發布日期：2022-05-25 點擊率：71
和普及，同時對無線連接芯片、模組和終端設備的可靠性和安全性也提出了更高的要求。本報告選擇四類在中國市場相對普遍的無線連接技術標準(包括藍牙、WiFi、NB-IoT和LoRa)，分別對每種技術的發展前景及相關的國產芯片設計公司進行簡要的介紹，并匯總30家國產無線連接芯片廠商，對每家公司的核心技術、主要產品、應用方案和目標市場逐一分析和展示。
藍牙BLE帶動TWS耳機和定位服務快速增長
若按藍牙的應用類別劃分，主要有音頻流設備、數據傳輸、定位服務，以及Mesh網絡等。
音頻流應用包括：語音通話、收聽音頻/音樂、視聽設備、智能語音控制。2019-2024年增長率為7%，到2024年出貨量將達15.4億個。其中，增長最快的當數TWS耳機。據Strategy Analytics數據，2020年全球藍牙耳機總銷量超過3億部，其中真無線立體聲(TWS)藍牙耳機的銷量增長了近90%。這一市場存量和滲透率仍然很低，全球只有不到10%的人擁有藍牙耳機，因此仍有很大的增長空間。
數據傳輸應用包括：運動健身體征數據測量、醫療保健、輸入和控制、物聯網等。2019-2024年增長率為13%，到2024年出貨量將達15億個。
定位服務應用包括：物品標簽、倉儲貨物管理、室內定位導航、訪問控制等。2019-2024年增長率為32%，到2024年出貨量將達5.38億個。
MESH網絡包括：智慧家居、智能建筑和照明、工廠和醫院監控系統等。2019-2024年增長率為26%，到2024年出貨量將達8.92億個。
其中增長最快的應用類別是定位服務，2024年出貨量將是2020年的4倍。具有測向功能的電池供電藍牙設備將成為未來5年的市場亮點，可以支持這些功能需求的藍牙射頻芯片將具有巨大的增長空間。位于蘇州的初創公司桃芯科技就專注于藍牙AoX定位技術。
事實上，藍牙是中國本土芯片設計公司最為集中的技術領域之一。在我們挑選的30家無線連接芯片廠商中，有20家擁有藍牙或WiFi+藍牙產品線。TWS耳機市場火爆的最大受益者當數恒玄科技，成立5年就成功實現科創板上市，目前市值超過360億元。
WiFi 6將在3年內成為主流
Wi-Fi技術每4-5年迭代升級一次，目前的主流是Wi-Fi 5。最新一代的Wi-Fi技術標準是IEEE 802.11ax，2018年發布時Wi-Fi聯盟將其更名為Wi-Fi 6。前五代Wi-Fi技術的改進主要集中于帶寬提升，而Wi-Fi 6的優化性能體現在支持頻段、最大調制節點增多、最大傳輸速率提升、MU-MIMO、OFDMA、節能等方面。
與5G類似，Wi-Fi 6適用于對高速率、大容量、低延時要求高的應用場景，主要包括：消費類應用，如智能手機、平板電腦、智能家居、智能穿戴設備等智能終端，以及超高清視頻和VR/AR等;服務場景，如遠程醫療;人群密集場合，如機場、酒店、大型體育場館等;工業環境，如智慧工廠、智能倉儲等。
當前Wi-Fi設備仍然以Wi-Fi 5產品為主，Wi-Fi 6產品有望在2021年進入快速滲透期。根據Dell’Oro公司預測，2019年支持Wi-Fi 6的芯片出貨量占總出貨量10%，到2023年將達到90%左右，WiFi 6將成為真正的主流。
物聯網是Wi-Fi 6的主要驅動力。根據Techno Systems Research數據，全球物聯網Wi-Fi芯片2019年出貨量約為5億片，未來幾年將保持40%以上高速成長。Wi-Fi MCU主要應用分布于智能家居中的家用電器設備、家庭物聯網配件(例如電燈和插座)、工業物聯網等。
在我們篩選的30家無線連接芯片廠商中，不但有博通集成和樂鑫科技專注于WiFi領域的上市公司，也有WiFi 6初創公司速通半導體、WiFi路由器芯片開發商矽昌通信，以及亮牛半導體和南方硅谷等國產WiFi芯片廠商。
LPWAN技術和市場仍在摸索中
