【摘要】
2021年为中国AIoT 应用成熟需求快速融合的阶段，叠加2020年疫情催化智能类产品快速放量，成为快速发展的元年；预计未来十年各应用持续普及，为国内AIoT 发展的黄金十年。
从未来6 年增量的设备来看，主要增长来自智能家居，包含家电、网络基础设施、安全设备等；智慧建筑包含企业安全自动化、企业资产和设备等。
我们认为AIOT相关企业将显著受益，相关公司：瑞芯微、晶晨股份、全志科技、富瀚微、兆易创新、北京君正、中颖电子、乐鑫集成、博通集成。
AIoT即智能物联网，在物联网的基础上加上人工智能技术，通过物联网产生并收集的海量数据存储与人工智能技术对数据进行智能化分析，加强人与物品的交互体验以实现万物智联化。
2021年为中国AIoT应用成熟需求快速融合的阶段，叠加2020 年疫情催化智能类产品快速放量，成为快速发展的元年；预计未来十年各应用持续普及，为国内AIoT发展的黄金十年。
AIoT市场&趋势：开启半导体“千亿级”大赛道
全球物联网连接设备快速增长，各应用领域多点开花。根据GSMA 公布的数据，2019年全球物联网连接设备量达到120 亿台，预计到2025 年总连接数将会达到246 亿台，年复合增长率达13%；根据中国工信部发布的数据，中国物联网连接数占全球的30%，预计2025 年将会达到80 亿台。
从未来6 年增量的设备来看，主要增长来自智能家居，包含家电、网络基础设施、安全设备等；智慧建筑包含企业安全自动化、企业资产和设备等。
根据IDC 公布的数据与预测，2019 年全球AIoT 市场规模达到2264 亿美元，预计到2022 年达到4820 亿美元，2019-2022 年复合增长率为28.65%；根据艾瑞咨询公布与数据预测，2021 年中国AIoT 市场规模将会达到949 亿美元（约6500 亿人民币），2019-2022 年复合增长率达到25.3%；整体来看，全球和中国AIoT 的市场规模均为快速增长。
国内AIoT 龙头连接设备量环比快速上升，大量AIoT 应用场景快速落地。以小米AIoT 平台已连接的设备数量为例，2020 年Q3/2020 年/2021 年Q1 已连接的设备数分别达到2.89/3.25/3.51 亿台，2021 年第一季度同比增长达到39%。
此外包含华为、涂鸦智能等公司预计设备量达到亿级别；2020 年涂鸦智能赋能设备数量达到2.04 亿；2021 年搭载鸿蒙的设备至少3 亿台；受到疫情影响下带动防疫+居家的双重需求，包含体温监控、无人配送、智能家居、轨迹追踪等各类建立在AIoT 技术上的应用，助推大量AIoT 场景快速落地。
AIoT 驱动半导体市场规模，有望达到2500 亿人民币。根据Ericsson 统计，传感器与芯片生产商在AIoT 产业链中，价值量占比约为10%；按照2021 年全球AIoT 市场规模3740 亿美元计算，预计半导体价值量达到374 亿美元，约为2500 亿人民币。
AIoT 的发展与半导体产业高度相关，无论从底层设备、联网层、应用端均仰赖于半导体技术才能实现，相对的半导体产业也受惠于AIoT 成长持续增长。半导体是促进智能家居、智能建筑、智能健康、智能医疗、智能工控、智能城市等各种领域的落地与兴起，叠加应用落地与需求提升，使AIoT 中的半导体板块重点受益。
AIoT 三大“芯”模块：主控制器、传感器、通信芯片
