2010年，AIoT首次寫入政府報告中，AIoT概念在數(shù)字主線（digital thread）和邊緣分析（edge analytics）技術(shù)附近達(dá)到炒作高峰，但很快因技術(shù)能力不足和缺乏富有創(chuàng)造力的應(yīng)用，泡沫破裂而歸于沉寂。

AIoT回歸暗潮涌動的藍(lán)海市場。

AIoT在經(jīng)過長期發(fā)展，在各種終端應(yīng)用中反復(fù)試探和淘汰，技術(shù)逐漸成熟，產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入平穩(wěn)期。2020年的疫情，助推了終端需求數(shù)字化轉(zhuǎn)型，而AIoT 在數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮中，普及進(jìn)程得以提速。

時隔十年，AIoT市場再掀浪潮，AIoT芯片長景氣周期已至。從本文開始，我們將通過“智聯(lián)未來系列”為大家詳細(xì)解讀AIoT技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展現(xiàn)狀。

AIoT是什么？

很簡單，AIoT（人工智能物聯(lián)網(wǎng)）就是AI（人工智能）和IoT（物聯(lián)網(wǎng)）組成的CP。這對好嗑的CP是一種新的IoT應(yīng)用形態(tài)，而不是一種新技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)負(fù)責(zé)采集底層數(shù)據(jù)，人工智能進(jìn)行技術(shù)處理、分析數(shù)據(jù)并實現(xiàn)相應(yīng)功能，兩項技術(shù)分工合作又相互促進(jìn)，在實際應(yīng)用中擁抱彼此，落地融合。

AIoT的最終追求是形成一個智能化生態(tài)體系，在這套體系內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)不同智能終端設(shè)備之間、不同系統(tǒng)平臺之間、不同應(yīng)用場景之間的互融互通，形成真正智能化的萬物互聯(lián)。

AIoT 主要分為感知層、傳輸層、平臺層和應(yīng)用層：

• 感知層為 AIoT 的基礎(chǔ)部件，包括 RFID、傳感器、攝像頭、車載雷達(dá)、AI 算法等，主要用于信息獲??；

• 傳輸層是 AIoT 進(jìn)行信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)通道，主要包括局域網(wǎng)、低功耗廣域網(wǎng)、蜂窩網(wǎng)等無線通信；

• 平臺層是各種信息匯集處理的云平臺，包括底層支撐平臺、連接管理平臺、解決方案平臺等；

• 應(yīng)用層是 AIoT 的主要賦能終端，包括智慧城市、智能工業(yè)、智能家居等等。

萬物互聯(lián)，沒有傳輸就無法互聯(lián)。無線傳輸是AIoT產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)，無線通信芯片是實現(xiàn)數(shù)據(jù)互連和交互的核心底層硬件，支撐著AIoT產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

那么，哪些無線傳輸技術(shù)在為 AIoT 打 Call？

無線通信IC的發(fā)展焦點在哪里？

平臺層有哪些內(nèi)容值得關(guān)注？

欲知答案如何，各位讀者請往下看！

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無線傳輸101，各個精彩顯神通

無線傳輸技術(shù)依照距離可以劃分為局域網(wǎng)通信技術(shù)和廣域網(wǎng)通信技術(shù)。

在局域網(wǎng)通信技術(shù)中，ZigBee、Wi-Fi 和藍(lán)牙三足鼎立，覆蓋了智能終端（智能家居+可穿戴）、智能工業(yè)、智能樓宇等多個應(yīng)用場景。

在廣域網(wǎng)通信中，NB-IoT和LoRa相愛相殺，相互競爭的同時又在多個場景下保持互補。

高速低功耗的Wi-Fi 6

Wi-Fi 6是新一代 802.11ax 標(biāo)準(zhǔn)的簡稱，理論傳輸速度最高可達(dá)9.6 Gbps，網(wǎng)絡(luò)時延也從30ms降低到了20ms。Wi-Fi 6還包括MU MIMO 技術(shù)（多用戶-多輸入多輸出）、OFDMA 頻分復(fù)用技術(shù)、TWT 目標(biāo)喚醒等，能夠?qū)崿F(xiàn)多設(shè)備的同時傳輸，大大提升了傳輸效率，并且降低了系統(tǒng)功耗。

