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精品文档 2022年元宇宙发展历程及产业链分析研究报告(34页).pdf

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    2022 宇宙 发展 历程 产业链 分析研究 报告 34
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    1、2022 年深度行业分析研究报告 2 正文目录正文目录 1.1. 元宇宙发展历程、价值和产业链元宇宙发展历程、价值和产业链 . 5 5 1.1. 元宇宙的发展历程 . 5 1.2. 元宇宙的价值. 5 1.3. 元宇宙的产业链 . 6 2.2. 元宇宙的参与者元宇宙的参与者 . 7 7 2.1. 国内外互联网巨头积极布局元宇宙 . 7 2.2. 我国不同层级元宇宙协会开始兴起 . 8 3.3. 元宇宙涉及的领域元宇宙涉及的领域 . 9 9 3.1. 新网络、新算力:元宇宙基础底座 . 9 3.2. 虚实之间:VR/AR 设备放量在即 . 15 3.3. 工业元宇宙,赋能高端制造 . 20 3.

    2、4. 元宇宙新消费:以体验升级为主线的新消费场景 . 28 图表目录图表目录 图表图表1:元宇宙相关投资机会:元宇宙相关投资机会 . 7 图表图表2:成立元宇宙产业委员会(:成立元宇宙产业委员会(CMCA-MCC)的批复及元宇宙产业宣言)的批复及元宇宙产业宣言 . 8 图表图表3:2021年年10月月13日元宇宙工作委员会成立日元宇宙工作委员会成立 . 9 图表图表4:5G标准演进历程标准演进历程 . 10 图表图表5:5G三大应用场景三大应用场景 . 10 图表图表6:2015-2020年年5G基站建设进度基站建设进度 . 10 图表图表7:2020-2025年中国年中国5G通信产业规模预测

    3、通信产业规模预测 . 10 图表图表8:2020-2021我国蜂窝物联网终端用户数我国蜂窝物联网终端用户数 . 11 图图表表9:2015-2025全球物联网设备数量全球物联网设备数量 . 11 图表图表10:2014-2020年中国年中国IDC市场规模市场规模 . 12 图表图表11:2016-2020年中国年中国IaaS市场规模市场规模 . 12 图表图表12:2016-2021全球数据中心实例数量全球数据中心实例数量 . 12 图表图表13:中国云计算市场规模预测(百万美元):中国云计算市场规模预测(百万美元) . 12 图表图表14:“东数西算东数西算”工程和全国一体化算力网络国家枢纽

    4、节点工程和全国一体化算力网络国家枢纽节点 . 13 图表图表15:边缘计算:边缘计算2.0架构架构 . 13 图表图表16:算力分布方式历史周期:算力分布方式历史周期 . 14 图表图表17:边缘计算行业参与积极性:边缘计算行业参与积极性 . 14 图表图表18:中国移动边缘计算技术系:中国移动边缘计算技术系统规划统规划 . 14 图表图表19:中国物联网领域边缘计算应用:中国物联网领域边缘计算应用 . 15 图表图表20:VR/AR历史发展历程历史发展历程 . 16 图表图表21:VR/AR设备分类设备分类 . 16 图表图表22:VR设备出货量及预测(万台)设备出货量及预测(万台) . 1

    5、7 图表图表23:AR设备出货量及预测(万台)设备出货量及预测(万台) . 17 图表图表24:2021年全球年全球VR/AR出货量分地区占比出货量分地区占比 . 17 图表图表25:2021年全球年全球VR/AR出货量分地区增速出货量分地区增速 . 17 oPoQpNtNmQzRoMmPxOyQuNaQdN9PtRqQoMoMfQpPoPeRrQnO6MnNxOMYnMrMvPnRwO 3 图表图表26:2020年年XR下游应用行业支出占比下游应用行业支出占比 . 18 图表图表27:VR/AR/MR全产业链全产业链 . 18 图图表表28:VR/AR产业链主要硬件环节产业链主要硬件环节 .

    6、 18 图表图表29:Oculus Rift整体材料成本结构整体材料成本结构 . 19 图表图表30:Oculus Rift头显设备成本结构头显设备成本结构 . 19 图表图表31:Oculus Rift探测器(探测器(Sensor)成本结构)成本结构 . 19 图表图表32:Oculus Rift遥控器(遥控器(Remote)成本结构)成本结构 . 19 图表图表33:包装盒材料成本结构:包装盒材料成本结构 . 20 图表图表34:VR一体机整体材料成本结构一体机整体材料成本结构 . 20 图表图表35:中国元宇宙相关:中国元宇宙相关IT支出预测支出预测 . 20 图表图表36:全球:全球V

