莫尼塔：TMT行業(yè)AR產(chǎn)業(yè)演進速度研究

TMT深度AR產(chǎn)業(yè)演進速度研究報告摘要1趙hengzhao@cebm

專利積累到一定程度推動產(chǎn)品商業(yè)化全球創(chuàng)造專利申請數(shù)據(jù)顯示：第一次和第二次工業(yè)革命期間專利數(shù)量井噴，增速峰值達250%。專利制度極大推動了人類科技進步速度，目前專利已在國際和企業(yè)競爭中發(fā)揮極為重要作用。23TMT深度41.

專利是極其重要的戰(zhàn)略1.1

專利制度發(fā)展史專利是科學技術和商品經(jīng)濟發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。專利情報信息是對產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢、專利持有機構技術發(fā)展和產(chǎn)品推進程度最直接的判斷。專利研究可以展現(xiàn)技術發(fā)展狀況，描繪技術發(fā)展軌跡，揭示產(chǎn)業(yè)技術發(fā)展趨勢，了解技術競爭態(tài)勢。圖表

1：專利制度發(fā)展史數(shù)據(jù)來源：知網(wǎng)，莫尼塔研究TMT深度5隨著專利制度的完善，專利申請數(shù)逐年上升。尤其是第二次工業(yè)革命期間，各國集中建立專利制度，專利申請數(shù)爆發(fā)式增長。圖表

2：專利申請量逐年上升數(shù)據(jù)來源：專利之星，莫尼塔研究1.2

巨頭對專利極其重視專利是技術型企業(yè)最強悍的武器之一，上世紀80年代起IT巨頭們就已經(jīng)揮起了“專利大棒”，開始打響專利戰(zhàn)。圖表

3：著名專利戰(zhàn)時間 訴訟案 判決1988 蘋果起訴微軟侵犯圖形用戶界面專利權 蘋果無法提出有力證據(jù)，駁回起訴1997 Integraph

起訴英特爾侵犯其專利技術 英特爾賠償Integraph5.25

億美元2001 NTP

起訴黑莓手機侵權 黑莓制造商RIM

向

NTP

支付

6.15

億美元SCO

起訴開放源代碼的

Linux

操作系統(tǒng)剽竊了UNIX

系統(tǒng)2003 的代碼 SCO

敗訴并支付250

萬美元補償金2003 思科起訴華侵犯其專利權 和解2009 i4i

起訴微軟，稱Word

中的XML

功能侵犯了其專利技術 對微軟處以2.9

億美元的罰款2011 蘋果與三星五年專利戰(zhàn) 三星向蘋果支付5.48

億美元賠款數(shù)據(jù)來源：互聯(lián)網(wǎng)，莫尼塔研究專利不僅是企業(yè)研發(fā)產(chǎn)品的有力武器，還是獲得收益、設置壁壘的堅韌盾牌。高通很早開始實施專利戰(zhàn)略，專利授權收入逐年上升，2015年專利授權收入占總收入的32%。莫尼塔(上海)信息咨詢有限公司

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GroupTMT深度6圖表

4：高通歷年專利費收入逐步升高數(shù)據(jù)來源：公司年報，莫尼塔研究本世紀初，華為、中興為代表的中國企業(yè)開始主動融入全球化過程。1998年，華為成立預研部，每年將銷售收入的10%投入研發(fā)，研發(fā)費用的10%投入預研費用，研發(fā)前瞻性產(chǎn)品和技術。2003年，思科起訴華為及華為美國分公司，要求停止侵犯思科知識產(chǎn)權。該案件被視為中國企業(yè)走向世界的里程碑。2002年至2015年華為預研總投入超過200億元，平均每個專利投入30.59萬元。2015年，華為開始向蘋果收取專利許可使用費，專利戰(zhàn)略大獲成功。圖表

5：華為預研費投入&專利單價時間 銷售收入（億元） 預研費（億元） 專利數(shù) 專利單價（萬元）2002 175 1.75 1200 14.582003 211 2.11 1650 12.792004 313 3.13 2320 13.492005 453 4.53 3830 11.832006 656 6.56 6220 10.552007 954 9.54 5280 18.072008 1253 12.53 5650 22.182009 1491 14.91 4660 32.002010 1852 18.52 3510 52.762011 2039 20.39 4500 45.312012 2202 22.02 6080 36.222013 2390 23.90 6560 36.442014 2882 28.82 3690 78.10合計 16871 168.71 55150 30.59數(shù)據(jù)來源：公司年報，莫尼塔研究981

1983

1985

1987

1989

1991

1993

1995

1997

1999

20012003

2005

2007

2009

2017TMT深度此外，通過專利申請數(shù)按時間的分步可以展現(xiàn)技術生命周期。技術的發(fā)展如同產(chǎn)品一樣,

具有相似的生命周期，稱之為技術生命周期。它們通常經(jīng)歷萌芽期、發(fā)展期、成熟期、下降期等階段。在萌芽期，專利申請量和授權量均較??；隨著技術本身的發(fā)展和人們對技術理解的深入，專利申請開始爆發(fā)，進入發(fā)展期；進入成熟期后，專利數(shù)量將持續(xù)增長，但增速顯著放緩，成熟期的專利申請多為改進型、外觀設計和應用型；最后，替代產(chǎn)品出現(xiàn)，專利申請和授權數(shù)量都下降，技術進入下降期。通過專利申請量或授權量隨時間變化的趨勢，可以有效判斷技術處于生命周期的何種階段，從而預測技術及相關產(chǎn)品未來的發(fā)展趨勢。圖表

6：手機技術生命周期全球手機專利數(shù)手機專利平滑增長率35000200%180%30000160%25000140%120%20000100%1500080%60%1000040%500020%0%0-20%11數(shù)據(jù)來源：德溫特專利數(shù)據(jù)庫，莫尼塔研究萌芽期：風險大、發(fā)展期：風險適中、競爭適中、投入收成熟期：產(chǎn)品下降競爭小、成功后獲益最高成熟、研發(fā)風期益高險低、競爭激烈TMT深度82.

