中国电子信息产业发展研究院，刘文强、2020年12月
第一章 人工智能
从概念定义上，人工智能（Artificial Intelligence，AI）是计算机科学的一个分支领域，致力于用机器模拟人类思维，从而执行学习、推理等工作。
1.1“智能+”正在成为改造传统行业的抓手。2019年，“智能+”首次出现在政府工作报告中，报告指出，要坚持创新引领发展，培育壮大新动能。人工智能在金融、教育、工业、安防、医疗等众多领域扮演着越来越重要的角色。人工智能技术不仅能够优化决策的准确性、及时性、科学性，而且能够在专业领域实现高度的自动化，大幅提升产业效率，成为行业发展新动能。在国家政策的引导和强大的市场需求共同作用下，互联网在医疗、养老、教育、文化、体育等众多领域的创新应用飞速发展，全新的商业模式随着“互联网+”的发展不断涌现。如今，“互联网+”正逐渐向“智能+”演进，人工智能技术正在重塑着传统行业，孕育着崭新的“智能+”商业模式。
1.2 5G、区块链等技术发展助力人工智能形成全新应用空间
1.3 人工智能安全重要性提升
1.4 国家政策频出，加快推进人工智能产业发展。2019年3月，中央全面深化改革委员会第七次会议审议通过了《关于促进人工智能和实体经济深度融合的指导意见》，力促人工智能和实体经济深度融合，加快形成智能经济形态。2019年8月、9月科技部先后印发《国家新一代人工智能开放创新平台建设工作指引》《国家新一代人工智能创新发展试验区建设工作指引》，加快推进开放创新平台和人工智能创新发展试验区的建设，发挥行业领军企业引领示范作用，鼓励开拓智能社会试验田。截至2019年8月，共有15家企业的相关AI开放平台成功入选国家新一代人工智能开放创新平台，覆盖视觉计算、智慧教育、基础软硬件、普惠金融、图像感知等领域
2.1 人工智能的产业链可以分为基础层、技术层和应用层，其中，基础层侧重基础支撑平台的搭建，技术层侧重核心技术的研发，应用层更注重应用发展。
2.2 基础层主要包含人工智能的基础感知设备和人工智能的计算能力支撑。感知功能主要通过专业的摄像头和人工智能相关传感器来完成。计算能力的实现主要凭借云端计算和终端计算。服务器、存储、网络等基础云端计算服务为人工智能提供核心计算能力；ASIC、FPGA以及传统的GPU芯片为人工智能的高速运算提供了高效的硬件支持。
在技术层，人工智能基础服务与人工智能系统平台为人工智能技术产业的两种服务模式。人工智能基础服务通过为产业链下游企业提供智能语音和语言、计算机视觉以及其他智能算法，实现企业价值。人工智能系统平台则是集成相关人工智能算法形成的工具应用，或者集成到专业的系统形成智能化系统提供综合的智能化服务。
应用层基于人工智能技术，主要包含硬件产品和场景服务两个分类。其中，硬件产品包括机器人、无人系统、智能硬件等。重点场景服务包括智慧医疗、智慧教育、智慧金融、智慧零售、智慧工厂、智慧农业、智慧城市以及智能家居与智能交通等，基于现有的传统产业，利用人工智能软硬件及集成服务，对传统产业进行升级改造，提高智能化程度。
3.1 基础层营业收入及净利润增长趋于稳定
3.2 技术层企业盈利能力增强，产业链利润权重增加
部分技术层企业开始逐渐形成稳定的商业模式，实现盈利增长。同时随着人工智能技术应用的不断成熟，应用层企业对于人工智能技术诉求增加，技术层企业开始具有更多的商业话语权。
3.3 教育、城市运营、医药健康、金融领域应用拥有良好的盈利空间
从人工智能各细分行业领域净利率来看，智慧教育、智慧城市、智慧医疗、AI生命科学研究、智慧金融5个领域平均实现超过10%的利润率，如图1-5所示。在人工智能产业发展中容易率先形成成熟的应用体系和商业模式。智能驾驶领域现阶段需要较高的研发投入，文娱、能源、广告等企业智能化程度相对不充分，处于商业模式探索期，利润率较低。在工业领域以及机器人生产制造领域，由于其高收入、高成本、重资产的特性，虽盈利水平相对健康，但利润率与其他行业相比处于中等水平。
从总体分布来看，人工智能企业主要集中在华北、华东以及中南地区，北京、上海、广东、浙江集中了全国70%以上的人工智能企业。华东地区拥有最多的人工智能领域上市企业99家