    7、R头盔销量预测头盔销量预测 . 20 图表图表37:信息物理生产系统:信息物理生产系统CPPS . 21 图表图表38:智能工厂是物理系统与虚拟系统交互的集合:智能工厂是物理系统与虚拟系统交互的集合 . 21 图表图表39:元宇宙助力智能工厂实现协同:元宇宙助力智能工厂实现协同 . 22 图表图表40:工业:工业1.0-4.0时代时代 . 22 图表图表41:数字孪生应用场景:数字孪生应用场景 . 22 图表图表42:数字孪生应用行业图谱:数字孪生应用行业图谱 . 22 图表图表43:基于:基于omniverse的宝马虚拟工厂的宝马虚拟工厂 . 23 图表图表44:建造之前即可看见工厂全貌:建

    8、造之前即可看见工厂全貌 . 23 图表图表45:数字孪生生命周期过程:数字孪生生命周期过程 . 23 图表图表46:数字孪生技术架构及硬件支持:数字孪生技术架构及硬件支持 . 23 图表图表47:虚拟世界减少物理世界试错成本:虚拟世界减少物理世界试错成本 . 24 图表图表48:数字化技术营造与现实对称的数字化镜像:数字化技术营造与现实对称的数字化镜像 . 24 图表图表49:将三维信息转换成物体:将三维信息转换成物体 . 25 图表图表50:使用:使用3D打印机打印机“打印打印” . 25 图表图表51:智能座舱主要构成:智能座舱主要构成 . 25 图表图表52:智能座舱整体结构:智能座舱整

    9、体结构 . 25 图表图表53:中控液晶屏搭载率已较高(:中控液晶屏搭载率已较高(%) . 26 图表图表54:液晶仪表盘搭载率提升有潜力(:液晶仪表盘搭载率提升有潜力(%) . 26 图表图表55:HUD搭载率还较低(搭载率还较低(%) . 26 图表图表56:1020万车型液晶仪表搭载对比万车型液晶仪表搭载对比 . 26 图表图表57:中国市场液晶仪表盘市场规模预测:中国市场液晶仪表盘市场规模预测 . 26 图表图表58:中国市场抬头显示市场规模预测:中国市场抬头显示市场规模预测 . 26 图表图表59:车载中控娱乐市场格:车载中控娱乐市场格局分散局分散 . 27 图表图表60:液晶仪表市

    10、场集中度高:液晶仪表市场集中度高 . 27 图表图表61:智能座舱:智能座舱“一芯多屏一芯多屏”系统架构非常重要系统架构非常重要 . 27 图表图表62:智能座舱产业链结构:有望出现座舱:智能座舱产业链结构:有望出现座舱Tier1 . 28 图表图表63:Tier1通过集成化座舱电子产品获取更高通过集成化座舱电子产品获取更高ASP . 28 图表图表64:游戏行业机遇体现在硬件终端变革的时期:游戏行业机遇体现在硬件终端变革的时期 . 29 图表图表65:2019年年Quest应用商城不同应用占比应用商城不同应用占比 . 29 图表图表66:VR爆款游戏爆款游戏Beat Saber ( (201

    11、8上线)上线) . 29 图表图表67:当前国内网络游戏与元宇宙特征对比:当前国内网络游戏与元宇宙特征对比 . 30 图表图表68:虚拟数字人通用框架:虚拟数字人通用框架 . 30 图图表表69:虚拟数字人定义:虚拟数字人定义 . 30 图表图表70:虚拟数字人分类:虚拟数字人分类 . 30 图表图表71:虚拟人落地场景主要为企业服务、:虚拟人落地场景主要为企业服务、文娱、广告代言等方面文娱、广告代言等方面 . 31 与与FT对比对比 . 31 4 图表图表73:NFT主要项目及应用领域主要项目及应用领域 . 32 图表图表74:中国在线旅游市场交易规模呈向上趋势:中国在线旅游市场交易规模呈向

    12、上趋势 . 32 图表图表75:目前线上旅游的盈利模式:目前线上旅游的盈利模式 . 32 图表图表76:元宇宙将进一步开拓线上旅游消费空间:元宇宙将进一步开拓线上旅游消费空间 . 33 图表图表77:Matterport中的虚拟景点中的虚拟景点 . 33 图表图表78:张家界成立:张家界成立元宇宙研究中心元宇宙研究中心 . 33 图表图表79:关注公司元宇宙相关业务布局:关注公司元宇宙相关业务布局 . 34 5 1. 元宇元宇宙发展历程、价值和产业链宙发展历程、价值和产业链 1.1. 元宇宙的发展历程元宇宙的发展历程 元宇宙是指借助人工智能、 虚拟现实、 云计算、 数字孪生、 区块链等高技术手

