2020半导体行业趋势十大关键词(八)无线连接:融合互补

来源:华强电子网 作者: 时间:2020-01-20 10:12

半导体 行业 趋势 

2020年,5G开始迈向全面商用化步伐,芯片、射频以及存储等产业链关键环节都已日臻完备、蓄势待发,为5G全面开启应用端普惠时代做足了铺垫。人工智能已不再落单,与物联网之间愈发紧密的结合,几乎成为了当下所有电子产品的标配。AI与IoT的水乳交融,让芯片、MCU/模拟IC以及传感器等产业链直接受益,大量全新的细分应用市场,对于国内厂商推动国产替代来说也是不可错过的绝佳机遇。以AIoT之名向全场景开枝散叶、赋能万物,是当下支撑半导体乃至整个电子产业的车轮滚滚向前的不竭动力源泉。

《华强电子》精心准备的2020年半导体产业展望专题与您再度守约,我们严格甄选了30多位业界精英与大家一同分享和预见,正如新年的第一缕晨曦,温润而又崭新。我们希望,对于新一年的每一个期望,都能在年末有所回响。

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IoT技术群雄纷争  2020抢占应用高地三大要素

2019年中,物联网连接技术与市场都呈现出迅猛增长的态势,以蜂窝、无线局域网、广域网为主导的连接技术呈现百花齐放、融合互补的趋势,应用场景也从传统的智能家居向新零售、智能制造等更广的方向辐射。

上海移远通信技术股份有限公司市场总监张欲在接受记者采访时表示,相比2018年,物联网在19年的整体市场增速明显加快,整体物联网设备连接数也有大幅增长。以往在谈到物联网时,被谈到最多的是智能抄表、车联网等等,而2019年的物联网开始在诸如智慧能源、新零售、车联网、智慧城市、智能制造等各个行业都有所渗透。

当然,在往各行各业渗透的同时,无线连接技术在智能抄表领域,也获得了突破。中移物联网在2019年成功打造了天津400万水燃表改造、山东百万表计改造等数十个抄表领域的超大标杆项目,这大大推进了全国范围内抄表物联网化的进程。

“随着越来越多物联网特定应用场景的出现,在这些无线技术之间不断出现相互融合和互补的同时,一些无线连接技术已经在许多领域开始成为主导性技术”,Semtech中国区销售副总裁黄旭东向记者指出,如LoRa在低功耗广域网(LPWAN)领域里的应用,以及各种Mesh技术在超小规模网络中的应用等,都已经有在细分领域成为主导技术的趋势。

与此同时,更多细分市场对于无线连接的需求不断增长,Silicon Labs则看到了在商业照明等关键市场对优化连接解决方案具有的需求潜力。SiliconLabs物联网营销与应用副总裁Matt Saunders表示,在2019年,Silicon Labs推出了一系列支持Zigbee、BT等的模块,专注于广泛的物联网应用,包括智能LED灯泡在内。另外,与其他物联网技术公司一样,Silicon Labs也提供通用的设计平台,帮助客户迅速将产品应用到市场,这能够高效扩展到更多的应用和客户。

从各种通讯技术来看,整体物联网技术的最大特点是碎片化和多样化,用一种单一的连接、通讯技术覆盖到所有的应用场景显然是不现实的。因此,无线连接技术呈现出融合互补之态。张欲表示,移远从市场调研分析开始,更多结合具体行业应用,在NB-IoT/eMTC/2G/3G/4G Cat4/4G Cat1/5G/GNSS等领域针对性地给出产品规划,与客户深度合作,从而定制出最符合其需求的方案。移远相信,连接技术是不存在单一标准化的,连接技术将针对不同领域而百花齐放。

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蓝牙技术联盟亚太区资深市场经理李佳蓉也预计不同的无线技术会互为补充,这具体取决于用例。比如很多时候,解决方案同時需要蓝牙和Wi-Fi的支持,才能完整实现其应用。我们预计未来5G推出,这种技术采用的模式将会持续。

显然,在如今的异构智能家居、商业、零售和工业环境中,很多物联网连接应用需要支持多种无线协议,甚至需要支持从2.4GHz-sub-GHz范围内的多个射频频段,比如符合标准领先的低功耗协议如Zigbee、Thread、低功耗Bluetooth、Bluetooth网状网络和Wi-Fi都是在2.4 GHz频率下运行,然而另一种领先的智能家居协议Z-Wave和许多其他专有选项都是在sub-GHz频率下运行。对此,Silicon Labs所采取的做法是设计了Wireless Gecko平台以满足对多协议、多频段连接的需求。

