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發布時間：2018-11-16 04:15:19
一、物聯網：互聯網之后的下一個藍海
物聯網是通過信息傳感設備，把物體與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網被稱為繼計算機、互聯網之后，世界信息產業的第三次浪潮，而它對于信息端的云計算和實體端的相關傳感互聯，為實際應用的領域打開無限可能。
物聯網建立于互聯網之上，是各種感知技術的廣泛應用。
物聯網將傳感器和智能處理相結合，利用云計算、模式識別等各種智能技術，以適應不同用戶的不同需求，發現新的應用領域和應用模式，實現應用場景與用戶的互聯互動。
圖1：物聯網應用場景非常廣泛
1、三大層面構建完整物聯網體系
物聯網產業鏈通常包含感知層、網絡層、應用層三個層面。其中感知層是信息采集的關鍵部分，感知層常見的關鍵技術有傳感器、RFID(射頻識別)、傳感器網絡等;網絡層以紐帶連接感知層和應用層，包括接入網和傳輸網;應用層則是通過云計算平臺進行信息處理，從而實現對物理世界的實時控制、精確管理和科學決策，消費電子產品是物聯網應用層的重要組成部分。
圖2：物聯網產業鏈
圖3：物聯網構成體系
2、互聯網行業巨頭已瞄準市場
早在2014年，谷歌就以32億美元收購Nest公司進入物聯網領域;同年蘋果公司發布HomeKit智能家居平臺，構建各種環境融合的物聯網生態系統;2015年微軟發布微軟智能云AzureIoT套件，打造具有云服務功能的PaaS平臺，支持物聯網解決方案的記費、監控和分析;亞馬遜發布AWSIoT平臺，提供從設備端一直到云端的IoT租用服務方案，幫助客戶在全球范圍內存儲、處理、分析聯網設備生成的數據;2016年三星再度加碼物聯網，計劃未來四年斥資12億美元，用于在美國進行的物聯網項目研發及投資。
圖4：微軟發布的AzureIoT
國內巨頭也不甘示弱，2015年開始華為、聯想、小米紛紛推出了物聯網平臺與智能硬件、操作系統計劃，騰訊也發布了面向物聯網領域的開放平臺“QQ物聯”，并計劃在3年內投入100億流量和20億元資金助力1000家企業實現物聯網轉型。阿里巴巴今年**對外推出了物聯網整體戰略，將集合旗下阿里云、阿里智能、YunOS等事業群聯合打造面向物聯網時代的服務平臺。
3、市場規模巨大，投資價值凸顯
根據美國研究機構Forrester預測，物聯網所帶來的產業價值將比互聯網大30倍，物聯網將成為下一個萬億美元級別的信息產業業務。據市場研究公司Gartner預測，2020年物聯網設備市場規模將激增至260億美元，物聯網將使全球經濟增長1.9萬億美元，全球將有240億臺物聯網設備聯網。根據愛立信移動市場報告，2015年全球物聯網終端超過46億，其中蜂窩物聯網終端達到4億以上，預計到2018年物聯網終端數將超過互聯網終端。
根據麥肯錫數據，未來物聯網設備層、連接層、平臺層和應用層的價值占比分別為21：10：34：35，與當前相比，物聯網的內容、應用層面價值將越來越大。以物聯網發展較為迅速的韓國為例，2015年物聯網市場規模達到4.81萬億韓元(約合39.7億美元)，其中物聯網設備、網絡與應用的收入分別占比45.8%，30.9%，23.3%。
圖5：全球物聯網產業市場規模
圖6：全球物聯網設備數量
2015年我國物聯網市場規模達到7500億，同比增長21%;2015年我國M2M連接數突破7400萬，占全球23%，高居第一位;RFID產業規模超過300億元，傳感器市場規模超過1000億元。預計未來幾年，我國物聯網行業年均增速將達到30%左右，2018年物聯網行業市場規模有望超過1.5萬億元，行業空間巨大。
圖7：我國物聯網市場規模
圖8：我國傳感器市場規模
二、NB-IoT技術落地助推物聯網快速發展
1、源于強強聯合，商用將快速實現
NB-IoT由沃達豐、華為主導的NB-M2M，高通主導的NB-OFDM以及愛立信主導的NB-LTE融合，技術源自**芯片、主設備和運營商。NB-IoT與LoRa、Sigfox同屬于低功率廣域網，主要解決物聯網的末端一公里通信問題。
2016年6月16日，NB-IoT技術協議獲得了國際組織3GPP通過。標準化工作的完成，正式宣告了這項受無線產業廣泛支持的標準核心協議全部完成，意味著NB-IoT將進入規模商用階段，有望對物聯網產業的發展產生重大影響。2016年9月完成性能標準制定和12月完成一致性測試后，國內有望在2017年實現芯片的量產以及商用。
NB-IoT屬于廣域網通信技術，專為低帶寬、低功耗、遠距離、海量連接的物聯網應用場景設計。據華為估計，低功耗廣域網占到物聯網總連接數的60%，POS機、智能家居等中速率場景占30%，而車聯網、視頻監控等高速率應用場景則占10%。
通信標準缺失一直是制約物聯網發展的重要因素，只有統一的通信標準才能做到真正的互聯互通。當前，工作于授權頻譜下的NB-IoT已在運營商級物聯網低功耗廣覆蓋市場的標準推進和商用進程中脫穎而出。主流運營商、設備廠商和芯片廠商這些行業巨頭已經開始基于NB-IoT技術在全球部署蜂窩網絡，NB-IoT技術將快速完成布局。