    13、段,将物理世界映射成由数字、因特网构成的虚拟世界。这是一个虚拟的世界,无论是个体的身份、 感官、 意识形态等属性, 还是社会系统、 经济结构、 政治组织等社会属性,都能全面呈现。但元宇宙又不完全是个虚拟的世界,它和现实世界之间虚实共融,成为一体。元宇宙的出现,模糊了主客观的界限,而其发展到极致,或将对生存进行重新定义,一崭新新的世界,或许就在眼前。 人类传递信息的方式经历了文字、图片、视频的阶段,似乎已经走到了现有技术的穷途。 而元宇宙的出现打开了传递物理空间信息的可能, 或许正是信息传递新方式。1992 年,科幻小说雪崩中首次提出了“metaverse(元宇宙)”和“化身(Avatar)”这

    14、两个概念, 书中情节发生在一个现实人类通过 VR 设备与虚拟人共同生活在一个虚拟空间的未来设定中。1999 年的黑客帝国 、2018 年的头号玩家将对元宇宙的解读和想象搬到了大屏幕上。从 1992 年小说雪崩对这一概念的提出,到 2018年电影头号玩家的具象表现,随后 2021 年 Roblox 上市,元宇宙逐渐进入探索和发展加速期。 以各大互联网巨头纷纷抢滩布局“元宇宙”为标志, 2021 年或许可以称作“元宇宙”的元年。游戏开发商 Epic Games 在今年 4 月份宣布完成 10 亿美元的巨额融资,用于打造“元宇宙”空间;今年 7 月,Facebook 创始人扎克伯格在 Q2 财报会上

    15、宣布,将成立元宇宙项目团队, 最终目标是在 5 年后将 Facebook 完全转型为“元宇宙”公司。除此之外, 在图像技术领域有着较深厚技术积累的英伟达也看中了这一领域, 8 月初,公司宣布将联手 Adobe 和 Blender,对 Omniverse 进行重大扩展,在未来会向至少数百万“元宇宙”用户开放。 国内巨头中,腾讯、字节跳动、网易、百度等也是“元宇宙”的忠实追随者。早在2012 年腾讯就已瞄准这一赛道, 并在 Roblox 上市前就对此进行了投资, 此前更购入Epic Games 超 40%的股份, 用于打造社交、 直播、 电商等全业务领域的元宇宙生态;2021 年 8 月,字节跳动

    16、斥巨资收购 VR(虚拟现实)公司 Pico。 1.2. 元宇宙的价值元宇宙的价值 元宇宙备受关注, 主要是由于元宇宙蕴含着巨大的价值。 元宇宙的存在将会带动整个社会人力成本、资源成本、时间成本、交易成本的降低,从而提升各方面效率。 元宇宙可以大大提升现实世界的效率。 世界的三大构成要素: 信息、 能量和物质。在元宇宙中,通过数字孪生技术,可建造一个模拟真实世界运行规律的虚拟世界,本质上是把现实世界的能量与物质转化成了信息。 而这将带来节本的大幅度地降低, 一是移动物体的成本显著降低到几乎为零。 在真实世界中移动物体需要消耗大量的能量,尤其是轮船、 火箭这种大型设备更是需要巨量的能量, 而在数字

    17、孪生世界其成本基本 6 改革失败都会带来巨大的生命财产损失, 而在数字孪生世界可以轻易地从头再来。 三是可以通过调整时间来大大提高世界运行的速度。 我们很容易在数字孪生世界中一秒内完成数万次在真实世界需要数十年才能完成的实验。 这三点变化使得做实验的成本得到了极大地降低。 同时实验可以以极高的速度完成。而科技的进步基于大量的实验,如果我们能够极大地降低实验的成本,那么科技的发展速度就能够极大地提高。 又由于科学技术是第一生产力, 所以通过在元宇宙中的数字孪生技术可以极大地提升生产力。 如英伟达在发布会上提到了几个极大提升效率的案例: 一是宝马的数字孪生工厂。在这个工厂里,可以通过不断地调整运输

    18、机器人的算法,调整流水线的顺序结构,来做各种各样生产线的优化实验; 二是西门子通过数字孪生模拟水流, 从而可以做大量的实验调整设备,大幅减少能源设备的维护时间,节省大量的成本;三是爱立信做了整个城市的数字孪生, 用来模拟在哪些位置放置 5G 基站效果更好, 成本最低。 可见,通过元宇宙虚实结合,可以大大提升现实世界的效率。 元宇宙市场空间广阔,各大分析机构预计差异较大,数量级上看 2024 年将达到万亿美元市场。对美国彭博社称,元宇宙市场规模将在 2024 年达到 8,000 亿美元,到 2030 年或将达到 2.5 万亿美元。普华永道则预计到 2030 年元宇宙市场规模将达到 1.5 万亿美