專利大概率推動消費級產(chǎn)品的誕生手機、智能手機、電腦、筆記本電腦等有顛覆性的“明星”科技產(chǎn)品，在消費級市場爆發(fā)性增長前，都經(jīng)歷了專利的爆發(fā)。2.1

電視專利爆發(fā)到產(chǎn)品爆發(fā)約五年1970年和1974年電視專利爆發(fā)，對應顯像管技術和通信傳輸獲得了研究突破，很大程度上推動了1972年彩電和1980年有線電視的爆發(fā)。而20世紀90年代，以夏普、日本電氣、東芝為首的日本廠商、LG為首的韓國廠商發(fā)力TFT液晶面板生產(chǎn)線，2001年液晶之父夏普旗下的液晶電視品牌AQUOS誕生。圖表

7：行業(yè)發(fā)展速度綜合推算350%1600索尼電視銷售額（10億日元）300%電視機專利平滑增長率1400250%1200200%1000150%800100%60050%4000%200-50%01970197519801985 1990 1995200020052010來源：德溫特專利數(shù)據(jù)庫，索尼年報，莫尼塔研究2.2

電腦專利爆發(fā)到產(chǎn)品爆發(fā)約三年20世紀80年代集成電路的發(fā)展和IBM公司推出的IBM－PC、IBM－PC/XT產(chǎn)品為臺式電腦的發(fā)展奠定了基礎，1995年微軟推出了獨立于DOS系統(tǒng)的Windows

95操作系統(tǒng)進一步推動了個人電腦市場的爆發(fā)。2001年Intel發(fā)布了1GHz

MobilePentiumIII，處理器運算能力大幅提升，筆記本性能提升出現(xiàn)飛躍，產(chǎn)品出貨量開始快速增長。TMT深度9圖表

8：臺式電腦專利爆發(fā)VS.

產(chǎn)品爆發(fā)圖表

9：筆記本電腦專利爆發(fā)VS.

產(chǎn)品爆發(fā)國內(nèi)電腦產(chǎn)量（萬臺）全球筆記本電腦出貨量（萬臺）40000電腦專利平滑增長率80%25000筆記本電腦專利平滑增長率200%35000180%60%20000160%30000140%2500040%15000120%20000100%1500020%1000060%100000%500040%500020%0%0-20%0-20%來源：德溫特專利數(shù)據(jù)庫，莫尼塔研究2.3

手機專利爆發(fā)到產(chǎn)品爆發(fā)約五年20世紀80年代，美國通信等基礎領域發(fā)展迅速，1984年開始建立蜂窩狀移動通信網(wǎng)，1988年大范圍覆蓋，

索尼、IBM等公司迅速推出產(chǎn)品，促進了手機在美國的發(fā)展。2006年前后觸摸屏技術獲得突破，計算芯片的處理能力相比2000年有了5倍提升，蘋果和谷歌相繼推出了IOS和Android系統(tǒng)，智能手機迎來爆發(fā)。圖表

10：手機專利爆發(fā)

VS.

產(chǎn)品爆發(fā) 圖表

11：智能手機專利爆發(fā)VS.

產(chǎn)品爆發(fā)美國手機保有量（萬臺）全球智能手機出貨量（萬臺）25000手機專利平滑增長率200%1600智能手機專利平滑增長率160%180%1400140%20000160%140%1200120%15000120%1000100%80%80080%1000060%60060%40%500020%40040%0%20020%0-20%00%來源：德溫特專利數(shù)據(jù)庫，莫尼塔研究2.4

VR專利進入第二輪爆發(fā)期從專利生命周期曲線來看，VR專利在1995年前后經(jīng)歷了一輪爆發(fā)，當時硬件運算能力、屏幕顯示技術等無法支撐成熟產(chǎn)品，市場一直停滯不前。TMT深度102011年，專利進入第二輪爆發(fā)期（由于專利公布日相對申請日晚1-3年，2014年和2015年的僅體現(xiàn)了部分專利數(shù)）。相比之前，光學組件、電子組件性能大幅提升，資本和生態(tài)也同時帶動，2014年Facebook

20億美金投資Oculus開啟VR元年。圖表

12：VR

的專利發(fā)展曲線來源：德溫特專利數(shù)據(jù)庫，莫尼塔研究2.5

AR此次專利爆發(fā)大概率推動消費級爆發(fā)從AR專利曲線看，增強現(xiàn)實經(jīng)過10年的技術積累，在2010年專利大爆發(fā)，2013年趨勢放緩，逐漸消化行業(yè)泡沫，回歸理性增長，結合當前的硬件、軟件發(fā)展情況，我們認為此次專利爆發(fā)將大概率推動消費級產(chǎn)品的誕生。圖表

13：AR

的專利發(fā)展曲線來源：德溫特專利數(shù)據(jù)庫，莫尼塔研究TMT深度113.