从区域载体分布分析，国家级高新技术产业开发区较多坐落于华东、中南地区，区域的高新产业相关政策以及高新技术产业聚集协同发展效应能够有效地在宏观层面推动区域人工智能产业向好发展
4.1 互联网企业加强人工智能业务战略布局2019年，谷歌、Facebook、苹果均开始着力增强智能语音交互技术。在智能移动终端和智能家居终端逐渐普及的市场环境下，谷歌的Google Assistant、苹果的Siri、微软的Cortana以及亚马逊的Alexa等智能语音助手成为人工智能巨头企业的全新流量入口。同时2018年以来，Facebook的现实实验室致力于配合虚拟现实硬件研发自主的智能助理，有望从VR头戴式显示设备（以下简称头显）入局占领新终端的数据流量。
4.2 全球主流芯片厂商加大人工智能布局力度
4.3 龙头企业利用人工智能赋能自身优势业务线
5.1 中国人工智能市场规模稳步增长从2016年开始，中国人工智能进入市场爆发阶段，持续保持较高的市场增长率。2019年，人工智能企业开始加快落地应用探索，基础层、技术层企业开始向应用层下游渗透，人工智能相关应用产品更加丰富，对于不同应用场景，人工智能企业能够提供更全面的综合智能化解决方案。2019年中国人工智能市场规模达到489.3亿元，增长率为27.5%
6.1 人工智能领域投融资事件数量增速下降
6.2 AI算法能力与行业应用是资本布局重要地带
6.3 人工智能领域A轮及天使轮投资数量骤减，资本投入轮次开始后移
7.1 边缘智能即将从早期研究阶段进入爆发阶段，随着5G技术的快速普及，边缘计算结合5G将推动边缘智能飞速发展。
7.2 跨媒体智能是人工智能技术能力提升的重要方向，传统的人工智能技术通常专注于人类的单一感知，而人类感知之间的关联对于实现强人工智能至关重要
7.3 高度的自动化是传统行业对人工智能的最大需求，自主无人系统、自主机器学习、机器人自主学习等技术成为热点研究，人工智能技术需要从人为规定模式向机器自主探索模式转变。
7.4 底层相关核心算法模型的革新，在情感分析、交互问答、机器翻译等领域的应用性能提升效果明显。智能语音与语言领域迎来技术快速部署的发展期。企业的核心技术能力突破能够重塑现有市场格局。
7.5 人脸识别、车辆特征识别、手写识别、文字识别等计算机视觉相关技术基本成熟，产业化进程加速推进。未来计算机视觉技术与传统产业深度融合将成为产业化落地的关键。可靠、稳定、高精度的工业级市场需求既是计算机视觉发展的挑战，也是计算机视觉产业化推进的机遇。
第二章 5G
第五代移动通信技术，也称第五代移动电话行动通信标准，英语缩写为5G，具有高速率、宽带宽、高可靠、低时延等特征，能够满足未来虚拟现实、超高清视频、智能制造、自动驾驶等用户和行业的应用需求
2019年6月6日，工业和信息化部（以下简称工信部）正式向中国移动、中国联通、中国电信及中国广电发放5G商用牌照，标志着大陆正式进入了5G商用元年。
在终端方面，智能手机、智能手环、智能穿戴设备等产品需求量将进一步增加；在场景应用方面，4K/8K超高清视频、远程医疗、车联网及智能电网、工业互联网等场景应运而生。在目前5G网络建设阶段，下游机遇不断涌现，提前布局机不可失。
在网络建设已经兴起、场景应用远未成熟的当前，5G通信设备和终端制造业成为整个产业链的焦点，自下而上包括终端、基站、承载网、接入网、核心网等节点，涉及芯片、光纤光缆、光模组、天线、滤波器等基础器件和交换机、路由器、铁塔、IDC服务器等主设备。5G通信产业链各环节高度依赖，供应链高度融合，标准所有权高度交叉，形成水乳交融的局面。
大陆围绕华为、中兴两家核心主设备企业，在全国范围内，各产业链环节企业相互依赖，供应链高度融合。从价值链细分环节来看，基础器件和终端两个环节较为突出，其中2019年前三季度中国5G通信基础器件行业总收入突破2000亿元，终端环节营收则突破500亿元。在其他环节，则形成了各产业融合发展的局面。
2019年前三季度中国5G通信基础器件层价值链分布情况如图
第十一章 超高清视频