圖9：NB-IoT所在的廣域網通訊技術應用廣泛
2、NB-IoT技術擁有顯著的競爭優勢
廣覆蓋：NB-IoT技術能實現比GSM高20dB以上的覆蓋增益，覆蓋面積擴大100倍，覆蓋率相對LTE提升100倍，在地下車庫、地下管道、山區等信號難以到達的地方也可實現，極大的提升了遠程控制的功能。
大連接：NB-IoT單扇區支持5萬個連接，比現網多50-100倍(2G/3G/4G分別是14/128/1200);200kHz頻率下，單個基站小區可支持5萬個NB-IoT終端接入。目前全球約有500萬個物理站點，假設全部部署NB-IoT，每站點三扇區可接入的物聯網終端數將達4500億個。而且沃達豐約85%的基站通過簡單的軟件升級便可支持NB-IoT。
低功耗：NB-IoT只消耗大約180kHz的頻段，終端如每天發送一次200Byte報文，一節普通電池待機時間可達10年。單次的速傳時間縮短，并引入了eDRX省電技術，終端99%的時間都工作在節能待機模式，功耗只有15微瓦。
低成本：低帶寬、低速率、低功耗的結果就是低成本。目前單個模塊做出來的成本不超過5美元，批量生產后有可能做到1美元左右。而藍牙、Thread、ZigBee三種標準的芯片價格在2美元左右，僅支持其中一種標準的芯片價格還不到1美元。
強大的產業鏈支持：主流運營商、設備廠商和芯片廠商均支持NB-IoT技術，而作為其競爭對手的LoRa/Sigfox基于非授權頻譜，意味著任何公司或個人不用頻譜授權即可使用，這將帶來不可控制的干擾問題。
表1：幾種通訊技術對比
3、應用前景廣闊，智能儀表將從中受益
NB-IoT已經成為當前*有前景的物聯網技術路線，它可以直接部署于GSM、4G或LTE網絡，未來可部署到5G網絡，因此基于NB-IoT的網絡將占據全球運營商級物聯網的大部分份額。在此次技術完成標準化之后，符合NB-IoT技術的物聯網產品將會快速研發量產，并提供相關的設備管理平臺和云解決方案，引領巨大市場。
就具體應用來看，考慮到NB-IoT技術主要應用在低功耗廣覆蓋的物聯網通信領域，結合其對數據延時不敏感的特點，智能抄表、土壤環境監控、快遞跟蹤等對環境、耗能有著非常嚴格要求的領域非常合適NB-IoT。此外，以智能停車、智能路燈、智能垃圾箱等為代表的智慧城市建設也將成為NB-IoT的典型應用場景。
將NB-IoT技術應用于智能儀表，可以很好地解決傳統儀表布線、無線遠傳設備成本高且對應用環境要求高、耗電量大等問題，使得抄表穩定可靠。它可與現有網絡基站復用，不占用現有網絡和數據帶寬，保證傳統和物聯網業務穩健運行。在智能抄表的應用中，NB-IoT技術可以保證數據精準達99%。
圖10：NB-IoT智能儀表網絡部署
智能儀表是物聯網的感知層，負責采集數據并對數據進行初步加工。因此，通過對智能儀表數據分析和挖掘，進行設備優化和提升，利用大數據分析，*后產生價值，可以實現智能儀表設備能力的延伸。依靠NB-IoT技術，智能儀表的升級指日可待，有望迎來快速成長期。
三、我國智能儀表市場：技術+政策為導向，未來可期
根據**統計數據，我國儀器儀表行業每年總收入近9000億元，年均增速達到6%以上;相比之下，智能儀表行業中*具代表性的智能電表、水表、燃氣表2016年的總體市場規模預計將超過300億元，未來的平均增速預測將達到22%，在技術與政策的引領支持之下，智能儀表行業已經步入快車道，隨之而來的將是巨大市場空間的釋放。
1、智能儀表是“互聯網+智能”的產物
智能儀表是計算機科學、電子學、數字信號處理、人工智能等新興技術與傳統的儀器儀表技術的結合，它可以通過全自動化的操作過程得到**無誤的測量，實現節約能耗，并對數據進行存儲運算邏輯判斷，幫助能源供應商優化能源配置。以用電和天然氣為例，天然氣計量每提升0.1%**度，就能減少1.8億立方米的天然氣損失，帶來巨大的經濟效益;使用智能電表后，每一戶的用電信息都會實時聯網傳送到供電公司進行分析，電腦系統能**按需分配電力給每一戶，避免浪費能源。
物聯網是智能儀表發展的重要技術支持，而且物聯網本身注重拓展應用領域，這可以為儀器儀表行業拓展出許多新的市場，創造更大的價值，像節能減排、城市規劃、環境監測等等領域都可以以智能儀表作為源頭實現進一步的完善。
(1)我國智能儀表主要有三種技術路徑
智能儀表在機械表的基礎上，將機械信息轉換為電子信號，從而完成智能表數據的遠程傳輸或遠程測抄，并輔以配套的計算機數據處理系統，對數據進行匯總整理與系統管理，實現與結算中心連網數據共享。目前我國智能儀表技術主要有光電直讀、無線遠傳和IC卡三種技術路徑。
IC卡表：IC卡表按卡的類型不同可分為“存儲卡”、“邏輯加密卡”和“CPU卡”;按卡的接觸方式不同，又可分為“接觸式”和“非接觸式IC卡(射頻卡)”。IC卡表優點是先交費再用能，保證交費率，但是耗電量大，電池、卡片、卡座、磁閥維修更換頻繁等，因此不適用大城市，但是農村提前收費難，所以IC卡表不適合大量推廣使用。