2019年11月28日,中华人民共和国工业和信息化部发布公告2019年第52号文,关于进一步规范微功率短距离无线电发射设备的事项进行了公告。事实上,频段使用限制的政策在世界各地都存在。为了维护无线通信和其他无线应用秩序,各个国家和地区都出台了频段分配和无线电监管政策,如在美国和欧洲专门为物联网划定了专用的频段。黄旭东对此表示,这些政策和措施都对物联网无线连接技术的发展起到了很好的规范和促进作用,将推进物联网应用的繁荣。

不过,以运营商为主导的物联网蜂窝连接依然是目前全球物联网连接的主力。据中移物联网预测,到2025年全球物联网蜂窝连接将突破50亿,目前中国三大电信运营商占据全球物联网连接70%份额,市场数据表明了物联网行业对运营商专用频段连接服务的认可。移远通信在产品上也比较聚焦于蜂窝通讯,张欲认为,5G在经历2019年元年后,2020年将会延伸出更多的终端类别,并落实到行业应用中,移远也将在5G工规模组和5G车规模组上持续投入。与此同时,由于整体需求高涨,NB-IoT和4G(包括Cat1/Cat4/Cat6等)的行业应用在2020年依然会有所增长。

除了蜂窝连接外,蓝牙作为设备保有量最大的无线连接技术之一,自诞生的20多年来,在不断进行更新迭代的同时,一直保持着增长态势。蓝牙技术联盟预计,2019年的出货量将达到40亿件,至2023年,蓝牙设备出货量将达到每年55亿件。

2019年1月,蓝牙技术联盟公布蓝牙5.1标准,新增位置查找功能,可以实现厘米级定位,这也是在物联网时代中所“刚需”的一项技术,因此受到包括Silicon Labs在内相关终端厂商的高度关注。“目前已经有许多技术产品开始支持蓝牙寻向特性,包括芯片包括芯片和堆栈,以及模块。基于历史经验,我们预计该特性将会于2020年在最终产品中得以采用。”李佳蓉还向记者透露,蓝牙社区近期将推出新一代音频传输功能。这对目前火热的TWS耳机等无线穿戴设备或会带来新的爆点。

展望2020年,5G带来的数据需求必将使得无线连接技术迎来更为广阔的应用空间。据中移物联网预测,2025年物联网连接数目将达到252亿,市场空间达到1.1万亿美金。作为物联网市场最重要的技术之一,LPWAN正以年复合增长率90%的惊人速度增长。多机构预计,未来广域物联网中超过60% 连接属于LPWAN领域,蜂窝连接有着非常巨大的市场机会。中移物联网高级产品经理杨超认为,2020年后伴随新部署的NB-IoT网络成熟,LTE模组成本大幅下降,NB+4G会逐渐取代2G,NB模组将持续在大部分低速应用场景下继续保持增长。

对于此前颇有争议的工信部52号文,作为主导推进LoRa技术的厂商,Semtech认为这将会使得中国物联网技术及应用发展更加繁荣。黄旭东向记者表示:“目前Semtech公司的LoRa芯片产品是完全符合工信部的规范,也一直跟随并配合国家无线电管理及行业的发展推动。2020年Semtech将携手LoRa联盟及其他全球领先企业共同打造健康、蓬勃的LoRa生态;支持多家合作伙伴推出基于LoRa的新型芯片和模块,共同打造更加多样化的供应链;与更多垂直行业的领先伙伴及传感器厂商共同开发新的网络架构和运营服务模式等。”

所以,在物联网技术碎片化的环境下,厂商针对不同技术来面向不同应用,融合多种无线连接技术,并定制出灵活性更高的方案、提供更便捷的设计平台,将会是在2020年抢占新应用领域的破局必备要素。而物联网应用的飞速扩张,也将进一步加速汽车及工业等高端场景的IoT化,由此驱动相关半导体市场重回增长轨道。

小结:无线连接作为IoT的基础部分之一,在细分市场方面仍有很大的发展潜力。同时,单一的连接技术无法满足所有需求,针对更多的细分领域,无线连接技术必然会呈现百花齐放的景象。




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