AR專利2010年大爆發(fā)3.1

AR技術關鍵環(huán)節(jié)AR系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理、3D注冊、顯示、人機交互等技術環(huán)節(jié)，通過攝像頭獲取真實環(huán)境信息，結合傳感器進行定位跟蹤、交互，通過顯示設備生成虛擬場景，疊加到現(xiàn)實場景。圖表

14：增強現(xiàn)實環(huán)節(jié)解析來源：莫尼塔研究基于應用場景不同，AR和VR在移動性、視覺、沉浸感、實用性方面要求存在重疊，但又有不同側重。增強現(xiàn)實作為人工智能的一個分支，難點在于如何讓計算機理解和重構3D世界，主要借助計算機視覺和深度學習等方式，對算法、軟件要求比VR高；而VR實現(xiàn)的是完全虛擬世界的呈現(xiàn)，低延遲、高清晰度的顯示和交互等是體驗的重要指標，相對而言對硬件能力的要求比AR高，而且呈現(xiàn)的都是虛擬內(nèi)容，內(nèi)容制作環(huán)節(jié)難度大。圖表

15：AR與VR的技術差別指標 VR AR 總結大

多

連

接

主

機

，

應

用

于

PC

游 具備4G無線數(shù)據(jù)功能，12小移動性 戲、

3D

電

影以

及

其

他細

分

領 時以上待機，電池是難點 AR要求高域，要求低視野

和

分

辨率

要

求比

AR

高

， 三維注冊虛實結合，至少60°視覺 當前

136°

沉

浸

式

視

野

， 視野，1280

x1720像素顯示 原理不同，

AR目前更難達到2560×1440像素顯示TMT深度12對延時要求苛刻，幀速率要達 實現(xiàn)位

置追蹤

、低抖

動，

要沉浸感 到每秒120幀，小范圍內(nèi)實現(xiàn) 求比VR低 VR要求高高度沉浸和控制臺、

PC

、

智

能

手

機

相 提供高端

PC

的

CPU

、

GPU

和實用性 容，有高精度的控制器 HPU的功能，并能集成低誤差 AR要求高的語音、手勢和控制器輸入內(nèi)容 全部內(nèi)容虛擬制作，并且需要提供沉浸感 虛實結合，虛擬內(nèi)容占比少 VR要求高來源：互聯(lián)網(wǎng)，莫尼塔研究根據(jù)Hololens的體驗評價和對技術的深入分析，我們認為當前技術方面的最大阻礙是三維注冊--跟蹤定位技術和顯示技術。顯示技術的突破對未來行業(yè)格局形成最為關鍵，消費刺激和行業(yè)關注未來會大大加速算法、技術的提升。(1)

顯示技術我們認為目前增強現(xiàn)實消費級頭戴式設備產(chǎn)品最大的阻礙是顯示技術?；ヂ?lián)網(wǎng)巨頭在顯示技術領域研究方向不同，更好的技術仍在研發(fā)中。近眼眼鏡實現(xiàn)3D有兩種主要技術：Stereoscopic（立體）和Light

Field（光場）。Stereoscopic最大的問題是無法實現(xiàn)主動選擇性聚焦，長時間佩戴會出現(xiàn)暈?，F(xiàn)象，但成像原理相對簡單，目前現(xiàn)有頭戴式基本采用這種方法，包括Hololens。Hololens配備兩片光導透明全息透鏡（See-through

holographic

lenses，waveguides），虛擬內(nèi)容采用LCos（硅基液晶）投影技術,

從前方的微型投影儀投射到光導透鏡后進入人眼，同時也讓現(xiàn)實世界的光透進來。圖表

16：Hololens的顯示原理來源：互聯(lián)網(wǎng)，莫尼塔研究13技術原理優(yōu)點缺點生產(chǎn)廠商LCOS反射式

micro

LCD投影技術利用光效率高、體積小、開口率高、成本低等技術本身仍有許多問題待克服，如黑白對比

不

佳

、

三

片

式LCOS

光學引擎體積較大等LCOS

主要的生產(chǎn)廠

商

有

索

尼

、JVC

、視創(chuàng)科技、

中

芯

國

際

、

臺

聯(lián)電、江西鴻源數(shù)顯科技、河南輝煌、武漢全真光電、深圳長江力偉等DLP基

于

數(shù)

字

微

鏡

晶

片（

DMD

，

DigitalMicromirrorDevice

）

完

成

可

視數(shù)字信息的顯示原生對比度高、機器小型化、光路封閉式彩虹效應，具體表現(xiàn)是使用白色光源的投影機色彩被簡單地分離出明顯紅、綠、藍三種單色德州儀器壟斷TMT深度14圖表

18：Magic

Leap的光導纖維技術來源：互聯(lián)網(wǎng)，莫尼塔研究(2)

三維注冊技術三維注冊過程通過實時檢測用戶頭部位置和方向，確定要添加的虛擬內(nèi)容在攝像機坐標系下的位置，包括標定（確定攝像頭內(nèi)部參數(shù)）、跟蹤定位（確定虛擬內(nèi)容相對位置）、虛實對齊等環(huán)節(jié)，人眼的敏感程度對注冊精度提出了非常高的要求。圖表