    19、元。摩根士丹利分析师预测,元宇宙 2024 年市场总额将达到 8 万亿美元。中研普华预测元宇宙 2025 年国内市场空间在 3,4006,400 亿元量级,加总元宇宙各细分领域(社交、游戏、短视频、电商等) ,元宇宙市场空间 3,400 亿元,通过梅特卡夫定律对元宇宙网络效应的测算,市场空间约 6,400 亿元。 1.3. 元宇宙的产业链元宇宙的产业链 Roblox 在上市招股书中的定义指出,元宇宙包含着八大要素,即身份、朋友、沉浸感、低延迟、多元化、随时随地、经纪系统和文明。也就是说元宇宙是属于用户自己的世界,可以更快速地表达信息,交互资产,并沉浸化的表达具体的场景。 而要达到上述要求,就要

    20、求元宇宙的产业链具备相应的基础。腾讯提出的“全真互联网” 可以认为是在当前移动互联网和元宇宙最终形态之间的一座桥梁, 通过分别构建基础设施和沉浸式体验两大核心系统实现初期的元宇宙世界。 在去中心化为核心的基础设施层面, 一边是以元宇宙平台为主的基础设施提供商,如 Cyptovoxels,The Sandbox 和 Decentraland;另一边是基于区块链技术和 NFT合约构筑的身份系统。当然,这两者的发展都离不开人工智能算法、云计算、5G 甚至 6G 通信技术等基础技术的支持。 沉浸式体验的实现, 需要内容提供商和交互模式两者的相互配合。 前者可以进一步分为专业生产内容 PGC、 用户生成

    21、内容 UGC 和人工智能生成内容 AIGC 三类, 目前在包括游戏、社交、短视频等领域已有相关应用产品,Roblox 和堡垒之夜就是其中代表。交互模式最基础的当属智能设备,受到疫情带来的宅家需求催化,VR头显设备出货量快速增长,预计未来 5 年复合增长率超过 30%。随着技术的进一步 7 图表图表1:元宇宙相关投资机会:元宇宙相关投资机会 来源:国联证券研究所整理 2. 元宇宙的参与者元宇宙的参与者 2.1. 国内外互联网巨头积极布局元宇宙国内外互联网巨头积极布局元宇宙 2016 年 Roblox 宣布将登陆 Oculus Rift 平台,用户可以在平台上设计自己的VR 游戏世界和体验,202

    22、1 年元宇宙第一股 Roblox 上市,2021 年 11 月,Roblox决定做教育游戏。 2021上半年Roblox共收入 9.41亿美元, Q2收入环比增长127%;截至 6 月 30 日,Roblox 的预定量为 6.66 亿美元,同比增长 35%。 腾讯提出全真互联网概念, 认为伴随着消费互联网和产业互联网的发展, 一个线上线下一体化、数字技术与真实世界融合的全真互联时代正加速到来。海量算力上,针对 AI 计算的“紫霄” 、用于视频处理的“沧海”以及面向高性能网络的“玄灵”三块芯片研发已取得实质性进展。 实时分析上, 腾讯云的日实时计算次数已做到了业界第一,超过 200 万亿。传输效

    23、率上,腾讯在国内部署了 2,000 多个网络接入节点,海外则有 800 多个节点。腾讯云目前在亚太地区默认 Anycast,公网接入延时小于50ms。 2019 年 9 月 Facebook 发布 VR 社交平台 Horizon,2020 年 8 月推出公开测试版,用户可以在其中构建环境和游戏,与朋友社交。2021 年 Facebook 改名 Meta,正式引燃市场对元宇宙的广泛讨论。 其旗下 AR/VR 设备 Oculus Quest 2 销量快速增长。在对 Oculus 的投入上,扎克伯格表示将投入 2,000 人的研发团队到 VR 业务。 2021 年 4 月,显卡大厂英伟达 CEO 黄

    24、仁勋宣布将布局元宇宙业务;NVIDIA Omniverse目前已经应用在建筑、 娱乐等领域。 超过400家企业合作开发Omniverse,搭载 AI 芯片的自动驾驶汽车也可以在该平台测试。英伟达的目的是在真实建造物理世界前,所有的一切都能设计成虚拟产品,把之前仅仅用于游戏的虚拟渲染,应用到所有的物理建造环节。英伟达本身做 GPU 起家,超大算力和渲染是它产品的比较优 8 势,所以投资数亿美金希望打造一个工业级 B 端的全能宇宙。 2.2. 我国不同层级元宇宙协会开始兴起我国不同层级元宇宙协会开始兴起 元宇宙产业委员会(CMCA-MCC) 全国首个元宇宙机构中国移动通信联合会元宇宙产业委员会(C