AIoT 三大功能为智能终端赋能：运算、感测、联网。AIoT 产业链可分为四个层级：四个层级的技术基本依赖运算、感测、联网三大功能；1）感知层：包含传感器、芯片等的底层元器件，主要进行数据信息采集以及智能分析，作为底层的核心硬件，为实现AIoT 功能的第一步；2）网络层：包含通信技术与服务商，主要是作为数据的传输者；3）平台层：主要是对数据进行存储与分析，属于平台型服务，为实现AI 算法和功能的关键；4）应用层：属于产业链下游终端，实现专用化的AI 功能和服务。
主控制器（SoC、MCU）：实现分析运算；AIoT 设备除了原本电子产品中所需要的MCU主控芯片外，还需要对物联网所产生的庞大数据进行AI 处理，进而提升产品智能化与用户交互的体验；因此，还需要SoC 芯片进行AI 语音&影像处理；以智能音箱为例，通过SoC 主控芯片处理传感器所收集的声音讯号，为了达到很好的交互体验，需要透过AI 语音识别技术，实现快速的分析与反应。
SoC 系统集成芯片包含完整系统并有嵌入软件的全部内容的产品，因此多种类且应用范围广。从应用场景来看大致可以拆分为强调高算力的手机/计算机、强调低功耗的消费/物联网、强调可靠稳定的工业/安防、强调安全的汽车等领域。其中与AIoT 最为相关的领域为消费/物联网、工业/安防。
手机/计算机：核心部件包含CPU 模块影响运行速度、GPU 模块影响游戏性能等。目前主要的公司以苹果、高通、三星、连发科、华为海思为主。
消费/物联网：低功耗、低成本是该领域的核心指标，在IoT 转向AIoT 的时代，对于SoC要求更高。目前国内已有平台化发展的企业包含联发科、瑞芯微、晶晨股份、全志科技等。
工业/安防：行业级别要求稳定性、可靠性，朝向更高功能整合度、更小占位面积的SoC解决方案发展。工业主要以MCU、ASIC 为主；安防以IPC SoC 为主。
汽车：从车载娱乐系统到ADAS 都需要主控芯片，过去以MCU 为主逐步朝向更多功能的SoC 发展。由于对安全性可靠性稳定性有最高级别的要求因此主要以海外厂商为主。
MCU微控制单元又称单片微型计算机, 不同于SoC 复杂与多功能的设计, MCU 是专注在简单与特定的应用；由于内存偏低，运算能力弱，因此具备体积小、相对便宜、功耗低等特点，适合应用于需简单功能的设备上。
消费/物联网：低功耗是主要的需求，这也是该领域芯片设计商开发的核心要点；目前大多MCU 采用Arm 架构的运算核心，因此公司的核心竞争力还在外围模拟电路的设计。
工业控制：包含家电电机控制、工业自动化、机器人、电力传输等应用领域，从信号采集、逻辑控制到现场电机执行都需要进行计算处理和控制功能的MCU。
汽车电子：包含电机发动、车身控制、车窗雨刷的电动控制、娱乐系统、辅助驾驶等应用领域，MCU 在汽车应用中需求较多且对于安全性要求最高等级，具备较高的壁垒。
计算机周边：计算机作为传统行业，除了本身算力性能提升外，周边也能成为提升户体验的产品之一，包含键盘、鼠标等都需要MCU 作为控制器。
智能表计/智能卡：包含智能水电表、安全卡等应用领域，朝向双向计量、用户端控制等功能发展，通常要保证产品较长的工作时间，因此对于低功耗要求高。
传感器（MEMS、压感、温感等）：实现信息感测。传感器是为物品赋予人类感官能力的技术，用于侦测环境中所生事件或变化，能够探测、感受外界的讯号、物理条件或化学组成。
包含温度传感器、湿度传感器、气体传感器、烟雾传感器、影响传感器等，主要是感测并接收外部的信息。MEMS 是当下传感器主要发展方向之一。2019 年中国MEMS 传感器市场规模达597.8 亿元，同比增长 18.3%；物联网、可穿戴技术、自动驾驶等应用场景将会持续带动MEMS 市场规模持续提升。
