元宇宙專題研究報告：從元宇宙看產業互聯網

從元宇宙看產業互聯網

“工業互聯網”及“元宇宙”發展重要性提升：年初以來，工業互聯網在十四五規劃綱要和2021政府工作報告等重要文件中被多次提及，反映重視程度高。“十四五”規劃中，工業互聯網取代消費互聯網成為主旋律，而作為元宇宙應用核心終端的VR/AR被列為未來五年數字經濟七大重點產業之一。近期2021年中國5G+工業互聯網大會，劉鶴致辭表示“5G+工業互聯網”是傳統產業跨越式發展的歷史性機遇。2021年11月，三大運營商牽頭的國內首家元宇宙行業協會正式成立，浙江省經信廳召開“元宇宙”產業發展座談會，提到“元宇宙”是未來發展的新趨勢，是產業發展的新風口。

產業元宇宙：推動企業邁向效率大幅提升新紀元。相比于移動互聯網，元宇宙時代可以超越二維的限制，不僅可以在C端娛樂社交場景實現更強的沉浸感，還在更多虛擬化的現實場景中推廣應用，如B端的企業辦公、生產等。比如提升精密機械制造業的生產監控能力，如寶馬基于數字孿生在英偉達Omniverse打造數字工廠，提高規劃階段、組裝階段、整車制造階段的效率；Facebook推出VR會議APPHorizonWorkrooms提升商務和醫療場景溝通效率，建立共情連接等。2021年8月，微軟官宣了企業元宇宙決方案，微軟通過Azure的云計算、物聯網和人工智能等技術建立數字孿生。

生態和平臺：新業態下運營商有望主導

元宇宙大時代來臨，國內三大運營商紛紛加碼：11月11日，國內首家元宇宙行業協會正式成立，成員包括中國移動、中國聯通、中國電信等。11月12日，中國電信宣布，以元宇宙新型基礎設施建設者為定位，立足創新應用成果，啟動2022年“盤古計劃”，全面卡位元宇宙賽道，加速5G創新應用融合發展。

產業元宇宙時代，運營商有望主導生態及平臺，主要得益于：1）渠道&下沉人力優勢：運營商把握政企入口渠道，下沉覆蓋能力強，適配產業元宇宙高度定制的應用場景。2）算力&網絡稟賦：元宇宙對算力和網絡提出更高要求，運營商推進“東數西算”算力網絡，算力服務標準化打破OTT對數據的壟斷。借助SDN／NFV等技術，云化核心節點及邊緣節點的計算資源，形成算力富余。3）數據合規高可信度：近2年來年國內外互聯網巨頭頻頻受監管，規范運作成為數據產業紅線，運營商身為央企在數據合規可信度高，有望獲取主導生態的優先級。

手握政企渠道資源，下沉覆蓋能力強勁

把握政企入口，運營商天然具備渠道優勢：據華為《營贏》雜志數據，專線和商業寬帶占運營商政企業務收入比例超過30%，是運營商2B端的壓艙石業務，同時也是入口級業務。據統計，截至21H1中國移動政企客戶數量達1553萬家，截至2020年中國電信政企客戶數量達1302萬家，從觸達面積來看，運營商具備絕對的優勢。2016-2020年中國移動政企業務收入接近翻倍，年復合增速達到18.4%，2021H1收入同比增速進一步提升至32.4%。

產業元宇宙是高度定制的應用場景，需要下沉覆蓋能力：從各個垂直行業來看，不同行業對5G網絡能力的依賴程度有較大差異。運營商聚焦行業數字化轉型痛點，整合終端、網絡、平臺以及場景化應用等能力，打造形態豐富、功能完備、具備市場競爭力的行業DICT解決方案。相較于其他定位生態和平臺的玩家，運營商具備更強的下沉技服和運維能力。以中國電信為例，在全國范圍擁有3.6萬名具備產業數字化銷售和服務能力的專家隊伍，有效提升數字化服務項目的整體交付能力。

算力爆發大時代，算網融合獨具優勢

元宇宙對算力和網絡提出前所未有的高要求：未來元宇宙的場景下，無論是2C或2B，都將有更多的傳感器、攝像頭、物聯網（IoT）芯片集成到我們周圍的物理世界中，其中很多將實時與它們的虛擬模擬物連接，且后者也能夠反過來與前者交互。當下非常流行的大逃殺通常最多支持100人同時在線游戲互動，而元宇宙場景下這個數量級或達到百萬甚至億級。元宇宙對算力和網絡提出前所未有的高要求，甚至可以說算力和網絡的可得性和發展水平或將局限和定義元宇宙的發展規模。

