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1、Wi-Fi是局域物联网的核心连接方式
1.1Wi-Fi:应用最广的联网方式
Wi-Fi是全球应用最广的局域网连接通信协议,在手机、电脑、平板电脑等主流消费电子终端已经成为标准配置。随着芯片成本的快速下降,Wi-Fi物联网应用领域得到广泛的应用,包括智能扫地机器人、空调、智能摄像头、智慧插座等。根据IDC数据,全球WiFi芯片出货量在年将达到49亿颗,占据各大主流互联方案出货量的40%以上,是物联网最主要的连接方式之一。
1.2Wi-Fi芯片海量市场规模
Wi-Fi芯片大市场,成长空间广阔。根据MarketWatch预测,年Wi-Fi芯片的全球市场总规模约为亿美元,未来几年内将以4.2%的复合增长率增长,到年,Wi-Fi芯片的市场规模将达到亿美元。
根据ABIResearch的统计和预测,年全球Wi-Fi电子设备出货量达32亿只,预计到年全球Wi-Fi出货量将达到39亿只。年累计约有亿台Wi-Fi设备出货,到年,预计Wi-Fi设备累计出货量将达到亿台。
1.3物联网成为推动Wi-Fi芯片行业发展新引擎
物联网的概念于年提出,经过二十余年的发展,物联网行业正逐步从萌芽期进入快速成长期。根据IoTAnalytics数据,年全球联网终端节点数量达到亿个,其中IoT物联网节点达83亿台,Non-IoT联网节点达亿台。到年,IoT物联网节点数量将达到亿台。高速发展的物联网深刻影响着家居、工业、医疗、交通等众多应用层领域,成为了Wi-Fi芯片巨大的下游市场。物联网技术让所有能行使独立功能的终端节点实现互联互通。
物联网推动Wi-Fi出货量快速成长。根据ABIResearh数据,年全球Wi-Fi芯片出货量约为32亿只,随着Mesh网络、智能家居、车联网等应用的兴起,Wi-Fi芯片保持快速成长态势。
根据TechnoSystemsResearch数据,全球物联网Wi-Fi芯片年出货量约为5亿片,保持40%以上高速成长。Wi-FiMCU主要应用分布于智能家居中的家用电器设备、家庭物联网配件(例如电灯和插座)、工业物联网等。根据TechnoSystemsResearch的行业调查报告,家用WIFI产品占物联网应用的69%,工业应用占比17%。
智能家居行业的增长会同时带动Wi-FiMCU和BLESoC的出货量增长。根据TechnoSystemsResearch行业调查报告估算,两者合计在-年期间平均年增长率为40%左右。
2.Wi-Fi6方兴未艾
2.1Wi-Fi技术标准演进历史
年6月,第一代Wi-Fi技术标准由电气和电子工程师协会(IEEE)正式颁布,至今已有20余年历史。第一代Wi-Fi技术标准又称为.11-。
Wi-Fi技术在业界的巨大商业推动力之下快速迭代,带宽、速率这两个关键技术指标得到显著提升。Wi-Fi6的速率是Wi-Fi2(.11a)的速率的倍,支持的带宽也从20MHz提升到MHz。
2.2相比前几代标准,Wi-Fi6优势显著
WIFI6在局域网组网方面优势明显。WIFI6在带宽、延时等方面进步较大,更加适合多用户、高吞吐率的应用场景。配套移动通信从4G网络向5G升级,WIFI6的吞吐率峰值达到9.6Gbps,与5G网络吞吐率相当。
WIFI在物联网领域有着广泛的应用,大量企业园区已经开始启用AI口罩识别系统、大数据门禁管理系统、服务机器人等设备。这些物联网设备的到来,意味着无线局域网面临着更多全新挑战,升级Wi-Fi成为当务之急。
作为目前市场主力的Wi-Fi5,和Wi-Fi6对应用场景的需求相似,适用于高速率、低延时、大容量的场景,但后者弥补了前者的很多缺陷。Wi-Fi6将在接下来的5年内成为无线通信的关键主力技术,因为它从五个方面显著优于第五代技术。
Wi-Fi6在多个应用场景得到使用。例如在大学校园内,Wi-Fi6产品在网络容量、带宽使用效率、AP支持的终端数量以及Wi-Fi网络覆盖等方面与过去的Wi-Fi5都实现了全面提升,可完整覆盖高密、放装、嵌入式面板和室外等场景,同时搭建更能满足学生需求的数据化平台,灵活的教学方式大大提高教学质量和生活水平。国内目前已有苏州大学、浙江大学等高校对其无线校园建设进行了Wi-Fi6升级。在机场、车站等场景,Wi-Fi6也已经得到应用,石家庄正定机场目前已开始提供Wi-Fi6AP连接,在高密度的环境中,旅客仍可享受20Mbps独立的网络带宽。
