金姬

北斗系統催生的千億市場正在來臨——根據中國衛星導航定位協會5月18日發布的《2020中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書》(下稱《白皮書》)顯示,2019年我國衛星導航與位置服務產業總體產值達到將近3450億元,同比增長14.4%,預計2020年產業總體產值將超過4000億元。
國泰君安認為,未來隨著5G全面建成并與北斗深入融合,與位置服務、5G、物聯網、人工智能新技術糅合等新進展或不斷涌現,大眾領域的智能網聯汽車、自動駕駛或將成未來北斗在民用方向大規模爆發的領域。
根據中國衛星導航定位協會會長于賢成介紹,截至2019年底,國產北斗兼容型芯片及模塊銷量已突破1億片,國內衛星導航定位終端產品總銷量突破4.6億臺,其中具有衛星導航定位功能的智能手機銷售量達到3.72億臺。目前,含智能手機在內采用北斗兼容芯片的終端產品社會總保有量已超過7億臺/套,北斗應用正在諸多領域邁向“標配化”發展的新階段。
與此同時,北斗應用正在邁向“標配化”發展的新階段。目前,國內外主流芯片廠商已推出兼容北斗的通導一體化芯片,智能手機已成為衛星導航系統最主要的應用領域之一。截至2019年第三季度,在中國市場申請入網的手機有400余款具有定位功能,其中支持北斗定位的近300款。例如,紫光集團旗下的紫光展銳,2019年初推出的春藤2651四合一芯片是全球首批支持新一代北斗三號系統的高精度導航定位芯片。而在工業物聯網、汽車電子、智能顯示、通信終端等領域均有布局的紫光展銳,也將是北斗組網后的廣大受益者之一。
據悉,北斗產業鏈在國內已經形成完整的內循環,從高精度地圖到高精度位置服務運營商,涌現出四維圖新、中海達、千尋位置、華測導航、合眾思壯等企業。目前,我國衛星導航與位置服務領域企事業單位數量保持在14000家左右,從業人員數量超過50萬。截至2019年底,業內相關上市公司(含新三板)總數為46家,上市公司涉及衛星導航與位置服務的相關產值約占全國總產值的9%。
在于賢成看來,隨著“北斗+”和“+北斗”應用的深入推進,2019年,我國衛星導航領域主要行業應用市場保持平穩發展。近幾年來,北斗創新應用已經深入融合到許多產業的轉型升級發展之中,其他行業,如汽車、高鐵、能源、礦產、郵政、移動通信、交通物流、互聯網服務等領域的骨干企業,主動“+北斗”發展,逐步開拓形成企業新增業務,成為產業新生力量,從而極大促進了我國衛星導航與位置服務產業的整體發展,對總體產值的貢獻正在顯著提高。
事實上,北斗位置服務的應用已經十分成熟。6月16日,福建省龍巖市通過北斗高精度授時定位模組,在電網北斗基建安全管理系統中,成功定位110千伏龍巖梅壩變電站建設施工現場人員施工到崗到位情況,實現遠程安全管控。
據相關負責人介紹,北斗高精度位置服務在龍巖梅壩110千伏變電站建設現場的實施應用,給電網基建管理帶來很多便利和優勢。如在施工現場,現場監理人員、施工人員戴上集成北斗高精度授時定位模塊和視頻采集功能的安全帽,基建項目管理人員可以對施工、監理相關管理及作業人員進行實時定位監管,實時上傳施工現場作業視頻信息,及時傳遞現場違章信息。同時,施工人員佩戴具有北斗定位、一鍵呼救功能的定位工卡,結合電子圍欄技術,當現場作業人員進入危險區域或離開作業區域時進行實時告警,在無公網信號時也可發送求救信號。
此外,基于位置信息,對于山體滑坡、地質災害等也將強化對災害的監測和預警。