    25、MCA-MCC)直属中国移动通信联合会, 是负责推动元宇宙产业健康与可持续发展的聚合平台, 共筑“元宇宙共识圈” 。 中国移动通信联合会(CMCA) ,是民政部登记注册的中国移动通信领域唯一一家全国性的社会团体, 工信部为业务指导单位。 所属元宇宙产业委员会 (CMCA-MCC)于 2021 年 10 月 15 日批准成立,是全国首家元宇宙产业社团,是负责推动元宇宙产业健康持续发展的聚合平台。中国移动通信联合会元宇宙产业委员会揭牌仪式 11 日正式举办。仪式上,元宇宙产业委宣布将 11 月 11 日设立为“元宇宙日”并发布元宇宙产业宣言 。 图表图表2:成立元宇宙产业委员会(:成立元宇宙产业委

    26、员会(CMCA-MCC)的批复及元宇宙产业宣言)的批复及元宇宙产业宣言 来源:中国移动通信联合会,国联证券研究所 元宇宙工作委员会:元宇宙全国社团机构成立 2021 年 10 月 13 日,中国民营科技实业家协会元宇宙工作委员会在京成立。据元宇宙工作委员会秘书长吴高斌介绍,元宇宙工作委员会由“产学研用金服”等近70 家机构发起,得到了包括文化、智慧、乡村振兴、智能制造、VR、人工智能等十几个领域的机构与协会的大力支持。10 月 17 日,在中国电博会上,中国元宇宙第一个城市加速基地杭州正式启动,并在深圳、杭州启动工作会,据悉,元宇宙委员会由中国民营科技实业家协会秘书处对该工作委员会进行指导、管

    27、理和监督。 元宇宙工作委员会的成立,旨在推动包括 VR/AR、智能穿戴、生物识别、数字孪生、工业互联网、区块链、NFT、人工智能、算力等新技术的融合与集成低成本普及应用, 同时作为行业机构协同 “疫情、 双边关系、 国际关系、 产业脱钩等外围因素,推动技术落地。 引导协会会员企业及社会各机构和人士理性看待当前元宇宙热潮, 推+赋能千行百业。 9 图表图表3:2021年年10月月13日元宇宙工作委员会成立日元宇宙工作委员会成立 来源:新浪网,国联证券研究所 3. 元宇宙涉及的领域元宇宙涉及的领域 3.1. 新网络、新算力:元宇宙基础底座新网络、新算力:元宇宙基础底座 元宇宙需要构建一个宏大的虚拟

    28、世界,并实现虚拟世界和现实世界的互通融合。这样一个虚实互联的世界,需要新网络和新算力作为基础资源底座。工信部“十四五”信息通信行业发展规划 对这一基础资源底座已经做出了规划: 加快推进“双千兆”网络建设,统筹数据中心布局,积极稳妥发展工业互联网和车联网,构建以技术创新为驱动、以新一代通信网络为基础、以数据和算力设施为核心、以融合基础设施为突破的新型数字基础设施体系。我们聚焦新网络和新算力两个主题,从泛在接入网络、万物互联、高效算力、边缘计算四个维度,梳理元宇宙基础底座相关行业。 泛在高速接入网络:5G 为重点,加快“双千兆”网络建设 元宇宙需要一张泛在的,超宽带,低延时的网络,5G 网络建设是

    29、数字经济发展的基础底座,也是元宇宙构成互联互通虚拟世界的基础底座。 ITU 定义了三个 5G 应用场景:增强型移动宽带 (eMBB,Enhanced Mobile Broadband)、 大规模机器类通信(mMTC, massive Machine-Type Communication)、高可靠低时延通信(uRLLC,Ultra Reliable Low Latency Communication)。5G 技术的标准化工作主要通过国际标准化组织 3GPP 开展, 5G 技术标准涵盖 R15、 R16、R17 三个版本。3GPP 在三大应用场景基础上,进一步归纳了 5G 主要应用范围,包括:增强

    30、型移动宽带、工业控制与通信、大规模物联网、增强型车联网等。 2018 年 6 月 14 日, 3GPP 已完成 R15 标准化工作, 批准了 SA (独立组网标准)和 NSA(非独立组网标准) ,全球 5G 标准统一。R15 主要聚焦 eMBB 场景,针对个人通信市场。随着 R15 冻结,5G 商业化启动,设备厂商、运营商、终端厂商启动商业化。之后,R16 标准已于 2020 年 7 月份冻结,R17 标准计划于 2022 年 6 月完成。 10 图表图表4:5G标准演进历程标准演进历程 图表图表5:5G三大应用场景三大应用场景 来源:3GPP,国联证券研究所整理 来源:华为,国联证券研究所

    31、我国的 5G 网络于 2019 年开始试商用,2020 年 12 月,工信部向中国移动、中国电信、 中国联通等三大运营商颁发 5G 中低频段频率许可证, 实验频率正式 “转正”进一步坚定中国 5G 产业发展信心。2020 年,我国新增 5G 基站 59 万站,达到 72万站。2021 年预计全国 5G 基站达到 135 万站。当前基于 5G 场景的,元宇宙等相关产业还处于孵化期。要依靠网络催生行业应用高速发展,除了 5G 用户渗透率的提升, 网络连续覆盖率是另一个重要基础指标。 2021 年底, 我国 5G 基站预计达到 130万站,距离 4G 的 575 万站还有不小的差距。根据工信部 “十