LPWAN(Low-Power Wide-Area Network)是一種遠距離、低功耗、低帶寬的無線通信網絡。多數 LPWAN 技術可以實現幾公里甚至幾十公里的網絡覆蓋，解決物聯網產業存在的終端功耗高、海量終端連接、廣域覆蓋能力不足和成本高等困難，適合大規模部署。
LPWAN并不特指某一種技術標準，而是各種低功耗、廣域網技術的組合，他們普遍擁有以下特點：
低功耗：電池壽命可長達 10 年;
遠距離：覆蓋范圍廣，可達幾十公里，在城市環境中的工作范圍通常也超過2km;
低數據速率：占用帶寬小，傳輸的數據量少，通信頻次低;
傳輸時延不敏感：對數據傳輸實時性要求不高;
低成本：由于規模大要求部署的成本低。
LPWAN可分為兩類：一類是工作于未授權頻譜的LoRa、SigFox等技術，也稱為非蜂窩LPWAN;另一類是由3GPP主推基于授權頻譜，采用蜂窩通信技術的EC-GSM、LTE Cat.1/0/M1(eMTC)、NB-IoT等，也稱為蜂窩LPWAN。在眾多LPWAN技術中，NB-IoT與LoRa是目前使用最多，也是爭議最多的，常被用來互相比較，但其實他們在技術定位和應用領域都有區別。
目前國內主推NB-IoT，這種基于蜂窩的窄帶物聯網支持對現有蜂窩基礎設施進行軟件更新，例如升級現有的 LTE 和 GSM 基站。重復利用現有的 2G 或 3G頻譜，可迅速地實現國內和國際的覆蓋與部署。NB-IoT的芯片則沒什么限制，大家都可以做，目前主要由華為海思、紫光展銳和聯發科等企業主導。
LoRa是一個物理層的無線數字通信調制技術，稱為擴頻連續調頻調制技術(Chirp Modulation)，其最大特點是基于Sub-1GHz的免費頻段，在同等功耗下比傳統的無線射頻通信距離擴大3-5倍，達1-20km。
LoRa終端可使用電池供電或其他能量收集的方式供電，電池壽命可達3-10年。同時0.3-50kbps較低的數據速率也延長了電池壽命和增加了網絡容量，實現了低功耗和遠距離的統一。LoRa信號對建筑的穿透力也很強，應用場景包括智慧農業中的低功耗低成本傳感器;工業自動化中的電池設備追蹤、狀態監控;物流追蹤或定位，LoRa在高速移動時通信相對于NB-IoT更穩定。
LoRa在芯片研發和供應方面基本上由Semetch公司控制，LoRa芯片的制造、組裝和代理分銷是在亞洲地區進行的。此外，Semtech已將其LoRa技術以IP形式授權給歐洲和亞洲的某些半導體公司，其中包括國內的翱捷科技。
目前在LPWAN領域的中國本土芯片設計公司還不多，本報告收錄了兩家NB-IoT芯片公司，分別是移芯通信和諾領科技;3家LoRa芯片廠商，分別是致遠電子、升哲科技和翱捷科技。
China Fabless系列調研報告
Aspencore《電子工程專輯》分析師團隊對中國本土的無線連接芯片公司進行了第一手調查和網絡匯編整理，從眾多廠商中挑選30家，分別從核心技術、主要產品、應用方案和目標市場等多個維度進行了分析。
這是China Fabless系列調研分析報告的一部分，感興趣的朋友可以查閱其它類別的調研報告，或直接與我們聯系。已經發布的調研報告包括：
在即將到來的2021中國IC領袖峰會上，我們將從每個類別中挑選Top 10組成中國IC設計100家(China Fabless 100)排行榜。
無線連接芯片廠商基本信息統計
在下表列出的30無線連接芯片設計公司中，按公司注冊地分布劃分：上海14家;深圳4家;北京2家;南京3家;珠海和蘇州各2家;合肥、廣州和杭州各1家。
從無線連接技術類別看，提供藍牙芯片產品的最多，有20家;WiFi芯片8家;NB-IoT芯片有2家;LoRa芯片有3家。另外，幾乎所有的公司都會涉及物聯網領域，比如AIoT、智能家居、工業物聯網等。
30家無線連接芯片廠商詳細信息
下面我們將從核心技術、主要產品、應用方案和目標市場等方面對這30家公司逐一展示。
恒玄科技
核心技術：超低功耗射頻技術、主動降噪和通話降噪、語音AI技術、IBRT專利技術
