2023年中科创达研究报告:基于操作系统技术持续突破,全栈开发能力巩固竞争壁垒

公司介绍:全球领先的操作系统产品和技术提供商

1.1 发展历程

本章小结:公司是全球领先的智能操作系统产品和技术提供商,积极顺应行业趋势, 通过自研+外延并购扩展产品线,业务布局包括智能手机、智能汽车、智能物联网。根据 公司三大业务的发展程度,我们可以将公司的发展阶段划分为三部分。 公司是全球领先的智能操作系统产品和技术提供商,将多年积淀的技术平台化、产品 化,奠定客户粘性,通过卡位和生态优势(与智能终端产业链中的芯片、元器件、终端、 软件、互联网厂商与运营商以及云厂商等企业紧密合作,具有独特的垂直整合优势,后进 入企业在短期内与产业链各环节形成紧密合作的难度相对较大),奠定了智能产业领军地 位,以软件价值持续对智能产业场景进行创新和拓展。

公司在将主营业务定位于操作系统技术的同时,还积极顺应行业趋势,通过自研+外 延并购扩展产品线。公司集中资源对 Android、Linux、Windows、HTML5、RTOS 和 ROS 操 作系统以及智能视觉、智能语音、UI 引擎和安全相关技术进行持续开发和投入,形成了从 硬件驱动、操作系统内核、中间件到上层应用全面的技术体系。目前公司的操作系统产品 和技术已经全面赋能智能手机、智能汽车、智能硬件和智能行业等多个智能应用和场景, 并在提供操作系统产品与服务的基础上为客户提供智能硬件、云平台、开发工具链等产品, 根据产品服务和客户群体的不同,可以分为三大类业务:智能手机业务、智能汽车业务和 智能物联网业务。

按照公司三大业务的发展程度,我们可以将公司的发展阶段划分为三部分: 以智能手机业务为主导(2008-2013):2008 年 3 月,公司前身创达有限在北京设立, 设立之初主要从事面向移动智能终端的 Linux 系统产品的开发及相关技术服务,随后由 Linux 系统拓展到 Android 系统,并开始与移动芯片厂商合作;2010 年,公司参与了高通公 司第一代 QRD 操作系统相关的研发工作;2011 年,公司与高通公司、展讯通信等移动芯片 厂商以及索尼、夏普等移动智能终端厂商签署了长期协议,并与高通公司共同建立和运营 联合实验室,为移动智能终端产业链上下游厂商提供技术服务。 物联网、智能车载业务高速发展时期(2014-2022):2013 年,公司启动了面向智能 家居、可穿戴设备等新领域的软件开发和业务;2014 年进军智能车载业务,于 2015 年和三 菱达成合作,进一步扩大日本车载业务;2016 年和高通合资成立创通联达子公司,着力发 展物联网业务;2021 年成立智能驾驶子公司畅行智驾,子公司于 2022 年获高通、立讯精密 投资。

Smart to Intelligent 战略升级时期(2023-):面对全新智能时代的到来,中科创达启 动了“Smart To Intelligent”战略升级,积极布局大模型领域,聚焦边缘计算和人工智能关键 技术,着力打造中科创达魔方大模型 Rubik 产品矩阵,致力于以“操作系统”+“人工智能” 双引擎,助力千行百业的智能化升级,并在智能汽车、智能行业、智能物联网等诸多领域 实现了大模型的应用创新。

股权结构清晰,围绕主业进行并购。公司股权结构清晰,创始人赵鸿飞为实际控制人, 截至 2023 年 9 月 30 日,赵鸿飞持股 26.63%,香港中央结算公司持股 4.61%,全国社保基金 一一零组合持股 2.02%,越超有限公司持股 1.95%,其他股东持股 64.79%。围绕公司核心业 务,公司持股了多家子公司(业务覆盖物联网、智能驾驶等领域),包括创通联达、畅行 智驾、Rightware 等。

1.2 主营业务

本章小结:公司作为操作系统产品和服务提供商,在智能终端产业链中发挥关键作用, 通过提供增值产品和服务、平台化和产品化技术,降低厂商开发难度,满足产业链参与者 对操作系统开发和技术服务的需求。主营业务为智能手机、智能网联汽车、智能物联网, 其研发的魔方大模型产品已开始在智能汽车、智能物联网业务领域落地应用,并开始前瞻 部署大模型在机器人领域的应用。 公司凭借产业链上的地位以及操作系统业务的延展性,将相关技术平台化、产品化, 为产业链上的厂商提供服务,降低其开发门槛。公司作为操作系统产品和服务提供商,为 智能终端产业链的各环节上的厂商提供操作系统增值产品和服务,链接上游的芯片厂商和 下游的终端厂商,并借助操作系统业务的可延展性,将多年积淀的相关技术平台化、产品 化,对业务进行扩张,逐渐转变为平台技术和服务供应商,并在此基础上为产业链上的各 类厂商提供平台的适配服务以及增值产品,降低其开发难度。智能终端产业链中的主要参 与者如移动芯片厂商、移动智能终端厂商、应用软件厂商等,上述厂商均需要进行操作系 统层面的开发、调优、驱动等工作,以使自身的产品能够迅速推向市场或提升用户体验。 因此,移动智能操作系统在整个产业链中具有重要地位,并且随着移动互联网产业的快速 发展,产业链中的主要参与者对操作系统开发和技术服务的需求持续增长,从而为操作系 统核心技术厂商带来了重大的发展机遇。

公司主营业务为智能终端、智能网联汽车、智能物联网,主要服务模式为“IP+服务+ 解决方案”(“IP”指软件许可授权,“服务+解决方案”指提供软件开发以及技术服务) 以及销售以软件为核心的软硬一体产品。中科创达在 Android、Windows、Linux 操作系统 和应用开发领域积累了丰富的经验,涵盖了 BSP、操作系统内核、驱动、框架、协议栈、 多媒体、应用、工具和安全技术。围绕操作系统核心技术,公司面向智能终端、智能网联 汽车、智能物联网、企业市场推出了一系列完整的解决方案及产品。 目前公司智能物联网、智能汽车业务增速较快,占比逐渐提高。2022 年,公司智能手 机业务收入占比 34.73%,智能汽车业务收入占比 32.93%,智能物联网业务收入占比 32.34%。受益于物联网及智能汽车行业的蓬勃发展,公司智能汽车、智能物联网业务的收 入占比持续上升,而受智能手机出货量下滑影响,智能手机业务增速有所下降,占比逐渐 降低。

1.智能终端业务:智能终端业务目前包括芯片厂商支持业务(主要向高通、展讯提供技术 服务)以及智能手机、平板电脑、可穿戴设备(智能手表、腕投等)的差异化软件解决方 案。 (1)芯片厂商支持业务主要包括和高通联合开发 QRD(Qualcomm Reference Design) 样机,建立联合实验室,对中国的移动终端厂商进行深入支持以及为展讯各芯片平台的 Turnkey 解决方案提供技术支持服务。 (2)在和芯片厂商的合作过程中,创达在芯片平台的软硬件技术方面积累了大量的经验, 对众多的客户手机项目、运营商认证项目产生了直接的推动作用,孵化了公司面向智能终 端的软件业务,覆盖内核驱动程序集成、框架优化、运营商认证实现、安全增强、新设计 的用户界面、上层应用定制化等重要环节。

2.智能物联网:公司智能物联网业务主要包含智能硬件(SoM 智能模块的销售)和智能行 业解决方案(以边缘计算产品为基础进行部署)两个细分业务。 (1)公司在高通等芯片处理器的基础上,利用自研的 OSWare 操作系统、Iot Harbox (Harbox 是一个集成了设备接入和管理、应用管理、FOTA 升级、规则引擎、数据可视 化、视频上云等能力的一体化云平台,提供算法应用远程部署和云边协同服务)和 Model Farm(人工智能算法开发平台)为客户提供集成操作系统和智能算法的软硬件 一体化 SoM 模块以及开发板。 (2)面对行业智能化需求,公司提供边缘计算产品并提供行业解决方案服务,目前已 逐渐形成一定的收入规模。

