智能网联行业报告：AIoT时代的智慧城市跃迁

1、计算机行业“智能网联”系列报告17AIoT时代的智慧城市跃迁-投资要点 智慧城市需求背景：新技术的发展促使智慧城市的定义范畴逐步扩大，更聚焦的城市连接，覆盖更多的行业和产业，智慧城市逐步由科技型智慧城市演进到人文型智慧城市群。智慧城市始于美国，盛于中国，中国目前试点数量占全球的48%。随着城镇化与城镇人口占比的提升、技术进步带来城市新的管理要求，预计智慧城市将打开万亿级的市场规模。 智慧城市商业模式：智慧城市的商业场景主要面向社会治理、市民服务、产业经济，相较此前对安防等社会治理领域的关注，产业经济的发展愈发被重视，以AI四小龙为代表的越来越多的高科技公司将智慧城市产业经济作为自身发展方向。智慧城市具备“感知、连接、智能”的“3i”特征，映射了“云、边、端”三大场景，对应了“基础设施、智能中枢、智慧应用”三大建设内容。 智慧城市技术赋能：智慧城市发展阶段的变化主要由技术所驱动，技术升级带来城市管理升级。通过技术可将智慧城市发展划分为四个阶段，由传统宽带、无线通信等信息技术驱动的信息化阶段，由RFID、LTE、云计算等技术驱动的数字化阶段，由5G、大数据、人工智能等技术驱动的智能化阶段，

2、由数字孪生等技术驱动的智慧化阶段。目前国内行业正经历数字化中从智能化向智慧化阶段的跃迁，大数据和AI技术对数据分析的赋能将显著孕育具备行业提效作用的新业务形态。 投资建议：大数据、AI等新技术赋能下，智慧城市的定义范畴扩大，业务场景增多，行业蓝海正加速打开。高科技公司不断将智慧城市产业经济作为自身发展方向，对智慧城市应用投入加大，行业不断涌现出新的业态和商机。建议关注传统智慧城市安防龙头公司与新入局智慧城市的新科技类公司。 风险提示：1、智慧城市预算支出不及预期；2、新技术的应用场景拓展不及预期。1-CONTENTS目录I. 智慧城市需求背景及发展历程II. 智慧城市商业模式及建设内容III.智慧城市技术路线及赋能IV. 投资建议V. 风险因素2-1、智慧城市需求背景及发展历程3-智慧城市范畴科技型智慧城市到人文型智慧城市 智慧城市定义 IBM对智慧城市的定义：运营信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。 智慧城市定义范畴扩大：从科技型智慧城市到人文型智慧城市群。过去智慧城市的主体

3、定义为城市，使用相关技术服务的主体主要是政府。当前智慧城市的落地不仅是提供智慧城市的解决方案，还需要更全面的服务方案，更聚焦的城市连接技术，覆盖更多的行业和产业。智慧城市范畴演进以数字科技为中心的科技型智慧城市以市政管理为中心的管理型智慧城市以人文科学为基础的人文型智慧城市先进信息通讯技术研发和基础设施建设信息通讯技术在政府管理中的应用信息通信技术在公共服务和文化消费中的应用主体定义为城市，使用相关技术服务的主体是政府更高级的区域化的智慧城市群更全面的服务方案更聚焦的城市连接技术覆盖更多的行业和产业4-资料来源：华强电子网，中信证券研究部绘制智慧城市发展历史始于美国盛于中国 智慧城市的理念由智慧地球演变而来，并由IBM引入中国。 智慧城市最先诞生于美国。2008年11月初，在纽约召开的外国关系理事会上，IBM发布智慧地球：下一代领导人议题演讲，首次提出“智慧地球”概念；2009年1月，美国奥巴马总统公开肯定了 IBM“智慧地球”思路。 IBM于2009年将智慧城市的概念引入中国。2009年8月，IBM发布了智慧地球赢在中国计划书，提出了智慧地球在中国发展的五大主题任务（经济可持续发展、

