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

　　搶食物聯(lián)網(wǎng)大餅，國(guó)際大廠如高通等，今年的并購(gòu)重點(diǎn)已轉(zhuǎn)移到低功耗藍(lán)牙業(yè)務(wù)。 

　　物聯(lián)網(wǎng)主要傳輸技術(shù)及對(duì)應(yīng)的晶片供應(yīng)商

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

　　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(shù)量遠(yuǎn)超手機(jī)、平板，未來(lái)不僅是電視機(jī)、機(jī)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(jī)，既然是智慧終端機(jī)，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(yīng)用或許有機(jī)會(huì)成為半導(dǎo)體下一波成長(zhǎng)的主要推動(dòng)力。

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

　　感知層半導(dǎo)體

　　各類(lèi)半導(dǎo)體Sensor風(fēng)光無(wú)限，帶動(dòng)MEMS商機(jī)大爆發(fā)

　　如果把整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)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(jī)關(guān)。感知層的關(guān)鍵半導(dǎo)體器件主要有CIS、矽基麥克風(fēng)、陀螺儀、加速度計(jì)等各種MEMS感測(cè)器。

　　CIS和MEMS在智慧型手機(jī)時(shí)代得以飛速的成長(zhǎng)，而除了手機(jī)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(cè)器來(lái)收集資訊，這將是非常龐大的需求量。盡管隨著量產(chǎn)規(guī)模的加大，感測(cè)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(zhǎng)仍然帶動(dòng)營(yíng)收的倍增。

　　網(wǎng)路層半導(dǎo)體

　　信號(hào)的智慧傳輸和識(shí)別，根據(jù)具體應(yīng)用有多種技術(shù)方案，PLC和低功耗藍(lán)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(hào)通過(guò)網(wǎng)路層傳輸。信號(hào)穩(wěn)定性、傳輸速率、功耗、自動(dòng)識(shí)別能力、網(wǎng)路節(jié)點(diǎn)支援能力、成本等因素都需要考慮，需根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景確定最適合的方案。

　　有線技術(shù)中，PLC(電力線載波通信)機(jī)會(huì)最大。只要是有電力線通達(dá)的終端，PLC都有應(yīng)用可能，智慧電網(wǎng)正在普及PLC，未來(lái)智慧社區(qū)、智慧家庭是PLC的主要應(yīng)用方向。

　　無(wú)線技術(shù)種類(lèi)繁多，但低功耗藍(lán)牙適合最廣泛的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景，且有非常成熟的標(biāo)準(zhǔn)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(duì)較高;ZigBee則是沒(méi)有成熟的商業(yè)應(yīng)用模式。

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

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

　　Qualcomm已經(jīng)是經(jīng)典藍(lán)牙大廠，但并不滿足于手機(jī)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(gòu)CSR，Qualcomm獲得低功耗藍(lán)牙業(yè)務(wù)，尤其是其中的Mesh技術(shù)，可以使得藍(lán)牙在組網(wǎng)能力上比肩ZigBee，進(jìn)一步鞏固低功耗藍(lán)牙在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中對(duì)比ZigBee的優(yōu)勢(shì)。

　　應(yīng)用層半導(dǎo)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(tái)的主流

　　應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的中樞，負(fù)責(zé)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(yīng)用層的核心是CPU或MCU，一般要求極低功耗、計(jì)算能力要求不高、無(wú)復(fù)雜顯示的系統(tǒng)，主要采用MCU平臺(tái)，反之則需要用到性能更強(qiáng)大的CPU(包括嵌入式的應(yīng)用處理器)。

　　大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)景下，終端和系統(tǒng)的主控平臺(tái)都不需要特別強(qiáng)大的計(jì)算能力，而是對(duì)功耗要求更嚴(yán)格，因此搭載比CPU更具成本和功耗優(yōu)勢(shì)的MCU即可滿足要求。

　　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(yīng)的智慧程度。一般要求主控晶片達(dá)到10～100MHz主頻，因此對(duì)于32位的MCU需求最多，增長(zhǎng)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(gòu)創(chuàng)杰一事來(lái)看，未來(lái)應(yīng)用層的主流產(chǎn)品MCU與網(wǎng)路層的主流產(chǎn)品低功耗藍(lán)牙，甚至有可能整合到1顆SoC。

　　物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)量龐大，對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求種類(lèi)豐富。隨著人類(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(jī)和平板電腦之后，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要推動(dòng)力。在眾多半導(dǎo)體產(chǎn)品中，拓墣產(chǎn)業(yè)研究所(TRI)最看好MEMS感測(cè)器、PLC、低功耗藍(lán)牙和32位MCU在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的前景。