圖11：IC卡表系統
光電直讀表：儀表自帶的光電直讀組件讀數后通過計量儀表總線上傳至數據采集器，再通過有線/無線方式(GSM/CDMA/GPRS等)上傳至數據集中器，進而通通信網絡上傳至管理機終端。不過光電直讀表總線布設成本高，單個儀表額外需要70元左右，適用于新區建設而非老區改造。
圖12：光電直讀表系統
無線遠傳表：儀表自帶數據采集器，直接通過無線網絡上傳至數據集中器。無線智能儀表具有自我調節和自愈特性，不依賴于單一節點，如果某個接入點或節點發生故障點，智能儀表系統可以繞過故障點，并將數據通過另外的路徑實現**傳遞，網絡仍可繼續運行，保證報表率達到100%。無線遠傳表同樣成本高，而且信號穩定性容易受到影響。
圖13：無線遠傳表系統
無線抄表方案由直讀遠傳水表、無線采集器、集中器及抄表服務平臺組成?？刂破脚_對采集器采集的數據進行處理和分析后，儲存在數據庫中，方便用戶查詢。該方案結構簡單，維護方便。
圖14：物聯網無線抄表解決方案
(2)傳感器技術是關鍵，數據存儲方案尋求突破
傳感器技術對智能儀表的質量至關重要，智能儀表傳感器一般采用脈沖技術、直讀技術等技術路線。其中光電直讀傳感器是一種無源傳感器，既能直觀顯示相關能耗計量數據，又能輸出信號或數據，相對于傳統脈沖技術智能傳感器，具有計量**、使用壽命長、閥門控制功能、安裝容易、調試簡單、無需初始化、維護方便、短路防護功能等優勢。由于歷史原因，我國智能儀表傳感器目前普遍采用的是脈沖技術，隨著直讀技術的普及，越來越多的智能儀表將會采用光電直讀傳感器。
采集器是微處理器控制的智能設備，是集抄系統的主要設備之一，將采集的信號轉換成數字數據信息記錄保存。在系統中通過通信電纜、無線或電力載波等通訊方式與集中器連接，向集中器傳送所記錄的用戶儀表數據及狀態。采集器還可通過紅外通訊接口，在現場與手抄器通信。采集器中非常重要的一部分便是數據存儲單元，由于儀表多是電池供電，電池需要使用近10年，因此功耗預算非常敏感，所有環節都需要盡量降低功耗，所以數據存儲單元也應保證在低功率條件下保存盡可能多的信息。
傳統的三表存儲方案通常基于EEPROM或Flash實現，然而這兩類器件的讀寫耐久性有明顯的不足。如果按0.5秒記錄一次數據計算，EEPROM僅5天就將使用殆盡，難以支持實時記錄的要求。因此使用EEPROM時，很多廠商為了避免達到EEPROM的寫入極限，頻繁使用耗損均衡技術。
物聯網高級解決方案FRAM是一種超低功耗非易失性存儲器，具有高速寫入、高讀寫耐久性等特點，可實現存儲器的小容量化，軟件的復雜度降低和漏洞混入的避免。FRAM功耗極低，而且通過直接發布寫入指令即完成數據寫入的動作，只需極短的時間，相比EEPROM需要一直等到寫入完成進步很多，可以避免數據丟失危險。而且FRAM基本可以直接替換EEPROM，二者的封裝是**兼容的。隨著技術不斷成熟，價格逐漸走低，FRAM當前已經在智能電表中較為普遍地使用。而在水表氣表行業，FRAM正在迅速導入到業界的新方案設計中。
圖15：FRAM、EEPROM、Flash三種存儲方案對比
圖16：FRAM擁有巨大的讀寫速度優勢
(3)無線抄表拓展領域廣闊
物聯網智能儀表在數據傳輸方面不需要任何中間環節，從儀表直達電腦終端，所有的調試**在計算機終端完成。物聯網儀表集抄系統相比于傳統的無線遠傳系統，避免了集中器的中轉，可以實現直接控制與對階梯定價的直接設置，由于物聯網基于運營商的基站網絡，其信號相比單純的無線集抄信號更加穩定，兼容性更高，抗干擾性能更強。
基于無線抄表系統，又衍生出了抄表軟件等工具。APP抄表軟件通過與采集器相連通信，可以實現掃描條碼或二維碼查看表檔案，圖像掃描識別表頭抄表，數據采集集中抄表、補抄、異常數據分析等功能。此外，基于APP的互聯網業務為后續開展廣告、O2O等增值業務打下用戶基礎。
智能儀表是“互聯網+能源”重要的接口。遠程抄表僅是智能儀表*基本功能，通過對居民用水/電/氣數據進行挖掘，向居民用戶提供實時查詢等增值服務，并進行流量變現，*終帶來增值收入是其真正價值所在。數據是智能儀表價值鏈的關鍵所在，當未來智能儀表市場相對飽和后，企業將主要通過提供配套數據管理和數據分析軟件來獲得盈利。根據PikeMDM的數據，2015年全球儀表數據收集及管理市場已經達到3億美元。
2、**政策快速推動智能儀表領域發展
2015年6月，**標準委制定《中國制造2025》的四個重點工作，其中研制智能傳感器、高端儀表標準被列為重點項目;同年9月，**制造強國建設戰略咨詢委員會發布《<中國制造2025>重點領域技術路線圖(2015版)》，提出重點發展集成電路及專用設備智能儀表，逐步擴大**集成電路的投資基金規模，同時加強現有政策和資源的協同，以此促進我國智能儀表的研發。
階梯定價是智能儀表滲透率提升的巨大驅動力。目前水、電、燃氣領域均已大范圍實行階梯定價制度，而傳統儀表無法滿足在計算階梯價格關鍵時間點上同時抄收全部數據，因此其在階梯價格政策下計量手段的落后推進了智能儀表的推廣使用。