4、有竞争力的企业、能源有效利用、环境保护、和谐社会），揭开 IBM“智慧地球”中国战略的序幕。智慧城市概念发展历史智慧地球在中国发展的五大主题任务2008年11月IBM发布智慧地球：下一代领导人议题演讲，首次提出“智慧地球”概念2009年1月美国奥巴马总统公开肯定了 IBM“智慧地球”思路2009年8月IBM发布了智慧地球赢在中国计划书，揭开 IBM“智慧地球”中国战略的序幕5-资料来源：IBM智慧地球赢在中国资料来源：中投顾问网智慧城市发展历史始于美国盛于中国 中国智慧城市经历了四个发展阶段，目前正处于集成融合期，从智能化向智慧化转型。 概念导入期（2008-2012）：无线通信、光纤宽带、GIS、遥感技术，实现信息化 试点探索期（2012-2016）： RFID、LTE网络、云计算技术，实现数字化 统筹推进期（2016-2020）： NB-IoT、5G、大数据、人工智能技术，实现智能化 集成融合期（2020-至今）：数字孪生技术，实现智慧化中国智慧城市建设历程试点探索期（2012-2016年）集成融合期（2020年以来）以新兴技术为驱动，引入RFID、LTE网络、云计算等概念。ICT

5、设备商、集成商等开始跑马圈地，国家部委牵头开展试点建设，在此时期内，信息技术在城市建设中全面应用，加速城市数字化进程以数字孪生为驱动，依托城市信息模型平台的建设，各条线系统数据从被动共享转向主动共享，多部门协同形成合力，共同推进智慧城市一体化建设。城市将进入决策智能阶段，完成智能化向智慧化转型。2008201220162020概念导入期（2008-2012年）统筹推进期（2016-2020年）以行业应用数字化、网络化为驱动，重点引入无线通信、光纤宽带、GIS、遥感等技术，实现单个系统信息化。在此阶段中，企业开始引入智慧城市概念，以国外软件系统集成商为主导，致力打造智慧地球、数字城市。以数据为驱动，开始集成NB-IoT、5G、大数据、人工智能等新一代信息技术。在此阶段，国内互联网企业、运营商、软件商、集成商等生态主体，共同打造系统纵横联合、职能共享的城市大脑，助力城市实现智能化演进。6-资料来源：百度智慧城市白皮书（2021）智慧城市发展历史始于美国盛于中国 始于美国，盛于中国，中国已经成为全球智慧城市建设最为火热的国家。 根据德勤超级智能城市2.0：人工智能引领新风向，中国目前智慧城市

6、试点数量超过490个，试点数量超过欧洲全域，占全球智慧城市数量48%。全球智慧城市建设数量分布图智慧城市各地区占比资料来源：德勤超级智能城市2.0：人工智能引领新风向7-智慧城市需求背景城镇化&城镇人口提升 中国城镇化率水平提升： 根据国家统计局数据，中国城镇化率由1980年的19.39%，提升至2020年的60%。 中国城镇人口占比提升： 根据国家统计局数据，2020年我国城镇人口数量达到9.02亿人，占全国总人口的63.89%。 城镇人口密度的提升，给城市经济带来了显著契机，并对城市管理形成了巨大的挑战，城市管理难度呈现几何式增长。中国城镇化率走势中国城镇人口数量和占比城镇人口（万）乡村人口（万）城镇人口占比70.00%60.00%50.00%40.00%30.00%20.00%10.00%0.00%100000900008000070000600005000040000300002000010000070%60%50%40%30%20%10%0%60%56.10%47.50%42.99%36.22%29.40%26.41%23.71%19.39%1980 1985 1990 19

7、95 2000 2005 2010 2015 20202009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020资料来源：国家统计局，中信证券研究部资料来源：国家统计局，中信证券研究部8-智慧城市需求背景技术进步&新管理要求 技术进步带来城市管控场景的丰富，并对城市数字化管理提出了更高的要求和挑战： 城市间协同：以春运为例，高铁发展显著提升了人口的城市间流动和管控，2014年至2019年，我国春运期间铁路发送旅客数量由2.63亿人次提升至4.10亿人次；新冠肺炎疫情期间，人口的高流动性亦对城市间的联防联控提出了更高要求 城市内管控：如汽车和新能源车技术发展带来的城市交通拥堵；如移动网络带来的网络诈骗案件提升；如大数据时代，信息噪音增加，政府信息发布公开渠道分散，数据共享不足，市民信息获取困难。春运期间全国铁路累计发送旅客大数据时代政府公开渠道分散市民信息获取困难春运期间全国铁路累计发送旅客（亿）4.544.103.823.573.252.903.532.632.522.101.510.520.50201420152016201