3.智能汽车:公司智能汽车的布局覆盖了智能座舱、智能驾驶、智能网联、以及工具链+解 决方案和服务,已经形成了从智能座舱 OS、智能驾驶 OS 到整车操作系统和 HPC 域控制 器 的全系列产品和技术覆盖,提供了从操作系统开发、核心技术授权到应用定制、自动化 测试等一站式、全产品生命周期的解决方案。 (1)智能座舱领域:以智能车载信息娱乐系统为基础,公司提供 Kanzi 开发工具链,并结 合高级辅助驾驶系统、全数字液晶仪表、汽车总线和车载通信系统,为客户提供完整的智 能驾驶舱解决方案 E-Cockpit。 (2)智能驾驶领域:在低速驾驶领域,支持从 AVM(全景环视系统)、APA(自动泊 车)、RPA(遥控泊车)、HPA(记忆泊车)到 AVP(无人代客泊车)的全链产品、技术 与解决方案。在高阶驾驶领域,公司全线布局智能驾驶平台, 进军智能驾驶和未来整车计算 平台市场,形成从智能驾驶域控制器平台、底层软件、操作系统、中间件、软件集成及测 试全覆盖的自动驾驶开放平台和生态。

1.3 财务分析

公司业绩持续增长,23 年 H1 受物联网业务影响有所下滑,汽车业务快速增长平滑其影响。 2022 年,公司实现营业收入 54.45 亿元,较上年同期增长 31.96%,实现归属于上市公司股东的 净利润 7.69 亿元,较上年同期增长 18.77%。其中,智能软件业务收入达 18.91 亿元,同比增长 16%,智能汽车业务收入达 17.93 亿元,同比增长 46%,物联网业务收入达 17.61 亿元,同比增 长 39%。公司 2023 上半年实现营收约 24.85 亿元,同比增长约 0.32%,营收增速下滑的主要原因 是受物联网业务收入下滑影响(同比下降 38.53%),但公司智能汽车业务实现快速增长,收入 达 10.56 亿元,同比增长 42.16%,平滑了物联网收入下滑的影响。

按照行业属性,我们可以将公司的业务分为智能软件、智能汽车以及智能物联网,近年智能 汽车和智能物联网业务收入占比持续提升。公司的智能软件业务近年收入占比持续下滑,2022 年 三大业务占比基本持平,这也说明公司的转型策略较为成功,从过去过度依赖手机业务的经营模 式,逐渐转变为手机、物联网和汽车三大业务共同驱动,为公司带来了更为多元化的盈利来源。 从各地区营收来看,公司主要收入来自于中国、欧美以及日本地区。

按照服务模式,我们可以将公司的业务分为软件开发、技术服务、软件许可和商品销 售四种业务模式,目前软件开发业务收入占比最高。 (1)软件开发模式:根据客户的实际需求,进行专项软件设计与定制化开发,最终向 客户交付开发成果,收取开发费用。 (2)技术服务模式:根据客户需求,提供相应的技术人员并开展技术支持、技术咨询、 系统维护等服务,收取服务费用。 (3)软件许可模式:授权客户使用本公司自主拥有的软件产品等知识产权,按照授权 期限或客户搭载本公司软件的产品出货量收取相关授权费用。 (4)商品销售模式:向产业链内各类厂商销售软硬件一体化产品,PCBA 和整机产品 的设计服务、配套软件产品的授权、软件定制工具的提供和软件开发服务等。 毛利率稳中有升,费控良好,销售费用率、管理费用率持续下降;现金流充裕,净现 比提升。2021 年至今,公司毛利率呈现提升的趋势,2023H1 达 41.29%。此外,公司在加 大研发投入,保持较高研发费用率的同时,积极控制销售费用和管理费用的增长,销售费 用率和管理费用率呈现逐步下滑的趋势。此外,公司现金流较充裕,2023 年 H1 经营性现 金流净额同比增长 500%以上,净现比提升到 100%以上。

智能手机:高端化浪潮成趋势,软件生态成为突破的关键方向

2.1 智能手机业务

本章小结:自 2017 年起,中国智能手机出货量开始下滑,但手机单价的提高平滑了 出货量下滑的影响,且尚有结构性机会,如中高端市场持续保持增长。 而以折叠屏为代表 的高端旗舰,未来软件方面的升级有望成为产品的主要迭代方向之一,中科创达为智能手 机厂商,其提供的一系列差异化解决方案能够支持手机厂商进行软件功能的进一步升级。 手机单价提高平滑出货量下滑影响。Counterpoint 的数据显示,2022 年中国智能手机 出货量相比 2016 年的峰值减少了 41.5%,但销售额只下降了 11.7%,这是由于手机单价 的提高平滑了出货量下滑的影响:自 2014 年至 2022 年,中国智能手机的 ASP,即年平均 出货价格,一直保持同比增长。

中国市场高端手机销量占比提升,中国高端机型销量全球第二,仍有增长潜力。 Counterpoint 的数据显示,在 2022 年,中国高端手机销量占到了整体市场的 26%以上, 其中超高端(批发价≥700 美金)市场的份额较 2021 年有明显提升,国内高端智能手机用 户在升级产品时,相比过往,有更强的意愿购买规格、性能更加强悍的大杯版,甚至是超 大杯旗舰,这一点,无论在 iOS 还是 Android 用户中均有所体现。Counterpoint 的数据显 示,2018 年,中国超越欧洲成为全球第二大高端智能手机市场,销量在 2021 年一度突破 8000 万,2017 至 2022 期间年复合增长率达到了 9.8%。此外,与发达国家相比,中国高 端手机市场的销量占比仍有差距,随着我国人均 GDP 的提升,高端市场的潜力仍有待挖掘, 我们预计这也将成为未来各大品牌的竞争关键。

折叠屏已经成为国产品牌寻求高端突破的新赛道。面对高端产品的机遇,国产品牌确 立了直屏旗舰 + 折叠屏旗舰的双旗舰策略,在丰富自身产品组合的同时,为市场注入了新 活力。艾媒咨询预计2022 年中国市场折叠屏手机销量达300万部,预计到 2025 年达1490 万台。此外,Counterpoint 数据显示,仅在 2022 年,中国市场上市的折叠屏机型数量就达 到了 15 款,涵盖了从内折叠到外折叠,从左右折叠和上下折叠的不同类型。当前,七英寸 及以上大屏折叠主要面向商务人群,更大的显示面积不仅带来了更强的视觉沉浸感,而且 支持友好、高效的多窗口多任务分屏,结合手写笔、鼠标等外设,可以提升移动办公效率。 而上下折叠产品主要定位都市时尚人群,折叠后拥有精致小巧的外观,是可以辅助穿搭的 科技时尚潮品。

软件生态是折叠屏手机行业未来突破的关键方向。折叠屏手机作为新形态产品高速发 展,正处于从 0 到 1 的发展阶段,期间产品的迭代升级主要由供给侧主导,以硬件设备的 创新为核心,不断向市场推出性能、配置等更优的产品。当产品趋于成熟,将会走进从 1 到 N 的快车道,此时产品的升级通常由用户需求主导,主要集中在软件功能的升级上,目 前来看,根据艾瑞咨询数据,95%以上的现有用户和潜在用户都对软件功能的升级更为期 待。此外,艾瑞咨询进行的用户调研反馈显示,大家的期待大部分集中多屏幕、多任务的 组合上,我们预计后续折叠屏手机软件功能会围绕分屏多任务组合,提高人机交互体验等 方面发展,需要对底层操作系统进行优化,实现智能分配内存等功能。