四表集抄同樣帶動智能儀表推廣。2015年**發改委、能源局出臺《關于促進智能電網發展的指導意見》，明確指出要支持水、電、氣集抄，建設跨行業能源運行動態數據的集成平臺，鼓勵能源與信息基礎設施的共享。**電網公司也將實現電、水、氣、熱四表數據集中自動采集的“四表合一”建設列為十大重點工作之一，四表集抄可以獲得用戶能耗數據，**把握用戶群體的能源需求，從而在能源物聯網市場搶得先機。預計2016年**電網總用戶的1%將率先實現四表集抄，覆蓋用戶將達到300-400萬戶。預計2016年12月《住宅遠傳表系統》標準將修訂完成，標準的制定與推行將極大促進四表集抄平臺的建設。
智能儀表是建設智慧城市的重要一環，儀表智能化可以節約人工抄表成本、減少產銷差、實現調峰錯谷，也將有利于實現四表集抄。根據計量協會數據，目前國內智能電/水/氣表滲透率分別為72%/20%/52%，測算對應的年市場規模分別為180/50/80億元左右，估測增量智能化率分別為95%/30%/60%;我們預測未來智能電/水/氣表增速分別為14%/28%/25%。由于滲透率還有明顯不足，隨著政策的推動以及技術的不斷進步，智能儀表產業將會快速的增長，市場空間非常廣闊。
四、智能電表：發展較為成熟，仍有巨大成長空間
我國智能電表行業發展較為成熟，**電網的普及工作功不可沒。根據招標數據計算，目前國網片區的智能電表覆蓋率已經達到80%，全國范圍覆蓋率也已經達到70%以上，14、15年國網智能電表年招標量均為9000萬臺左右。接下來智能電表的投資預計將略有放緩，之后新標準的實行以及更新更換熱潮將釋放巨大空間，2018年預計將迎來新的拐點，未來智能電表市場增速在15%左右，我們預測2020年市場規模將超過270億元，而且智能電表在智能電網中將發揮越來越重要的作用。
1、智能電網的重要環節，“十三五”期間國網將實現全覆蓋
智能電表是智能電網的智能終端和數據入口，為了適應智能電網，智能電表具有雙向多種費率計量、用戶端實時控制、多種數據傳輸模式、智能交互等多種應用功能。智能電網建設為全球智能電表及用電信息采集、處理系統產品帶來了廣闊的市場需求。預計到2020年全球將安裝近20億臺智能電表，智能電網將覆蓋全世界80%的人口，智能電表滲透率達到60%。
智能電表在智能電網數據資源整合中扮演著重要角色。在**的“十二五”規劃明確提出，物聯網將會在智能電網、智能交通、智能物流等十大領域重點部署，其中智能電網總投資預計達2萬億元，位居首位。2015年8月，發改委7個物聯網立項中**驗收工程“**智能電網管理物聯網應用示范工程”驗收成功。之后**能源局印發的《配電網建設改造行動計劃(2015—2020年)》提出“推進用電信息采集全覆蓋”、“2020年，智能電表覆蓋率達到90%”以及“以智能電表為載體，建設智能計量系統，打造智能服務平臺，全面支撐用戶信息互動、分布式電源接入、電動汽車充放電、港口岸電、電采暖等業務，鼓勵用戶參與電網削峰填谷，實現與電網協調互動。”
預計到2017年，國網將建成國際上*大的用電信息采集系統，實現全域39500萬戶的智能電表全覆蓋。《**電網公司關于全面推薦智能計量體系建設的意見》指出，2016年，**電網將啟動一批智能配電網示范項目，加強老舊計量裝置升級改造，新裝智能電能表6058萬臺，采集用戶將達到37758萬戶，總采集覆蓋率95.5%，年新增智能電表投資230億元，實現用電信息采集基本全覆蓋。
以河南省為例，截止2015年，國網河南電力智能表覆蓋率不足40%。2016年國網河南電力計劃完成2460萬臺智能表推廣和采集系統建設工作，是2015年安裝量的近5倍，建成后智能電能表采集覆蓋率可達96%。
2、智能電表統一招標：競爭激烈，行業集中度低
智能電表主要通過電網網省上報需求，**電網和南方電網以統一招標的方式推廣，每年中國**電網會開展3-4次智能電表招標。智能電表招標供過于求，市場競爭激烈，利潤空間很小。除了在技術壁壘較高的三相智能電表領域中標企業較為集中以外，單相電能表中標企業市場份額非常分散。同時，**電網采取的均衡策略也制約了行業集中度提高。
(1)國網覆蓋區域廣，智能電表推廣早
至今為止國網已累計招標智能電表4.77億臺，其中2014年和2015年，**電網的智能電表招標數量都超過了9000萬臺。2016年首批招標的數量達3794萬臺，不過在7月份結束的2016年第二批招標中，智能電表招標數量直接滑落到近826萬臺，分包數量也有明顯下滑，本批次有17個網省未上報智能電表需求，說明目前多數網省已經智能電表全覆蓋已經接近尾聲。
此外，目前國網正在計劃推廣面向對象的698協議和IR46標準，在新標準即將實行的情況下，存量輪換不宜過快開展，因此目前招標量出現暫時下降也在市場預期之內，預計2018年市場將迎來轉折點。
圖17：**電網歷年招標智能電表數量
圖18：**電網歷年招標智能電表金額
自2009年開始招標至今，累計有103家企業有過智能電表中標記錄。有13次以上中標的企業共有51家，整體市場占有率達到了90%以上。截至2015年，三星電氣成為智能電表中標的*大贏家，不過中標數量只占6.11%的市場份額。可以看出智能電表的行業集中度非常低，競爭非常激烈。