主要產品：普通藍牙音頻芯片、智能藍牙音頻芯片、Type-C音頻芯片
目標市場：TWS耳機、藍牙耳機、USB耳機等便攜式可穿戴設備。
博流智能
核心技術：超低功耗/超安全物聯網WiFi、NB-IOT、BLE和Zigbee無線方案
主要產品：Wi-Fi + BLE 芯片組BL602、BLE + Zigbee 芯片組BL702、高性能MCU BL561/BL563、低功耗WiFi芯片組BL606/BL608
聯睿微電子
核心技術：藍牙BLE技術
主要產品：低功耗藍牙SoC系列芯片、鋰電池保護IC、RTC時鐘開關芯片、看門狗監控芯片
目標市場：智能穿戴、智能家居、工業控制、消費電子、醫療健康等。
磐啟微
核心技術：無線擴頻通信Chirp-IOT調制解調技術、基于藍牙AOA技術的室內定位系統 xLOCATE 1.0
主要產品：LPWAN物理層芯片、低功耗2.4GHz SoC、125KHz低頻觸發芯片、圖像處理芯片
目標市場：物聯網、新零售貨架標簽、藍牙BLE、室內定位、智能家居、消費類無人機、圖像處理、寬帶無線傳輸等應用領域。
炬芯科技
核心技術：音頻全信號鏈技術;藍牙射頻、基帶和協議棧技術
主要產品：藍牙音頻SoC芯片、便攜式音視頻SoC芯片、智能語音交互SoC芯片系列
目標市場：藍牙音箱、藍牙耳機、藍牙語音遙控器、藍牙收發一體器、智能教育、智能辦公、智能家居等領域。
泰凌微電子
核心技術：物聯網協議棧技術(藍牙/BLE/Thread/Zigbee/2.4GHz)
主要產品：多協議物聯網芯片、藍牙音頻芯片、2.4GHZ芯片
應用方案：雙模藍牙多連接、電子貨架標簽、位置服務、智能遙控器、供應鏈管理、超低延時等應用方案。
目標市場：無線玩具、健康保健、可聽戴設備、智能家居、電腦周邊、工業應用等。
杰理科技
核心技術：低功耗藍牙技術、多媒體AI技術
主要產品：耳機芯片、音箱芯片、WiFi藍牙芯片以及通用音頻解碼芯片等AI射頻芯片;視頻智能芯片;多媒體人工智能芯片;大健康智能芯片。
目標市場：TWS耳機、AI智能音箱、藍牙音箱、藍牙耳機、智能語音玩具、超高清記錄儀、智能視頻監控、血壓計等物聯網智能終端產品。
中科藍訊
核心技術：多核并行運算芯片設計、低功耗射頻架構、混合主動降噪技術
主要產品：無線互聯SoC芯片、訊龍藍牙耳機芯片、藍牙音箱芯片、藍牙物聯網芯片
目標市場：高性能耳機、音箱、AI智能、萬物互聯等領域。
上海巨微
核心技術：Beacon接收和發送技術、BLE射頻收發技術
主要產品：藍牙數據傳輸芯片、BLE射頻收發前端器件
目標市場：室內定位標簽、智能溫度計、智能照明、藍牙秤等智能終端設備。
倫茨科技
核心技術：藍牙MESH、低功耗藍牙BLE技術
主要產品：藍牙BLE芯片
目標市場：TWS耳機、智能手環、智能門鎖、自拍桿、游戲手柄、藍牙燈、體脂秤、防丟器、電子標簽等。
桃芯科技
核心技術：藍牙AoX定位技術
主要產品：藍牙BLE 5.1芯片
目標市場：智能家居、定位TAG、MESH智能照明、智慧城市等。
奉加微電子
核心技術：低功耗射頻芯片和通信協議棧技術
主要產品：PHY6202藍牙芯片
目標市場：智能終端周邊設備、智能語音、智能家居、智能制造、智能交通等應用。
華普微
核心技術：“NextGenRF”算法專利技術
主要產品：Sub-1GHz發射芯片、編碼遙控發射芯片、SoC遙控發射芯片、Sub-1GHz接收芯片、Sub-1GHz收發芯片、藍牙SoC芯片、2.4G無線收發芯片等。
目標市場：汽車電子、安防報警、無線集抄、智能設備等。
兆煊微
核心技術：射頻架構和基帶算法
主要產品：無線連接芯片、語音信號處理芯片、智能照明AIoT專用芯片
目標市場：以智能照明為代表的智能家居市場;以藍牙遙控器、機頂盒為代表的廣電市場。
博通集成
核心技術：無線射頻收發器和集成微處理器的無線連接系統級(SOC)芯片技術
主要產品：物聯網無線連接芯片，包括無線數傳、無線音頻、無線視頻和全場景定位芯片。
