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無線物聯(lián)網(wǎng)芯片行業(yè)未來發(fā)展趨勢
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2023-08-22

（1）物聯(lián)網(wǎng)新興應用加速，行業(yè)下游需求爆發(fā)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術以及無線通信技術的不斷發(fā)展和成熟，物聯(lián)網(wǎng)作為新興領域興起，不但新的產(chǎn)品應用不斷涌現(xiàn)，也會帶動傳統(tǒng)行業(yè)轉型升級。根據(jù)全球移動通信系統(tǒng)協(xié)會（GSMA）發(fā)布的《The mobile economy 2022》報告顯示，2021 年全球物聯(lián)網(wǎng)總連接數(shù)達到 151 億，預計到 2025 年，全球物聯(lián)網(wǎng)總連接數(shù)規(guī)模達到 233 億，年復合增長率達到 11.45%。

預計到 2025 年，全球物聯(lián)網(wǎng)的收入將增長到 1.1 萬億美元，年復合增長率高達 21.4%。我國物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)到 2025 年預計將達到 80.1 億，年復合增長率 14.1%，我國物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)全球占比達到 30%以上。

我國各級政府也對于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展持續(xù)推出相關政策。2010 年，物聯(lián)網(wǎng)被列入我國新一代信息技術產(chǎn)業(yè)，成為國家首批加快培育和發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。2020 年，國家發(fā)改委官方明確新基建范圍，物聯(lián)網(wǎng)成為新基建的重要組成部分，物聯(lián)網(wǎng)從戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)定位下沉為新基礎設施，成為數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的基礎，重要性進一步提高。

物聯(lián)網(wǎng)通過智能照明、智能電視、智能音頻、智能家居、新零售、可穿戴等消費級應用有效地重塑了萬物互聯(lián)的概念，市場規(guī)模不斷擴大，產(chǎn)品出貨量爆發(fā)，進而推動上游芯片設計行業(yè)不斷發(fā)展。新興的物聯(lián)網(wǎng)應用在企業(yè)和開發(fā)者工程師協(xié)同努力下，在市場外部環(huán)境影響下，不斷出現(xiàn)創(chuàng)新與突破。

近兩年由于人們的日常行為方式發(fā)生了改變，加速了物聯(lián)網(wǎng)技術的落地，智慧零售、體溫檢測、人員和資產(chǎn)追蹤、供應鏈物流、智慧醫(yī)療等大量場景被物聯(lián)網(wǎng)技術逐步滲透。例如低功耗藍牙技術 5.1 版本中的尋向功能（direction finding），采用多天線定位，顯著提升基于位置服務（Location Service）的藍牙解決方案的性能，準確的位置信息定位精度可以達到亞米級?；诘凸乃{牙信號強度，尋向功能等藍牙位置服務在追蹤方面的應用迅速在抗疫層面取得成績，眾多國家使用藍牙技術追蹤病毒接觸者，來了解確診者去過的地方以及接觸過的人，成為追蹤的關鍵資訊。

2022 年 1 月，雅培（Abbott）在 CES 展會主題演講中提到以連續(xù)血糖監(jiān)測（CGM）系統(tǒng)為例的醫(yī)療可穿戴設備僅僅 2021 年第三季度，銷售額即接近 10億美元，也標志著以低功耗藍牙為基礎的智能醫(yī)療設備市場再次邁上新的臺階。

疫情期間，電競和家庭辦公等應用也再次煥發(fā)新的生機。以電競行業(yè)為例，得益于游戲直播的社交屬性以及各類游戲平臺上提供的豐富的游戲比賽，參與人數(shù)眾多。為了獲取沉浸式的游戲體驗，耳機已經(jīng)成為玩家不可或缺的裝備之一。

相較于傳統(tǒng)的有線耳機，無線耳機（包括頭戴式耳機和 TWS 耳機）正越來越成為游戲玩家的首選“神器”，不僅因為其通過取消音頻線纜為玩家?guī)砀杂傻挠螒蚩臻g，同時也因為隨著無線連接和音頻技術的提升，無線耳機在延遲、穩(wěn)定性和音質(zhì)等關鍵指標上都已經(jīng)能夠匹敵傳統(tǒng)的有線耳機。

隨著物聯(lián)網(wǎng)應用的行業(yè)滲透面不斷擴大，數(shù)據(jù)實時分析、處理、決策等邊緣智能化需求增加。未來會有大量的數(shù)據(jù)需要在低功耗物聯(lián)網(wǎng)設備上存儲、分析和處理。低功耗物聯(lián)網(wǎng)芯片性能的提升，降低了這些邊緣智能化需求的門檻，為多樣化應用進一步創(chuàng)造空間。用戶對于 VR/AR 等新技術產(chǎn)品買單意愿加強，隨之而來能支持低延時、多連接的物聯(lián)網(wǎng)芯片應用空間也將隨之快速增長。