19：三維注冊過程解析來源：莫尼塔研究目

前

跟

蹤

定

位

技

術

的

主

流

研

究

方

向

是

SLAM

（

即

時

定

位

與

地

圖

構

建

，

simultaneouslocalization

and

mapping)，根據(jù)攝像頭、傳感器的信息，一邊計算自身位置，一邊構建環(huán)境地圖，SLAM能夠隨時擴展使用場景，并且可以保證局部的定位精度，在機器人、虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實等都是關鍵環(huán)節(jié)。TMT深度15圖表

20：定位跟蹤方法方法 說明需要marker

始終處于畫面中才能進行定位，使用場景無法擴展至

marker

之在場景中貼

marker外的區(qū)域。事先在場景中布置信號源 精度通常不會太高，而且需要事先布置場景，一般應用于在特定場景執(zhí)行特定任務的機器人，不適用

AR。只適用于室外大場景中的定位，且通常局部精度比較低，直接用于

AR

的GPS

結合貫導進行定位 話，會頻繁出現(xiàn)虛擬物體跳躍和漂移的現(xiàn)象；高精度的

GPS

和貫導目前還非常昂貴，成本在數(shù)十萬人民幣的量級SLAM 無需事先布置場景或采用昂貴的設備，不用擺放

marker，能夠隨時擴展

AR使用場景，并且可以保證局部的定位精度來源：互聯(lián)網(wǎng)，莫尼塔研究AR系統(tǒng)采用基于視覺的SLAM算法，通過兩幀或多幀圖像估計位姿變化，NVIDIA、Intel、微軟等公司都在該領域苦心經(jīng)營，目前底層算法還不完善，多傳感器融合、優(yōu)化數(shù)據(jù)關聯(lián)、提升魯棒性和重定位精度等方面都需要提升，而且頭戴式設備電池、處理器、傳感器等硬件性能比較低，改善算法的需求更加迫切。3.2

全球AR技術專利2010年大爆發(fā)我們選取了國家知識產(chǎn)權局中國專利信息中心主辦的專利之星上關于AR(Augmented

Reality)的所有專利（截止2016.4.27），總計世界專利7142條，國內(nèi)專利832條。此處說明，2014和2015年下降是由于專利申請到公告需要一段時間，統(tǒng)計數(shù)據(jù)存在延遲。圖中的增速經(jīng)過三年平滑。圖表

21：專利申請趨勢（中國、世界）來源：專利之星，莫尼塔研究莫尼塔(上海)信息咨詢有限公司

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GroupTMT深度16從上圖發(fā)現(xiàn)，20世紀90年代就開始有AR相關專利，2010年開始集中爆發(fā)，近幾年增速已經(jīng)放緩，根據(jù)我們第一章節(jié)專利部分的推斷，目前AR專利申請增速下行表明AR逐漸脫離泡沫化，大概率可能進入消費級產(chǎn)品孵化期。3.3

全球?qū)＠夹g及硬件類占71%世界專利技術類和硬件類專利數(shù)量最多，分別占比41%和30%。從技術、硬件、應用三個環(huán)節(jié)絕對數(shù)看，技術類專利爆發(fā)最快，數(shù)量最多，其次是硬件，應用領域最少。趨勢上中國專利申請和全球最大的不同在于，技術類專利并不占優(yōu)，和硬件類專利基本同步增長，可見國內(nèi)在底層技術領域的積累落后，而且從細分看，輸入輸出類硬件占比最大，硬件類專利含金量打折扣。圖表

22：各類專利趨勢（中國、世界）來源：專利之星，莫尼塔研究專利申請數(shù)排名前三的國家分別是美國、韓國和中國，分別達2313、1390和726件，占世界專利的33%、19%和10%。從下圖專利類別分析結果看：在美國申請的專利中，技術類明顯占優(yōu)，占比達50%，另外其運算硬件總計42件，全球66件，占比超過60%，可見在底層算法技術和CPU、GPU、HPU等處理器環(huán)節(jié)美國有絕對優(yōu)勢。在韓國申請的專利中，硬件領域申請量大，特別其顯示硬件環(huán)節(jié)，絕對數(shù)209件，超過了美國的175件，也驗證了韓國三星、LG等廠商的領先地位。TMT深度17在國內(nèi)申請的專利中，硬件方面的專利量占比31%，運算硬件領域基本沒有專利申請，可見目前國內(nèi)在硬件核心環(huán)節(jié)布局很弱。圖表

23：美國、韓國、中國專利申請情況來源：專利之星，莫尼塔研究3.4

全球?qū)＠暾圱OP20公司分析目前世界專利申請數(shù)排名前五的是微軟、高通、三星、Magic

Leap和索尼，除Magic

Leap外都是上市的互聯(lián)網(wǎng)巨頭，都在已有的智能硬件生產(chǎn)過程中把握關鍵環(huán)節(jié)。圖表

24：世界專利Top20技術 硬件專利 未分公司 輸入 應用總數(shù) 計算 顯示 交互 類注冊 顯示 輸出硬件 硬件 硬件硬件MICROSOFT 302 58 81 41 37 12 17