8、72018201920202021资料来源：国铁集团，中信证券研究部资料来源：傅荣校,郭啸笑.政府信息公开渠道的对比分析J9-智慧城市市场容量万亿级蓝海赛道 市场规模：根据中国智慧城市工作委员会数据，至2022年，预计中国智慧城市市场规模达到25万亿元，较2016年翻20倍。 市场支出规模：根据IDC中国数据，2016至2022年，中国智慧城市市场支出规模将从147亿美元提升至313.8亿美元。中国智慧城市市场规模中国智慧城市市场支出规模中国智慧城市市场规模（万亿元）中国智慧城市市场支出规模（亿美元）3025201510535030025020015010050313.825285.825919.322920114.917314710.57.961.100201620172018201920202021E2022E201620172018201920202021E2022E资料来源：中国智慧城市工作委员会（含预测），中信证券研究部资料来源：IDC中国（含预测），中信证券研究部10-2、智慧城市商业模式及建设内容11-智慧城市商业模式从社会治理到产业经济 智慧城市商业模式目前以2G、2B

9、2G、2B为主，产业经济的发展被愈发关注。 2G：主要服务于社会治理，付费方为政府相关职能部门，典型场景包括公共安全、应急管理、智慧交通、智慧能源、智慧卫健、智慧水务等。 2B2G：主要服务于市民服务，付费方为学校、医院等具有盈利能力的政府性公立组织，典型场景包括智慧医疗、智慧教育、智慧出行。 2B：主要服务于产业经济，付费方为市场化企业，典型场景包括智慧制造、智慧物流等。智慧城市商业模式智慧城市2G2B2G2B商业模式产业价值社会治理市民服务产业经济公共安全应急管理智慧交通运输管理智慧能源智慧管廊智慧环保智慧卫健智慧水务智慧政务智慧出行智慧医疗智慧社区智慧教育智慧制造智慧物流智慧旅游智慧电商智慧农业典型场景12-资料来源：DataHunter，中信证券研究部绘制智慧城市商业模式从社会治理到产业经济 以AI四小龙为代表的越来越多的高科技公司将安防行业外的智慧城市产业经济作为自身发展方向。商汤Sensecore赋能百业资料来源：商汤科技官网资料来源：商汤科技官网依图care.ai智慧医疗方案云从智慧金融解决方案13-资料来源：依图科技官网资料来源：云从科技招股书智慧城市技术特征感知、连接

10、、智能 IBM最初宣传智慧城市概念时，提出智慧城市的“3i”特征，可对应理解为“云-边-端”： 1）instruments【感知】：端侧，通过监控摄像机、传感器、RFID、手持设备等形成“更透彻的感知”。 2）interconnection【连接】：边侧，通过宽带、无线和移动通信网络形成“更全面的互联互通”。 3）intelligent【智能】：通过高速分析工具和集成IT平台实现“更深入的智能化”。IBM智慧城市3i特征资料来源：IBM智慧地球赢在中国14-智慧城市建设内容七大部分 智慧城市从建设内容上分为七大部分：1）标准规范；2）顶层设计；3）基础设施；4）智能中枢；5）智慧应用；6）运营服务；7）网络安全智慧城市产业图谱15-资料来源：中国信通院智慧城市产业图谱研究报告2020 智慧城市建设内容基础设施 基础设施（云边端感知传输存储能力）： 感知：感知设备数量与集成性显著提升。eg.智慧灯杆（包括智慧照明/视频监控/环境监测/车流监测/移动通信基站等功能），2014-2018年国内数量年复合增速超过80%。安防摄像头，2019年全球出货量4亿颗，预计2021年达到8亿颗 传输&存