中科创达为手机厂商提供差异化解决方案,有望受益于智能手机高端化浪潮所带来的 软件升级需求。综上所述,高端化路线已成为各大品牌未来的发展战略,而高端化产品除 了更需要差异化来彰显优势,根据用户的反馈来看,软件功能的升级是其较为期待的方向。 针对智能手机用户,中科创达提供了一系列差异化解决方案如底层驱动适配、特殊功能开 发、操作系统系统裁剪与定制、功耗优化、性能优化、多窗口支持等,以此支持手机厂商 进行软件功能的进一步升级,公司未来有望持续受益于手机产品高端化浪潮。

2.2 公司优势:与高通深度合作,获得市场和技术上的优势

本章小结:公司的智能终端业务包括芯片厂商支持业务和智能终端的差异化软件解决 方案,芯片厂商支持业务直接推动了智能终端差异化解决方案的发展(创达在芯片平台软 硬件技术方面积累了大量的经验,推动了运营商认证、自动化测试等项目的发展),与芯 片厂商的合作也为公司带来了市场资源以及技术上的优势。 此外,中科创达的智能手机业务在营收规模、质量上均有优势。相比于业务结构类似 的竞争对手如诚迈科技(主营业务是向智能终端厂商提供操作系统产品、软件解决方案, 智能手机业务是其目前的主要业务),中科创达的智能手机业务不仅在收入规模上更大, 而且收入质量上也有优势,毛利率保持 40%以上。

2.2.1 市场优势

与高通的合作不仅为公司带来了市场资源上的优势,还提高了公司在产业链上的影响 力和渗透力,使得公司充分建立起在产业链上的卡位优势:与高通的深度合作为公司树立 了市场品牌,借助高通的影响持续开拓下游客户;在产业链上,公司一端连接上游的芯片 厂商,另一端连接下游的手机厂商,成为产业链上的重要组成部分。 高通在移动芯片市场具有高市占率,短期内在一定程度上可能会受到华为海思的影响。 移动芯片是移动智能终端的关键器件。移动芯片包含了应用处理器、基带芯片、射频芯片、 电源管理芯片和存储芯片。其中最重要的芯片是基带芯片(BP)和应用处理器(AP), 二者结合在一起成为移动智能终端的 CPU。在这两大核心芯片市场,高通均占据了大部分 的市场份额,据 Techinsights 统计,2022 年,高通占据 60.9%的基带处理芯片市场份额, Counterpoint 数据显示,2022 年 Q1,高通占据 44%的应用处理器芯片市场份额。展望未 来的竞争格局,华为海思通过 Chiplet 突破芯片制程技术的封锁后,有望随着华为 Mate 60 系列手机的出货再次占据大量市场份额(Strategy Analytics 数据显示,2020Q1 华为海思 的基带芯片、应用处理器芯片均在全球市场占据第二大的市场份额,后续因为中美贸易摩 擦,海思无法获得先进芯片制程技术的支持,份额大幅度下滑),我们预计将对目前的几 大巨头形成冲击,但高通的龙头地位仍相对较稳定。

高通和创达的合作关系密切,高通的高市占率为公司带来了广阔的下游客户资源,公 司借助客户资源扩大了业务范围。中科创达和高通在智能手机市场的合作可追溯到2010年,高通在联发科 Turnkey-Solution的业务模式压力下,委托中科创达为其开发 QRD(高通参考 设计方案),以此降低智能终端下游厂商的开发门槛,并且在 QRD 开发完成后,公司还和 高通合作成立了联合实验室,为采用高通手机芯片平台方案的终端客户提供技术支持、软 硬件认证等技术服务。由于移动芯片厂商位于移动智能终端产业链的顶端,与移动智能终 端厂商、电信运营商有着频繁的业务往来,因此,成为高通公司的长期供应商后,凭借已 经树立的市场品牌、在高通等移动芯片平台积累的丰富经验,公司成功开辟了索尼、夏普 以及中国电信等客户,再加上硬件平台切换成本高,下游的客户均具备较强的粘性。同时, 在现有大客户资源基础上,针对移动智能终端产业链上下游依存度较高的特点,公司逐步 开始发展元器件厂商、应用软件和互联网厂商等客户,为其提供软硬件的驱动开发、测试 和认证服务。此外,根据 counterpoint 的数据,在高端机型市场,高通的优势更加明显, 300 美元以上价格段的高端市场,高通继续以其骁龙 7 和 8 系列占据主导地位,未来有望 持续受益于手机产品高端化浪潮,我们预计中科创达也将因此间接受益。

与高通的深度合作奠定了公司在产业链上的卡位优势。公司作为操作系统产品和服务 提供商,在产业链中具备承上启下的作用,需要与产业链上下游的移动芯片厂商、操作系 统厂商、元器件厂商、移动智能终端厂商、电信运营商、应用软件和互联网厂商密切配合, 这需要公司与产业链上下游各环节客户形成紧密的合作。与高通的深度合作,使得公司的 产业链地位更加牢固,不仅能获得高通先发的技术支持服务,还能凭靠技术上的领先以及 高通的高市占率成为下游客户的优先选择,实现在产业链上的战略卡位布局,一方面支撑 产业不断地进步并产生价值,另一方面同时受益于上下游的行业景气。而且随着产业链日 渐成熟,后进入企业在短期内与产业链各环节形成紧密合作的难度相对较大。

2.2.2 技术优势

在合作过程中,公司借助高通的技术优势来发展自身,并优先获得芯片技术方面的支 持,提前掌握前沿技术。 公司在高通的技术支持下掌握技术的先发优势,提高产品研发以及上市速度。依托联 合实验室,在高通的技术培训、专业设备等支持下,公司帮助智能终端厂商、元器件厂商 解决操作系统底层技术、通讯协议等问题。与高通的深度合作,不仅使得公司得以提早获 得技术资料、设备及技术支持,使得操作系统与移动芯片产品同步研发、联合创新成为可 能;在移动芯片上市时,移动智能终端操作系统产品和技术提供商可以同步推出配套的操 作系统产品,并和移动芯片厂商联合为移动智能终端厂商的产品研发和生产提供软硬件技 术支持。 公司吸收了高通在技术上的优势来扩展自己的业务范围。在芯片支持业务开展的同时, 公司还借助高通的技术优势来发展自身(在 CDMA、WCDMA 和 LTE 等当前主流的无线通 信技术标准领域,高通拥有数量众多的专利,在市场具有主导地位,并在 CDMA 基带芯片 市场、WCDMA 基带芯片市场和 LTE 基带芯片市场具备支配地位),积累了深厚的 WCDMA、CDMA2000 通信协议栈技术经验,并将这些技术优势沉淀并提炼成了运营商认 证解决方案。

智能汽车:软件定义汽车已成趋势,公司前瞻布局软硬件基础

3.1 操作系统是汽车智能化的重要组成部分

本章小结:消费者对于汽车智能化的需求提升,正加速汽车产业智能化、数字化发展, 智能汽车产业规模不断扩大,智能座舱、智能驾驶渗透率快速提升,市场规模不断扩张。 汽车操作系统(OS)在智能座舱、智能驾驶的系统结构中都占据重要的地位,目前公司已 从智能座舱 OS 逐步切入到智能驾驶 OS,并进一步开发出整车 OS,在自研操作系统的基 础上,公司提供开发工具链、自动化测试等配套软硬件,形成一站式解决方案,代表产品 有智能座舱解决方案 E-Cockpit、智能驾驶平台化解决方案。 消费者对于汽车智能化的需求提升,正加速汽车产业智能化、数字化发展。智能座舱、 智能驾驶等创新模式的出现将汽车产业价值的微笑曲线升级至 2.0,开始向消费者端延伸, 同时价值链条向数字化创新模式延伸。消费者对汽车的需求也在不断变化:从最开始对于 功能汽车安全性、舒适性等生理需求,逐渐发展成现在的情感与归属需求以及尊重需求, 希望可以将更亲密的社交关系从手机延伸到座舱内。主机厂也正在通过汽车数字化升级提 供给消费者全生命周期的智能化服务,满足消费者的长尾需求。