5G專網逐步崛起，填補泛2B業務場景需求：隨著5GR16標準凍結以及后續R17的到來，未來5G專網市場將持續攀升。諾基亞此前測算4/5G專網基站需求或達到1458萬個。據ABIResearch測算，5G專網收入預計將從2021年的16億美元增長到2030年的650億美元，CAGR高達60.1%。運營商牽頭建設的5G邊緣網絡將在釋放5G專用網絡等新用例的商業潛力方面發揮關鍵作用。此次中國電信544億回A募資中主要投入方向之一是5G產業互聯網建設項目，擬規劃建設5G專網基站約9萬個。

邊緣計算擁有低時延、少帶寬需求、高安全性的優勢，在元宇宙時代更為重要：邊緣計算本質在于實現算力負載均衡的優化，解決集中式云計算發展瓶頸（時延、帶寬、存儲安全等方面），并釋放終端計算壓力，能夠滿足元宇宙場景下高度仿真和實時交互的需求。根據IDC預測，到2023年，全球超過50%的新建基礎設施將部署在邊緣，將近20%用于支撐AI工作負載的服務器將部署在邊緣側。

運營商部署邊緣計算邊際效益高，有望成為部署的主力：不同于中心IDC/云高度集中，機柜體量大的特點，邊緣IDC/云呈現功率高、柜量少、機房分布廣等特點。目前主要的部署方式有：1）利舊-小微/CDN機房改造：現有小微機房與邊緣DC模塊的整合；2）新建-多站融合部署：即基于5G基站推進邊緣計算建設，或者與國網多站融合的合作，規模部署邊緣DC。由于邊緣計算的部署多為下沉場景，運營商無論是采用利舊或新建在建設和用地成本及運維成本上優勢有較為顯著，邊際效益高。

算網融合模式下，運營商算力優勢進一步擴大，算力服務，主要體現在：1）以5G為代表的接入網絡覆蓋和體驗優勢；2）長期運營積累的邊緣局房數量和質量優勢，邊緣算力屬于重資產投資，進入門檻高；3）算力網絡利用SDN／NFV等技術，將各個節點網絡和計算資源深度融合，充分云化后的計算資源具備富余優勢。此外，CFN（計算優先網絡）作為一種分布式路由協議，可實現在不同邊緣云之間按需進行算力的調度和均衡。

監管與創新相融合，規范運作是產業紅線

國內互聯網巨頭頻頻受監管，規范運作成為數據相關產業紅線：伴隨數字平臺的崛起，各國對市場壟斷、稅收侵蝕、數據安全等問題的擔憂日益強化。近2年國內外多家互聯網巨頭受到監管部門的政策管制、反壟斷調查及罰款。

以國內為例，2021年阿里和美團分別因違反《反壟斷法》被罰款182億元和34億元。目前，我國已經相繼出臺了《個人信息保護法》、《數據安全法》、《網絡安全法》、《國家安全法》、《關鍵信息基礎設施安全保護條例》等多部重要的法律。信息安全從“互聯網大蠻荒時代”、“網安法時代”走向“大合規時代”，未來數據合規將成為從事數據平臺經濟企業的核心競爭力之一。運營商身為央企在數據安全及合規領域可信度高，未來或在主導生態層面具備更高的優先級。

算力服務標準化：“東數西算”架構提出，將打破OTT對數據的壟斷：2019年華為和聯通首次提出算力網絡概念，架構中包含了算力的服務化，數據和算力之間的高效調度（路由）。2021年5月，國家發改委等四部委聯合出臺算力樞紐實施方案，初步構想類似“東數西算”的國家級數據調度網絡，東部發達城市將建設一批邊緣計算節點，支撐實時性業務的需求，非實時業務將通過網絡調度，由西部數據中心支持。未來算力服務將標準化，打破少數OTT對數據的壟斷，實現數據國家安全。

基礎設施：產業元宇宙場景落地的基石

元宇宙時代將至，基礎設施先行：11月22日，經濟日報發文指出，面向未來布局元宇宙，要圍繞硬件和生態兩端發力，提升硬件滲透力。我們認為基礎設施有望先于元宇宙應用爆發，具體環節來看，元宇宙將對物聯網模組、模塊、網絡設備、IDC等子板塊有顯著拉動效應。

