智能化应用和更新换代，给从业表计厂商所带来的市场机会相对大些，相关MCU芯片、NB-IoT芯片、安全芯片等国产芯片产品将会有较大的市场机会。目前，国民技术基于N32L4xx低功耗MCU的无磁传感计量方案搭配NB-IoT通信模块，在智能水表/气表等流量计产品中已经落地。[!--empirenews.page--]kvQesmc

黄旭东表示，水、气、热和电表将与服务提供商的云和APP联动，去推动公用事业服务的更新换代。公用事业发展的这个趋势也与LoRa的“自组、安全、可控”的应用方式高度契合，未来智能表计通过LoRa与云、APP的结合，将加快该领域内新商业模式的出现。kvQesmc

陈正磊坦言：“下一个爆发的应用场景的诞生，是多重产业因素共同作用的结果，在目前的阶段很难给出确定性的结论。我们基于对产业发展趋势和细分行业应用特点的理解，正在积极布局新兴应用市场，并取得了不错的产业合作成果。未来，我们会在合适的时机，以合适的方式与大家分享交流。”kvQesmc

本文为《国际电子商情》2021年5月刊杂志文章，版权所有，禁止转载。免费杂志订阅申请点击 这里kvQesmc

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