非蜂窝也有春天:LoRa/WiFi/蓝牙的2020年

上周,物联传媒公众号发布了一篇《解锁12亿小目标之后,移动物联网产业的增速将如何持续? 》的文章,主要从NB-IoT、Cat.1、5G三方面介绍了过去一年或者更久以来移动物联网产业所取得的成绩。

本文将从LoRa、WiFi、蓝牙这三个方面继续介绍通信行业的亮眼成绩。

LoRa

在过去这几年的发展中,LoRa产业发展趋势是越来越好,相关产品与应用也越来越丰富。目前看来,在国内的发展走势也稳步向好,LoRa技术的应用从室外拓展至室内。

以下将从芯片、网络建设以及应用三个方面来了解LoRa:

芯片方面

作为得到Semtech IP授权的芯片厂商,ASR推出了首颗国产SoC芯片ASR6601,该芯片高度集成化、极低功耗、超高性价比的SoC是标志着LPWAN走向成熟的重要里程碑。对于国内LoRa芯片生态的意义重大,它意味着国内LoRa芯片组成更加丰富、芯片厂商有了更大的创新空间、下游终端厂商有了更多的芯片选择,同时也让LoRa产业链厂商在监管层能无后顾之忧。

此外,Semtech面向地理定位应用的LoRa Edge芯片组(LR1110)并已上市。LoRa Edge能让地理定位技术成为任何类型的联网设备都能够提供的本地服务,并且能自动提供地图上的位置;同时,能让电池续航时间超过现有蜂窝网络解决方案的 10 倍,并且客户仅在需要时才付费使用地理定位服务。其目标市场是原有低功耗WiFi定位市场、低功耗GPS定位市场、对LoRa灵敏度要求更高的市场、LoRa+BLE定位市场。

网络建设方面

截至2020年年初,全球已有157个国家或地区部署了LoRa网络或LoRaWAN网络,已部署 80 多万个基于 LoRa 的网关和超过1.45亿个基于 LoRa 的终端节点,预计到2023年LoRa技术将支撑全球43%的低功耗广域网解决方案。

同时,根据国际 LoRa 联盟官网的信息,目前,全球约有 100 多家网络运营商在超过 100 个国家进行了LoRaWAN网络的部署。在中国市场上,杭州、宁波、贵州、上海、深圳、广州、北京、南京、苏州、武汉和内蒙古等地某些区域LoRaWAN网络已经开始部署。

应用领域

LoRa 技术可以满足不同的应用场景需求,按照目前的发展方向可将其划分成两大应用发展方向:企业级与消费级(产业物联网及消费物联网)。按照具体的应用领域划分可将其主要应用场景细分为智慧表计、智慧城市、安 全监测、智慧农业、环境监测、智慧消防、能源监测、智慧楼宇、智慧社区、人员 / 资产定位、智慧停车等。

· 在产业物联网中

在 LoRa 技术众多应用领域中,表计领域的产品占所有 LoRa 产品的 70%,其应用量级与其他 领域的应用量级相比差距巨大。除智能表计以外,LoRa 技术在国内其他应用领域有智慧楼宇、智慧酒店、智慧园区、 安全、智慧城市、农业、环境监测等。未来,如果消费级领域成功开拓的话,目前的出货领域结构将会发生较大的变化。

图表1:LoRa 细分领域应用分布情况占比

来源:物联传媒

· 在消费物联网中

LoRa 企业调整了发展方向,开辟新的应用领域。国内消费级物联网硬件销售额预计 2022 年超过3100亿美元。智能家居作为消费级物联网领域最主要的用例类别,是目前消费领域最值得期待的应用领域。

图表2:中国消费级 IoT 硬件销售额(亿美元)

来源:网络资料整理

WiFi

在5G建设如火如荼的时候,WiFi作为能与5G比肩的技术,依然承载了全球主要的数据流量。根据IDC预测,到2022年,WiFi 6市场规模有望达到7.5亿美元,全面超过WiFi 5,2023年,在WiFi连接市场占比超过九成,实现普及。

目前,包括芯片、模组、无线通信设备、无线路由器、智能终端等在内的整条Wi-Fi产业链早已经付出行动,推出各自的WiFi6产品。以下芯片、网络建设、无线路由器、智能终端四个方面进行介绍:

芯片方面

近两年,由于智能家居、智慧城市等领域对WiFi芯片需求提升,我国WiFi芯片出货量有所回升。

除传统消费级电子终端和物联网应用外,WiFi技术在VR/AR、超高清视频、工业生产制造等新型高速率应用场景亦具有高适用性,预计针对此类应用的WiFi芯片将在未来5年不断增多,我国整个WiFi芯片市场规模到2023年将接近270亿元。其中,仅WiFi 6市场规模将达到240亿元。这意味着,支持WiFi 6标准的芯片在WiFi芯片总量的占比将近90%。

网络方面

作为WiFi产业链中地位极为特殊的一环,电信运营商们格外关注千兆光宽带与WiFi 6的一体化运营工作,包括:加速推广千兆光宽带产品,将WiFi 6光猫和无线路由器纳入终端运营范围,加大家庭宽带无线覆盖优化服务推广力度,推进WiFi 6环境下的智能家居建设运营等。

· 中国移动进一步推进网络升级,推动城区OLT设备100%具备千兆平台能力;推动家庭组网设备升级,千兆覆盖家庭达到5000万户。推动单频网关转向双频网关、单一网关转向网关+智能组网。