智能汽车产业规模不断扩大,智能座舱、智能驾驶渗透率快速提升,市场规模不断扩 张。智能化汽车产业规模不断扩大,汽车之家研究院预计 2025 年将突破 5000 亿,达到 5303 亿元。作为汽车智能化的代表,智能座舱、智能驾驶两大功能的渗透率和市场规模也 在不断提高:智能座舱方面,头豹研究院预计智能座舱渗透率将在 2025 年达到 76%,市场 将突破千亿;智能驾驶方面,亿欧智库预计 L1 级别以上的智能驾驶功能搭载率将在 2025 年达到 42%,头豹研究院预计智能驾驶商用车市场规模将在 2025 年达到 7 万亿元。

汽车操作系统(OS)在智能座舱、智能驾驶的系统结构中都占据重要的地位,根据 控制的功能,车用 OS 可分为车控 OS 和车载 OS。在智能座舱、智能驾驶的系统架构中, 操作系统的作用都十分重要,对下承接管理硬件资源分配的任务,向上管理各软件的运行。 根据博世的定义,整车可分为五大功能域,分别为动力总成域、底盘域、车身域、智能座 舱域和自动驾驶域,五大功能域由两类操作系统所控制,这些操作系统统称为车用操作系 统,根据控制的功能域,我们可以将车用 OS 分为车控 OS(包括安全车控 OS 和智能驾驶 OS,负责车身控制、管理驾驶功能)和车载 OS(负责管理座舱功能)。根据头豹研究院 的数据,在自动驾驶与智能座舱的操作系统需求推动下,汽车 OS 行业规模有望于 2025 年 达 395.3 亿元。

汽车操作系统可以进一步分为狭义操作系统和广义操作系统。狭义上的 OS 特指可直 接搭载在硬件上的 OS 内核,又称为底层 OS,即我们耳熟能详的 Android、Linux 均属于 这一层次;而广义 OS 从下至上包括从 BSP、OS 内核、中间件(作为底层操作系统和应 用程序之间的桥梁,是对软硬件资源进行管理、分配和调度的平台,充当着软件和硬件解 耦的关键角色)及库组件等硬件和上层应用之间的所有程序,由系统软件和功能软件两大 层次构成。 目前大部分厂商自研的 OS 都是在 OS 内核基础上进行改造,属于广义操作系统,按 照对中间件改造程度的深浅,又可以进一步将自研 OS 划分为三类。内核提供操作系统最 基本的功能,负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统,直接影响系 统的性能和稳定性,这一层级的竞争格局较稳定,以 QNX、Linux、Android 为代表占据大 部分市场份额(头豹研究院统计,这三大 OS 内核在 2021 年占据座舱操作系统 80%以上 的市场份额),OS内核的复杂性使得大部分厂商都选择在其基础上进行中间件以及应用软 件的开发,这也是大部分厂商自研操作系统的结构。而按照对中间件改造程度的深浅,我 们又可以进一步地将自研 OS 分为定制型车用 OS(对 OS 内核里的软件、系统软件里的中 间件进行了修改)、ROM 型车用 OS(仅对功能软件里的中间件进行了修改)、超级 APP (不涉及中间件的修改)。

中科创达所开发的车用 OS 属于定制型 OS,目前公司已从智能座舱 OS 逐步切入到智 能驾驶 OS,并进一步开发出整车 OS,在自研操作系统的基础上,公司进一步提供开发工 具链、自动化测试等配套软硬件,形成一站式解决方案,代表产品有智能座舱解决方案 ECockpit、智能驾驶平台化解决方案。公司 2017 年加入了 Linux 旗下的开源车载系统平台 AGL(Automotive Grade Linux)联盟,AGL 初期由车载信息娱乐系统切入,后期向智能 座舱仪表盘以及 ADAS 和自动驾驶操作系统延伸,公司的开发路径也是随着智能座舱 OS 扩展到智能驾驶 OS,并进一步扩展至整车 OS。 智能座舱解决方案 E-Cockpit,主要包含: ThunderAuto 智能网联操作系统,AVM、 IMS、手机互联、智慧助手等 SOA 化中间件,以及基于 Kanzi 的 HMI 应用框架、VideoCat 开发工具及 AutoRunner SOA 的整体测试解决方案。 智能驾驶平台化解决方案,包含硬件、算法、通讯中间件、智驾中间件等全面的技术 体系:包括量产级智驾域控制器 RazorDCX 和智驾软件平台 RazorWareX。基于智能驾驶 开放平台的稳定硬件和操作系统平台,及预集成的算法生态,客户可快速地开发智能驾驶 产品。

3.2 软件定义汽车成为趋势,公司前瞻布局软硬件基础

本章小结:软件定义汽车已成未来趋势,汽车软件有望成为未来汽车产业中的重要利 润点,汽车中央集中式 EE 架构是“软件定义汽车”的硬件基础,整车操作系统则是其软 件基础。中科创达前瞻布局了整车 OS 的研发,并为中央集中式架构提供了舱驾一体的 HPC(高性能)硬件。 随着汽车智能化的发展,汽车经历类似从“功能手机”向“智能手机”的发展路径, 电子元器件及软件在整车制造成本占比快速提升。软件定义汽车已成未来趋势,汽车软件 有望成为未来汽车产业中的重要利润点,“硬件预埋+软件付费升级”的模式延长了汽车 的生命周期。亿欧智库预计,中国汽车软件市场规模将从 2020 年的 1.85 万亿元增长至 2030 年的 3.44 万亿元,年复合增长率达 7%;汽车软件在整车价值中所占的比例有望在 2030 年达到 65%,成为未来汽车产业中的重要利润点。此外,再加上硬件的替换周期更 长,主机厂趋向于先做好座舱硬件 (尤其是高性能座舱芯片) 的预埋,后续通过 OTA 升级软 件逐步发挥硬件的性能,商业模式也逐步转化为了“硬件预埋+软件付费升级”,持续升 级的软件功能延长了汽车的生命周期。特斯拉作为行业的先行者,已率先采用了这一商业 模式,将一次性前装收费拓展至订阅服务持续收费,随着自动驾驶功能的逐步提升,对应 软件功能的价格、普及率有望随之提升。

汽车电子电气架构,总体呈现分布式 ECU(电子控制器)架构 → 域控制器 EE 架构 → 中央集中式 EE 架构演变趋势,这一架构的改变将促使软硬件解耦,成为了“软件定义汽 车”的硬件基础。

1)分布式阶段(软硬件耦合度高):特定的任务功能由特定的 ECU 控制,这种结构 难以适应汽车功能日益丰富的趋势,过多的 ECU 导致 EE 架构变得繁杂,统一性 差,软硬件耦合度高。由于 ECU 由不同的供应商提供,研发框架无法复用,也难 以统一,且外部开发者无法通过 OTA(远程升级)对 ECU 进行编程,无法通过软 件定义新的功能或进行硬件升级;而且每增加一个新功能,还需要对所用相关的 ECU 进行开发,并增加电线和线束布线,大大提高了系统复杂性,主机厂集成验 证更困难。

2)域控制器阶段(软硬件解耦得到初步实现):引入以太网,基于不同的域划分进 一步优化 EE 架构,并逐步走向跨域融合,如智能座舱域与智能驾驶域融合,座舱 域和驾驶域功能均由单颗 AI 芯片实现。在域控制器 EE 架构下,大量相同功能的 ECU 得以实现整合,交由域控制器进行统一的管理调度,使主机厂与供应商能够 完全独立于底层硬件,进行上层软件的开发,软硬件解耦得到初步实现。

3)中央集中式阶段(软硬件解耦范围进一步扩大):中央集中架构采用了一种更加 集成化的方式。它将各个功能模块集中在一个中央控制单元中,通过一个统一的总线 系统进行通信和控制。这样一来,各个功能模块之间的耦合性大大降低,可以更加灵 活地进行软件开发和升级,实现软硬件解耦范围的进一步扩大。同时,中央控制单元 也可以提供更多的计算和存储资源,为汽车提供更多的功能和服务。