5G是一種廣域網(wǎng)技術(shù)，主要用于室外，而使用Wi-Fi 6可以解決5G室內(nèi)覆蓋成本高、終端兼容性差的問題，并且等到Wi-Fi 6成果接入5G核心網(wǎng)，用戶在室內(nèi)外場景切換時，也將始終享受高速率的傳輸體驗。

拓寬 AIoT多場景應(yīng)用的藍(lán)牙5.0

藍(lán)牙 5.0 標(biāo)準(zhǔn)的近距離傳輸速度上限為2Mbps，數(shù)據(jù)吞吐量1400kbps；長距離傳輸1Mbps，數(shù)據(jù)吞吐量380kbps。理論上，5.0標(biāo)準(zhǔn)的傳輸距離可以達(dá)到300米，并且功耗大大降低，這些特性使藍(lán)牙更適合智能家居、可穿戴設(shè)備等AIoT應(yīng)用。與此同時，利用藍(lán)牙m(xù)esh可以為樓宇自動化、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、資產(chǎn)跟蹤等應(yīng)用場景提供理想解決方案。

聯(lián)通智能家居的ZigBee

ZigBee 是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議，相比Wi-Fi和藍(lán)牙有更低功耗。ZigBee3.0將ZigBee原先多個應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一為單一標(biāo)準(zhǔn)，整合了包括ZigBee智能家居（ZHA）、ZigBee連接照明（ZLL）、ZigBee樓宇自動化（ZBA）等六大領(lǐng)域，解決了不同應(yīng)用層協(xié)議之間的互聯(lián)互通問題，這重要的一步使ZigBee成為智能家居行業(yè)的主力軍。

未來可期的NB-IoT

NB-IoT，即窄帶物聯(lián)網(wǎng)，具有廣覆蓋、大連接、低功耗和低成本的技術(shù)特點，在2020年正式納入 5G 標(biāo)準(zhǔn)，將繼承2G 退網(wǎng)后的低速物聯(lián)網(wǎng)市場。結(jié)合國家政策、技術(shù)發(fā)展，上游芯片模組、中游運營商以及下游應(yīng)用領(lǐng)域的協(xié)同發(fā)力，NB-IoT將在多個物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮其價值。目前廣泛應(yīng)用于無線抄表、智能停車、智慧家居、物流跟蹤等領(lǐng)域。

安全與靈活并存的 LoRa

LoRa 是全球范圍內(nèi)應(yīng)用最廣泛的非授權(quán)頻譜廣域通信網(wǎng)絡(luò)，它既有LPWAN 技術(shù)共有的低功耗、遠(yuǎn)距離、低成本等特性，還有安全性、靈活性等特點，廣泛應(yīng)用于智慧園區(qū)、智慧消防、智慧表計等IoT細(xì)分市場。

無線通信IC需求大爆發(fā)，國內(nèi)外廠商競爭激烈

隨著AIoT 應(yīng)用端多場景需求爆發(fā)，平臺層生態(tài)逐步完善，智能硬件連接數(shù)進(jìn)一步增多，單品智能化程度也大步提升，物聯(lián)網(wǎng)無線通信芯片作為實現(xiàn)數(shù)據(jù)互連和交互的核心底層硬件，需求將進(jìn)一步爆發(fā)。

物聯(lián)網(wǎng)無線通信芯片設(shè)計廠商一般選擇 Wi-Fi 或藍(lán)牙等作為技術(shù)路徑開展產(chǎn)品研發(fā)。根據(jù) Techno Systems Research預(yù)計，使用 Wi-Fi 和藍(lán)牙技術(shù)連接的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將從2016年的67億臺上升至2022年的110.36億臺。

