物联网中的无线通信模组

物联网中的无线通信模组,第1张

随着5G的到来,物联网又一次成为热门话题。人们在物联网的信息轰炸中,或多或少的了解了“物联网是什么”。在这里面,芯片的话题,尤为瞩目,更加上中美贸易战的背景和华为被制裁的现状。人们对发展国产芯片的渴望,希望国产芯片强大的愿望,最为强烈。那么,在物联网领域,国产芯片行不行?又跟无线通信模组有什么关系?

什么是无线通信模组?

无线通信模组(下面简称模组),也可以叫无线通信模块,简单的来说就是芯片+软件的合体。它是物联网中的通信基础,是不同的物联网终端设备接入物联网的入口,为终端提供网络信息传输能力。

模组的价值何在?

模组的价值主要有两个方面:

集成芯片,整合不同的网络制式(2G/3G/4G/5G/NB), 满足不同的应用场景,提供稳定的硬件通信,简化应用厂商的工作;

定制烧录系统。可以根据应用厂商的需求,定制系统,比如:linux、android、rtms等等,提供软件开发的基础系统。

应用厂商,不需要直接面对芯片和软件,只需要知道,需要接入什么网络,在哪种系统上开发应用,然后直接购买现成的模组或者定制模组。这也是大部分应用厂商真正的使用方式。

模组的现状?

目前模组领域,基本上是一片红海。发展到现在,已经是很成熟的一个产业了。也出现了不少大的公司,国内厂商也很争气,占领了比较大的市场份额,比如:simcom、移远等等。而且,模组中使用的芯片以国内芯片为主,海思、展讯等等,都是应用规模比较大的芯片。

总之,模组是上游芯片,下游应用之间的一座桥梁。在物联网中的话语权还是比较重要的,应用厂商不会直面芯片,而是直接使用模组。所以,在物联网领域,不用担心国产芯片的发展,它一直很强也很好。

基于物联网WiFi模块的开关控制方案

时下主流的开关控制方案基本都可以实现在家控制和远程控制两种方式。在家的情况下,用户手机APP通过路由器连接WiFi控制内置WiFi模块的产品(比如智能开关,智能灯泡……)的开关来控制产品的通电和断电;在室外,用户可以通过云端来控制家里的开关。

智能开关解决方案主要以SKYLAB WiFi模块WU106/WG219为基础,实现无线数传、控制等功能。SKYLAB提供:1) 硬件参考设计;2)云平台服务;3)iOS,Android APP设计服务;4)嵌入式软件服务;5)WiFi模块WU106/WG219。

投资者提问:

1、与广和通、移远通信相比,公司的优势在哪里? 2、公司在国内市场的拓展情况如何

董秘回答(移为通信SZ300590):

您好!1、 广和通、移远通信属于我司的产业链上游厂商, 业务上没有太多可比性;公司的竞争优势在于:成熟的研发团队、较强的软硬件开发能力、性能稳定的产品及良好的售后服务等; 2、公司按照既定的策略和步骤拓展国内市场,具体情况可参考此前披露的半年报。 谢谢关注!


据了解,移远通信 为移为通信的上游, 但从其历年来的销售毛利率看,移为通信却是力压移远通信,看来作为移为通信的上游移远通信,并未取得更高的利润水平。

通过了解所知, 移远通信毛利率较低的主要原因是:由于芯片属于蜂窝通信模块的核心原材料,芯片的原材料采购额占所有原材料采购额的比例高达80%以上 。其中移远通信芯片供应商主要为高通公司、联发科等芯片厂商,高通公司采购额占所有原材料采购额的比重1915%,联发科采购额占所有原材料采购额的比重1008%。移远通信对上述两家的芯片采购量较大且占比较高,存在供应商集中的风险,同时由于芯片成本较高,直接导致了移远通信的销售毛利率低下。

值得注意的是无论是移远通信,还是移为通信,其二者历年来的毛利率皆双双呈现了逐年走低的现象, 这其中的主要原因是行内企业之间的业务竞争加剧所致,从而导致了销售毛利率的下滑。在竞争激烈的环境下, 两家公司以价取胜,营收规模能够保持逐年扩张着实不简单,这与其所对应的物联网下游需求强劲有着大大的关联。