    32、四五”信息通信行业发展规划我国每万人拥有 5G 基站数将从 2020 年的 5 个增加到 26 个,十四五时期, 5G 产业将处于基础设施建设期。 根据第七次全国人口普查接口, 我国人口 141178万人,十四五期间需要建成 5G 基站 367 万个,2022-2025 年,我国将新建基站 232万站,平均每年新增 58 万站。略低于 2020 年的 72 万站和 2021 的 63 万站的新增量。随着 5G 基站数量增长,5G 网络覆盖质量不断提升,对元宇宙等相关产业产生明显的催化作用。 图表图表6:2015-2020年年5G基站建设进度基站建设进度 图表图表7:2020-2025年中国年中

    33、国5G通信产业规模预测通信产业规模预测 来源:工信部,国联证券研究所 来源:赛迪顾问,国联证券研究所 5G eMMB 场景下,下行峰值速率可达 20Gbps,而上行峰值速率可能超过10Gbps,是 4G 网络的几十倍。从统计数据看,受益于 5G 商用,从 2020 年 9 月开始, 我国移动互联网流量始终保持了大于 30%的同比增长率。 三大运营商 5G 套餐用30%。 11 千行百业万物互联:物联网、5G 行业专网 物联网(IoT,Internet of things)即“万物相连的互联网” ,是互联网基础上的延伸和扩展的网络, 将各种信息传感设备与网络结合起来而形成的一个巨大网络, 实现任

    34、何时间、任何地点,人、机、物的互联互通 。物联网技术是构建元宇宙的重要支撑技术,它是真实宇宙与虚拟“元宇宙”的链接,是元宇宙提升沉浸感体验的关键所在。 疫情之下,全球物联网连接数持续上升,特别是产业物联网加速发展。 5G R16标准冻结,将加速工业互联网、车联网等 5G 下游行业应用的落地。2020-2021 年,我国蜂窝物联网用户规模持续扩大,截至 10 月份末,三家基础电信企业发展蜂窝物联网终端用户 13.85 亿户,比上年末净增 2.5 亿户,其中应用于智慧公共事业、智能制造、智慧交通的终端用户占比分别达 22.3%、17.6%、16.7%。 根据 GSMA 发布的The Mobile

    35、Economy 2021 ,2015-2019 年全球物联网设备联网数量高速增长,CAGR 达 19.77%,至 2020 年总连接数为 127 亿个,2025年全球物联网设备连接数量预计将达 252 亿。 图表图表8:2020-2021我国蜂窝物联网终端用户数我国蜂窝物联网终端用户数 图图表表9:2015-2025全球物联网设备数量全球物联网设备数量 来源:工信部,国联证券研究所 来源:GSMA Intelligence,国联证券研究所 通信模组作为为物联网终端设备提供联网通信功能的关键部件, 反映出物联网需求和通信制式的发展变化。2021 年上半年,全球疫情好转,蜂窝通信模组市场需求复苏。

    36、 多家供应商报告称智能计量、 工业和医疗保健应用需求很好。 根据 Counterpoint数据,2021 年全球蜂窝通信模组出货量增速屡创新高,第一季度同比增长 50%,第二季度同比增长53%, 二季度单季出货量首次突破1亿大关, 第三季度同比增长70%。 更加高效的算力:大规模、云数据中心 2020 年 IDC 行业增长增速趋势扭转向上。根据科智咨询统计,2020 年中国数据中心市场规模达到 2,238.7 亿元,同比增长 43.3%,扭转了 20162019 年连续增速放缓的趋势。科智咨询预计 2022 年中国数据中心市场规模将超过 3,200.5 亿元。 IDC 报告显示,2020 年中

    37、国 IaaS 市场规模达到 119.3 亿美元(约 774.26 亿人民币) ,同比增长 53.7%;2021 年上半年 IaaS 市场同比增长 47.5%。2021 年上半IaaS/PaaS/SaaS)达到 123.1 亿美元。 12 公有云是数据中心主要市场,根据 Cisco 发布的统计数据,2016-2021 年,全球IDC 计算实例增长,主要由云数据中心贡献。根据 Gartner 数据,2020 中国公有云服务整体市场规模达到 129.62 亿美元,同比增长 38.6%。 图表图表12:2016-2021全球数据中心实例数量全球数据中心实例数量 图表图表13:中国云计算市场规模预测(百