物聯(lián)網(wǎng)Wi-Fi機會多多，國內(nèi)外廠商同等競爭

截止到目前為止，支持 Wi-Fi 6 標(biāo)準(zhǔn)的芯片市場規(guī)模仍處于初級階段。根據(jù)電子發(fā)燒友的數(shù)據(jù)，目前支持Wi-Fi 6標(biāo)準(zhǔn)的芯片出貨量仍處于初級階段，預(yù)計 2023年Wi-Fi 6芯片的中國市場規(guī)模將達(dá)到240億元，滲透率達(dá)到90%，市場潛力巨大。

就物聯(lián)網(wǎng) Wi-Fi產(chǎn)品而言，目前主要以Wi-Fi MCU方案為主，國內(nèi)企業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)Wi-Fi芯片領(lǐng)域擁有較高話語權(quán)，其中樂鑫科技份額超過30%左右，博通集成、瑞芯微、全志科技等國內(nèi)公司依托于IoT領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)客戶渠道，也進(jìn)一步加快Wi-Fi產(chǎn)品的出貨。

在未來，融入AI人工智能算法的Wi-Fi AIoT芯片有望逐步成為主流，進(jìn)一步實現(xiàn)語音交互和圖象處理功能，樂鑫科技、博通集成已經(jīng)在這方面開始布局。

藍(lán)牙芯片需求量不斷飆升，BLE市場壟斷嚴(yán)重

低功耗雙模藍(lán)牙設(shè)備逐漸成為平臺標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，它除了支持低功耗傳輸以外，還支持經(jīng)典藍(lán)牙傳輸，這就使得藍(lán)牙芯片可以兼容 4.0 以下的版本，在藍(lán)牙設(shè)備中占比最大；而單模藍(lán)牙芯片僅支持低功耗傳輸功能的芯片，因此占比較少。根據(jù) ABI Research 的數(shù)據(jù)，預(yù)計2024年出貨的所有平臺設(shè)備（手機、平板、筆記本電腦）將 100%支持經(jīng)典和低功耗兩種藍(lán)牙無線電版本。

多種AIoT應(yīng)用場景落地和技術(shù)進(jìn)步推動著智能互聯(lián)設(shè)備的需求量不斷飆升，從而不斷擴大藍(lán)牙數(shù)傳芯片的市場規(guī)模，其中語音控制前端設(shè)備在智能家居中將作為前哨，帶來大規(guī)模爆發(fā)，預(yù)計到 2024 年全球藍(lán)牙語音控制前端設(shè)備出貨量將達(dá)到 77%的增長。

在整體市場規(guī)模上，全球BLE市場規(guī)模將達(dá)到55.2億美元，但國內(nèi)企業(yè)的競爭力不足。Nordic 在BLE芯片市場幾乎保持壟斷地位，其市場份額幾乎一直保持在40%以上，而TI、SiLabs、Dialog等國外廠商也在第一梯隊。

國內(nèi)BLE芯片主要廠商有博通集成、恒玄科技等，市場份額較少，其中博通集成掌握無線射頻領(lǐng)域降噪、濾波喚醒等關(guān)鍵技術(shù)，覆蓋大疆科技、摩托羅拉、LG 等客戶，有較強競爭力。

從細(xì)分市場開始，國產(chǎn)無線通信IC大有作為

根據(jù)摯物 AIoT 產(chǎn)業(yè)研究院對地產(chǎn)公司的調(diào)研，目前智能家居前裝市場中，ZigBee的設(shè)備占比超過 60%。ZigBee芯片、高端設(shè)備市場主要被德州儀器、恩智浦、芯科科技（Silicon Lab）等國外企業(yè)占據(jù)；在國內(nèi)企業(yè)中，上海順舟、飛比電子等企業(yè)主要做ZigBee模組，南京物聯(lián)等企業(yè)重點開發(fā)ZigBee設(shè)備。

NB-IoT芯片領(lǐng)域的龍頭公司包括高通、聯(lián)發(fā)科、華為海思、中興微電子等，如芯翼信息、移芯通信等初創(chuàng)公司也有上佳表現(xiàn)。其中，海思的Boudica系列芯片、芯翼信息的XY1100芯片在智慧水務(wù)、智慧燃?xì)?、物流跟蹤、智慧穿戴等?xì)分市場均有布局。

