嵌入式计算行业竞争状况及未来走势 2020-09-18

 1、嵌入式计算机行业概况

嵌入式计算机行业是以嵌入式技术为核心,以嵌入式系统为载体的计算机子行业。其中,嵌入式系统是指以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适用于特定应用环境中,对功能、实时性、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统,一般由嵌入式微处理器(类似于通用计算机 CPU)、外围硬件设备、嵌入式软件三部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。

相关报告:北京普华有策信息咨询有限公司《2021-2026年嵌入式计算机市场调查及前景预测报告》

嵌入式计算机主要应用领域

资料来源:普华有策

嵌入式系统从出现至今已历经 30 多年的时间,但是直到 20 世纪 60 年代末,随着微电子技术的发展,嵌入式计算机才逐步兴起。现代工业对控制系统的可扩展性、可管理性和易用性提出了越来越高的要求,促使常规控制系统逐渐被以嵌入式系统为核心的计算机控制系统所替代。嵌入式系统在工业控制中的广泛应用,极大地提高了工业生产的信息化、现代化和自动化水平。目前,各种各样的新型嵌入式系统在应用数量上已经远远超过通用计算机,嵌入式计算机已广泛应用于通信设备、消费电子、数字家电、汽车电子、医疗电子、工业控制、金融电子、军事、航空航天等各个领域。在工业生产中,使用嵌入式技术的数字机床、智能工具、工业机器人正在逐渐改变着传统的工业生产方式。强大的应用需求、日益进步的技术和逐渐成熟的市场,使嵌入式设计与应用成为工业现代化、智能化的必经之路。

我国军事嵌入式计算机产品的应用起步较晚,技术水平与国外先进国家相比尚存在一定差距,但随着我国经济、军事战略全球化的逐步实施,我国将加大国防和军队现代化的建设,不断提高武器装备水平及军队信息化水平,这必将为服务于军工领域的嵌入式计算机行业带来巨大的发展空间,将极大促进嵌入式计算机行业的快速、健康发展。

2、行业整体竞争格局

嵌入式系统应用范围广泛、领域众多,在不同领域中,嵌入式系统的应用深度与嵌入式技术的普及程度都有较大差别。因此,嵌入式企业一般专注于一种或几种行业领域的应用。行业内企业主要包括国有大型军工企业或其下属科研院所和民营军品生产企业。国有大型军工企业凭借其技术实力、资金实力、规模优势,成为军工产品的主要生产商,具有一定的垄断地位,竞争优势显著;下属科研院所及具有自主研发实力的民营企业主要研发并生产军用武器及装备的配套产品,其中民营企业利用自有技术更新快、管理方式灵活、售后服务优质等特点逐步提升竞争优势。

随着国家国有军工企业的改革深化,国家鼓励具有自主研发实力的民营企业逐步参与到中高端军工配套产品的研制及生产环节,将打破传统国有军工科研厂所的垄断地位。

民营军品研发生产企业间的竞争压力相对较小,主要源于产业链下游客户多为军工企业或科研院所,客户采购需求强调产品的安全性、一致性、稳定性和持续性,客户通常与单一或少数供应商建立长期稳定的合作关系。因此,民营军品研发生产企业依靠持续的技术改进、优质的产品质量及售后服务,通过与下游客户的长期密切合作,将会不断发展壮大。

3、发展前景和市场空间

未来嵌入式计算机行业将进入快速增长期,发展前景广阔,市场空间巨大,具体原因如下:

(1)工业化与信息化深度融合,智能化制造需求增长潜力巨大

新一轮汽车、通讯、信息电器、医疗、军事等行业巨大的智能化装备需求拉动了嵌入式系统的发展。工业 4.0 以信息物理系统 CPS(Cyber-Physical Systems)为基础,将体现信息技术与制造技术深度融合的数字化、智能化制造作为今后发展的主线,CPS 通过 3C(Computation、Communication、Control)技术的有机融合与深度协作,让物理设备具有计算、通信、控制、远程协调和自治等五大功能。嵌入式系统作为 CPS 的关键技术实现载体,将推动工业产品和技术的升级换代,极大地提高汽车、航空航天、国防、工业自动化、健康及医疗设备等主要工业领域的竞争力。