56QUALCOMM 272 97 24 54 33 19

45SAMSUNG 237 76 25 24 45 6 15

46MAGIC

LEAP 184 96 36 12 8 4 2 1 25SONY 183 66 33 19 14 9 1 41PANTECH 172 48 28 13 7 19 17 4 36LG 131 38 24 19 18

32EMPIRE

TECHNOLOGY 128 36 19 11 9 23 3 27NOKIA 112 29 22 23 1 4 4 4 25SIEMENS

AG 106 55 5 23 2 2 19KOREA

ELECTRONICSTELECOMM 96 21 12 5 1 22 5 6 24INTEL 77 17 9 7 2 24 6 12IBM 61 11 11 7 8 1 4 1 18HUAWEI 45 15 1 6 2 8 13TMT深度18DISNEY 44 10 5 1 5 1 22EBAY 41 10 16 2 1 4 4 4HYUNDAI

MOTOR 40 4 4 1 1 1 5 24CANONKK 36 18 1 3 4 2 8DAQRI 36 14 5 6 1 2 3 5GOOGLE 35 9 16 3 3 4所有專利 7142 1962 990 790 66 649 299 483 1903來源：專利之星，莫尼塔研究這些Top

20的公司基本對全產(chǎn)業(yè)鏈進行布局，但也各有側重。微軟在AI／CV領域積累多年，識別、跟蹤、建模等AR底層技術方面有沉淀，其發(fā)布的Hololens是目前發(fā)布的最佳性能頭戴式設備硬件，運行Windows系統(tǒng)，有助于把既有的Windows應用和用戶群移植到HoloLens上，打造移動級消費產(chǎn)品的操作平臺；高通發(fā)力驍龍820芯片，掌握電子元件重要環(huán)節(jié)；Magic

Leap的光場顯示原理可以克服眩暈等問題，若成功將會帶來行業(yè)質(zhì)的飛躍，其demo效果驚人，市場矚目度非常高；三星在顯示硬件方面專利世界第一，而顯示屏是AR至關重要的電子組件；此外索尼、三星、英特爾、Darqi等也都進行頭戴式設備研發(fā)；Intel、Darqi等都推出了自己的SDK開發(fā)包，走在算法研究前列。暫時沒有上榜的谷歌和蘋果也在緊密布局，谷歌繼谷歌眼鏡后開展的Project

Aura是一系列AR為主題的項目，其高管也在私人談話中表示相比VR，AR才是谷歌的最終目標。蘋果收購了多家AR相關公司Polar

Rose(面部識別)、PrimeSense(傳感器)、Metaio(SDK)、Faceshift(動作撲捉)。圖表

25：部分公司當前布局來源：莫尼塔研究TMT深度19我們認為專利領先的公司往往在消費級產(chǎn)品爆發(fā)時充當先鋒,

而且在爆發(fā)中最為受益。以手機、智能手機、筆記本這三代產(chǎn)品為例，專利申請居前的公司往往率先推出消費級產(chǎn)品，且其推出的產(chǎn)品往往是推動行業(yè)和公司發(fā)展的革命性產(chǎn)品。圖表

26：專利申請TOP公司受益于消費級爆發(fā)來源：諾基亞年報，莫尼塔研究同樣的邏輯，我們認為AR專利申請數(shù)領先的公司將大概率成為消費級產(chǎn)品推出的先行者，AR浪潮的弄潮兒。正如微軟2015年報中對AR的描述

“As

part

of

our

strategic

objectives,

we

are

committedto

designing

and

marketing

first-party

devices

to

help

drive

innovation,

create

newcategories,

and

stimulate

demand

in

the

Windows

ecosystem,

including

across

PCs,phones,

tablets,

consoles,

wearables,

large

multi-touch

displays,

and

new

categories

suchas

the

HoloLens

holographic

computing

platform.”增強現(xiàn)實領域已經(jīng)吸引了足夠多的關注，競爭才剛剛開始。3.5

AR行業(yè)發(fā)展預判報告一開始就解釋了專利的爆發(fā)對于消費級產(chǎn)品市場的提示作用，增強現(xiàn)實專利在2010年絕對量和相對量都大爆發(fā)，經(jīng)過2010-2012的高速發(fā)展期，2013年開始逐步回歸理性，增強現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)目前逐漸走出行業(yè)泡沫期，迎來初步發(fā)展。TMT深度同時，基于專利申請TOP公司推動并受益于消費級產(chǎn)品爆發(fā)的邏輯，我們對AR行業(yè)專利Top20公司進行分析，這些公司在硬件、根底軟件和應用軟件方面進行了全產(chǎn)業(yè)鏈的布局和積累，并表現(xiàn)出了發(fā)力增強現(xiàn)實領域的決心，微軟推出的Hololens開發(fā)者版也受到了市場的關注和認可，這些TOP公司將大概率迅速推動消費級產(chǎn)品的推出和爆發(fā)，一定規(guī)模的量產(chǎn)消費級硬件產(chǎn)品預計會在2-3年后出現(xiàn)，5年后進入消費級產(chǎn)品爆發(fā)期。20TMT深度214.