(2)南網今年開始招標智能電表，費控需求大
南方電網片區只有五個省份，居民大約6500萬戶，因此智能電表需求量較國網少了很多。而且在2016年之前，南網招標的電表主要以電子式電能表為主，這與智能電表還是有一定差距，因此智能電表在南網區域并沒有得到廣泛的推廣。不過在2016年南網第一次招標中，**啟動了智能電表，而且招標的電表全部為智能電表，此次共上報智能電表需求457.8萬臺，此外南方電網各網省偏向于采用含通信模塊的產品，而且所有網省單位都采用了含CPU卡的產品，可見在南網片區本地費控方式有廣泛的需求。
南方電網中標競爭局面不像國網那樣激烈，智能電表公司的中標差距更為明顯。從2016年第一次智能電表招標來看，在國網招標中表現優異的企業在南網同樣擁有巨大的優勢。
3、新增需求與替換需求測算
由于智能電網的全面建設和農村電網改造升級等促進因素，智能電表市場發展勢頭迅猛，未來新增用戶都將使用智能電表，“十三五”期間將基本實現智能電表全覆蓋。
截止到2015年，國網已完成招標智能電表4.3億臺，其中住宅用智能電表占比85%，國網經營區域累計安裝數量已達到3.12億臺，按照我國居民用戶“一戶一表”的政策計算，當前我國居民用智能電表需求總量超過4.5億臺;考慮工業、商業等其他用途，當前智能電表的總空間達5.3億臺。
參考目前房地產銷售熱度趨緩，智能電表滲透率已經較高，至2020年將新增加7000萬戶居民，預計未來幾年內智能電表市場將以5%的增速增長。根據當前智能電表滲透率，考慮國網執行新的電表標準IR46帶來的更新需求，以及南網剛剛開始普及智能電表的巨大需求量，預計“十三五”期間我國智能電表新增需求量大約有2.7億臺，按每臺平均230元計算，智能電表的增量空間為621億元。
隨著越來越多的智能電表安裝，我國智能電表開始進入庫存替換階段，智能電表一般在運行8年后開始替換，由于2009年開始招標，從2017年起替換市場將成為智能電表市場增長的一大主要驅動力。根據招標記錄，估算2016-2020年智能電表替換需求約1.9億臺，替換空間437億元，基本全部來自于國網片區。
圖19：“十三五”期間我國智能電表需求預測
因此，預計“十三五”期間，我國將新增智能電表需求4.6億臺，總體市場空間超過1030億元。我們預測16、17年將較之前有所回落，2018年更新更換的熱潮將帶領智能電表迎來需求拐點，并重新超過14、15年的招標數量，在未來保持近15%的增速。
4、智能電表已經走出國門，帶動出口貿易
據不**統計，中國智能電表已出口到全球132個以上的**和地區，出口量持續增長。2015年7月，**電網公司成功中標巴西美麗山智能電網項目，項目工程投資超22億美元，計劃于2020年正式投入運行;國網公司還承建埃塞俄比亞、肯尼亞、巴基斯坦等**電力工程和尼日利亞智能電表本土化生產等項目。
圖20：近幾年我國電表出口量
5、智能電表還可以更加智能
隨著政府承諾執行國際法定計量組織的IR46國際建議，對未來智能電能表的性能及質量提出了更高的要求，相關**標準的轉化工作已經啟動。不過當前由于通訊等技術的原因，智能電表還沒有達到真正的智能化，真正的智能電表還需要比較長的一段時間才能實現。
分布式電源、特高壓與微網、電動汽車充電樁、智能配電、四表集抄、建筑分項計量等熱點領域，都需要相關的智能電表技術支持。以客戶為導向的高級計量體系(AMI)將是未來智能電網建設的重中之重。這將要求智能電能表具備雙向互動功能，支持客戶服務，并進行分析和決策;同時，電能信息采集系統應當能支持更強大的通訊網絡，并為智慧城市的電能應用提供大數據、云計算等數據支撐。更**的智能電表還代表著未來售電市場*終用戶智能化終端的發展方向——隨著售電側改革的不斷推進，智能電表公司將有機會進入售電市場及能源互聯網這一新領域。
圖21：以智能電表為中心的家庭能源管理中心
總之，智能電表行業需要在貼近智能電網用戶側需求的基礎上，需要對智慧城市中的各種細分市場都能提供更專業、更經濟的智能用電產品及系統解決方案，并增加對國際上相對成熟的標準化成果的引用，增強產品的國際競爭力。而且由于我國智能電表市場已經趨向于飽和，電表企業更應將視野投向產業鏈其他領域，向外擴展業務。
五、智能水表起步較慢，智能水務迎來發展
根據計量協會數據，當前我國智能水表滲透率約20%，年產銷量1500萬臺，對應市場規模僅為50億元，遠低于智能電表和智能燃氣表，而且智能水表產品技術、管理水平、發展態勢等明顯滯后。隨著政策的落實以及應用NB-IoT通訊技術的物聯網水表量產，我們預測智能水表將以28%的增速快速發展，預計未來五年智能水表市場規模將超過400億元，2020年規模將超過170億，成長性很高。
1、我國智能水表當前基礎落后
(1)智能水表受限于水質環境與技術標準，廣泛推廣使用條件尚不成熟
