斜刺杀出UWB，蓝牙大乱斗谁将胜出？

摩根士丹利认为,在无线音频市场,蓝牙技术拥有绝对统治地位,而随着LE Audio等新蓝牙音频技术的引入,预计蓝牙音频市场将进一步火爆。

文︱编辑部

图︱摩根士丹利报告

物联网早已走入寻常百姓家,不再只是飞在天上只有行业用户与从业者才懂的专有名词。摩根士丹利的数据显示,2020年中国每户拥有一台物联网家电,而家电联网趋势将加速,预计2030年全部家电都将联网,到时候,平均每家将有7台物联网家电。

产业物联网发展也毫不逊色。根据GSMA的数据2019年中国产业物联网连接数与消费物联网连接数打平,均为18亿个,后续来看,产业物联网连接数量增长速度会更快。

一个标准物联网设备包含三个功能模块,即传感、无线连接与计算处理。传感器根据应用而定,计算处理要么微控制器要么微处理器,也不需要头疼选择。无线连接就不一样,从物联网概念出现,各方标准你方唱罢我登场,热热闹闹的各种协议标准跑马圈地,除了已经占据主流的蜂窝技术、Wi-Fi和蓝牙,不断有其他技术向主流市场发起冲击。

斜刺杀出UWB

最近,苹果推出基于UWB(Ultra Wide Band,超宽带)技术的防丢器AirTag,就给拥挤的短距离无线通信市场再加压力。

超宽带UWB数据传输技术可追溯至1960年代,主要用于军用雷达、定位和低截获率/低侦测率的通信系统中。现代意义的UWB技术有两个分支,较早的一支在2000年左右形成标准802．15．3a,该技术预计作为USB/HDMI线缆的无线替代方案,但由于高成本、高功耗,以及标准化工作推动不力,最终无疾而终。现在的UWB技术基于802．15．4a/z标准,标准化工作约始于2004年,基于强调极简、极低功耗、极低成本的2003版802．15．4,最新版本为802．15．4z-2020,将射频覆盖范围扩展到100米。

当前,UWB可实现厘米级定位,并能支持27MB/s的通信速率,其应用场景主要有三个,即精准定位、免持操作和点对点传输。在2019年被苹果iPhone 11采用之前,UWB早就已经在40多个垂直领域(工业、汽车、消费)中的超过800万台设备上得到了部署。当然苹果对该技术的背书在更大程度上激发了行业一线厂商的兴趣。

UWB常见应用场景

目前全球有FiRa和UWB联盟两大组织致力于积极拓展UWB生态系统。UWB联盟成立更早,其工作重点是保护/加强UWB在监管方面的权利(FCC/ETSI),努力实现一个开放的标准,包括Decawave在内的成员对此表示支持。而在2019年8月,三星、索尼、恩智浦和博世在内的多家公司联手成立FiRa联盟,目标是加速UWB生态发展,并探索UWB技术在汽车领域的应用场景,例如车辆安全访问技术。

室内定位一直是业界痛点与难点,蓝牙在5．0以后支持基于到达角(AoA)/离开角(AoD)算法的定位技术,随着UWB在手机端的进一步普及,两者在室内定位上将近距离搏杀。

蓝牙还将主导短距无线通信

不过,摩根士丹利认为,即便UWB在测量精度上有优势,但综合起来,仍难以动摇蓝牙在短距离无线通信的市场地位。首先,覆盖范围上,蓝牙技术比主流UWB的10米范围高一个数量级;其次,虽然短距离无线通信都强调低功耗,但无疑当前还是蓝牙技术在功耗上做得更好;第三,无论是应用场景还是生态,蓝牙都更丰富;第四,由于生态丰富、技术成熟,总体成本有显著优势。

摩根士丹利认为,当前来看,远距离(户外)无线通信场景下,5G无疑是最佳选择,预计2021年5G手机渗透率将接近40%;Wi-Fi无疑是中距离通信的王者,预计2024年Wi-Fi 6渗透率将超过80%。虽然远距离与中距离通信都覆盖了短距离通信,但摩根士丹利认为,5G和Wi-Fi并不能替代蓝牙,三者之间是互补关系。主要原因有三:首先,与5G和Wi-Fi相比蓝牙在短距离通信上效率更高,例如蓝牙可以实现点对点通信,但5G或Wi-Fi都需要中转;其次,蓝牙在功耗与成本上都优于5G和Wi-Fi;最后,蓝牙在音频、定位方面应用生态丰富,易于实现。

蓝牙、Wi-Fi和5G比较

与Zigbee、LoRa等技术相比,蓝牙速度更快、安全性也久经考验,而且蓝牙技术演进速度非常快,由于有更多开发者投入其中,让其有能力通过快速进化拉大与竞争技术标准的差距。

摩根士丹利认为,在无线音频市场,蓝牙技术拥有绝对统治地位,而随着LE Audio等新蓝牙音频技术的引入,预计蓝牙音频市场将进一步火爆。音频市场将是蓝牙增长驱动力,摩根士丹利预计蓝牙音频SoC到2025年翻一番,超过20亿美元,其中无线耳机SoC 2025年达到12亿美元,带ANC(主动降噪)功能将更受欢迎,智能音箱SoC 2025年市场接近10亿美元。

蓝牙芯片市场规模预估

整体来看,蓝牙芯片出货量将从2020年40亿颗,增长到2025年64亿颗,而由于技术演进导致的平均售价不减反增,将使蓝牙市场总销售额在2025年翻倍。

蓝牙设备出货量预估

谁将吃到蓝牙市场红利?

手机SoC厂商在蓝牙SoC出货量上有绝对优势,高通、联发科领衔,苹果排名第四(三家并列)。不考虑手机芯片厂商,瑞昱排名第一,两家欧洲公司Nordic和Dialog分列二、四,已经被英飞凌收购的美国公司Cypress并列第二,恒玄科技排名第五。

蓝牙芯片市场份额

如果只看BLE独立SoC(即只支持BLE,不支持标准蓝牙技术),排名前三的是Nordic、Dialog和泰凌微电子。

如前所述,蓝牙芯片市场增量不在手机端,而在蓝牙音频市场及定位、遥控等其他新兴应用市场中,家电市场也将是蓝牙芯片增长点。摩根士丹利认为,平均售价200至600美元的家电,通常对1美元以下的蓝牙芯片价格并不敏感。

其中,蓝牙音频市场无疑是蓝牙芯片增长的最大驱动力。而在一众厂商中,摩根士丹利最看好恒玄科技的增长潜力:现有营收规模小,增长空间大;TWS(真无线)蓝牙音频市场天花板还比较高,预计2025年可超过10亿美元;与本土对手相比有技术优势,与国外对手相比,有成本及国产优势;产业链本土化需求,将使恒玄科技在产业物联网市场受益;获得OPPO、阿里及小米的投资,和大客户建立起长期稳定的合作关系。

在摩根士丹利看来,恒玄科技在DSP技术上的积累已经帮其在音频市场铺好了路,现在所处市场格局极为有利。风险在于如下:目前恒玄科技产品还比较单一,对分销渠道依赖较大,而且近年来政治对半导体产业链影响较大,作为正宗中国公司,存在一定的运营风险。