AR顯示技術決定消費級產(chǎn)品爆發(fā)速度4.1

AR處于顯示技術和人機交互技術變革初期現(xiàn)代科技交叉性越來越強，比如智能手機的發(fā)展進程就由材料、光電子、電子器件、通信制式、基礎通信設施建設、電池技術等因素的綜合水平?jīng)Q定，任何一個環(huán)節(jié)都可能成為短板，決定某一個方面能力的提升，可能都是瓶頸，同樣重要環(huán)節(jié)的技術突破，也可能引發(fā)行業(yè)跳躍式的發(fā)展。圖表

27：手機硬件性能圖來源：莫尼塔研究產(chǎn)業(yè)發(fā)展受限于各環(huán)節(jié)的瓶頸，但需求和科技總是驅(qū)動產(chǎn)品在一定的時間周期內(nèi)革新更替。增強現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)經(jīng)過10年的技術累積，基礎通信能力、光學組件性能、電子組件性能等都有了質(zhì)的提升，大家對于AR產(chǎn)業(yè)的預期趨于理性，AR產(chǎn)業(yè)已經(jīng)逐漸脫離泡沫期。AR是顯示技術和人機交互技術的變革，當前恰好處于變革的初期、探索的關鍵時刻，見證變革的演進和發(fā)生，是我們的一大幸事。TMT深度224.2技術指標差距對增強現(xiàn)實來說，作為研發(fā)主導產(chǎn)業(yè)，目前仍處在技術驅(qū)動階段，會經(jīng)歷一段較長時間的技術紅利期，任何算法的瓶頸和突破都會決定行業(yè)的發(fā)展速度。考慮其產(chǎn)品形態(tài)頭戴式設備，通信傳播速度、鏡片質(zhì)量、傳感器精度、處理器計算能力、電池功耗、價格等都是需要突破的環(huán)節(jié)。(1)

技術指標我們認為目前的技術瓶頸主要是光學顯示技術和3D注冊算法，其中任意一個技術突破都可能引起產(chǎn)業(yè)跳躍式的發(fā)展。作為頭戴式設備，顯示環(huán)節(jié)至關重要，增強現(xiàn)實的應用場景對顯示的視野、分辨率、刷新率、延時、眩暈、定位跟蹤精度等都提出了較高要求。目前刷新率、延時兩塊已經(jīng)基本達標；視野、分辨率需要光學組件的制造工藝再提升50%，對應屏幕發(fā)展歷史速度，我們認為需要4-5年；而眩暈感和定位跟蹤精度在光學組件性能提升之外，還需要改進光學原理以及底層算法。圖表

28：顯示指標差距來源：Wind，莫尼塔研究(2)

組件性能硬件的性能對體驗效果至關重要，運算指標、存儲和電池是首要提升點，我們認為當前運算、顯示、存儲性能的提升較快，預期未來3-5年可以達到基礎規(guī)格要求。電池技術的突破一直是行業(yè)難點，在尋求電池更好的解決方案同時，需要改進算法來降低電池模塊壓力。TMT深度23圖表

29：運算指標差距來源：莫尼塔研究4.3

顯示環(huán)節(jié)占總成本近50%對Hololens

進行拆解，其主要硬件是：全息處理模塊（

Custom-built

MicrosoftHolographic

Processing

Unit）、2個光導透明全息透鏡（See-through

holographic

lenses，waveguides）、2個LCos微型投影（Micro

display）、6個攝像頭（camera）等。圖表

30：Hololens拆解圖來源：莫尼塔研究莫尼塔(上海)信息咨詢有限公司

財新智庫旗下公司

A

member

of

Caixin

Insight

GroupTMT深度基于高盛以及各國開發(fā)者的預計，將Hololens開發(fā)者版本錢分為800美金、1000美金和1500美金三檔拆解，比照硬件性能和iphone、Xbox-One等相關組件本錢，得到各塊相應本錢如下表所示。以1000美金為例，顯示環(huán)節(jié)占比最大，Lcos投影設備180美金和透明全息透鏡290美金，總占比47%，全息處理單元〔CPU、GPU、HPU〕本錢約250美金，占比25%，6個攝像頭和傳感器本錢100美金，占比10%，存儲設備150美金，占比15%，電池局部30美金，占比3%。圖表31：Hololens本錢分析圖價格區(qū)間組件規(guī)格依據(jù)$800$1000$1500操作系統(tǒng)OSWindow1802.10 /33///處理器CPUIntel

Atom

x5-Z8100微軟定制

GPU$200$250$400①GPU和HPU都采用定制，預期本錢相對高；②高盛估計375美金，但高盛高估了CPU的版本，預計CPU和HPU也不屬于高配版；③Xbox-One的GPU和CPU合計110美金GPUHololens 顯卡，組件編碼8086h微軟定制

HPUHPU光學環(huán)節(jié)存 共享系統(tǒng)內(nèi)存 980MB儲 RAM 2GB存儲 64GB專用顯存114MB$120$150$200①Xbox-oneDDR3512MBRAM本錢60美金；②iPhone6內(nèi)存1GBRAM本錢80美金，64GB閃存本錢20美金24透明全息透鏡 光導技術 $220 $290 $570野，那廢品率會提升不少，成本也會顯