通信芯片（WiFi、蓝牙、Zigbee 等）：实现信息传输。AIoT 的关键就是将设备接入互联网实现物联网, 将不同设备的不同协议进行桥接与汇总。目前已有很多种通信技术可以满足各种不同的通信需求，AIoT 一般采用联网技术包括WiFi、蓝牙、Zigbee、NB-IoT 等。
相关企业
瑞芯微：通用SoC 奠定应用基石，AIoT布局全面
专注打磨智能应用处理器SoC二十年，逐步拓展AIoT 产业布局：2001 年，公司成立并与步步高教育电子合作推出复读机芯片；2009 年，公司率先推出安卓系统平板电脑，促进国内平板电脑制造厂商的发展。自 2014 年开始，公司聚焦于产品应用领域的拓展，其芯片应用场景由单一的平板电脑市场扩展至智能盒子、智能手机等消费电子领域以及智能安防等AIoT 领域。
目前公司主要产品为智能应用处理器芯片、电源管理芯片及其他芯片，同时提供专业技术服务 及与自研芯片相关的组合器件。公司消费电子产品SoC 芯片主要应用于：平板电脑、智能盒子、智能手机、扫地机器人等。
晶晨股份：国内多媒体SoC 芯片龙头，逐步切入AIoT 领域
聚焦多媒体智能终端SoC二十年，超高清音视频编解码技术形成领先优势。公司于2003 年成立，主营业务聚焦基于音视频编解码技术的多媒体终端芯片设计，自 2004年研发出用于 RMVB 解码芯片后持续推出了一系列具有竞争力的多媒体 SoC 芯片。
公司凭借在芯片设计领域的深厚积累，对音频编解码等核心技术的持续跟踪研发，目前已自主研发用于智能机顶盒、智能电视、AI 音视频智能终端等领域关键核心技术，在超高清音视频编解码技术上形成领先优势。
全志科技：长期深耕SoC 领域，AIoT 多产品布局正迎来收获期
公司是国内领先的智能应用处理器SoC、高性能模拟器件和无线互联芯片设计厂商，公司产品线覆盖齐全，包含智能音箱、智能家电、扫地机器人等应用。公司早在2007 年成立时就确立了高清视频、模拟芯片、网络应用的发展方向，在发展过程中不断推进产品多元化，进入新的下游市场。智能应用处理器SoC：长期深耕SoC 领域，形成完善基础架构加速产品快速迭代。
2020 年集成电路设计业务收入占其营业收入的84.5%，其中智能终端应用处理器芯片占公司总收入75.17%，智能电源管理芯片占9.31%。公司持续建设和完善各种技术平台和各种产品平台，从而提高研发交付能力并更好支持产品迭代。
公司SoC 芯片具有高清视频播放和编解码、高集成度、低功耗的性能优势，这些优势获得市场广泛认可，使其与众多优质客户建立合作关系，如美的、佛吉亚、腾讯、小米等。
富瀚微：IPC厚积薄发，AIoT趋势引领未来
视频监控IPC 芯片领导者，全产业链布局国内领先。富瀚微电子成立于 2004 年，自成立来一直专注于视频监控芯片研发并不断取得突破，引领国内甚至世界的发展。
目前，公司继续保持同轴高清 ISP 芯片（模拟摄像机）的领先地位并主导引领该领域的创新；持续开拓 IPC（网络摄像机） SoC 市场份额；同时紧跟市场积极推进AI 产品（智能摄像机）布局，公司覆盖智能硬件领域包括：门铃、猫眼、智能家庭、智能安防、二维码、无人机、智能家电等。
兆易创新：国内通用MCU龙头，AIoT产品矩阵持续丰富
公司积极布局32 位通用型芯片市场，形成多样化产品矩阵。兆易创新微控制器产品主要为基于ARM Cortex-M 系列32 位通用MCU 产品，以及基于RISC-V 内核的32 位通用MCU 产品。