即將爆發的5G+AIOT(人工智能與物聯網)時代,也讓北斗系統踩準了發展的節奏。例如,對于中海達來說,5G+精準定位打開了新的市場機遇,目前中海達與上汽就自動駕駛高精地圖展開合作,還在探索物流小車、無人機配送到家等應用場景。中海達相關負責人介紹,有了位置服務的解決方案和時空數據,組合起來應用可以產生更多意想不到的應用,比如自動駕駛+物流,將來的花園割草機定時自動收割;在智慧農業領域,可以自動植保、自動噴灑農藥、殺毒……一個全自動化應用的世界已經不遠。
根據《白皮書》,北斗三號衛星部組件已實現了100%國產化,衛星核心的元器件也全部實現國產化。我國實現了衛星導航基礎產品(天線、芯片、板卡、接收機)完整的產業鏈,多家產業鏈公司已取得不俗成績。
國泰君安指出,北斗系統最難得的,是從核心技術、關鍵零部件到軟件開發、升級、維護,全部依靠我國自主研發設計,全產業鏈幾乎均已實現國產化。上游基礎元器件主要是指包括射頻芯片、基帶芯片、板卡、天線和手機集成芯片等基礎元器件,其中射頻芯片和基帶芯片都是集成在板卡上。各類北斗硬件終端價格受上游芯片與板卡影響較大。板卡成本占RTK硬件終端成本的60%以上。也因此,北斗硬件終端價格及質量受芯片影響較大,毛利率也較低。據了解,司南導航、北斗星通等公司占據高精度芯片市場的較大市場份額;接收機制造的廠商如中海達、華測導航都已在產品中推廣具備自主知識產權的板卡;天線絕大部分市場份額被北斗星通子公司華信天線壟斷;海格通信北斗三號全球信號多模多頻射頻芯片在用戶實物比測中成績第一,實現北斗三號全球信號多模多頻基帶芯片率先一次性流片成功。


天上北斗近在身邊。制圖/ 劉綺黎
不過,隨著北斗系統基礎設施建設趨于完成,上游占產業鏈的產值占比逐年下滑。根據中國衛星導航定位協會統計數據,上游基礎器件、基礎軟件和基礎數據在產業鏈產值占比,由2015年的14%逐年下滑至2018年10.90%,下游運營服務的產業鏈產值占比則同期上升超過16個百分點,達到41.60%,具有更大發展彈性。下游批量應用場景的落地將形成規模效應,帶動上游芯片和模組等器件通過規模批量實現成本控制,整個北斗生態系統有望形成良性循環。
國泰君安指出,北斗中游終端和系統集成市場可以區分為軍用市場和民用市場,主要產品包括:國防安全終端(軍用、警用、防災救災等國防安全終端),測繪終端(高精度測量測繪儀器GNSS接收機和GIS數據采集器等),車載終端(車載導航和定位裝置),移動終端(手持便攜式定位終端,裝配在共享單車、無人機等設備上的定位終端)和系統集成(在相應北斗終端上完成位置信息等數據服務的軟件應用集成方案)。如今在產業鏈中游,硬件終端占比下降,軟件及系統集成驅動增長。
而下游運營服務基于北斗位置信息數據和時間同步等技術,構建時空大數據庫、地理空間數據平臺等,最具長遠發展前景。國泰君安表示,北斗導航本質上是構建精準時空網絡的底層平臺技術,是未來萬物聯網的重要傳感器之一,預計未來北斗衛星將與5G、物聯網、工業互聯網等“新基建”技術方向互聯融合、相輔相成,徹底變革國內通信網絡設施形態,并且為人工智能、云計算、區塊鏈等新技術基礎設施和數據中心、智能計算中心等算力基礎設施提供精準時空信息。
產業鏈下游運營服務基于北斗位置信息數據和時間同步等技術,構建時空大數據庫、地理空間數據平臺等,最具長遠發展前景。通過積累的位置數據和北斗高精度技術設備,為政企用戶、行業用戶、LBS服務商和大眾消費者,提供基于北斗的定位、導航、授時、短信報文等各類基礎服務。