受安裝環境、測量介質等諸多因素影響，水表像智能電表一樣實現精準計量難度較大。智能水表長期運行在潮濕、生銹環境中，電控模塊極易發生故障。南、北水質，地表水、地下水等檢測指標，水表口徑、安裝方式和安裝環境都不盡相同，因此無法建立統一的技術路線和標準，智能水表在物理層還是在協議層都呈現高度的不統一，嚴重影響智能水表的覆蓋率。
智能水表的技術壁壘很高，在無線通信方面，相比于電表有入網證，每個電表的通信都會受到監測的完善體制，水表的入網無人負責，集中器也無處監測;此外，水表自身技術射頻性能不穩定，外部環境的通信頻段資源緊缺，沒有統一通訊的互聯網絡，各個企業的水表只能自己和自身的系統相通，無法形成大面積的無線抄表系統，這也很大程度上影響了四表集抄的進行。即使通過引進國外**技術快速實現水表的智能化，仍會由于我國自來水水質的問題導致電控模塊極在潮濕、生銹環境中的運行而極易發生故障。
因此，我國必須盡快建立起自己的智能水表技術標準體系，加強高性能超聲水表、遠傳水表、物聯網水表等產品的設計與研發，指導產業有序發展和技術進步，快速跟上**智能儀表產業發展的步伐。
(2)水務公司分散，水表公司研發困難
智能水表的下游以自來水公司為主，我國自來水公司眾多，呈現高度分散管理的狀態。
目前我國存在管理相對獨立的自來水公司超過4000家，雖然擁有采購自主權，但大部分自來水廠資金并不充裕，大部分預算用于供水網絡的維修，很難有足夠的資金采購并布設智能水表系統，這也很大程度上遏制了水表公司研發智能產品的熱情。
目前全國水表生產企業多達600多家，規模大多有限，無論從預算里撥款還是融資用于新技術都很困難。即使**積極引導推行階梯水價帶動了智能水表行業的發展，由于智能水表的高技術壁壘，大量水表企業淺嘗輒止。
(3)大型水表企業將*終脫穎而出，引領行業走勢
高度分散的管理體系對水表行業的影響就是地區采購壁壘高，水表企業的行業集中度低，不過隨著社會對于智能水表的需求提升以及政策的支持，水表將快速向更智能的方向發展，小企業由于難以突破技術壁壘將逐漸在市場競爭中敗下陣來，而大型水表企業有望凸顯其規模優勢，逐漸提升行業內的地位和市場份額，獲得更多自來水公司的青睞。三川智慧、盛達水表和東海儀表是水表的領軍企業，市場份額約占我國水表的三分之一。智能水表領域三川智慧、新天科技、盛達水表占主要地位。
三川智慧與華為合作共同研發基于NB-IoT技術的物聯網水表;新天科技智能水表及系統年收入超過2億元;盛達水表的智能水表及自動抄讀系統等產品出口50多個**和地區。
圖22：我國水表行業市場份額
2、智能水表功能強大，適用性強
智能水表可實現集中抄讀、遠程抄讀和實時抄讀，數據客觀、**，既可實時讀取、實時監控表具的運行狀況，又可加載水質、水壓等監測，方便水務公司進行數據分析和加強用水管理，還可以提供智能收費等管理和服務，融入智慧城市建設，解決了機械水表人工抄讀效率低、抄錄數據誤差大、自來水公司長期墊資運營等狀況。
由于漏水、計量精度低以及管理上的漏洞，國內水務公司的產銷差損失比較大，而如果在主要節點上安裝智能水表，就可以很大程度上節約水資源，降低產銷差。按照全國年均供水量6000億噸，供水均價2元/噸，經過智能水表改造可降低5%左右的產銷差率估算，每年可以釋放市場空間600億元。
智能電網是實現水表智能化的基礎，使用智能電網全面解決了智能水表的信號傳輸與能源供應問題。在信號傳輸方面，解決用戶組網問題與終端水表的*后一公里問題，全面實現水表端與云平臺處理端的**融合;在水務管理方面，實現遠程閥控、水質水壓檢測，并實現故障檢測、異常報警等各類智慧水務管理職能。
目前我國智能水表又主要以低端的IC卡水表為主，無線遠傳智能水表僅占整個智能水表市場的不到20%。隨著智能水表滲透率逐步提高以及水務需求的提升，無線遠傳水表所占比重也將逐步提高。
3、NB-IoT技術將引領智能水表革命性進步
由于水表的放置環境通常在陰暗潮濕的隱蔽環境，而且無法外接電源，當前占據市場主導的M-Bus總線通信以及無線通訊技術在覆蓋能力和功耗方面不能很好的滿足水表自動上報數據的需求。而NB-IoT恰恰適用于低功耗廣域網市場，有望實現物聯網智能水表及終端的低功耗與低成本、覆蓋范圍廣、不需自組網絡、網絡接入方便等嚴格要求。
2015年底，華為和沃達豐、u-blox聯合宣布，在西班牙完成基于商用網絡的預標準NB-IoT解決方案測試：通過在水表中內嵌支持NB-IoT技術的u-blox模組，使水表接入到移動網絡之中，從而實現遠程抄表業務。2016年5月，深圳水務與華為、中國電信簽訂戰略合作協議，將使用NB-IoT通信協議開展智慧水務試點工作。
我國水表行業已經將NB-IoT無線網絡接入技術列入我國水表行業“十三五”期間重要推廣的應用技術，并計劃在水表行業內組建“無線通信技術工作組”，制訂相關標準和技術解決方案，進行大面積推廣前的試點工作，推進NB-IoT技術在智慧供水業務中的應用。
NB-IoT技術的應用將大大降低智能水表的成本。目前普通機械水表單價約50元，智能水表250-300元，物聯網水表需要在智能表基礎上加上30元模塊費用，8年通信費用48元(每年6元)，價格約300-350元左右，低于目前**的無線遠傳表通訊模塊。由于NB-IoT不以流量消費為主，在智能水表應用中數據上報周期長，消耗流量很少，因此流量費用也有所降低。預計使用通訊技術的新一代物聯網水表單價可心降到200-250元，電池壽命10-15年，電池壽命2年更具優勢。