GD32 作为中国32 位通用MCU 领域的主流产品，目前可以提供28个系列360 余款产品供市场选择，产品覆盖全面包含车规、工规和消费等不同应用领域产品；根据集微网消息，公司最新MCU 车规产品将在今年六、七月份开始流片，并计划于今年年底进入量产阶段；目前MCU 产品在这三个应用领域的需求都在增长，未来兆易创新会持续增加对这三个应用领域的投入，并有望成为公司接下来几年的重点增长领域。
中颖电子：家电MCU领域耕耘多年，积极布局AIoT应用
家电领域市占率国内显着，专用型MCU 凸显公司产品竞争优势；中颖电子为国内Fabless 模式的 MCU 设计公司；公司是一家专注于 MCU 及锂电池管理芯片领域的芯片设计公司, 于 1994 年成立，12 年创业板上市。公司是无晶圆厂的纯芯片设计Fabless 模式公司，主要从事自主品牌的集成电路芯片研发设计及销售，并提供相应的系统解决方案和售后的技术支持服务。
公司MCU 在国内家电领域占有一席之地，2017年占据小家电MCU 20%的份额；有别于其他企业采用的通用MCU 的经营方式，公司强调贴近客户，深刻理解专业应用领域用户的需求，开发出有差异化的创新产品，在细分领域中持续提升产品的功能、质量、成本等方面，从而取得竞争优势。
北京君正：携手ISSI 强强联合，聚焦车载AIoT应用
国内MCU 和IPC 领先企业，并购ISSI 切入车规级芯片赛道。北京君正成立于2005 年7 月，是一家专注于 32 位嵌入式 CPU 技术和低功耗技术的集成电路设计公司，于2011 年5 月在深圳科创板上市。公司主营业务为微处理器芯片、智能视频芯片等ASIC芯片产品及整体解决方案的研发和销售。
公司拥有较强的自主创新能力，多年来在自主创新 CPU 技术、视频编解码技术、图像和声音信号处理技术、SoC 芯片技术、软件平台技术等多个领域形成多项核心技术。2020 年，北京君正完成了对 ISSI 及其下属子品牌 Lumissil 的并购，形成“CPU+存储+模拟”布局。
乐鑫科技：全球Wi-Fi MCU领域龙头，有望受益AIoT产业发展
专注MCU 芯片设计十多年，多年行业龙头地位。乐鑫成立于2008 年，主要进行物联网通信芯片及其模组的研发、设计和销售。公司在物联网Wi-Fi MCU 通信芯片领域处于龙头地位。
据TSR 发布的研究报告，公司2017年至2019年全球市占率保持在约30%，排全球第一；2020 年预计市占率达到35%以上，保持第一的位置。作为全球Wi-Fi MCU 芯片主要供应商之一，公司产品具有较强的进口替代能力和国际竞争力，有望受益国产化替代机遇。
博通集成：无线数传与无线音频并驾齐驱，产品快速迭代
博通集成专注无线通信细分市场16 余年，建立起细分市场产品差异化优势。公司是国内无线通讯集成电路芯片设计企业，公司产品主要分为无线数传类和无线音频类。公司无线数传类产品2020 年营收5.12 亿元，占比63.29%，2016-2020 年复合增长20.11%，是公司第一大业务板块。
该类产品主要应用于高速公路不停车收费（ETC）、无线键盘和鼠标、遥控手柄和无人机飞控等领域。2019 年，ETC 业务在国内政策推动下，市场渗透率迅速提升，使公司该业务营收占比大幅提高；公司无线数传产品已覆盖国内多家知名企业，包括美的、涂鸦智能、金溢科技、雷柏科技、大疆科技等。
参考资料：
天风证券-半导体行业：AIoT黄金时代已至，产业变革催生“芯”机遇-210619
本报告由九方智投投资顾问黄波(登记编号:A0740620120007)撰写
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