一大批基于北斗產業鏈下游運營服務的應用紛至沓來。
6月9日,國家鐵路局、中國衛星導航系統管理辦公室共同在京召開北斗鐵路行業綜合應用示范工程項目啟動暨初步設計評審會,標志著由中鐵第五勘察設計院集團有限公司(以下簡稱“鐵五院”)承擔的北斗鐵路行業綜合應用示范工程項目正式進入實施階段。

6月4日,江蘇省鹽城市射陽縣“北斗導航支持下的小麥無人收獲技術”觀摩會現場。

北斗定位終端和航天北斗云綜合位置服務平臺。
據悉,北斗鐵路行業綜合應用示范工程項目是國家北斗重大專項面向鐵路行業的首批綜合應用示范項目。根據初步設計方案,北斗鐵路行業綜合應用示范工程將圍繞“1+1+9”進行建設布局——建設1個大數據中心,構建1個時空信息云平臺,融合大數據、GIS(地理信息系統)、物聯網、5G、云計算、BIM(建筑信息模型)技術,面向鐵路勘察設計、施工及運維三大階段,在鐵路工程測量、自動化監測系統、智慧工地系統、位置感知預警防護系統、鐵路工務巡檢、軌道測量及平順性檢測、“一帶一路”中歐班列集裝箱定位跟蹤、高分遙感地質調查、高鐵列車控制系統等9大鐵路業務板塊進行示范應用。
除了鐵路等交通硬件設施,北斗組網也有助于建設“美麗中國”——近年來,中國充分利用北斗高精度定位和短報文通信等技術,有效提升生態環境監管和治理手段。
例如,湖北省神農架林區是華中地區最大的國有林區,目前,林地面積占全區國土面積的96.5%,森林覆蓋率高達91.1%。近年來,只要打開“北斗巡護終端”,巡護員就可以向指揮中心發送信息、寫巡山日記、查詢與另一巡護員之間距離,而指揮中心能準確知道巡護員所在位置,也可以查詢巡護員行走的軌跡。遇到森林火災、病蟲害、地質災害等,巡護員可以利用“北斗巡護終端”,第一時間向指揮中心提供現場圖文資料。
與此同時,基于北斗系統的船載終端及漁政執法監控管理系統在多地部署,持續提升伏季休漁期的管理效果和管理水平。據悉,福建、廣東、浙江、河北等國內主要沿海省市,建立了基于北斗的船舶動態監管系統,對安裝了北斗船載終端的船只實行休漁期24小時不間斷監控。一旦漁船離開指定停泊點并移動超出一定速度,系統就會自動報警。
此外,中國將高精度北斗定位與船舶通航管理結合,對長江黃金水道等河道沿線生態環境、水質、岸線變化、水面交通流量等進行監測,特別是非法排沙排污污染水質水源。浙江、江蘇等省市還研發了船舶生活污水接收裝置,這套裝置結合北斗定位技術和物聯傳感技術,可以實現對轄區港內作業船舶生活污水收集、排放實時在線監控,以保障內河船舶在港期間船舶生活污染零排放、全接收。
北斗的智慧農機,也在祖國大地上擔任農民的好幫手——在山東濟南,借助北斗高精度定位的無人駕駛小麥收割機,加入傳感器和控制器,能實現收割規范、準確,減少“跑冒滴漏”,確保粒顆歸倉。在江蘇鹽城,基于北斗的小麥無人播種收獲農機可以按照技術人員先行規劃好的行進路徑、作業速度、收割方式,在田間自主進行小麥收割。在河南省滑縣,北斗激光平地儀利用北斗的高精度定位技術,可以把高的地方鏟平,把低的地方墊高,一個地塊高低誤差不超過3厘米。而河南省內小楊營鎮近年來加裝北斗終端的農機在無人駕駛狀態下播種,確保完成糧食播種工作。
在城市里,基于北斗的各類單車廣泛應用,而河南、安徽、江西、山東等地更是推出了基于北斗的“防盜車牌”,在確保單車規范的基礎上,更為電單車“加裝”一份科技保險。
隨著北斗系統漸漸飛入尋常百姓家,手機定位、單車入欄、農林牧漁、海上旅游救援、電網燃氣、物流配送……一個個應用場景,正在乘風破浪。