Wi-Fi6未来可期,年有望成为主流。当前企业级Wi-Fi设备仍然以Wi-Fi5产品为主,Wi-Fi6产品有望在今年进入快速渗透期。根据delloro数据,到年,预计支持Wi-Fi6标准的企业级Wi-Fi设备出货量将达到三千万台,将占全球出货总量的90%,成为真正的主流产品。
2.3Wi-Fi6各家厂商产品开发进展梳理
海外大厂领先布局,国内华为等厂商紧紧跟随。年起,博通、高通等国际巨头在WIFI6正式标准确定之前,就推出支持WIFi6标准草案的芯片。WIFI6在路由器、手机终端、笔记本电脑等领域均已有量产产品推出。
高通目前共发布7款Wi-Fi6芯片,应用范围涵盖路由器、手机终端及其他物联网设备。博通在数量上暂时逊于高通,目前已发布4款Wi-Fi6芯片,同样涵盖路由器端及手机端。美满电子(Marvell)发布3款Wi-Fi6芯片,面向路由器、网关及机顶盒。英特尔发布2款Wi-Fi6芯片,主要应用于PC端。
华为紧紧跟随全球头部厂商,推出两款WIFI6芯片,即凌霄、麒麟W芯片。在Wi-Fi国际技术标准工作组中,来自华为的技术专家担任了5个重要职位,包括Wi-Fi国际技术标准工作组主席这一关键的领导职位。此外,华为提交了个Wi-Fi6技术提案,占提案总数的15%,在所有设备厂商中名列榜首。
2.4路由器领域
华为、小米等厂商推出WIFI6路由器产品。在实现万物互联、构建全场景智慧生活中的道路中,Wi-Fi路由器承担着网络连接中枢的关键作用,所以成为各厂商的“必争之地”。
年2月13日,小米发布Wi-Fi6路由器AX,主打智能物联网概念。小米路由器AX的无线并发速率极值达到Mbps,外置7根天线,六路信号放大器(2.4GHz两颗、5GHz六颗)信号可覆盖两个足球场,覆盖范围极广。该产品支持OFDMA(正交频分多址)、MU-MIMO(多入多出)等技术,支持多达台设备同时连接,可以更好地匹配企业需求。硬件方面,搭载高通IPQA芯片(4核A53构架、1GHz),双核1.7GHz网络加速NPU,MBRAM,MBROM,提供1个千兆自适应WAN接口和三个千兆自适应LAN接口。
年2月24日,华为发布WIFI6路由器产品——AX3系列。该系列号称全球首款Wi-Fi6+智能路由器(Wi-Fi6路由器增强版本)。
WIFI6在一线手机/笔电品牌旗舰产品得到量产。全球主要手机厂商都已经进军Wi-Fi6领域,包括苹果、三星、小米、微软、戴尔等。
3.万物互连时代,Wi-FiMCU大有可为
3.1什么是物联网
Wi-Fi物联网Wi-Fi适用于室内场景。相比于其他无线传输手段,Wi-Fi拥有传播速度适中、通信距离合理、较低功耗等优点,更容易实现低成本、低功耗、高可靠性的建网目标。Wi-Fi标准已经更新多代,随着.11b/g/n/ac/ah/ax六代标准的不断发展,物联网Wi-Fi的发展也越来越健全。
3.2家居场景:Wi-FiMCU助力家居智能转型
我国智能家居市场发展迅速,前景广阔。根据IDC发布的中国智能家居设备跟踪报告,预计年规模将达到.3亿元,年均复合增长率超过27%。单个家庭在智能家居上的平均消费金额也在不断增加。根据Statista数据,年一个家庭的智能家居平均消费金额在35美元。预测在年,这个数字将上升到美元,年均复合增长率达到28%。
我国智能家居市场渗透率较低。根据Statista统计公司的数据,我国的年智能家居市场的渗透率在0.1%,远低于美国(5.8%)、日本(1.3%)、瑞典(1.3%)等发达国家。
智能家居市场Wi-Fi需求旺盛,下游应用种类繁多。门锁、灯、窗帘、空调、开关、插座等传统家居通过WIFI实现联网,用户体验得到质的飞跃。
NEST、小米、涂鸦智能、海尔、美的等推出一系列智能家居产品。海外巨头NEST在智能家居领域推出智能摄像头、Hello智能可视门铃、NEST耶鲁锁、Theromostat恒温器等。