面對層出不窮的創(chuàng)新型物聯(lián)網(wǎng)應用，無線物聯(lián)網(wǎng)芯片行業(yè)也將迎來歷史機遇，加速匹配物聯(lián)網(wǎng)新興應用產(chǎn)品，行業(yè)需求將持續(xù)爆發(fā)式增長。

（2）下游需求的爆發(fā)，長尾效應更為凸顯

2004 年，硅谷知名雜志《連線》主編克里斯·安德森首次提出了“長尾理論”：從正態(tài)分布曲線中間的突起部分叫“頭”；兩邊相對平緩的部分叫“尾”，從人們需求的角度來看，大多數(shù)的需求集中在頭部，而分布在尾部的需求是個性化的，零散的小量的需求，而這部分差異化的、少量的需求會在需求曲線上面形成一條長長的“尾巴”。

物聯(lián)網(wǎng)應用在垂直市場和長尾市場都有顯著的應用。例如，智能照明、無線音頻、電子價簽應用以垂直市場為主，表現(xiàn)為終端客戶集中，單一客戶體量大。同樣的，在很多其他的物聯(lián)網(wǎng)應用領域，長尾效應的特征也是非常明顯，物聯(lián)網(wǎng)的終端呈現(xiàn)出非常明顯的多樣化特征，形成大量個性化的“尾部”物聯(lián)網(wǎng)終端形態(tài)。各行業(yè)的設備接入網(wǎng)絡后成為“智能互聯(lián)產(chǎn)品”，成為物聯(lián)網(wǎng)/智能硬件長尾的組成，看起來每一個領域數(shù)量并不大，但是這個長尾加到一起，總的市場容量、市場機會非常巨大。

同時，銷售部也加大全應用領域客戶的服務布局，不放棄任何一個長尾市場的應用機會。根據(jù) Nordic 在 2021 年第四季度公開報告中援引的北歐知名金融機構 DNB Markets 的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2021 年度泰凌微低功耗藍牙終端產(chǎn)品認證數(shù)量攀升至全球第二名，僅次于 Nordic，產(chǎn)品管線已逐步覆蓋多變復雜的物聯(lián)網(wǎng)應用場景。

（3）開發(fā)者越來越成為產(chǎn)業(yè)生態(tài)中關鍵的驅(qū)動型角色

在物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)中，開發(fā)者正扮演著關鍵的驅(qū)動型角色。與 PC 互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)時代僅需個人電腦或智能手機作為載體產(chǎn)品主要由代碼構成不同，智能互聯(lián)網(wǎng)時代的物聯(lián)網(wǎng)設備，是虛擬網(wǎng)絡與物理世界的融合。

高度差異化的應用場景與種類繁復的硬件設備，決定了物聯(lián)網(wǎng)設備開發(fā)不再是少數(shù)科技公司能完全承擔的項目，更需要數(shù)千萬物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者投身其中，從而實現(xiàn)“千人千面”的個性化產(chǎn)品開發(fā)。據(jù) IDC 發(fā)布預測，到 2023 年，中國兼職開發(fā)者的數(shù)量相對于 2019年將增加一倍，從 2019 年的 180 萬增加到 360 萬，年復合增長率達到 12.2%。

客戶體驗應用將通過持續(xù)結合各種數(shù)據(jù)和創(chuàng)新的強化學習算法實現(xiàn)超個性化。物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者通常為智能硬件的制造企業(yè)、開發(fā)團體及個人開發(fā)者，包括產(chǎn)品經(jīng)理、UI 設計師、軟件工程師、硬件工程師、測試工程師等多個崗位。由于智能硬件開發(fā)是需要高度協(xié)作的工作在缺乏工具包與平臺支持的情況下，個人開發(fā)者很難獨立完成。

埃文斯數(shù)據(jù)公司（Evans Data Corporation）的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示2018 年全球共有 2,300 萬開發(fā)者，其中專注于物聯(lián)網(wǎng)領域的開發(fā)者超過 200 萬，預計 2023 年開發(fā)者整體規(guī)模將達到 2,770 萬，而物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者比例還將隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴大進一步上升。

綜合來說，規(guī)模迅速擴大的物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者，不只是全新技術的參與者和推動者，更是珍貴且有限的資源。開發(fā)者會關注哪家企業(yè)平臺用戶覆蓋用戶數(shù)量最多，支持通訊協(xié)議最多，商業(yè)回報最可觀，開發(fā)工具和基礎設施最便利，技術是否能引領潮流。