應用方案：物聯網、車聯網、智能音箱、智能故事機、藍牙音箱、藍牙耳機、無人機、對講機、無線鍵盤、數字麥克風等。
目標市場：智能交通和智能家居應用領域。
樂鑫科技
主要產品：ESP系列無線芯片
目標市場：AIoT 智能物聯網。
富芮坤
核心技術：數模混合的無線SoC芯片
主要產品：FR801XH/FR801x系列超低功耗藍牙芯片、FR508X 雙模藍牙芯片
應用方案：智能燈控、智能鎖、智能玩具、電子標簽、可穿戴應用、TWS耳機、智能家居
目標市場：消費電子、智能家居。
易兆微電子
核心技術：超低功耗藍牙SoC技術
主要產品：低功耗藍牙芯片
目標市場：藍牙耳機、藍牙透傳、自拍器、語音遙控器等消費電子產品。
矽昌通信
核心技術：無線智能路由器
主要產品：2.4G/5G雙模WIFI無線路由器系統級芯片
目標市場：WiFi路由器、家庭和商業無線路由器。
速通半導體
核心技術：WiFi 6 調制解調技術
主要產品：Wi-Fi 6芯片
目標市場：智能手機、筆記本電腦、高清電視及機頂盒等消費類電子產品。
新向遠微電子
核心技術：數模混合的無線SOC芯片
主要產品：WiFi、藍牙、NB-IOT芯片
目標市場：物聯網、智能家居和消費類電子產品。
聯盛德微電子
核心技術：AIOT物聯網技術
主要產品：Wi-Fi/藍牙雙模SoC芯片、WiFi芯片
目標市場：智能家電、智能家居、行車定位、智能玩具、醫療監護、無線音視頻、工業控制等物聯網領域。
康希通信
核心技術：射頻前端集成芯片及最優化的射頻解決方案
主要產品：WLAN射頻PA/FEM芯片、5G NR 射頻PA及FEM芯片、智能物聯射頻FEM芯片
目標市場：WLAN、5G NR、智能音箱、智能家居、智能電/水/氣表、無線遙控等領域。
亮牛半導體
核心技術：物聯網WiFi無線技術
主要產品：IOT WiFi芯片、WiFi+MCU芯片
目標市場：智能音箱、智能燈具等智能家居應用。
南方硅谷
核心技術：支持WiFi a/b/g/n規格的高集成解決方案
主要產品：WiFi SoC芯片、WiFi收發器、BLE芯片、2.4GHz芯片
目標市場：WiFi定位器、智能家電、智能照明等智能家居應用等。
移芯通信
核心技術：蜂窩物聯網
主要產品：NB-IoT單模SOC EC616
目標市場：水務、燃氣、消防、智能家居、智慧農業等NB-IoT商用網絡。
諾領科技
核心技術：物聯網定位和窄帶連接
主要產品：NB-IoT / GNSS SoC NK6K系列
目標市場：物聯網設備(如智能電表，可穿戴設備，資產跟蹤器和工業傳感器)、定位跟蹤和資產管理等。
致遠電子
核心技術：LoRa調制和頻譜擴寬處理技術
主要產品：LoRa智能組網芯片
目標市場：物聯網遠距離無線通信領域。
升哲科技
核心技術：低功耗LoRa無線傳輸技術
主要產品：窄帶物聯網芯片、深度學習芯片組
目標市場：基站、定位跟蹤、智慧城市安全、AI和機器視覺等應用。
翱捷科技
核心技術：獲得LoRa IP授權、窄帶物聯網
主要產品：ASR6501 LoRa芯片
應用方案：超遠距離、超低功耗的LPWAN解決方案
目標市場：基礎設施、路燈、空氣、交通、抄表、定位、建筑等物聯網領域。
結語
從個人可穿戴設備、家庭WiFi路由器和聯網家電，到商業樓宇網絡、智慧城市和聯網工廠，“萬物互聯”正逐漸成為現實。這要歸功于我們雖無法看到但卻實實在在感受得到的“無線連接”，藍牙、WiFi和LPWAN等技術也因此得到普及和快速發展。中國本土IC設計公司正在抓住新興物聯網的趨勢，尋求各個細分市場的機會。
然而，碎片化的物聯網市場難以孕育出具有絕對技術和競爭優勢的芯片公司。同質化和價格競爭會妨礙中國IC設計產業的健康發展，唯有不斷尋求新的技術突破和應用創新的企業才能發展壯大。
來源：EET電子工程 作者：顧正書
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