如果说“软件定义汽车”的硬件基础是中央集中式架构,那么整车操作系统则是其软 件基础,同时也是支撑中央计算平台运行的关键。整车操作系统则可以实现智能座舱和智 能驾驶功能的跨域融合,将车内各域的功能全部挂载到一套操作系统或同一套编程接口之 上,基于标准化接口快速响应新功能需求。因此,软件工程师在修改或新增某一软件功能 时,只需对上层应用所对应的服务组件进行代码编写,无需修改底层 ECU,减少了软件开 发的复杂度和成本。

整车操作系统的开发已经成为行业发展的重要趋势,亦是智能汽车操作系统供应商未 来市场竞争的关键,中科创达不仅提前布局了整车操作系统的研发,还针对中央集中式架 构提供了集成“智能座舱+智能驾驶+智能泊车”功能的HPC(高性能计算)域控制器。中 科创达作为智能汽车领域的领先软件厂商,在智能网联OS、智能驾驶系统的基础上,进行 整车操作系统的研发,并为中央集中式架构前瞻布局提供 HPC 组件:2020 年,公司通过 非公开发行股票募资 17 亿元,将其中约 10 亿元投入智能网联汽车 OS、智能驾驶辅助系 统的研发,公司预计总共投入约 15 亿元;2022 年,公司向特定对象发行了股票,共募集 31 亿元,将其中的 6.5 亿元用于整车操作系统的研发,公司预计总共投入约 10 亿元,项目 具体内容包括汽车 HPC(高性能计算)系统组件,maTTrans 智能汽车整车操作系统。 公司的 maTTrans 操作系统将提供针对电子电气架构的智能汽车的运行环境和工具链, 包括虚拟化容器化、实时中间件、全栈 SOA 中间件、3D UI 引擎、车云一体及配套高效易 用的开发和测试工具链等,面向新一代舱驾一体的高算力芯片深度优化,帮助车厂打造中 央计算架构;HPC 组件则是提供“智能座舱+智能驾驶+智能泊车”三位一体功能的域控制 器,其结合了公司在智能座舱和智能驾驶的积累,集成算法厂商的算法。

3.3 公司优势:业务壁垒高,与芯片厂深度合作实现技术领先

本章小结:公司在智能汽车领域的优势主要来自于两方面: 1.公司既可以凭借操作系统的复杂性来建立竞争壁垒,稳固其产业链上的原有地位, 又能借助软硬件解耦趋势所带来的供应链结构变迁向其他高附加价值的领域进行扩展,公 司通过外部并购扩展能力圈,产品朝着模块化、集成化方向发展,提供智能化硬件、域控 软件平台、整体解决方案等产品及服务。 2.公司与上游芯片厂商(高通、英伟达等)的深度合作,有望使其持续受益(在智能 座舱 SoC 芯片领域,高通占据绝对优势;在智能驾驶 SoC 芯片领域,英伟达和高通的芯 片方案各有所长,公司与两大巨头均有密切合作),并为公司带来技术上的领先,帮助公 司抢占市场份额:在高通的智能座舱芯片基础上,公司多次实现智能座舱解决方案的全球 首发;在高通的智能驾驶芯片基础上,公司多次实现域控制器的全球首发。

3.3.1 优势 1:操作系统竞争壁垒高+供应链角色扩展

公司的优势在于既可以凭借操作系统的复杂性来建立竞争壁垒,稳固其产业链上的原 有地位,又能借助软硬件解耦趋势所带来的供应链结构变迁向其他高附加价值的领域进行 扩展,如智能化硬件、域控软件平台、整体解决方案等。 汽车智能化的发展打破了传统汽车产业的垂直的供应链模式,新型供应商诞生,各类 供应商之间关系由线性结构发展为网状结构。在传统汽车时代,硬件在汽车中起着主导地 位,优先级更高,而软件通常只是起到辅助作用。由于硬件呈现出分离化和模块化的特点, 因此主机厂和供应商之间的合作关系是围绕这种分离式体系建立的。这种合作关系形成了 一种自下而上的垂直链式供应链体系,从 Tier 2 到 Tier 1 再到主机厂,各个层级负责不同 的工作。主机厂负责核心部件如发动机的制造和资源整合,而供应商则负责其他功能模块 的制造。然而,随着汽车智能化的发展,软硬件解耦成为趋势,主机厂和供应商之间的分 工边界逐渐模糊,软件本身的界限也变得模糊,因此需要更多的协同合作。传统的垂直链 式行业格局将被打破,出现了 Tier 0.5、Tier 1.5 等新型供应商,各类供应商彼此间的关系 不再是线性关系而是呈现网状的结构。

车用 OS 的竞争壁垒高,传统 Tier 1 缺乏相关经验,难以与中科创达竞争,其他参与 者如互联网以及头部车企与创达更多是合作关系,公司的优势地位较为稳固。车用 OS 行 业具备对知识与人才结构的专业度较高的特点,其构建底层架构的代码量较大,涉及大量 的自动化测试平台,包括各类软件以及各类测算平台。同时,具备商业化落地的车用 OS 的稳定性要求较高,需要经过长期的严格测试与打磨调试,若车用 OS 在推向市场的过程 中出现未发现的安全漏洞,其将对车用 OS 厂商的营收产生较大影响。传统 Tier 1 在操作 系统上层应用的开发能力尚缺经验,难以和中科创达进行竞争,而其他的参与者如互联网 公司、头部车企等,他们和创达的关系更多是合作而非完全竞争。华为鸿蒙 OS、百度 Apollo 等操作系统的开发都有中科创达的参与,创达在 Apollo 计划中参与软件平台层的搭 建,提供操作系统深度定制与优化等服务,同时创达还参与了华为鸿蒙 OS 的深度开发。 此外,中科创达也会参与到主机厂操作系统的开发过程中,2020 年 9 月 8 日,创达和上汽 零束签署战略合作协议,共同打造智能网联汽车软件操作系统平台。

3.3.2 优势 2:与上游芯片厂商深度合作,实现技术领先

公司与上游芯片厂商(高通、英伟达等)的深度合作,有望使其持续受益(在智能座 舱 SoC 芯片领域,高通占据绝对优势;在智能驾驶 SoC 芯片领域,英伟达和高通的芯片 方案各有所长,公司与两大巨头均有密切合作关系),并为公司带来技术上的领先,帮助 公司抢占市场份额:在高通的智能座舱芯片基础上,公司多次实现智能座舱解决方案的全 球首发;在高通的智能驾驶芯片基础上,公司多次实现域控制器的全球首发。 SoC 芯片是支撑智能座舱、智能驾驶功能正常运行的算力基础,其集成了处理器、内 存、输入输出接口、传感器接口等多个功能模块,是汽车智能产业链上游最重要的部分之 一,下游各核心环节如软硬件功能开发、车规验证等都会受到芯片的影响,和芯片厂商的 合作关系密切程度会对业务能否成功开展起到关键作用。