著提

高，

價格

可

能要

再

加

幾千

美高清光引擎2

個$180$180$180元；②沒有單個元件信息，成本倒推Himax

提供，Himax

方面信息攝像頭和傳感器景深攝像頭環(huán)境攝像頭高清攝像頭1

個4

個1

個①參考微軟

Kinect

，

對

應

兩

個

攝

像頭，Hololens

的景深攝像頭與Kinect想當，對于

Kinect

的成本估計在

40-IMU1

個$60$100$120環(huán)境光傳感器 1

個75

美金之間；②iphone6

的攝像頭

5美元混合現(xiàn)實捕捉1

個系統(tǒng)25TMT深度①iphone

6

1715mAh

電池成本

3

美電 金，供貨商臺灣的新普科技和位居深電池 16.5Wh $20 $30 $30池 圳

的

德

賽

電

池

科

技

；

②

hololens

和iphone6

電池對外形等要求有區(qū)別①高盛估計了

1500

美金成本，但其對

CPU

性能高估；②Meta1，pro，2總計成本 $800 $1,000 $1,500 售價分別

667

美金、3000

美金和

949美元；③美國開發(fā)者普遍認為總成本800-1000

美金左右來源：莫尼塔研究根據(jù)Digi-Capital的報告，量產(chǎn)消費級產(chǎn)品合理價格約為700美金，參考iphone250美金的成本，700美金的售價，我們?nèi)?00美金作為消費級AR產(chǎn)品的總成本。相比當前估計，成本需要下降60%-80%。當前三種預估模式下，顯示部分成本占比分別為50%、47%和51.3%，可見未來消費級產(chǎn)品能否量產(chǎn)，生產(chǎn)全息透鏡的工藝成為關鍵，顯示部分成本的下降決定了AR產(chǎn)品爆發(fā)的速度。4.4

風投2014年起持續(xù)火爆近幾年，VR/AR產(chǎn)業(yè)風投增長強勁，

2014年3月Facebook收購Oculus把市場迅速帶熱，風投量有飛躍式的增長。2016年3月，Magic

Leap以45億美元估值獲谷歌、阿里巴巴7.94億美元投資，僅半年不到，風投額已經(jīng)超過2015年全年總額2倍以上，市場持續(xù)爆發(fā)。風投強勁增長反映著市場對VR/AR領域的持續(xù)關注，同時也為VR/AR領域公司注入大量資金支持研發(fā)。圖表

32：VR/AR風投總額（2011-2016）1200VR/AR風投總額（百萬美元）1000800600400200020112012 2013 2014 20152016來源：CB

Insights，莫尼塔研究來源：互聯(lián)網(wǎng)，莫尼塔研究整理26TMT深度圖表

33：部分AR風投事件公司名稱 投資方融資時間輪次融資金額亮風臺 美圖2015

年1

月A￥數(shù)千萬奧圖科技 德豐杰龍脈中國基金領投，奮達科技等跟投 2015

年5

月A

輪￥6000

萬央數(shù)文化 紀源資本領投，高通、中興合創(chuàng)、海通開元資本等跟投 2015

年9

月A￥1.2

億亮風臺 紀源資本2015

年11

月A+￥數(shù)千萬視辰科技 松禾資本影創(chuàng)科技 朗瑪峰資本2016

年2

月2016

年5

月AA￥4000

萬￥數(shù)千萬Meta維港資本、丹華資本等 2015

年1

月A＄2300

萬夢想人科技好望角領投2015

年7

月B＄數(shù)千萬塔普制造季勝資本2015

年10

月Pre-A￥數(shù)千萬Magic

Leap阿里巴巴領投 2016

年2

月C＄7.94

億易瞳科技中科樂創(chuàng)領投，艾瑞資本跟投2016

年5

月PreA￥數(shù)千萬TMT深度275.關鍵元件和基礎SDK廠商掌握話語權5.1

產(chǎn)業(yè)鏈圖譜AR產(chǎn)業(yè)分為硬件和軟件兩部分，其中軟件分為基礎軟件和應用軟件。AR將成為下一代計算中心，以及AR的市場空間將大大超過VR是兩個較為確信的推論。目前大部分AR硬件及解決方案仍處于開發(fā)階段，AR產(chǎn)業(yè)的每個環(huán)節(jié)都在初步發(fā)展期。圖表

34：產(chǎn)業(yè)鏈圖譜來源：莫尼塔研究微軟、谷歌、蘋果、三星、HTC、索尼、英特爾、高通等在內(nèi)的廠商在AR領域的投入將是未來主導行業(yè)發(fā)展速度的主要因素之一，初創(chuàng)團隊和高校實驗室等在研發(fā)上的能力不容小覷，作為研TMT深度28發(fā)主導型的產(chǎn)業(yè)鏈，誰掌握核心底層技術及其標準，誰都可能成為產(chǎn)業(yè)鏈的主角，不排除誕生新的蘋果、谷歌的可能。5.2

關鍵電子元件國外壟斷HMD設備包括攝像頭、處理器、傳感器、顯示器等基礎部件，其中處理器廠商和顯示器廠商話語權比較重，目前以國外廠商壟斷為主。微軟2015年推出的Hololens已經(jīng)搭載了目前現(xiàn)有技術的最高水平，從體驗來評價來看，體驗者大多表示分辨率、識別準確度、Holographic系統(tǒng)完成度等方面都達到既定預期，但也存在視場較窄、切換場景延遲、凝視功能需要轉(zhuǎn)動頭部舒適度差、存在重啟現(xiàn)象、電池續(xù)航端等缺陷，與Demo仍存在差距，但市場普遍對AR眼鏡期待仍比較高。5.3

SDK

廠商底層技術領先基礎軟件工具包SDK的發(fā)布是幾年來增強現(xiàn)實應用大力發(fā)展的主要原因之一。從1998年Daqri公司發(fā)布最早的較成熟工具包ARToolKit，截止目前已經(jīng)有近百家公司提供了自己的SDK。圖表