11、储：边缘端传输存储能力加强。eg.CDN，工信部公布新批5张CDN牌照，获得CDN牌照的企业数量达800家，拥有全国经营资质的企业已达到202家。全国智慧灯杆建设规模2019-2021年全球安防摄像头出货量情况智慧灯杆数量（根）增速2019-2021年全球安防摄像头出货量情况（亿颗）5000045000400003500030000250002000015000100005000120%100%80%60%40%20%0%98765432104446085.524700413000650033001800500 90002014 2015 2016 2017 2018 2019E 2020E 2021E20192020E2021E资料来源：Ofweek产业研究院（含预测），中信证券研究部资料来源：旭日大数据（含预测），中信证券研究部16-智慧城市建设内容智能中枢 智能中枢（中心端平台分析处理能力）： 城市大脑承载着成熟的数据能力，具有面向应用的延展性和面向政府等职能部门的高粘性，是国内各大厂商必争之地，BAT与华为具有显著优势；城市大脑有综合型、领域型、功能型三类。 综合型：以全面的技

12、术能力和基础设施资源作为竞争壁垒，大而全，需有集成能力 领域型：以专业领域knowhow和前期基础为竞争壁垒 功能型：以单点技术能力优势作为竞争壁垒城市大脑图谱17-资料来源：中国信通院智慧城市产业图谱研究报告2020 智慧城市建设内容智慧应用 智慧应用（行业垂直类解决方案能力）：面向终端客户、丰富的业务形态 全球维度看：智慧教育市场份额最高，2019年全球智慧教育市场份额达到3167亿美元；智慧安防增速最快，2018-2023年预计年复合增长率30%。 中国维度看：智慧物流、智慧建筑、智慧政府占比较高，2018年分别占28.93%、24.36%、18.71%，整体市场规模保持30%+的增速。全球智慧城市领域市场份额（百万美元）2018年中国智慧城市领域市场份额比例资料来源：德勤超级智能城市2.0：人工智能引领新风向资料来源：德勤超级智能城市2.0：人工智能引领新风向18-智慧城市建设内容智慧应用 智慧应用（行业垂直类解决方案能力）：厂商壁垒高，易出独角兽 智慧应用具有垂直性特征，企业可通过增强前端设备数据采集能力与中台行业数据处理和分析能力，扩大自身的产业链条，进一步优化及拓展上层行

13、业类解决方案。 Eg.如滴滴具有大数据分析及实施调配能力，可提供拥堵分析、交通引导、信号灯控制、车道分配等行业垂直型上层应用服务。滴滴智慧交通布局19资料来源：艾瑞咨询2019年中国智慧城市发展报告-3、智慧城市的技术驱动及赋能20-智慧城市技术驱动技术升级带来城市管理升级 智慧城市发展阶段的变化由技术所驱动，由技术升级带来城市管理升级。 第一阶段（信息化）：传统宽带、无线通信等信息技术实现部分独立系统的信息化 第二阶段（数字化）：RFID、LTE、云计算等信息技术提升信息的可获得性和存储能力，如社会信息开始转化为数字化信息，并得到存储 第三阶段（智能化）：5G、大数据、人工智能等新兴信息技术使得实时能力和分析能力提升，数据更加具备分析价值，并辅助后续决策 第四阶段（智慧化）：数字孪生等技术使得数据打通并将现实形成完整映射关系，实现全面实时智能决策。智慧城市四个阶段的技术驱动数字孪生智慧化智能化数字化信息化NB-IoT、5G、大数据、人工智能RFID LTE网络、云计算、无线通信、GIS、光纤宽带、遥感21-资料来源：百度智慧城市白皮书（2021）智慧城市技术赋能信息化阶段 一、信息化

14、阶段：独立系统的信息化 GIS/遥感：GIS地图可视化 无线通信/光纤宽带智慧城市GIS地图资料来源：Hightopo22-智慧城市技术赋能数字化阶段 二、数字化阶段：实物数字信息加速获取和存储 RFID：电子车牌、智慧井盖、智慧物流、安全帽RFID电子车牌RFID智慧井盖RFID智慧物流RFID安全帽23-资料来源：CSDN智慧城市技术赋能数字化阶段 二、数字化阶段：实物数字信息加速获取和存储 LTE网络：交通信号控制器（TC）、车流侦测器（VD）、资讯可变显示系统（CMS）、可变标志、停车场车位资讯、公车到站资讯LTE网络在智慧城市交通管理中的应用24资料来源：Hantek technology-智慧城市技术赋能数字化阶段 二、数字化阶段：实物数字信息加速获取和存储 云计算：平台能力支撑的关键，支持异构设施统一平台层、节能降耗、业务资源调度管理、安全控制管理云计算数据中心网络总体架构图25-资料来源：CSDN智慧城市技术赋能智能化阶段 三、智能化阶段：数据分析提供增效的新业态 5G：为实时数据传输的应用场景提供了技术基础。 5G智慧农业（在线收集土壤适度、酸碱度、养分、气象等信息，