    38、万美元):中国云计算市场规模预测(百万美元) 来源:Cisco,国联证券研究所 来源:Gartner,国联证券研究所 为推动数据中心合理布局、供需平衡、绿色集约和互联互通,构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系,促进数据要素流通应用,实现数据中心绿色高质量发展,2021 年 6 月,国家发展和改革委员会与中央网信办、工业和信息化部、 国家能源局联合印发 全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案 。统筹围绕国家重大区域发展战略, 根据能源结构、 产业布局、 市场发展、 气候环境等,在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝,以及贵州、内蒙古、甘肃、宁夏等地布局建设全国一体化算力网

    39、络国家枢纽节点(以下简称“国家枢纽节点” ) ,发展数据中心集群,引导数据中心集约化、规模化、绿色化发展。国家枢纽节点之间进一步打通网络传输通道,加快实施“东数西算”工程,提升跨区域算力调度水平。同时,加强云算力服务、 数据流通、 数据应用、 安全保障等方面的探索实践, 发挥示范和带动作用。国家枢纽节点以外的地区,统筹省内数据中心规划布局,与国家枢纽节点加强衔接,参与国家和省之间算力级联调度, 开展算力与算法、 数据、 应用资源一体化协同创新。 图表图表10:2014-2020年中国年中国IDC市场规模市场规模 图表图表11:2016-2020年中国年中国IaaS市场规模市场规模 来源:科智咨

    40、询,国联证券研究所 来源:IDC,国联证券研究所 13 图表图表14: “东数西算”工程和全国一体化算力网络国家枢纽节点: “东数西算”工程和全国一体化算力网络国家枢纽节点 来源:发改委,国联证券研究所整理绘制 按需获取的算力:日益成熟的边缘计算产业 2020 年 12 月,边缘计算产业联盟(ECC) 与工业互联网产业联盟(AII) 联合发布了 边缘计算与云计算协同白皮书 2.0 , 边缘计算 2.0: 边缘计算主要包括云边缘、边缘云和边缘网关三类落地形态;以“边云协同”和“边缘智能”为核心能力发展方向; 软件平台需要考虑导入云理念、 云架构、 云技术, 提供端到端实时、 协同式智能、可信赖、

    41、 可动态重置等能力; 硬件平台需要考虑异构计算能力, 如鲲鹏、 ARM、 X86、GPU、NPU、FPGA 等。 云边缘:云边缘形态的边缘计算,是中心云服务在边缘侧的延伸,逻辑上仍是中心云服务的一部分, 主要的能力提供及核心业务逻辑的处理依赖于中心云服务或需要与中心云服务紧密协同。 如华为云提供的 IEF 解决方案、 阿里云提供的 Link Edge 解决方案、AWS 提供的 Greengrass 解决方案等均属于此类。 边缘云: 边缘云形态的边缘计算, 是在边缘侧构建中小规模云服务或类云服务能力, 主要的能力提供及核心业务逻辑的处理主要依赖于边缘云; 中心云服务主要提供边缘云的管理调度能力。

    42、如多接入边缘计算(MEC) 、CDN、华为云提供的 IEC 解决方案等均属于此类。边缘网关:边缘网关形态的边缘计算,以云化技术与能力重构原有嵌入式网关系统,并在边缘侧提供协议/接口转换、边缘计算等能力,部署在云侧的控制器提供边缘节点的资源调度、应用管理与业务编排等能力。 图表图表15:边缘计算:边缘计算2.0架构架构 来源:边缘计算产业联盟,国联证券研究所 14 目前,国内各从业者积极投身尚在起步阶段的边缘计算,其中包括三大运营商、主要网络设备提供商 (Ericsson、 华为、 Nokia 和中兴) 以及中国大型云服务企业 (阿里巴巴、腾讯和百度) 。众多小型 ICT 公司、云和边缘技术专业

    43、公司。 图表图表16:算力分布方式历史周期:算力分布方式历史周期 图表图表17:边缘计算行业参与积极性:边缘计算行业参与积极性 来源:GSMA,国联证券研究所 来源:GSMA,国联证券研究所。注:5 分为满分,表示最高积极性。 中国运营商是边缘计算领域最活跃参与者之一。中国移动 2019 年边缘计算蓝图涵盖了 300 项具体的边缘措施,包括测试节点评估、开放 API 接口以及携手合作伙伴推广边缘商业应用。自 2018 年以来,中国联通在 20 个省市开展了 60 多项 MEC试点和商用项目。 图表图表18:中国移动边缘计算技术系统规划:中国移动边缘计算技术系统规划 来源: 中国移动边缘计算技术

    44、白皮书 ,国联证券研究所 2020 年各行业边缘计算部署验证增多, 部分测试转为小规模部署。 在这个阶段,边缘计算的部署大多是私有及定制化应用, 专门设计用于满足企业需求, 如智慧港口、智慧园区或智能工厂,而且边缘技术主要在本地部署。像现场直播(智慧体育场)这类公共应用的测试验证及示范也会出现在这一阶段,不过规模有限。 随着传输到云计算分析解决方案的数据量的增加, 原始数据的延迟以及处理速度等问题也随之出现。边缘计算由于拥有可就近提供计算、网络、智能等关键能力,提高服务性能,支撑物理和数字世界,已经成为计算体系中的新方向,同时也是产业行业数字化转型不可或缺的技术手段。 当前很多行业已经以各种形