中科创达和芯片厂商尤其是高通一直保持着密切的合作关系,公司有望持续受益于高 通在智能汽车领域发展的猛烈势头:2022 年 9 月 23 日,高通上调了 2021 年 11 月发布的 QCT 汽车业务营收增长预测——预计 2026 财年营收将超过 40 亿美元,2031 财年营收将 超过 90 亿美元,在技术和市场资源上取得领先优势。 在智能座舱芯片领域,高通具有绝对领先优势,公司通过和高通的密切合作多次实现 相应芯片的智能座舱解决方案首发,抢占市场高点。高通在产品力与高端市场占有率上具 备绝对领先优势,三星、英特尔、瑞萨等厂商紧随其后,中低端车型市场上以恩智浦、德 州仪器为主。以高通、三星为代表的消费电子厂商可以依靠下游出货量较大的手机等产品 来分摊高昂的研发成本,在制程升级方面具备更高积极性以及在开发高算力产品方面具有 显著的技术优势,因此在中高端座舱 SOC 份额提升较快。传统汽车芯片供应商出于对研发 成本的考量,制程、算力升级积极性较差。高通在座舱芯片领域强势复制手机行业上的成 功,目前在国内新兴旗舰车型上几乎垄断,市场份额高达 70%-80%,占绝对龙头地位, 其中骁龙 8155芯片为国内大部分旗舰车型的标配。公司和高通的深度合作使得公司在基于 高通芯片的智能座舱解决方案开发上频频取得领先地位,针对高通发布的第二代、第三代 座舱芯片平台,公司实现对应智能座舱解决方案的全球首发,这也促使公司的座舱方案成 为各大车企的优先选择。正如前文所说,“软件定义汽车”逐渐成为趋势,公司凭借技术 优势抢先将其软件解决方案在各车型中推广后,后续公司还能通过为这些存量车型提供 SOTA(远程软件升级)服务来持续收费。

智能驾驶芯片领域,目前仍处于充分竞争的格局,高通、英伟达两巨头的芯片布局更 具前瞻性,均面向未来的中央集中式架构支持舱驾一体方案,并且在算力方面也有领先的 优势。英特尔旗下的 Mobileye 凭借领先的视觉算法在辅助驾驶领域占据较大的市场份额, 但随着智能驾驶级别朝着 L2.5,L2.9 等更高层次发展时,其芯片算力偏小的问题会为它带 来一定程度上的局限性,无法满足现阶段的车企,尤其是新势力品牌的需求(需要预埋高 算力硬件,后续通过 OTA 进行自动驾驶功能升级)。目前来看,英伟达、高通的芯片布局 更具前瞻性,在算力能满足自动驾驶 L5 要求的同时,还能用冗余算力去实现对智能座舱功 能的调度。 高通的自动驾驶芯片是Snapdragon Ride系列,目前已在此基础上推出了Snapdragon Ride Flex Soc(预计 2024 年开始量产),以单颗 SoC 同时支持数字座舱、ADAS 和 AD 功能,最大特点在于其提供从入门级到超级计算级别的可扩展性能,覆盖算力范围从 36TOPS 到 2000TOPS(通过外挂其他芯片加速器),支持从 L3 到 L5 的高级自动驾驶算 力需求。 英伟达的旗舰级自动驾驶芯片是 Drive 系列,其最新推出的 Drive Thor 单芯片即可达 到 2000TOPS 的算力(英伟达预计 2026 财年年实现量产),其将要扮演的角色为中央统 一计算平台,支持车内的各项功能的调度包括数字仪表盘、信息娱乐、停车和辅助驾驶。

英伟达和高通的舱驾一体芯片方案其实各有所长:高通方案为车企提供了可扩展的灵 活性,在自动驾驶需求弹性较大的背景下,性价比更高;但长期来看,英伟达方案更符合 中央集中架构的终局演化路径,而且对于之前使用 Orin 芯片的英伟达用户来说,如果使用 Thor 继续做自动驾驶,并使用冗余算力去实现智能座舱功能,性价比会比搭配高通芯片去 做智能座舱方案更高。两大厂商均认可未来汽车结构会朝着中央集中式架构演进最后形成 舱驾一体化的趋势,但它们在未来产品的布局路径选择是存在较大差异的,这点我们从它 们当前最先进的公开成果 Snapdragon Ride Flex Soc 和 Drive Thor 的对比就可以发现:英 伟达是走的总包模式,通过单个或两个芯片(可通过 NVLink C2C 连接)来集成所有功能, 并提供开发工具链;高通则是走的组合模式,在 Flex Soc 的基础上与其他 SoC 芯片进行组 合实现功能和算力的扩展。

短期内来看,高通方案在灵活性和性价比上有优势:英伟达 Thor 需要搭配 NVIDIA DRIVE 软件开发套件,打包提供算法、软件、工具链等一系列开发功能,但这样高集成的 一体化解决方案加大了拆包难度,对主机厂和 Tier1来说其实是丧失了部分主动权的;高通 的组合模式提供了更高的灵活性,Flex SoC 覆盖从计算机视觉系统,到数字座舱、 ADAS/AD、车联网,用户可按需进行组合,也可打包使用,符合大部分主机厂拆包和谨慎 使用的原则,并且高通还会与上下游软件、域控等厂商合作,为车企提供定制化的解决方 案,让上下游厂商与车企能够充分参与进来。另一方面,受法规和技术成熟度限制,车厂 对于智能驾驶的需求弹性相对较大,但对智能座舱的需求确定性更高,高通的 Flex 芯片能 够在满足车企对智能座舱需求的同时提供扩展智能驾驶功能的弹性,后续智能驾驶技术成 熟后可以在原来的产品框架上进行升级,通过更换硬件、升级软件的形式实现智能驾驶功 能更新,这样可灵活扩展的组合方案相比于一步到位的高算力单芯片方案而言其实短期内 性价比会更高。

长期来看,英伟达单芯片设计路线更符合智能汽车的终局架构,单枚大算力芯片取代 多枚小算力芯片的趋势难以逆转,对于一些对成本不敏感的“硬件预埋派”车企而言,使 用单芯片方案能为其带来设计架构上的领先性。而对于已使用 Orin 芯片去实现自动驾驶功 能的厂商而言,未来如果有升级功能的需求,使用Thor去做舱驾一体的方案性价比其实会 比用 Orin+高通芯片方案更高。

无论是高通亦或是英伟达最后取得优势,创达有望凭借和他们的合作关系间接受益。 创达作为高通深度合作伙伴,其在软件能力上的优势如整车 OS 有望为高通补全智能 驾驶软件开发栈,共同打造舱驾融合方案,并借助高通的支持实现技术领先,未来有望受 益于高通在智能驾驶领域的快速发展。 2023 年 5 月,中科创达与高通再次合作,成立苏州 高铁新城创新中心,确立舱驾融合和整车融合的发展路线,该路线能够大幅降低整个汽车 制造的成本,同时简化制造、生产包括整个线路和设计,其相应的操作系统也会提升为整 车操作系统,再度达成高通芯片+中科创达操作系统的深度合作模式。2022 年,高通投资 了创达的子公司畅行智驾,该子公司专注于开发智能驾驶域控制器以及大算力中央计算机 (HPC),在高通的支持下,目前已成功推出首款基于高通 Snapdragon Ride 系列第一代 芯片SA8540的域控制器,在第二代芯片SA8650芯片的研发进展中处于国内领先的地位, 并且公司预计基于 Snapdragon Ride Flex 的域控制器方案将在 2023 年四季度发布,我们 预计该方案也将会是全球首发。 中科创达和英伟达在智能视觉领域已有深度合作。中科创达于 2020 年 11 月开始与英 伟达合作,并获得 Jetson(边缘 AI 平台)和 DRIVE(自动驾驶平台)两大平台的驱动开 发和画质调优(ISP Tuning)权限,成为中国首家获得英伟达画质调优授权的公司,可为 英伟达生态伙伴提供全面系统的技术培训和跟踪式问题解答支持。目前中科创达拥有英伟 达专用实验室,以及基于 DRIVE 和 Jetson 两大平台的专业驱动、画质调优、画质测试 (IQ test)团队,并在汽车和物联网领域积累了丰富的成功案例。

除了高通和英伟达以外,创达还与其他参与智能驾驶的芯片厂商在各方面进行了深度 合作:2022 年 4 月 18 日,中科创达宣布与地平线成立合资公司,由中科创达控股,合资 公司将基于地平线征程系列车规级 AI 芯片,依托中科创达在软件操作系统等领域的实力和 资源积累,加速智能驾驶产品量产落地。