超高清视频是信息显示“4K分辨率（4096×2160像素）”和“8K分辨率（7680×4320像素）”的正式名称。通常，能实现4K×2K分辨率（3840×2160像素）及以上分辨率、像素的终端显示、视频生产、网络传输等设备都可称之为超高清设备。超高清视频产业涉及数十个相关产业，从产业链看，包括核心元器件、视频生产设备、网络传输设备、终端呈现设备及应用与服务。
（1）中央及广东、北京等8个省市超高清视频发展计划逐渐落地，随着5G商用以及2020东京奥运会、2022北京冬奥会等国际赛事的推动，中国超高清视频产业进入加速部署阶段。（2）中国超高清视频产业主要集中在三层、五环节，即：基础层（核心元器件）、核心层（网络传输设备、视频生产设备、终端显示设备）、应用层（应用与服务）。（3）基础层整体营业收入及净利润实现稳健增长，但面板领域呈现双“负增长”，存储、视频处理等4K/8K芯片领域净利润远高于面板；核心层整体营收及净利润实现高速增长，视频生产设备、网络传输设备企业净利率普遍高于终端显示企业；应用层整体营收及净利润保持快速增长，文娱等2C端应用净利润较低，工业制造、智能交通等2B端净利润领跑4K/8K应用市场。（4）随着广东、北京、上海、四川、青岛、安徽等8省（市）的重点布局，中国超高清视频产业发展未来逐渐呈现“八核分布、多点带动”态势。目前来看，广东是超高清视频产业环节最完整的省份，发展也最快。
（5）受宏观政策环境、标准体系逐渐完善、5G商用、技术进步以及应用推广等利好因素影响，2019年整体市场规模达到5585.6亿元，增长率高达67.3%。（6）从投资潜力来看，音视频处理芯片、编解码芯片、图像传感器、OLED、Mini LED、视频制作系统以及广播电视、文化娱乐、重大赛事转播/直播等领域值得关注。
一、需求不断加码，5G商用、赛事举办等推动产业快速发展随着超高清视频与各行业融合应用，新业态、新模式、新技术不断涌现。在2C端，智能终端、5G商用的推进使得视频数据在消费者网络流量的比例不断增加，消费者对于超大屏、超高清、零卡顿视频的要求逐渐升级。在2B端，企业同样需要更高质量、更加细节、更大内存的超高清显示应用于安防监控、医疗健康、工业制造等领域，“4万亿元”的市场需求不断推动超高清视频产业快速发展
二、超高清视频行动计划落地，资本市场助力4K/8K产业各环节向中高端迈进2019年2月，工信部、国家广播电视总局、中央广播电视总台联合印发了《超高清视频产业发展行动计划（2019—2022年）》，该计划围绕突破核心关键器件、推动重点产品产业化、提升网络传输能力等6个方面提出了大陆超高清视频产业主要着力点和重点发展方向
四、超高清视频产业的战略定位在国家政策层面上被进一步强化党的十九大报告强调，“加强应用基础研究，拓展实施国家重大科技项目，突出关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新，为建设科技强国、质量强国、航天强国、网络强国、交通强国、数字中国、智慧社会提供有力支撑”。作为继视频数字化、高清化之后的新一轮重大技术革新，超高清视频是深入贯彻实施创新驱动战略、着力推进供给侧结构性改革的重要抓手。
2019年，8K分辨率不再是概念上的“狂欢”，超高清视频各环节企业均推出了各种8K产品：LG、夏普、创维、TCL、三星等国内外厂商均推出了8K电视，中兴通讯发布下一代8K大视频智能机顶盒，三星推出量子点8K处理器芯片，4K花园正式启动8K内容生产，但目前8K产品仍主要集中于电视等硬件领域，关键核心零部件缺乏、内容匮乏依旧是8K、4K发展中的通病。
（1）视频制作系统等视频生产设备领域是超高清视频发展的热点与重点，该领域聚集了大量中小企业，目前大陆已初步具备超高清视频内容编辑系统、网络化制播系统等自主研发能力，资本可以重点关注。（2）4K/8K显示面板未来将由LCD向OLED、Mini LED、Mirco LED等新兴显示领域升级。（3）音视频处理芯片、编解码芯片、图像传感器等领域受到投资金额大和周期长的影响，高风险将长期并存。（4）广播电视、文化娱乐、重大赛事转播/直播等是超高清视频当前且未来的重要应用场景，超高清摄像机、超高清监视器等视频采集和制作设备也是国内发展的难点与重点，资本在关注4K相关设备的同时也可提前布局。