M2M 产业链主要包括零部件供应商、设备商、平台开发商和 M2M 服务商。 公司作为设备商将不同功能的零部件集成在一起,并且与软件相结合提供面向客户的解决方案。 公司客户群体主要是全球各地的无线 M2M 服务商,通过租用电信运营商的网络来面向客户提供 M2M 服务,他们能够连接不同的运营商,形成全覆盖的 M2M 业务。平台开发商提供应用软件和应用平台以及嵌入式终端的软件。



公司当前主营业务为嵌入式无线 M2M 终端设备研发、销售业务 。产品主要用于各种动静物体追踪业务,主要产品可以分为:车载信息智能终端、资产管理信息智能终端、个人安全智能终端、动物溯源管理产品:

M2M 终端设备被嵌入车队车辆、物品,或置于自然人身上,采集位置信息、驾驶习惯、温度信息、湿度信息等相关信息,通过通信网络,将数据信息传送至 M2M 服务商服务器,M2M 信息需求客户通过终端登录平台软件,分析相关数据信息,实现精细化管理或者提供个人安全服务。


车载追踪通讯产品是公司的主要营收来源, 公司追求多元化发展,因此近年来车载业务的比例在逐年缩小,与之对应物品追踪业务占比逐年提升。2019 年上半年车载追踪通讯产品营收 150 亿元,贡献了 55%的营收。物品追踪通讯产品营收 096 亿元,营收占比为 35%。

动物溯源为主的其他主营业务营收 027 亿元,营收占比为 10%。

个人追踪通讯产品自公司建立以来营收占比便逐年缩小,至 2019 年上半年该项业务完全退出。


预计未来 2-3 年公司海外业务将进行持续扩张,成为利润最大来源;同时国内业务维持“前瞻布局、小规模卡位”的思路,为后续国内市场的开拓做准备


商用车载 M2M 终端设备主要应用于商用车管理和车辆保险行业。在商用车管理中嵌入式无线 M2M 终端设备主要应用于对车辆路线、工作状况监控、车辆调度、物流车队管理。

发达国家商用车管理的商业模式成熟,市场渗透率存在稳定提升的空间。 欧美发达国家是车队管理的前两大市场,根据 BergInsight 的预测,北美市场 2015 年全年发货量 580 万台,预计 2020 年将达 1270 万台,CAGR170%。 商用车使用无线 M2M 渗透率从 2015 年的 198%提升至 2020 年的 392%。欧盟地区 2015 年全年发货量 530 万台,预计2020 年将达 1060 万台,CAGR149%。商用车使用无线 M2M 渗透率从 2015 年的 181%提升至 2020 年的 344%。


UBI 车险主要在欧美地区运用,后装市场仍有很高的提升空间 。2018 年意大利 UBI 渗透率已达 16%,是全球 UBI渗透率最高的国家,这与意大利政策强制要求有关。2014 年全球渗透率 2%,欧洲和美国的渗透率只有 4%,PTOLEMUS 预计到 2020 年欧洲和美国渗透率将分别达到 19%和 26%。UBI 对嵌入式终端信息采集、信息传输的性能要求较高,而盗抢险对嵌入式终端采集驾驶习惯信息要求相对较少,但对于找回相关信息采集性能要求较高。基于以上险种特性,随着未来车辆保险市场的发展,理论上各种类型、各种应用的机动车辆均需安装嵌入式 M2M 终端。基于车辆保险的嵌入式 M2M 终端市场广阔


受 汽车 电子化和车联网发展推动,家用车嵌入式 M2M 发展有望启动。 家用车、轻型车等 汽车 目前使用嵌入式 M2M终端设备比例仍较少,随着新能源 汽车 和 汽车 电子化的普及,家用车车载追踪业务发展空间广阔,根据 GSMA 的统计,2012 年包括嵌入式设备、集成式设备、辅助连接设备在内的民用车全球 M2M 市场容量为 131 亿欧元,而到 2018年市场容量将达到 400 亿欧元。2018 年全球预计有近 3600 万新车将搭载嵌入式移动技术,渗透率达 31%,并远远超过其它连接方式的增长率,2025 年绝大多数新车都会前装连网。