物聯網：產業元宇宙驅動行業量價齊升

物聯網技術是產業元宇宙場景重要一環。物聯網與智能硬件通過各種信息傳感器、射頻識別技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器等各種裝置與技術，實時的采集需要監控的物體或互動的事物的聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息，實現物與物、物與人、人與人之間的廣泛鏈接，實現物品的智能化管理。它是泛互聯的重要組成部分，也是未來元宇宙世界不可或缺的一部分。

“元宇宙”的技術基礎集數字技術之大成，同時對數字技術也有著拉動作用。物聯網技術、區塊鏈技術、交互技術、電子游戲技術、人工智能技術、邊緣計算作為“元宇宙”重要支撐技術，不斷提升“元宇宙”的沉浸感，同時對連接也有著更高要求。處于物聯網感知層與網絡層重要樞紐位置的模組通過規模化、定制化的產品布局高算力、低時延通信空間。同時，無線模組通過收集海量設備數據，結合邊緣計算能力，為元宇宙的“大腦”提供數據信息基礎，為元宇宙運行提供進一步科學分析，帶來更高的信息管理價值。由此，各種類型的無線通信模組都是元宇宙重要構成部分。

基于5GAIoT技術，通信模組開發與設計可根據終端需求針對軟硬件接口、開放平臺、芯片平臺等方面進行定制，幫助終端設備快速高效處理復雜的連接問題。這正是解決了元宇宙多形態、跨領域融合終端所面臨的連接難題。定制化與規模化共進，同時打通產業上下游生態連接，無線模組在元宇宙建設中發揮重要作用，同時，元宇宙建設也對通信模組行業提出更高要求。

數字孿生等應用驅動模組規格升級

無線通信技術大致可以分為高速率、中速率和低速率三類，不同的技術種類所適用的應用場景也不相同。以高速率為主的4G/5G技術，適用于對數據傳輸量大、速率快的車聯網、工業控制、視頻監控等應用場景，以LPWA為主的低速率則適用于對數據量小、傳輸慢、功耗敏感的遠程抄表、環境監測等場景。不同的通信接入技術與下游各類應用場景特點相對應，使得下游行業及應用的發展直接決定不同制式的無線模組發展進度。

元宇宙帶來通信技術迭代，形成"NB-IoT+4G+5G"的三角格局。根據Counterpoint數據，到2025年2G/3G物聯網連接數已接近忽略不計，因此在蜂窩物聯網連接方式代際遷移過程中，原有2G/3G連接將由NB-IoT（低速率）和Cat1（中速率）來承接；4G等轉向5G，主要服務于高速率、低時延場景，比如車聯網、工業控制等。

我們認為未來物聯網將沿著“2G/3G逐漸被LPWA替代”和“超高速4G被5G替代”的雙路徑演進，最終形成"NB-IoT+4G+5G"的三角格局。元宇宙發展或加速5G、Wi-Fi6應用。構建完全交互式元宇宙，需要高帶寬的網絡環境來處理海量增量環境數據和玩家數據等數字文件，同時VR/AR等應用對網絡時延要求極高。此外，虛擬世界的穩定運轉依托于可靠的網絡服務質量。5G和Wi-Fi6提供的高速上傳以及下載速度可以滿足元宇宙內容實現對網絡低延遲、高帶寬、高可靠性的要求。

產業元宇宙場景豐富，模組市場春風將至

產業元宇宙多場景下通信模組將迎來爆發式增長。根據ABIResearch統計和預測，2019年全球蜂窩通信模組出貨量達3.21億片，預計到2023年出貨量有望達12.51億片，2019-2023年期間出貨量年均復合增速分別達40.46%。從通信制式分類來看，我們認為，伴隨2G和3G的逐漸退網，預計4G和LPWAN模組將成為主流制式。根據ABIResearch統計，預計2023年LPWAN和4G的年出貨量占比將分別達到55%、30%。元宇宙以5G、人工智能、VR、AR、區塊鏈、云計算等行業屬性的加持衍生出來了更多應用場景，通信模組將迎來爆發式增長。