15、用于灌溉用水智能决策） 5G智慧灯杆（搭载5G微基站发射5GWifi信号，集成智能照明，LED显示屏，安防监控，微环境检测，一键报警，充电桩，无线wifi，交通指示灯等多种功能）5G智慧灯杆依托5G远程实时数据传输的智能播种26资料来源：中国无线电-管理网资料来源：艾灯杆智慧城市技术赋能智能化阶段 三、智能化阶段：数据分析提供增效的新业态 5G：为实时数据传输的应用场景提供了技术基础。 5G C-V2X：5G扩大了事物的连接量。目前的5G能力已经能够支持基本的V2X功能，比如V2V（车对车通信）、V2P（车对人通信）、V2I（车对基础设施通信，比如路侧单元RSU等），5G C-V2X把准确性和可靠性提升到了更高水平。5G为V2X创造了条件27-资料来源：华一汽车科技官网智慧城市技术赋能智能化阶段 三、智能化阶段：数据分析提供增效的新业态 大数据：通过数据汇总和异常值比较，对域内整体情况进行监测和预警。如应急预警（极端天气自然灾害、疫情等）、居民电子健康档案、舆情监测等。应急大数据治理大数据舆情监测资料来源：百分点官网资料来源：西盈信息官网28-智慧城市技术赋能智能化阶段 三、智能化阶段

16、：数据分析提供增效的新业态 AI：通过各个场景的数据分类和预测，提升后台分析能力，扩展前端业务效率和个性化应用。 1）前端辅助决策应用：针对教育、医疗等公益性机构面向C端的应用；如AI个性化学习手册、AI医疗影像医疗：商汤科技胸部CT影像教育：科大讯飞个性化学习手册资料来源：商汤科技官网资料来源：中国日报网29-智慧城市技术赋能智能化阶段 三、智能化阶段：数据分析提供增效的新业态 AI：通过各个场景的数据分类和预测，提升后台分析能力，扩展前端业务效率和个性化应用。 2）后台分析能力提升：城市大脑，如商汤方舟城市开放平台。商汤方舟城市开放平台集成分散的交通管理系统，实现物联网信息交换提供区域、城市、省级综合感知和决策智能能力，重塑城市管理流程公共卫生/水域监测/空气污染监测等领域实现检测/预警/资源分析和调度提供早期预警、事件检测和事件处理程序，识别、评估、处理紧急状况30-资料来源：商汤官网智慧城市技术赋能智慧化阶段 四、智慧化阶段：现实完整映射关系，全面实时智能决策 数字孪生：利用渲染引擎和建模能力，将现实世界与虚拟世界实现完整的映射关系，后端连接各类城市大脑与分析平台，实现全域的智慧化管理（实时采集-多方位分析-全域呈现-决策调整-虚拟映射至现实）数字孪生智慧城市虚拟化统一呈现31-资料来源：51World官网智慧城市技术赋能智慧化阶段 四、智慧化阶段：现实完整映射关系，全面实时智能决策 Eg.谷歌地球：实现高清晰卫星地图和用户之间的互动，用户可在地图上绘制、添加照片和地图、定制视图、文档协作分享故事，实现全域的人机协同。谷歌地球软件效果32-资料来源：goggle earth官网4、投资建议33-投资建议 大数据AI等新技术赋能下，智慧城市的定义范畴扩大，业务场景增多，行业蓝海正加速打开。高科技公司不断将智慧城市产业经济作为自身发展方向，对智慧城市应用投入加大，行业不断涌现出新的业态和商机。建议关注传统智慧城市安防龙头公司与新一代新入局智慧城市的新科技类公司。34-5、风险提示35-风险提示 1、智慧城市预算支出不及预期； 2、新技术的应用场景拓展不及预期。36-感谢您的信任与支持！THANK YOU-

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