4、智慧水務對智能水表提出新要求
自來水行業生產管理技術、理念和運營方式上普遍較為陳舊，缺乏詳實的數據支撐，，導致了不合理的生產調度、過高的資源消耗與浪費，同時也給自來水的安全生產和調配埋下了隱患。當前我國每個城鎮基本上都擁有給水排水系統，但絕大多數自動化和信息化程度較低，且大多處于虧損狀態，如果再繼續延用傳統的水務管理模式，不但不利于行業長期發展，還將加大政府與公司的負擔。
智慧水務實時感知城市供排水系統的運行狀態，將物聯網、大數據、云計算及移動互聯網等新技術融入水務的各個環節，形成“城市水務物聯網”，動態管理水務系統的整個生產、管理和服務流程，實現智慧化決策、水務管理與服務協同化運作。除此之外，還可以進一步分析出不同群體的用水習慣，從而更加科學合理地指導給水管網建設和改造，具有全面感知、互聯互通、智能決策、主動服務等特點。
圖23：智慧水務系統
圖24：大連市智慧水務建設框架
智慧水務具備迅捷信息采集、高速信息傳輸、高度集中計算和智能事物處理的能力。當前我國水務在線監測多以狀態監控為主，數據再分析和信息挖掘領域空間巨大。作為智慧城市的重要部分，智慧水務對用水數據的采集分析、監測控制以及相關管理的需求將推動智能水表的不斷發展，硬件、軟件和配套服務將不斷完善。
在政策推動下，PPP模式(公共私營合作制)逐漸成為水務企業的一條重要融資渠道。PPP模式通過技術創新、服務外包等方式進行社會資本和政府的風險分擔、達到多方共贏，使得水務企業和**政府有更多的機會交流合作，這一早已在英美起步的合作模式，在中國還在探索階段。截至2016年5月底，全國共發布PPP項目8644個，總投資需求約為10.4萬億元。在目前已有的206個PPP示范項目行業分布中，水務項目占到24%。PPP模式的推廣，將帶來水務行業全面升級，智慧水務盡快落地。
階梯水價促進智能水表逐漸普及。國務院2015年上半年印發的《水污染防治行動計劃》要求加快水價改革，縣級及以上城市應于2015年底前全面實行居民階梯水價制度，具備條件的建制鎮也要積極推進。同時，2020年底前，全面實行非居民用水超定額、超計劃累進加價制度。為了貫徹階梯水價政策，對階梯水價的科學機制做到**計量，智能水表的支持必不可少。
5、智能水表市場前景廣闊，增長迅速
2015年我國水表產量7000萬臺，其中智能水表1500萬臺，出口水表約1000萬臺，國內銷售的6000萬臺*主要應用于新建樓盤與住宅改造。雖然目前國內房地產市場已經趨近平穩，但棚戶區改造同樣是巨大的市場。隨著技術的不斷提升以及智慧城市的演進，智能水表行業將穩步發展。
2016年之前智能水表產量一直以近20%的速度增長，預計新一代的物聯網以及NB-IoT智能水表將于2-3年內實現批量生產，這將大大滿足市場需求?！段覈硇袠I“十三五”發展規劃綱要》指出，“十三五”期間智能水表(含智能應用系統)銷售收入占全部水表銷售比例要達到40%，伴隨著政策向好，智能水表的市場規模也將穩步提升，預計增速將達到28%，到2020年智能水表的滲透率將接近45%，年出貨量4500萬臺。根據滲透率提升的預測以及銷售收入的預計增幅比例，假定未來40%-50%的新增水表需求為智能水表，按我國當前約4.5億家庭用戶以及智能水表價格270元/臺計算，預計未來五年我國將新增智能水表超過1.5億臺，對應規模將達到超過400億元，相較于當前每年50億元的市場規模將實現顯著的提升。
圖25：我國智能水表產量及滲透率
六、受益于天然氣普及，智能燃氣表將長足發展
智能燃氣表市場很大程度取決于燃氣的滲透，近年來我國大力發展城鎮居民天然氣普及工作，給智能燃氣表行業帶來了很大希望。根據計量協會的相關數據，當前我國智能燃氣表滲透率50%左右，年銷量超過2000萬臺，市場規模80億元。我們預測智能燃氣表的市場將保持25%的增速水平，未來整體市場空間可以達到600億元。
1、天然氣消費快速增長帶動智能燃氣表持續發展
天然氣市場的快速發展，主要得益于目前全球范圍內對清潔能源的大力支持，催生市場需求，這也成為智能燃氣表應用迎來蓬勃發展的機遇。根據美國公布的全球公司透明度調查的市場研究報告，智能天然氣市場價值將從2014年的0.9億美元增長到2023年的10.5億美元。
2014年**發改委下發的《關于保障天然氣穩定供應長效機制的若干意見》明確了我國將建立保障天然氣穩定供應長效機制，提出到2020年天然氣供應能力力爭達到4200億立方米，天然氣在一次能源消費中的比重將提高到10%以上。目前我國居民用天然氣人口達到3.5億以上，城鎮居民天然氣滲透率超過40%，仍有巨大的上升空間。
