拓墣研究所：物聯(lián)網(wǎng) 半導體下個(gè)火車(chē)頭

　　搶食物聯(lián)網(wǎng)大餅，國際大廠(chǎng)如高通等，今年的并購重點(diǎn)已轉移到低功耗藍牙業(yè)務(wù)。 

　　物聯(lián)網(wǎng)主要傳輸技術(shù)及對應的晶片供應商

　　2010年以來(lái)以智慧型手機為代表的通訊產(chǎn)業(yè)，成為全球半導體最大的應用領(lǐng)域。智慧型手機是拉動(dòng)半導體產(chǎn)業(yè)成長(cháng)的火車(chē)頭，然而在經(jīng)過(guò)多年的爆發(fā)式增長(cháng)后，將來(lái)要實(shí)現持續的高速增長(cháng)非常困難，這部動(dòng)力十足的車(chē)頭正在逐步減速，半導體產(chǎn)業(yè)的成長(cháng)也因此產(chǎn)生了逐漸減速的隱憂(yōu)。

　　萬(wàn)物皆可互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，其相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)終端數量遠超手機、平板，未來(lái)不僅是電視機、機上盒、路由器等電子產(chǎn)品，連電燈、家具、衣物、汽車(chē)等，萬(wàn)事萬(wàn)物都是智慧終端機，既然是智慧終端機，就少不了資訊的獲取、相互溝通和處理。因此物聯(lián)網(wǎng)的應用或許有機會(huì )成為半導體下一波成長(cháng)的主要推動(dòng)力。

　　物聯(lián)網(wǎng)體系結構可分為感知層、網(wǎng)路層和應用層三大塊，每一塊都會(huì )產(chǎn)生巨大的半導體需求：

　　感知層半導體

　　各類(lèi)半導體Sensor風(fēng)光無(wú)限，帶動(dòng)MEMS商機大爆發(fā)

　　如果把整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統比作人的身體，感知層就類(lèi)似于人的神經(jīng)末梢，是影像、溫度、能量等各種資訊的收集機關(guān)。感知層的關(guān)鍵半導體器件主要有CIS、矽基麥克風(fēng)、陀螺儀、加速度計等各種MEMS感測器。

　　CIS和MEMS在智慧型手機時(shí)代得以飛速的成長(cháng)，而除了手機和平板外，CIS和MEMS還大有用武之地，每一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)終端都需要感測器來(lái)收集資訊，這將是非常龐大的需求量。盡管隨著(zhù)量產(chǎn)規模的加大，感測器的成本會(huì )有明顯的下降，價(jià)格也隨之下滑，但出貨量的快速增長(cháng)仍然帶動(dòng)營(yíng)收的倍增。

　　網(wǎng)路層半導體

　　信號的智慧傳輸和識別，根據具體應用有多種技術(shù)方案，PLC和低功耗藍牙最被看好

　　網(wǎng)路層起到資訊通道的作用，感知層Sensor收集的信號通過(guò)網(wǎng)路層傳輸。信號穩定性、傳輸速率、功耗、自動(dòng)識別能力、網(wǎng)路節點(diǎn)支援能力、成本等因素都需要考慮，需根據具體應用場(chǎng)景確定最適合的方案。

　　有線(xiàn)技術(shù)中，PLC(電力線(xiàn)載波通信)機會(huì )最大。只要是有電力線(xiàn)通達的終端，PLC都有應用可能，智慧電網(wǎng)正在普及PLC，未來(lái)智慧社區、智慧家庭是PLC的主要應用方向。

　　無(wú)線(xiàn)技術(shù)種類(lèi)繁多，但低功耗藍牙適合最廣泛的物聯(lián)網(wǎng)應用場(chǎng)景，且有非常成熟的標準和技術(shù)聯(lián)盟，最被看好。其他技術(shù)中，NFC受制于傳輸距離;RFID受制于傳送能力;Wi-Fi功耗和成本相對較高;ZigBee則是沒(méi)有成熟的商業(yè)應用模式。

　　近幾年來(lái)，無(wú)線(xiàn)連接晶片領(lǐng)域發(fā)生過(guò)多起并購。2014年前Qualcomm收購Atheros、聯(lián)發(fā)科并雷淩及Samsung買(mǎi)下CSR的無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)等，都是為了手機、PC、電視需要較高速率的無(wú)線(xiàn)傳輸，重點(diǎn)在Wi-Fi和經(jīng)典藍牙。但在2014年，國際大廠(chǎng)并購的重點(diǎn)已經(jīng)轉移到低功耗藍牙，為的是布局物聯(lián)網(wǎng)應用。

　　最典型的兩大案例就是Microchip和Qualcomm分別并購創(chuàng )杰和CSR。Microchip通過(guò)并購，嘗試提供整合網(wǎng)路層與應用層的SoC方案，瞄準超低功耗、超小體積的物聯(lián)網(wǎng)應用。

　　Qualcomm已經(jīng)是經(jīng)典藍牙大廠(chǎng)，但并不滿(mǎn)足于手機晶片霸主之位元，未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)大市場(chǎng)也要用錢(qián)開(kāi)路，搶先卡位。通過(guò)并購CSR，Qualcomm獲得低功耗藍牙業(yè)務(wù)，尤其是其中的Mesh技術(shù)，可以使得藍牙在組網(wǎng)能力上比肩ZigBee，進(jìn)一步鞏固低功耗藍牙在物聯(lián)網(wǎng)應用中對比ZigBee的優(yōu)勢。

　　應用層半導體

　　整合嵌入式記憶體和射頻等關(guān)鍵周邊模組的MCU SoC是主控平臺的主流

　　應用層是物聯(lián)網(wǎng)系統的中樞，負責處理感知層收集到并通過(guò)網(wǎng)路層傳輸過(guò)來(lái)的資訊。應用層的核心是CPU或MCU，一般要求極低功耗、計算能力要求不高、無(wú)復雜顯示的系統，主要采用MCU平臺，反之則需要用到性能更強大的CPU(包括嵌入式的應用處理器)。

　　大多數應用場(chǎng)景下，終端和系統的主控平臺都不需要特別強大的計算能力，而是對功耗要求更嚴格，因此搭載比CPU更具成本和功耗優(yōu)勢的MCU即可滿(mǎn)足要求。

　　而物聯(lián)網(wǎng)需考慮的是終端范圍廣度和無(wú)人操控環(huán)境下自動(dòng)反應的智慧程度。一般要求主控晶片達到10～100MHz主頻，因此對于32位的MCU需求最多，增長(cháng)最快。跟移動(dòng)處理器一樣，MCU也需要整合更多周邊功能模組，如嵌入式記憶體、射頻、電源管理、各類(lèi)介面等。從Microchip并購創(chuàng )杰一事來(lái)看，未來(lái)應用層的主流產(chǎn)品MCU與網(wǎng)路層的主流產(chǎn)品低功耗藍牙，甚至有可能整合到1顆SoC。

　　物聯(lián)網(wǎng)終端數量龐大，對半導體產(chǎn)品的需求種類(lèi)豐富。隨著(zhù)人類(lèi)生活智慧化程度的不斷提升，物聯(lián)網(wǎng)成為最熱門(mén)的科技概念之一，是繼智慧型手機和平板電腦之后，半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要推動(dòng)力。在眾多半導體產(chǎn)品中，拓墣產(chǎn)業(yè)研究所(TRI)最看好MEMS感測器、PLC、低功耗藍牙和32位MCU在物聯(lián)網(wǎng)應用中的前景。