隨著 Semtech將LoRa芯片開放IP 授權(quán)或晶圓授權(quán)，包括對意法半導(dǎo)體和阿里（芯片由翱捷科技實現(xiàn)）進(jìn)行 IP 授權(quán)，對微芯科技（Microchip）、群登科技、國民技術(shù)、廣州致遠(yuǎn)等公司進(jìn)行晶圓授權(quán)，LoRa芯片領(lǐng)域?qū)⒏邮袌龌?。根?jù)物聯(lián)傳媒統(tǒng)計，LoRa芯片目前全球市場出貨量超過 1 億顆，國內(nèi)市場占比接近 50%。

多協(xié)議集成+AI 算法集成是主流趨勢

為了讓終端能夠適應(yīng)不同場景，改善用戶的體驗，物聯(lián)網(wǎng)的智能終端通常會包含多個無線傳輸協(xié)議，而AI算法的加入將提高整體效率，因此多協(xié)議集成+AI算法集成是無線通信芯片的主流趨勢，而對于企業(yè)來說，“一站式”服務(wù)可以作為主要競爭力。

例如：

• 高通 QCA4020 芯片能夠支持 Wi-Fi 2.4GHz/5GHz、低功耗藍(lán)牙 5.0、Zigbee、Thread 等多種通信協(xié)議，并將片上內(nèi)存從 8KB 提升至超過 300KB，顯著提升產(chǎn)品性能；

• 樂鑫科技等公司圍繞 Wi-Fi 標(biāo)準(zhǔn)升級、MIMO 技術(shù)應(yīng)用、藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)升級、產(chǎn)品內(nèi)存、安全機制等產(chǎn)品性能改善展開，并且持續(xù)拓展在 AI 技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)，使其產(chǎn)品能夠支持多層次的 AI 應(yīng)用技術(shù)，進(jìn)而增強產(chǎn)品競爭力；

• 博通集成產(chǎn)品 7271能夠支持4種不同的協(xié)議：FM，BT，BLE，WiFi，同時集成了非常強大的DSP處理功能，可以做麥克風(fēng)的消噪，聲波回聲的消除，人工智能的語言識別，并且支持星型的、樹型的、麥?zhǔn)系牟煌M網(wǎng)方式，可以完成比較復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備的連接。

平臺層持續(xù)完善，PaaS值得關(guān)注

平臺層在物聯(lián)網(wǎng)體系中起到承上啟下的作用，連接傳輸層和應(yīng)用層。物聯(lián)網(wǎng)平臺的作用包括物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的連接與管理，感知端數(shù)據(jù)的訪問、存儲與分析，以及充當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序開發(fā)集成的工具。通過物聯(lián)網(wǎng)平臺，將數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)、軟件模塊化，方便數(shù)據(jù)信息集中處理。同時，物聯(lián)網(wǎng)平臺的存在也使企業(yè)不用重復(fù)組網(wǎng)，可以根據(jù)自身需求構(gòu)建適合自身的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

在平臺層服務(wù)中，PaaS?（平臺即服務(wù)，platform as a service）完美適用于 IoT。PaaS的作用是由云計算廠商為用戶提供通用的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺服務(wù)，而物聯(lián)網(wǎng)平臺層將物聯(lián)網(wǎng)的通用模塊進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，形成統(tǒng)一的接口與平臺提供給用戶。當(dāng)今的物聯(lián)網(wǎng)平臺很多都建立在 PaaS 之上，例如阿里云、百度云等等。

AIoT這片藍(lán)海市場潛力無限大，無線傳輸技術(shù)作為海水水體承載著海量數(shù)據(jù)群，無線通信芯片則是支撐海域發(fā)展的定海神針，平臺層如同海洋中的氧氣源源不斷地供養(yǎng)應(yīng)用場景的誕生和發(fā)展，整個生態(tài)系統(tǒng)正在逐步完善中，但仍需要注入更多活力。

那么，AIoT應(yīng)用的表現(xiàn)力如何？請鎖定下期《智聯(lián)未來系列｜AIoT應(yīng)用場景全速前進(jìn)，消費安防率先爆發(fā)》。