    45、式参与了边缘计算部署。 专门为具有边缘计算特征的物联网所设计的平台也越来越多,如中国移动物联网公司的 OneNET、中兴的ThingxCloud、 华为的 OceanConnect 以及阿里巴巴和英特尔推出的联合边缘计算平 15 图表图表19:中国物联网领域边缘计算应用:中国物联网领域边缘计算应用 来源:GSMA,国联证券研究所 边缘计算在产业数字化领域的重要价值已得到普遍认同, 正迎来了新一轮发展机遇。据 CB Insights 数据,到 2022 年,全球边缘计算市场规模预计将达到 67.2 亿美元。与之伴随着的是,未来将有更多创新型企业加入,边缘计算将逐渐渗透于数字化领域的各个角落。 3

    46、.2. 虚实之间:虚实之间:VR/AR 设备放量在即设备放量在即 Oculus Quest 引领 VR 走向大众消费者,VR/AR 全球快速放量 以 VR/AR 技术为代表的 XR(Extended Reality,扩展现实)是元宇宙萌芽期最主要的应用形式,VR 头显、VR 一体机、AR 眼镜等设备也将是初期最主要的消费级硬件产品。 VR/AR 行业的发展呈现出波折上升的趋势,阶段性受资本推动形成泡沫,随后破裂,同时伴随着技术限制和应用场景落地困难,出现阶段性低潮。过剩、落后的产能以及无法落地的技术逐渐被淘汰、搁置,行业重新步入上升通道。 2012 年谷歌推出全球第一款 AR 眼镜 Googl

    47、e Glass,带上谷歌眼镜后,用户会看到在视野的右上方有一块虚拟的屏幕,并且可以通过它实现拨打电话、发送信息、录制视频、 实时导航等操作, 沉浸感比较有限。 2014 年 Facebook (现更名为 Meta)以 4 亿美元现金外加 2310 万股 Facebook 普通股,总计 20 亿美金收购 Oculus Rift的开发商 Oculus VR。 2019 年起,随着 5G 建设落地,其核心应用场景之一的 VR/AR 再次走进消费者和资本市场的视野.依托于菲涅尔透镜、 Fast LCD 等技术成熟, VR/AR 产品用户体验提升、成本不断下降,逐步成为消费者可以接受的电子产品。2020

    48、 年,Facebook发布了 VR 一体机 Oculus Quest 2,首发价格直接下降到 299 美元,成为一款里程碑式的“元宇宙”消费级硬件产品。2022-2023 年,苹果的 AR 眼镜或将问世。 16 图表图表20:VR/AR历史发展历程历史发展历程 来源:德勤,国联证券研究所 目前 VR/AR 设备可以分为三类,分别是头显、一体机、手机盒子,其中头显需要外接电脑主机等设备,以提供运算、存储及其他软硬件层面的支持;一体机集成了处理器、 存储、 显示等所有核心模块, 相当于微型的计算器或者头显级别的智能手机;手机盒子仅提供结构件和镜片,核心功能的实现依赖于插入其中的智能手机。目前VR

    49、眼镜中一体机占比已经提升至 80%以上,预计未来将是行业内主流的产品类型。 图表图表21:VR/AR设备分类设备分类 来源:IDC,国联证券研究所 受益于技术成熟带来的用户体验提升,以及材料成本下降,未来几年 VR/AR 设备有望迎来高速增长期。根据 IDC 的统计,2020 年 VR 设备出货量 555.3 万台,其中头显、一体机和手机盒子出货量分别约为 130、405、21 万台,预计到 2025 年VR 设备出货量将达到 2,867.1 万台,5 年 CAGR 为 38.86%,其中头显和一体机分别出货约 633、2,235 万台,一体机将占据主流位置,占比约 78%。 AR 设备则会以

    50、更快的速度增长,2020 年 AR 设备出货量仅有 28.4 万台,其中头显 7.5 万台,一体机 20.9 万台;2025 年 AR 设备出货量预计将增长至 2,098.2 万台,5 年 CAGR 高达 136.43%,其中头显和一体机出货量分别为 1,398、701 万台,占比分别为 67%、33%。 17 欧美及亚太地区仍然是VR/AR消费主力军。 2021年全球VR/AR设备预计有47.5%的出货量位于美国,中国和西欧分别占比 19.60%、18.60%,位列二三名。其余地区占比均在 5%以下。而从各地区的增速来看,大部分地区处于高速增长态势,尤其亚太地区(不含中国和日本)2021 年

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