元宇宙時代流量騰飛，云產業鏈全面受益

未來元宇宙時代流量增長依舊是星辰大海：上文我們講到元宇宙要求百萬甚至億級用戶同時在線上互動，有望拉動海量算力需求，考慮到元宇宙以“低延時、沉浸感”為主要特征，我們認為其對網絡帶寬拉動同樣顯著。復盤過去4G時期，伴隨短視頻和重度手游等新應用的崛起對流量增長拉動顯著，2019年移動用戶DOU達7.8GB/戶/月大約是2015年的20倍。從5G時代初期來看，高清視頻、AR/VR、云游戲等新應用對流量的拉動已有所體現，從韓國5G用戶DOU來看，已經達到4G用戶的2-3倍，達到25GB/戶/月以上，未來元宇宙時代DOU增長將是星辰大海，想象空間巨大。

元宇宙時代云鏈投入有望持續高增長，Meta22年開支展望樂觀。IDC預計國內未來五年元宇宙的相關IT支出復合增長率達20.2%，2025年總開支達到2001億美元，其中云計算支出將達到814億美元，約占總支出的42%。作為支撐元宇宙實現的底層基礎設施，云計算在未來5-10年的蓬勃發展將是元宇宙實現和普及的前提。Meta（原Facebook）在近期業績電話會上表示，2022年將會大幅加大元宇宙的生態建設和投入，其資本支出將由今年的190億美元提高到明年的290-340億美元，取中值同比增加66%。

元宇宙內容構建：源于現實，超越現實

互聯網本身即虛擬世界，但其所提供的虛擬世界僅能以2D的形式提供給用戶。元宇宙則將虛擬世界以3D的形式呈現給用戶，使人們可以體驗到更加真實、高效、統一、系統的虛擬世界，其既是對互聯網的繼承，又是對2D虛擬世界的超越。

實景三維：公共場景與基礎設施構建

實景三維技術在“實景三維中國”建設計劃的推動下快速發展。區別于傳統三維模型“一張皮”的缺陷，實景三維數據具備實體化、單體化、語義與結構化等特性，是非尺度、全要素表達空間關系及屬性信息的數據集。總結來看，常用的實景三維技術主要有三類：三維建模、傾斜攝影測量、激光雷達測量。

元宇宙對模型精度要求較高，激光雷達建模有望大規模應用。為了使虛擬世界更加接近于現實世界，元宇宙中的模型必須有極高的仿真度和精度。傾斜攝影建模的精度較差，難以滿足元宇宙對精度的要求。遙感航測建模則在造作過程中易受到遮擋影響，操作難度較大。人工建模從前期素體的構建到后期細節的補充，均需要人工操作，其在細節構建方面精度極高，但效率低、成本高，難以大范圍使用，或僅用于某些特定物體的構建。相較之下，激光雷達建模可實現較高的精度，其設備成本在大范圍建模時可有效分攤，有望成為元宇宙前期構建虛擬世界中大量基礎設施和公共場景的主流方法。

體素建模：每個用戶都是元宇宙的建造者

每個用戶都是元宇宙世界的構建者，這對模型創造工具的易用性提出了較高要求。元宇宙源于現實，但又超越現實，用戶在元宇宙中可充分發揮自身主觀能動性進行再創造，每個人都可以成為元宇宙世界中一草一木的構建者。對于普通用戶而言，采用實景三維進行建模門檻較高，因此元宇宙世界中需要一種使用難度較低的建模方法。對此，Roblox和Minecraft采用的樂高式體素建模不失為一種易用型的建模手段。其通過三位像素的堆疊對模型進行構建，使得用戶可以輕松的參與虛擬世界的模型構建中。

元宇宙中的虛擬世界所追求的是對現實世界的全面仿真。除視覺效果以外，元宇宙所構建的虛擬世界在法則上亦追求與現實一致。實景三維建模所用建模方法僅能滿足視覺需求，所建模型多為缺乏實體的空殼，且其整體型的架構難以反映出局部的變化。體素建模中，使用三維像素進行堆疊建模，每個三位像素體都可作為獨立的單元進行變換，從而可對物理世界中的物理、化學、生物等變化細節進行仿真。

體素建模分辨率提升空間巨大。在Roblox和Minecraft中，采用體素建模方法構建的模型當下視覺效果欠佳，主要原因在于組成模型的三位像素體積較大。隨著硬件設備、芯片算力、傳輸速度、存儲能力等基礎性設施性能的不斷提高，體素模型中的基礎組成方塊體積可逐漸縮小，從而大幅提高模型整體的像素水平。長期來看，體素模型的像素提高具備可持續性，提升空間巨大。

數字