物联网:碎片化问题催生平台层需求

本章小结:奥纬咨询数据显示,我国物联网行业规模于 2022 年首次突破 3 万亿元大 关,预计未来将持续稳步上升,目前物联网行业面临的碎片化问题致使得其应用深度不足, 仅有小范围的设备能够彼此相联,对于各大厂商来说,搭建完善的平台层(主要包括物联 网云平台和操作系统)不仅是解决物联网碎片化问题的有效方式之一,也是项前景广阔的 业务,各巨头均开始在平台层进行重点布局,同时催生了对第三方厂商的技术服务需求。 作为国内领先的操作系统产品提供商,中科创达已开始与各巨头展开了密切的合作。 公司提供的 SoM智能模组产品致力于解决碎片化问题,在结合物联网芯片的基础上, 中科创达提供广义操作系统即平台层服务,为物联网厂家提供软硬件一体的交钥匙解决方 案(Turn-key),降低其开发门槛并缩短研发周期。公司物联网业务主要面向品类包括服 务机器人、XR、智能穿戴等,未来有望受益于这些下游行业的旺盛需求。此外,大模型所 提供的多模态交互能力可提升 IoT 产品的交互体验,中科创达提供的魔方大模型有望对终 端产品实现赋能,推动智能模组出货量增长。 物联网(Internet of Things)是在互联网和通信网络的基础上,将日常用品、设施、 设备、车辆和其他物品互相连通的网络。作为一个广义的概念,物联网利用传感器、通信 网络、软件、控制系统等将物品与网络和其他物品进行连接和互动,实现对现实世界的数 字化和自动化。

物联网行业蓬勃发展,供需双旺。奥纬咨询表示,我国物联网行业规模于2022年首次 突破 3 万亿元大关,预计未来将持续稳步上升,于 2030 年有望达到 11 万亿元的体量。需 求端与供给端的双向驱动助推中国物联网飞速发展。从需求角度,物联网已成为众多企业 发展的必需,新冠疫情更是加速了社会数字化发展进程,物联网在各产业、各类消费终端 产品、公共应用领域持续快速渗透;同时,物联网也深受国家政策支持。从供给角度,随着物联网需求扩大,供应商开发积极性高涨,更先进、定制化的解决方案层出不穷,物联 网产品与服务逐步成熟;受 5G、云计算、边缘计算等新技术赋能,物联网服务网络延迟大 幅降低,连接速率明显提高,可连接用户数目增加,服务更加便利易用;另一方面,随着 产业发展,物联网领域投融资市场热度攀升,为物联网发展奠定坚实的资本基础。 但目前物联网行业面临的碎片化问题致使得其应用深度不足,仅有小范围的设备能够 彼此相联,实现互认、互通、互操作,而在更大的范围内,设备仍然是孤立的,这个问题 主要是由技术标准、行业标准、应用需求多样化所造成的。当前,物联网的应用涉及到多 种技术标准、行业标准和多样化的应用需求,任何物联网产品/解决方案都难以实现大规模 标准化推广,行业发展碎片化,竞争效率较低。另一方面,在物联网应用潜力最大的生产 领域,虽然物联网平台企业层出不穷,但缺少能够整合技术与行业经验的解决方案提供者, 使物联网应用以政府示范项目和巨头型企业战略布局为主,物联网应用落地浮于表面,渗 透深度和内生需求不足。

物联网产业链包括感知层、传输层、平台层、应用层四个层次,对于各大厂商来说, 搭建完善的平台层(主要包括物联网云平台和操作系统)不仅是解决物联网碎片化问题的 有效方式之一,也是项前景广阔的业务。物联网技术栈一般可分为四个层次,从下到上依 次为感知层、传输层、平台层、应用层。为了推进物联网整合,产业界正在推进一系列探 索。由于物联网产业链存在着感知-传输-平台-应用的层级结构,每一层的“差异化”都可以 通过更高层级的架构进行整合。国际机构、政府、运营商、产业联盟、IT 巨头等多个角色 均参与其中,一方面共同推进标准建立与应用落地,另一方面也是为了保证自己的话语权, 在互联生态中抢占核心地位。目前来看,较为可行的方案是建设完善的平台层(物联网云 平台和操作系统)来打通产业链上下游,聚集各环节的开发者,从而形成生态闭环,在生 态内实现海量设备互联。此外,发展平台层也是项前景广阔的项目,从产业价值分布来看, 平台层占有物联网大约 20%的价值。

进一步,我们可以将物联网云平台+端侧操作系统(狭义操作系统,作为硬件资源和 软件应用之间的桥梁)的结构统一定义为广义的操作系统,物联网的平台层都可以视为广 义上的操作系统。而如果我们按发展路径去对狭义的操作系统进行分类,则可以分为四大 类: 一是由传统的嵌入式 RTOS 发展而来;二是基于传统操作系统进行“剪裁”和定制;三是 专门面向物联网研发的操作系统;四是新一代统一型操作系统,旨在解决物联网终端碎片 化的问题,其代表为鸿蒙 OS。

在万亿物联网市场规模刺激下,各巨头开始在物联网领域进行重点布局,同时也催生 了对第三方厂商的技术服务需求。虽然各家打法各有差异,但总结来看巨头布局互联网主 要关注“云+端”模式:在云侧,包括以云平台为支撑的中间件服务、数据服务和信息服务; 在端侧,以底层软硬件设备为基础的配套组件包括芯片、操作系统等。这样的布局是一项 庞大的开发工程,各大巨头都需要第三方厂商对其云平台、操作系统的开发进行支撑,作 为国内领先的操作系统产品提供商,中科创达已开始与各巨头展开了密切的合作。 公司自 2017 年起便开始基于亚马逊云科技为客户提供多样化的 FOTA 解决方案(云平 台技术的一种),并于 2023 年 5 月和亚马逊联合成立了创新实验室,结合中科创达操作系 统,亚马逊云计算的两大技术优势,聚焦 AI 大模型在行业场景中的应用创新与工程化,包 括智能零售、智能楼宇等典型物联网场景。 公司和物联网芯片龙头高通同样建立了深厚的合作关系。Counterpoint 数据显示,高 通在 2022 年继续主导蜂窝物联网芯片市场,出货量份额接近 40%。中科创达作为高通的 长期合作伙伴,在物联网业务上也延续了和高通的合作关系,2016 年和高通合资成立创通 联达子公司,分工模式上更像当初高通和创达在手机业务上的合作形式,即高通提供芯片 相关的技术培训,中科创达负责提供操作系统等软件技术,最终形成类似 QRD 的交钥匙方 案。

在结合物联网芯片的基础上,中科创达提供广义操作系统即平台层的服务,为物联网 厂家提供软硬件一体的交钥匙解决方案(Turn-key),降低其开发门槛并缩短研发周期, 以此解决碎片化问题。公司的物联网操作系统 OSWARE 属于第四代操作系统,在开源的 鸿蒙操作系统上进行开发,提供经验证的开发工具包、硬件开发板、调试工具以及 OpenHarmon 全部基础组件。公司还提供了物联网云平台产品,包括 Harbox 设备与应用管 理平台、Model Farm 低代码 AI 算法开发平台,提供设备接入和管理、应用管理、FOTA 升 级、规则引擎、数据可视化、模型训练、模型验证、模型部署等功能,两大云平台实现互 补,共同扮演 aPaaS(应用程序平台即服务)的角色以此支持物联网厂家对上层应用程序、 软件解决方案进行开发。此外,在边缘计算领域,公司的操作系统及云平台技术,还运用 在了边缘计算领域,公司为其销售的 EBX 系列边缘计算盒子提供操作系统、云平台服务, 帮助行业客户对设备进行调控和管理,并进一步支持行业应用、解决方案的开发。