政策推动海外车联网发展,带动家用车 M2M 设备发展。 2018 年 3 月起,欧盟地区销售的所有轻型车新车配装 eCall自动紧急呼叫系统。eCall 系统工作原理是通过在轻型车安装嵌入式 M2M 终端设备实现和公共系统的信息通信。一旦出现交通事故等情况,M2M 终端设备将自动把现场信息及时准确地传输到最近的公共安全应答服务点。有利于在发生严重事故的情况下节省大量救援时间。eCall 系统的标配能够促进 M2M 设备在民用车领域的渗透。带动民用车载 M2M 市场的发展。


与国外成熟市场相比,中国车载 M2M 设备的应用领域发展较晚,功能需求简单 。主要起到追踪、追查(TrackandTrace)作用,中国市场相当数量的 M2M 终端设备还属于低端设备。 汽车 厂商追踪、追查功能的 M2M 装置直接前装至 汽车 内部。

中国作为 汽车 大国,车联网时代有望弯道超车,车载 M2M 设备市场空间广阔。 未来随着 UBI、车队管理和家用车车载追踪业务的发展,M2M 设备市场空间有望进一步提升。根据 BergInsight 的研究报告,中国交通客车、卡车使用 M2M 终端的数量,将由 2014 年的 210 万台增长至 2019 年的 590 万台,复合增长率为 2295%。其中商业车辆(卡车、公共 汽车 )使用 M2M 渗透率,将由 2014 年的 9%提升至 2019 年的 198%。

公司在国内竞争策略以低成本抢占市场份额为发展目标。 目前业务集中于车辆管理、车队、物流、集装箱物品、融资租赁。目前国内后端 OBD 多用于追踪追查,功能拓展还在初级阶段,整体渗透率较低。因此公司也与国内车企建立联系,寻求导入 T-box 前装业务的机会。

无线模块是连接物联网感知层和网络层的关键环节,属于底层硬件环节,具备其不可替代性,是物联网智能终端得以联网和定位的载体。


无线模块按照可联网和能定位的两种功能分为通信模组和定位模组,定位模组则主要是基于卫星定位的GNSS模块,通信模组按照不同通信技术分为蜂窝类和非蜂窝类;蜂窝类通信模组按照不同技术又细分为2/3/4/5G和LPWAN中的NB-IOT、e-MTC,非蜂窝类通信模组又细分为WiFi、蓝牙、Zigbee以及LPWAN中的LoRa和sigfox。专业无线模块研发厂家SKYLAB研发生产的无线模块就包括了定位模组GNSS模块中的单频GPS模块、北斗模块,双频北斗模块;通信模组中的WiFi模块、蓝牙模块、WiFi+蓝牙二合一组合模块等。

GNSS模块:关注过SKYLAB的物联网工程师们可能也看过SKYLAB的产品发展史。SKYLAB最早就是做高精度测量仪器的,2004年开始研发定位模块,十余年专注定位研究,其研发推出的GNSS模块产品线极为丰富,包括了工程师熟知的单GPS模块、北斗模块(单北斗模块,单GLONASS模块,GPS+北斗模块,GPS+GLONASS模块)、北斗三号定位模块、授时模块、、高精度定位模块、惯性导航模块双频多模定位模块、GNSS+天线一体化模块、G-Mouse等,应用领域涵盖了智能穿戴、车载导航、智慧城市、智能交通、无人机、精准授时等。

WiFi模块:WiFi是一种基于IEEE 80211标准无线协议的允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术,通常使用24G 、5G射频频段。WiFi适合大数据量、短距离、稳定性相对较差,主要应用于家用和商业应用!SKYLAB在2009年开始研发WiFi模块,WiFi软件、硬件研发团队10年努力,最终为物联网市场输出多款高性能的WiFi模块,用于视频传输的USB接口WiFi模块、用于数据透传的IoT WiFi模块、用于路由器方案的AP/Router WiFi模块、用于无人机远距离图传的大功率WiFi模块等,应用领域涵盖了物联网智能家居、智慧工厂、智能交通、无人机、智慧医疗等。