2014年出臺的《**發展改革委發文部署各地建立健全居民生活用氣階梯價格制度》要求2015年底前所有已通氣城市均應建立起居民生活用氣階梯價格制度。根據發改委統計，截止2015年底，已有16個省區市的67個城市已建立居民階梯計價制度，全國36個大中城市中有35個已開通管道燃氣，其中29個已經實行或即將實行階梯氣價制度，實行率83%;15個副省級城市均已開通管道燃氣，其中13個已經實行或即將實行階梯氣價制度，實行率87%。
階梯氣價對天然氣計量方式提出了更高的要求，一個20-30萬戶規模的地市級燃氣公司，通過實施階梯氣價，至少可以帶來600萬元以上的利潤提升。目前城鎮的年均氣化人口3000萬人左右，隨著政策逐步實施，全國城鎮氣化率2020年將達到70%以上，現有以用氣量為基礎計價的燃氣表將逐漸被以金額為基礎計價的智能燃氣表所替代。
圖26：我國城市用氣人口與城市供氣總量
目前智能燃氣表市場規模已超過80億元，增速25%。當前我國有超過1億臺在線運行的燃氣表，其中智能燃氣表超過5000萬臺，市場滲透率占燃氣家庭50%左右，過去五年智能燃氣表產量以25%左右的速度快速增長，目前每年生產2000萬臺，智能燃氣表新增用戶數量約占燃氣表新增用戶數量的60%。隨著燃氣的普及以及燃氣公司燃氣運營管理水平的提升，智能燃氣表的基數與比重均將穩定上升。按照未來我國60%家庭使用天然氣估算，預計未來智能燃氣表的整體市場空間可以達到600億元。
圖27：我國燃氣表與智能燃氣表市場
2、遠傳表系統更適合智能燃氣表
燃氣表相較于電表與水表，由于安全性的問題，安裝稍顯麻煩，而且需要測試1-2年時間。傳統燃氣表一般為機械式膜式燃氣表，采用機械計數器字輪得到燃氣計量數據，使用較為廣泛，智能燃氣表在膜式燃氣表的基礎上加裝電子控制裝置，使其更為自動化，20世紀90年代后期開始走進市場并實現規模化生產與應用?，F階段智能燃氣表大多使用GPRS通信，抄表頻率一周一次，一年資費6元，成本依然過高，未來NB-IoT技術將解決功耗、成本等問題。
智能燃氣表主要包括IC卡燃氣表和遠傳燃氣表兩大類，IC卡表始終帶電，對電池要求較高，在電表上應用比較可靠，而IC卡燃氣表適用于賓館、酒店、學校食堂、機關單位和商業網點等不好集中管理的零散用戶使用，但是目前接觸式的IC卡智能燃氣表仍然是市場上的主流產品。無線遠傳燃氣表一般以膜式燃氣表為計量基表，加裝流量信號采集模塊、無線傳輸模塊等，除具燃氣體積計量功能外，還具有計量數據機電轉換、無線射頻數據傳輸、閥門遙控等功能，適用于居民小區等用戶的燃氣遠程集中自動抄表系統，但是當前還處于規模應用的初期。
未來的智能燃氣表除實時跟蹤用氣動態、自動生成賬單外，還將與智能電表相結合，通過歷史數據比對以及同類型用戶比對，利用大數據分析，根據電/氣網負荷和實時電/氣價對用戶的用氣行為提出建議，在電力和燃氣之間作平衡選擇;如果系統監測發現用戶燃氣設備長時間處于低效運轉，還可建議用戶預約檢修，*終提供基于互聯網和物聯網的家庭用能整體解決方案。
3、燃氣企業與智能燃氣表公司需協同發力
燃氣表主要通過燃氣公司采購進入市場，不過受國內氣價并軌、天然氣配套設施缺乏等原因，燃氣企業目前正面臨困境，2015年我國燃氣市場的五大燃企營業額、凈利潤分別有三家、四家同比下降，甚至一些地方性燃氣企業出現了成本倒掛的問題，負擔嚴重;而且燃氣智能抄表的配套管理服務還不到位，帶來的效益還沒有得以體現，大規模的推廣受阻。燃氣市場也在逐步整合和集中，中、小型燃氣公司被大型集團企業所并購。越來越多的燃企也開始尋求轉型，與燃氣表廠以及互聯網方案服務商合作，并進行各種創新性融資方式以提升利潤空間，解決當前智能燃氣表的改造成本消耗燃氣企業大量利潤的問題。
智能燃氣表的發展面臨著與智能水表一樣的現狀：首先，**對于智能燃氣表的生產和使用還沒有制定出一套完善的實行和管理體系，行業產品標準不一、市場混亂;其次，由于普通機械燃氣表屬于低端產品，行業進入門檻低，市場競爭激烈，企業只能壓低價格縮減利潤。行業內**企業開始布局技術含量高、符合市場需求的智能燃氣表，研發出多功能的終端產品和管理系統軟件，滿足客戶的差異化需求，不過當前智能燃氣表行業的主要競爭者仍以行業發展初期進入的民營生產企業為主，規模普遍較小，整體基礎相對薄弱，能提供集硬件設備、軟件平臺及完善的應用方案為一體的“城市燃氣智能計量網絡收費系統”等產品的生產廠商相對較少。
我國當前約有100家燃氣表廠商，其中50%生產智能燃氣表。在智能燃氣表行業，國內銷售規模較大的企業主要包括新奧燃氣設備、金卡股份、威星智能儀表、先鋒電子、航天動力、思凱電子和新天科技等，這其中一部分企業生產歷史較長，在行業里累計了一定的知名度和市場份額;另外一些企業則加大力度研發高科技產品，通過轉型智能化快速切入市場;還有像重慶前衛克羅姆公司一樣通過和國際行業巨頭合作，利用品牌和技術優勢立足市場。
在智能化轉型方面，燃氣表廠相比于燃氣企業走到了前面，而且已經開始涉及第三方運營、信息安全等全方面服務領域，與互聯網的結合更加緊密，融資手段也更為多樣，不過*終智能燃氣表企業還是要做到與燃氣企業對接，這樣才能拓展產業鏈，提供更**的產品與服務。
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