公司物联网业务主要面向品类包括服务机器人、XR、智能穿戴等,而这些下游行业近 年来发展速度都比较快,公司未来有望受益于下游的旺盛需求。公司的操作系统、物联网 云平台等软件产品主要以软硬件搭配的形式对外出售,这使得其收入增速与下游行业出货 量高度相关,公司目前的物联网模组产品主要针对的品类包括穿戴设备、AR/VR、服务类 机器人等产品。亿欧智库数据表示,中国智能穿戴设备市场规模从 2016 年的 212.6 亿元增 长至 2022 年的 817.8 亿元,年均复合增长率达 33%,出货量从 2016 年的 0.57 亿台增长 至 2022 年的 1.6 亿台,年均复合增长率达 26.5%。wellsenn XR 数据表示,AR/VR 出货量 从 2017 年的 362 万台增长至 2022 年的 1028 万台,年均复合增长率达 23.2%。公司有望 受益于下游行业的旺盛需求。中国电子学会预计 2023 年全球服务机器人市场规模有望达到 250 亿美元,同比增长 15.2%,中国服务器市场规模有望达到 572 亿元,同比增长 27.69%。

大模型所提供的多模态交互能力可提升 IoT 产品的交互体验,有望促进品类创新、激发终端换机需求。中科创达提供了三大基础模型包括边缘大模型、语言大模型、多模态大 模型,有望对终端产品实现赋能,推动智能模组出货量增长。 大模型的发展有望提升智能家居和智能穿戴产品的智能化水平,尤其是以智能音箱为 代表的 AIoT 智能终端。过去由于智能化水平不足,智能音箱等产品存在着伪智能、交互效 率低下和个性化服务难等问题。然而,大型 AI 模型的发展提升了语音作为人机交互方式的 重要性,重新彰显了智能音箱作为入口的价值,并有望在整体全屋智能解决方案中发挥作 用。大语言模型有望成为复杂 AIoT系统的控制中心和有效交互入口,AI大型模型或将深刻 改变 AIoT 硬件的发展方向,引发未来 AIoT 智能终端的变革,提升用户体验,成为产品更 新换代的新动力,开启新一轮产品研发周期。

对于 AIoT 智能家居和智能穿戴产品来说,语音仍然是主要的交互入口。"智能助理"有 望成为下一个杀手级应用,推动 AIoT 智能终端硬件和生态的升级。自然语言大型模型的发 展使得机器能够更好地实现连续对话和深度语义理解,使智慧家庭真正实现智慧化。一方 面,它解决了操作复杂的问题,只需通过自然交流即可实现控制、设置和推荐,真正成为 全屋的管家。另一方面,通过精准拾音、语义理解和 AI 智慧大脑的分析,它能够满足每个 家庭成员不同的需求,实现不同场景下的个性化服务。个性化的大型模型使得语音助手的 体验感大幅提升,有望引领新一轮 AIoT 爆品创新。 业内的其他厂家在大模型和硬件的结合方面也取得了进展:2023 年 5 月 31 日,三六 零已发布了 AI 硬件产品,这些产品在 360 智脑视觉大模型的支持下,具备更强的边缘计算 能力,可以适应不同的应用场景,实现了从室内到室外、从家用到商用、从线上到线下的 全覆盖。

魔方大模型推动各领域业务发展

本章小结:2023 年 5 月 18 日,中科创达发布了自研大模型系列产品 Rubik 大模型家 族,其包含了多个组成部分,基础模型部分包括边缘大模型、语言大模型、多模态大模型, 应用端模型包括 Rubik Studio、Rubik Device 、Rubick Enterprise。公司基于基础的大 模型能力,充分赋能各类业务的发展。 智能汽车领域,公司利用大模型提供了全新的开发工具链以及座舱交互方式;机器人 领域,公司推出了两款可实现智能搬运功能的大模型工业机器人产品;在其他的一些方向, 公司也做了探索,比如在 PC 端实现大模型的端侧部署(业内首家),针对企业部署需求 提供不同配置的大模型产品。

Rubik Studio 是开发套件,包括了 Rubik GeniusCanvas 和 Rubik Codepilot 两款产品: Rubik GeniusCanvas 作为 Kanzi 与大模型的结合产物,能够利用大模型的知识库及创新能 力,快速创作丰富多彩的 Kanzi HMI 概念效果及特效,构建多样的 3D 模型及形象库; Rubik Codepilot 则是代码生成助手,可用于工程代码生成、单元测试代码生成、自动编码/ 自动注释。 Rubik Device 用于辅助企业部署边缘侧的大模型,能够实现端侧多模型的接入、压缩 与优化、以及加快模型推理速度。 Rubik Enterprise是用于辅助企业开发私有大模型的生产套件,提供Rubic Model Farm、 Rubik Edge、Rubik Grid 三大工具,帮助企业进行数据处理、模型训练、模型组网、模型 部署等服务。

公司使用大模型赋能智能汽车业务,提供了全新的开发工具链以及座舱交互方式。中 科创达根据智能汽车行业发展趋势,推出了魔方汽车产品,以混合 AI 技术,通过边、云协 同,重新定义汽车的“云脑”与“车脑”,从而提升智能驾驶和智能座舱的用户体验。中科创达 魔方汽车包含 Rubik Creator、Octopus、VPA 和 Canvas 四个产品模块,具有拟人化、知 识学习、多模态感知、场景推荐、端云结合五大核心能力。 1.Rubik Creator: 能够基于 AIGC 的创作能力,提供车机主题、车模、VPA 形象等 2D 贴图和 3D 模型随心换功能。 2.Rubik Octopus 则可以基于云侧与端侧大模型的理解能力,根据车辆、环境和各类服 务信息感知数据并结现实场景,给出合理的决策信息。 3.Rubik Canvas 是基于魔方套件智能编码工具和 Kanzi 引擎打造的大模型赋能型 HMI 开发工具链,能够为开发者提供高效、便捷、高质量的 HMI 设计开发支持。 4.Rubik VPA 是基于大模型打造的新一代智能汽车助手,承载了用户驾驶旅途中对各 种角色的功能需求,可通过自然交互为驾乘者提供智能客服、日程规划、百科全书、闲聊、 儿童陪伴等多样化的智能服务,在简化交互及操作的同时,为用户提供情绪价值,全方位 提升驾驶体验。

大模型为下一代机器人解决方案提供了更多的落地方向和想象空间,中科创达推出了 两款大模型机器人产品。中科创达将创达魔方大语言模型部署在TurboX智能模组上,能够 将人类的语音指令转换成文字,进行意图理解,规划出任务并进行拆分,输出给机器人的 执行器去执行。在大模型的加持下,人们可以通过自然语言与智能搬运机器人交互,提出 服务指令,机器人就会按照要求提供拿取饮料、食物等服务。在创达魔方大模型的助力下, 机器人可以实现更自然的语言交互、更好地理解人类指令,并提升边缘侧数据处理效率, 缩短延迟响应时间,为用户提供更好的使用体验。 2023 年 9 月 21 日,中科创达在工博会推出两款可以实现自动化入库、拣选、分拨等 工作的机器人 G150 和 X060。G150 窄体叉取型 AMR 具有高负载,运行快,灵活等能力, 采用 2D 激光雷达和 3D TOF 相机相融合的 360 度立体避障和安全防护的方案,确保人身、 设备安全和实现精准取卸货作业。另外的 X060 潜伏型 AMR 具备轻薄窄小, 通过性强的特 点,融合了激光+视觉的 SLAM 高精度定位性能,可以实现高效精准、安全的搬运工作。

针对企业的大模型部署需求,中科创达推出了不同配置的大模型产品。在工博会上, 公司推出了火星、金星和木星三款不同算力与参数等级的魔方大脑产品,通过预置的多款 企业应用及硬件资源的充分利用使魔方大脑做到“开箱即用”,省去了企业在模型选择、 私有化环境搭建以及应用构建等方面的时间与资金投入,让企业能够在节约成本的同时, 快速构建专属大模型能力。根据测试结果,在魔方大脑的赋能下,企业的信息与知识获取 效率可提升 6 倍以上,办公流程平均提效 5 倍以上,可节约 30%的沟通成本。此外,魔方 大脑的应用还可降低创作、创意类工具的专业门槛,从而使得创作效率提升 10 倍以上,为 企业的智慧办公提供了强大的技术基座。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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