· 中国电启动”宽带+5G+千兆Wi-Fi”三千兆升级,全面启动支持WiFi 6的千兆WiFi网络升级,并且将打造一批标杆性、示范性应用场景。

· 中国联通亦宣布进入”三千兆”时代,将全面部署WiFi 6千兆终端产品,加快实现家庭千兆业务的迅速普及。

应用场景方面

WiFi 6不仅仅是对上一代技术的升级,在打开新的应用市场方面也被寄予厚望。

· 家庭/企业办公场景

基于国内小区宽带非常好的情况下,WiFi 6在家庭场景的普及优势明显,竞争力也很强。当前,无论是企业办公设备还是家庭娱乐设备,很多时候是通过5G CPE接收成本地WiFi信号覆盖。而新一代WiFi 6减少了频率干扰并提升了网络效率及容量,保证了多并发用户的5G信号,并在转换的增多时保障网络的稳定性。

· VR/AR等高带宽需求场景

这几年新兴的VR/AR、4K/8K等应用都具有高带宽的需求,前者的带宽要求在100Mbps以上,后者的带宽要求在50Mbps以上,如果考虑实际网络环境对WiFi 6的影响,能与5G实际商用测试的数百Mbps到1Gbps以上速率相当,完全高带宽的需求场景中。

· 工业生产制造场景

WiFi 6的大带宽、低时延功能将WiFi的应用场景从企业办公网扩展到工业生产场景,如:保障工厂AGV的无缝漫游、支持工业相机实时视频采集等,而且设备可以通过外置的插卡方式支持更多物联网协议连接,实现物联网与WiFi合一,节约成本。

终端设备:路由器

从细分市场来看,我国WiFi 6路由器/网关芯片2019年市场规模约为3亿元,2023年预计为45亿元;中高速数据卡WiFi 6芯片2019年市场规模约为5.3亿元,2023年预计突破百亿;中低速物联网WiFi 6芯片2019年约为0.2亿元,2023年预计为6.7亿元;智能手机/手表WiFi 6芯片2019年约为3.6亿元,2023年预计突破50亿元。

表1:部分支持WiFi6的路由器品牌及型号

来源:物联传媒整理

终端设备:用户终端

现阶段,WiFi技术仍主要应用于手机、平板电脑、笔记本电脑等传统消费级电子终端设备。目前,Wi-Fi 6在智能手机和笔记本电脑中的配售率已经很高,以下根据网络信息整理的部分智能手机与笔记本电脑的品牌及型号信息。

表2:部分支持WiFi 6的智能手机品牌及型号

来源:物联传媒整理

表3:部分支持WiFi 6的笔记本电脑品牌及型号

来源:物联传媒整理

蓝牙

蓝牙,一种诞生于20年前的短距离无线连接技术,经过20年的发展和培育,已经成为我们生活工作不可或缺的技术。未来物联网数百亿的连接,让各类无线传输技术都有表演的舞台,在物联网时代蓝牙也必然会焕发新的生机。

以前,大家都用蓝牙1.0、2.0、3.0、4.0、5.0等以数字结尾的蓝牙版本号,现在更多人不再使用数字版本号作为蓝牙版本的区分,取而代之的是经典蓝牙与低功耗蓝牙(BLE)这两种区别,前者可以用于数据量较大的传输,如语音、音乐等,随着Wi-Fi和快传软件的普及,这种作用正在弱化,而后者则是一种低功耗的蓝牙技术,在消费者一致否定蓝牙功能的背景下,全球蓝牙市场却迎来了新高峰。不知不觉间,已有超过40亿的蓝牙设备融入进我们的生活中。随着可穿戴设备、智能家居、智慧城市等领域蹿红,低功耗BLE蓝牙芯片迎来了爆发式增长。

下文将从蓝牙的细分应用领域做相关的介绍:

低功耗蓝牙作为物联网重要无线连接应用技术,使用场景是越来越丰富。从应用市场来说,蓝牙的应用主要有手机与PC、音频、汽车、设备、楼宇、工业、家居、城市这8大应用。此前,ABI Research曾给每个领域相关出货量做了预测:

预测:预计智能家居自动化和控制市场将在五年内实现巨大飞跃,照明控制和家居自动化解决方案将大量使用,占设备出货量的45%,带动该领域的显著增长。至2024年,蓝牙语音控制前端设备年出货量将达到77%的增长

预测:蓝牙资产追踪标签可通过实时定位系统解决方案,对商业和工业环境中的关键资产进行追踪和管理,从而助力提高智能工业用例的运营效率。至2024年,用于制造业的蓝牙资产标签年出货量将达到2.17亿。

预测:至2024年,蓝牙智能楼宇位置服务设备将增长.4.6倍。

预测:未来五年内,智能手表年出货量将增长至1.19亿。至2024年,蓝牙个人标签及库存追踪器年出货量将达到1.3亿。

预测:至2024年,路上行驶的所有汽车中,有三分之二将采用蓝牙技术,每辆汽车中会采用4至6个蓝牙传感器,且未来五年内,蓝牙密钥卡和配件的年出货量将增长60%。

预测:至2024年,每年出货的无线耳机中,真无线耳塞占比将达到38%。并且,近97%的扬声器将采用蓝牙技术。同时,每年出货的音频及娱乐设备中,半数将采用低功耗蓝牙技术。

预测:至2024年,从室内导航、寻物、到地标信息解决方案,蓝牙位置服务将覆盖超过18亿部手机,成为智能手机体验中不可或缺的一部分。同时,70%的键盘、鼠标、扬声器、耳机等外设配件将采用蓝牙技术。

预测:至2024年,蓝牙智慧城市设备年出货量将增长5倍,并且全球Beacon技术市场将达102亿美元。

结语

物联网世界的构建没有办法通过某一种技术独自完成,它需要各种通信技术的协作才有可能。随着物联网的发展,每一项技术也在不断地进行更新迭代,最终形成以不同技术特点的通信技术共存的局面,如今围绕物联网通信的发展趋势也逐渐明朗,多技术同步发展格局的特点将会越来越凸显。

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