3.3Wi-Fi联网是智能家居的主流联网方式
家居产品普遍采用Wi-Fi、蓝牙等无线通讯技术实现联网。随着无线传输方式的不断发展与变更,Wi-Fi的连接方式成为智能家居的首选。在智能家居市场于Wi-Fi中已经有40多种应用,而其中网络摄像机、智能插座、Wi-Fi智能灯等应用的市场规模较大,是目前的主流智能家居产品。
3.3.1智能单品之一:网络摄像机(IPC)
网络摄像机是结合传统摄像机与Wi-Fi技术产生的新一代产品。结合先进的多媒体视讯、视频压缩算法等技术实现高画质数字影像呈现。网络摄像机应用广阔,场景丰富。具体可运用于门面监控、家庭智能安防、高清会议、校园安全、交通安全监控等场景。
根据IHS数据,年全球视频监控设备市场规模为亿美元,同比增长9.3%。而网络摄像机在监控设备市场中的占比从年的39%上升至年的70%,复合年增长率为15%。
Wi-Fi6具有网络带宽大、数据吞吐量高、网络延时低等优势,可更好满足网络摄像机高清化的需求。目前已经出现支持4K超高清视频应用的网络摄像头,如海康威视poe网络摄像机等产品。
网络摄像机功能繁多,产品细分市场完善。由于网络摄像机的应用场景不同,对应细分市场的产品也不同。处在千元价格区间的是支持室外红外夜视、3D定位、P高清画面的摄像机,一般用于室外夜间监视。处于百元价格区间的摄像机是支持人形侦测、画面万像素的网络摄像机,一般用于室内夜间监视
3.3.2智能单品之二:智能插座
相比普通插座,智能插座具有降低耗能、保护电器、Wi-Fi联网、支持语音控制等优势。传统插座接线复杂、无法智能控制、安全性相对较低等劣势,未来将逐步被智能插座替代。用户可通过手机APP进行控制插座及远程查看状态等操作。如乐鑫的智能插座采用的是ESP-TOUCH技术,实现设备到路由器的智能配置,从而进行远程云端控制。
智能插座价格降低至35元,相比普通插座性价比凸显。目前智能插座市场中的产品主要以小米、天猫、华为为主,其中出货量最多的是小米米家智能插座,目前售价为39元。而价格最低的鸿雁智能插座目前售价在35元。
3.3.3智能单品之三:Wi-Fi智能灯
Wi-Fi智能灯是一种可通过手持终端实现远程遥控、支持语音控制的产品。智能灯细分种类繁多,包括智能台灯、智能夜灯、智能吊顶灯等。目前市场上以天猫精灵、小米、百度小度的智能灯产品为主。
Wi-Fi智能灯价格总体较高。以智能台灯为例,在其余配置基本相同的情况下,普通台灯的价格在-元区间,而智能台灯产品在-元区间。
Wi-Fi智能灯功能丰富,未来市场广阔。相比于传统灯,智能灯主要优势有:
(1)智能音箱语音控制;
(2)手机远程控制;
(3)可选色彩、亮度范围增加;
(4)实现手机远程无线充电。
3.4智能音箱是智能家居入口,未来前景广阔
3.4.1海外巨头大力投入智能音箱,抢占家居场景入口
海外巨头亚马逊、谷歌等公司智能音箱出货量位居前列,亚马逊旗下Echo音箱出货量较大。
3.4.2国内厂商后发赶超,份额技术双发力
根据StrategyAnalytics数据,Q4全球智能音箱出货量为万台,较去年相比增长了44%。其中小米从第四季度仅为万的出货量增长到年Q4的万,年增长率为%
语音交互有望从智能音箱向更多智能硬件扩散。例如乐鑫科技的ESP-Skainet语音助手性能业内领先,通过语音唤醒与离线多命令识别的功能在与拥有ESP贴片式Wi-Fi模组的家居产品实现命令交互。
语音助手在多种应用场景中均可应用,如智能音箱、智能家居设备控制等。用户不仅可以通过ESP-Skainet进行单个设备的控制,还可以通过ESP-Skainet和ESP-Mesh可以同时控制多组设备。
AI开放平台解决智能引荐语音交互问题,物联网纵深发展。AI开放平台的出现解决了语音算法要求高等难题,如小米IoT开发者平台、百度大脑开放平台、涂鸦智能等Ai开放平台为广大中小厂商提供AI智能语音服务。通过接入主流第三方语音平台的语音交互入口,用户可以自定义语音控制,也可以基于平台自主开发物联网新功能。随着智能语音交互芯片的普及,语音入口有望扩散至厨房、浴室、户外等更多新应用场景中。
4.主要厂商及竞争格局
4.1主要厂商
全球WIFI芯片设计企业主要有博通(Broad