(2)战略性新兴产业崛起,创造嵌入式计算机应用新需求

随着国民经济产业结构性调整和转型升级的要求,新一代信息技术、节能环保、新能源、生物产业、高端装备制造业等一大批战略性新兴产业不断涌现,这些新兴行业的发展对传统工业控制技术提出了新的要求,以嵌入式技术为核心的新一代工业控制计算机装备的市场需求也将大幅提高,以适应新兴产业对于科研、生产等环节的专用性、高效性、稳定性等综合需求。

(3)国防建设和军民科研体系战略性布局,助力民营企业快速发展

我国国防开支自 1999 年起保持持续稳定增长势头,2020年中国国防支出预算为12680亿元(折合成美元计算为1782亿),对比2018年的11070亿元、2019年的11899亿元,国防支出预算再次增加。而2020年中国国防支出预算的增长率,为6.6%。对比2018年的8.1%和2019年的7.5%,2020年的国防费增长率再一次下降。国防经费的增加主要用于武器装备建设、新型作战力量建设、信息化建设、实战化军事训练和高素质新型军事人才培养,其中以嵌入式技术为核心的专用计算机对于实现武器装备智能化、远程精确化意义重大。

4、行业发展趋势

(1)嵌入式技术行业化渗透趋势明显

随着嵌入式基础软硬件技术的不断发展升级,未来行业发展趋势将从技术研发转向行业化应用渗透,主要表现为:首先,传统行业通过不断提升个性化嵌入式技术的应用覆盖率,可加强信息化和移动管理效率,如医疗器械、船舶制造中对专用计算机的广泛应用可保证生产及服务过程的高度自动化及快速响应;其次,服务于不同行业的应用系统集成商可通过嵌入式技术的引入提升系统集成效率,优化产品结构,从而获得持续发展动力。

掌握嵌入式核心技术的企业,可依靠硬件模块与软件服务相结合的核心竞争力,以不同行业中高速增长的嵌入式技术需求为契机,实现快速的行业化渗透,有效拓宽相关产品及服务的市场占有率。对于研发生产军用嵌入式系统的企业,可将实现系统容错性及稳定性双高的技术优势及经验应用于不同行业,助力嵌入式技术的广泛应用。

(2)硬件标准化和功能软件化齐头并进

嵌入式处理器的设计已经由几十种不同标准和结构各自发展,向以 ARM 结构为代表的少数主流技术集中。未来行业内企业将围绕主流技术设计、生产嵌入式处理器,实现芯片与核心嵌入式硬件产品的同步升级,以标准化生产满足行业应用的批量化需求,通过规模生产降低成本,而企业的生产研发核心竞争力将集中体现于适配主流芯片的嵌入式处理器模块的设计能力,包括逻辑及物理结构、热处理结构及电信号传输效率等方面的设计。同时,嵌入式软件使产品具有多样化功能,标准化的处理器硬件和外设接口与不同的软件组合,使得嵌入式系统具有不同的功能组合,可解决了嵌入式系统的个性化问题。

开放式的系统架构、标准化的硬件模块及通用化的软件设计将成为嵌入式行业的发展趋势,改善传统嵌入式系统功能单一、架构封闭、维修性以及保障性差的缺点。

(3)嵌入式计算机产品及服务国产化需求与日俱增

国产化已成为我国嵌入式计算机行业的发展趋势。以军工科研所、电力等涉及国家安全或基础产业为代表的企事业单位,对国内自主知识产权产品的需求迅速增长。国家明确要求调整改革国防科技工业体制和武器装备采购体制,提高武器装备研制的自主创新能力和质量效益,建立和完善军民结合、寓军于民的武器装备科研生产体系。

嵌入式产品的设计、生产国有化除了可满足与国家安全相关军工产业的保密性及安全性需求,较国外供应商,本土企业在推广嵌入式技术的产品及服务时,可实现及时、有效的技术支持与持续的售后服务。


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