35：基礎軟件SDK圖譜來源：莫尼塔研究對互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)來說，生態(tài)至關重要，SDK作為底層基礎軟件，連接硬件與內(nèi)容。2015年10月高通向PTC出售Vuforia，對價高達6500萬美金，當時Vuforia擁有超過175000的注冊開發(fā)人員，提供超過20000個應用程序。商業(yè)類型的增強現(xiàn)實SDK的授權費比較高，Metaio在授權環(huán)節(jié)和升級換代后的重授權環(huán)節(jié)都需要收費。在行業(yè)競爭格局還沒有建立的情況下，SDK廠商在增強現(xiàn)實領域也有發(fā)展?jié)摿Γ貏e是同時推出硬件和SDK的公司。TMT深度296.爆發(fā)順序6.1

消費級應用教育、游戲、電商傳媒最先爆發(fā)在目前HMD設備還沒有出現(xiàn)成熟的消費級產(chǎn)品前，基于IPAD、手機等手持式設備的增強現(xiàn)實消費級應用軟件會先在教育、游戲、電商等場景中進行推廣。未來的應用軟件競爭格局將和現(xiàn)在的手機應用軟件競爭格局有很大的相似，擁有強大搜索能力、用戶數(shù)、數(shù)據(jù)庫的公司最終會成為綜合應用領域的領先公司，而目前在特定應用行業(yè)布局的公司通過IP積累、深度垂直布局等未來也會有較大的發(fā)展機會。6.2

消費級應用——教育AR最先改變的是教育行業(yè)，借助AR，認知從二維拓展到了三維，同時融合聽覺，把單一固化的教育模式變得更情景化、融入化，以立體交互的方式感知學習。目前教育應用以啟蒙教育產(chǎn)品為主，這類產(chǎn)品最直接的應用是替代點讀機，當前大量廠商開始生產(chǎn)AR啟蒙教育產(chǎn)品，市場已經(jīng)有近百種教育類產(chǎn)品，目前主要通過軟件的可讀性、趣味性擴大用戶數(shù)，產(chǎn)品可復制性較強，相似度很高，

未來IP爭奪是AR教育類應用的發(fā)展趨勢。圖表

36：AR教育產(chǎn)品涂涂樂來源：莫尼塔研究6.3

消費級應用——游戲VR

在游戲應用領域的突出表現(xiàn)催生了玩家對

AR

游戲的期待。AR

游戲與

VR

游戲側重不同，VR

帶來完全沉浸感，而

AR

游戲則提供更好的團隊合作體驗和更多的場景體驗。TMT深度30圖表

37：AR游戲應用軟件來源：莫尼塔研究6.4

消費級應用——電商傳媒AR新的電商傳媒形式，從簡單的平面互動媒體，進化到AR電商生態(tài)，AR移動購物，AR明星演唱會等。平面媒體互動主要是在廣告、雜志等中添加標簽，通過攝像頭掃描識別疊加內(nèi)容，成立于2011年的初創(chuàng)公司Blippar基于其強大的搜索能力推出了一款類似應用，2015年D輪融資5400萬美金，估值15億美金，是僅有的幾家AR領域的獨角獸公司。輔助購物類應用利用AR技術提供虛擬體驗，已經(jīng)被宜家、Snapshop、優(yōu)衣庫等廠商引入。TMT深度7.投資建議國內(nèi)上市公司中，目前沒有公司切入增強現(xiàn)實頭戴式設備硬件核心產(chǎn)業(yè)鏈，但增強現(xiàn)實頭戴式設備硬件未來空間巨大，我們認為上市公司中布局硬件產(chǎn)業(yè)電子元件、零部件廠商也有較大的開展時機，建議關注聯(lián)創(chuàng)光電、水晶光電、長江通信、北京君正、高新興、歌爾聲學、晶方科技、康得新、晶方科技、環(huán)旭電子、舜宇光學等。行業(yè)處于初步開展期，初創(chuàng)公司也有非常大的開展時機，我們推薦重點關注亮風臺、成都理想境界、觸景科技等。圖表38：上市公司AR布局介紹31上市公司涉入環(huán)節(jié)公司概況聯(lián)創(chuàng)光電硬件-芯片，組件公司主要生產(chǎn)光電子器件及其應用，涉及芯片、器件和背光源，進軍大功率紅外

LED

藍海市場。芯片是AR

及VR

等設備的核心環(huán)節(jié)之一，未來市場潛力巨大。水晶光電硬件--光學組件、HUD產(chǎn)品，內(nèi)容公司在

DLP、LCOS

光學顯示技術上實現(xiàn)了技術突破，為

VR/AR

產(chǎn)品提供光學模組。與奧圖酷鏡、聯(lián)想、樂視等國內(nèi)一線廠商進行合作尋求內(nèi)容方面的發(fā)展機會。今年年初公司發(fā)布了基于自主研發(fā)的

DLP

投影平視顯示光學系統(tǒng)的車載

HUD

產(chǎn)品Qrios，預計今年

6

月小批量發(fā)貨。長江通信硬件-光學組件，LCos公司參股34%的深圳長江力偉科技股份公司是國內(nèi)唯一一家專研發(fā)生產(chǎn)LCos的公司，目前全球掌握LCOS

芯片設計和屏封裝核心技術的企業(yè)只有

3