蓝牙模块:蓝牙模块按功能分为蓝牙数据模块和蓝牙语音模块,其中SKYLAB研发推出的BLE蓝牙模块属于蓝牙数据模块,仅支持数据传输,不支持音频传输。SKYLAB在2014年组建了蓝牙模块的研发团队,至今的研发成果也极为喜人,从单纯的BLE蓝牙模块产品、蓝牙方案延伸到时下备受关注的蓝牙室内定位方案。应用领域也是从智能穿戴、智能家居、智慧医疗延伸到物联网各个行业领域的室内定位应用中。

WiFi模块常用通讯接口包含:USB、SDIO、SPI(slave)、UART、RGMII、RMII。

USB接口:通用串行总线(英语:Universal Serial Bus,缩写:USB)是连接计算机系统与外部设备的一种串口总线标准,也是一种输入输出接口的技术规范,被广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品,并扩展至摄影器材、数字电视(机顶盒)、游戏机等其它相关领域。

USB接口是WiFi模块芯片内部的固件程序与主机上的 *** 作系统进行数据通信的桥梁。USB接口的作用就是数据传输。WiFi模块接收数据时会引发USB接口的读数据 *** 作!目前WiFi模块的通信接口方面,基本是采用USB接口形式,尤其是应用于无线网卡的WiFi模块;

WAN/LAN:WAN口是用来连接外网(公网),或者说是连接宽带运营商的设备的;LAN口(1、2、3、4),是用来连接内网(局域网)中的设备的,主要是用来连接电脑、交换机、打印机等设备的;

UART:通用异步串行口,它包括RS232、RS499、RS423、RS422和RS485等接口规范和标准规范,即UART是串行异步通信口的总称。多用于数据透传;

I²S:Inter-IC Sound Bus是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频、数据传输而制定的一种总线标准。音频应用;

I²C:Inter-Integrated Circuit总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线,用于连接微控制器及其外围设备传感器应用;

SPI:Serial Peripheral Interface是MOTOROLA公司提出的同步串行总线方式。高速同步串行口。Flaash,传感器;

SDIO:是SD型的扩展接口,除了可以接SD卡外,还可以接支持SDIO接口的设备,插口的用途不止是插存储卡。SDIO和SD卡规范间的一个重要区别是增加了低速标准,低速卡的目标应用是以最小的硬件开始来支持低速I/O能力。低速卡支持类似调制解调器,条形码扫描仪和GPS接收器等应用。高速卡支持网卡,电视卡还有“组合”卡等,组合卡指的是存储器+SDIO。

PWM(Pluse Width Modulaion)是通过数字输出引脚向外部设备输出比例控制信号的常用方法;灯控应用。

SKYLAB WiFi模块大致的分为三大类,USB WiFi模块、AP/Router WiFi模块、UART WiFi模块,若平台需要通过这些接口USB,PCIE,SDIO进行通讯,则选择做从设备的USB WiFi模块;若是想将4G信号转换为WiFi信号,则选择AP/Router WiFi模块;若是想做时下热门的物联网应用,则可以优先考虑UART WiFi模块;

WiFi模块的工作原理,先讲解一下我们生活中常遇到的几种无线wifi网络结构。
无线wifi网络拓扑结构有2种,分别是基础网(Infra)和自组网(Adhoc)。这里要了解两个概念,AP,好比我们家中的路由器,无线wifi网络的创建者,网络的中心节点。STA,又叫做站点,是无线wifi网络的终端,不如我们家里用的笔记本,ipad等等都可以叫做站点。
基础网(Infra):由很多AP组成的无线网络,整个网络的中心就是由AP,网络中所有的通讯都是由ap进行数据的转换。
自组网(Adhoc): 网络中不存在AP,由两个或者两个以上的STA组成的无线网络。无线网络中所有的STA直接进行数据交换,这种无线网络结构不严谨。

无线数传模块的数据传输广泛地运用在车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、非接触RF智能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、水文气象监控、机器人控制、无线232数据通信、无线485/422数据通信、数字音频、数字图像传输等领域中。5PE(聚乙烯):聚乙烯被公认为无毒材料,特别适用于食品、药品、饮料等行业的商品标签。可制成高透明、加工性能好、强度大、环保的热收缩标签。但由于其很稳定的非极性性能,印刷适性较差,必须进行表面处理。这就在一定程度上限制了它的大规模应用。


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