開發(fā)者數(shù)量有限，他們決定加入哪個公司或技術的生態(tài)，就決定了這個開發(fā)者生態(tài)的競爭壁壘有多強。一個生態(tài)吸引了越多的開發(fā)者，就會產(chǎn)出越多的應用，越多應用就可以更好的服務消費者引來更多消費，又吸引更多開發(fā)者進入，進而推高相關領域的無線物聯(lián)網(wǎng)芯片銷量。

（4）面向產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT），智能工業(yè)等應用方案加速落地

物聯(lián)網(wǎng)在消費類應用方面因受眾群體基數(shù)大、產(chǎn)品導入周期相對短、產(chǎn)品種類多樣等特點取得先發(fā)優(yōu)勢，以消費者為最終用戶的物聯(lián)網(wǎng)應用如智能家居、智能照明、智能門鎖、智能耳機、可穿戴設備等率先興起。然而隨著物聯(lián)網(wǎng)應用向各個行業(yè)的滲透，傳統(tǒng)行業(yè)的轉型升級等，產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的連接數(shù)占比也將提速。

以工廠管理為例，每臺工業(yè)機器，傳感器和設備都有潛力為強大的分析提供豐富的數(shù)據(jù)。相較于傳統(tǒng)的串行端口設備信息管理，植入 IoT 連接芯片后的機器設備可以 Mesh 組網(wǎng)，運營管理及操控數(shù)據(jù)通過云端與企業(yè)中央運營系統(tǒng)以及管理者手機端互聯(lián)，工程師可以以前所未有的效率運行診斷程序，甚至可以通過數(shù)據(jù)驅(qū)動的預測性維護，結合具有人工智能程序（AI）芯片的邊緣處理能力，在設備發(fā)生故障之前預測并解決設備故障。

通過預測性維護或運營優(yōu)化，這些數(shù)據(jù)資產(chǎn)能為工業(yè)企業(yè)運營增加更多價值。根據(jù)中國信息通信研究院《物聯(lián)網(wǎng)白皮書（2020）》報告，產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設備的聯(lián)網(wǎng)數(shù)將在 2024 年超過消費物聯(lián)網(wǎng)設備數(shù)，預計到 2025 年，中國物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)中產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的連接數(shù)將占到 61.2%。

（5）實現(xiàn)基于硬件的物聯(lián)網(wǎng)安全

隨著遍布家庭、辦公室、企事業(yè)單位和行業(yè)組織的大量智能設備不斷收集用戶數(shù)據(jù)，未來每一款物聯(lián)網(wǎng)終端均可以成為一部小型處理器單元，通過網(wǎng)絡連接，不斷收集、處理、發(fā)送信息至網(wǎng)絡，這些物聯(lián)網(wǎng)終端設備也將成為黑客和其他惡意攻擊者的目標。

物聯(lián)網(wǎng)連接萬物，但面臨的問題是眾多設備終端尚未準備就緒或不夠成熟，無法應對網(wǎng)絡攻擊帶來的功能以及安全風險。例如，黑客可能利用智能手表軟件設計或藍牙連接的漏洞，突破安全屏障訪問用戶的智能手機，通過手機銀行等程序竊取用戶財產(chǎn)。

得以廣泛使用的物聯(lián)網(wǎng)技術使這些風險對于企業(yè)和行業(yè)大型組織而言更為嚴重，隨時面臨用戶信息和隱私被侵犯、重要資產(chǎn)和數(shù)據(jù)被竊取的局面，這就要求物聯(lián)網(wǎng)設備及應用在設計開發(fā)環(huán)節(jié)通過使用保護協(xié)議、改進傳感器和其他安全相關的措施來解決安全問題。

物聯(lián)網(wǎng) IoT 芯片由于具備極強的射頻性能，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)安全的軟件方法無法達到合格的保障和防護等級，基于硬件的方法被視為設計和實現(xiàn)任何物聯(lián)網(wǎng)解決方案所必需的要素。芯科科技（Silicon Labs,Inc）首席安全官 Sharon Hagi 在《為什么物聯(lián)網(wǎng)解決方案需要基于硬件的安全機制》文章中指出，“通過在硬件中提供安全功能，對手在嘗試入侵或截取機密信息時將面臨艱難的、高代價的挑戰(zhàn)且最終會徒勞無功。”根據(jù)市場調(diào)研機構 Markets and Markets 發(fā)布的“物聯(lián)網(wǎng)安全市場”預測數(shù)據(jù)，全球物聯(lián)網(wǎng)安全市場規(guī)模預計將在 2025 年達到 366 億美元。