拓墣研究所：物聯(lián)網(wǎng) 半導(dǎo)體下個火車頭

　　搶食物聯(lián)網(wǎng)大餅，國際大廠如高通等，今年的并購重點已轉(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)及對應(yīng)的晶片供應(yīng)商

　　2010年以來以智慧型手機(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)是拉動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)成長的火車頭，然而在經(jīng)過多年的爆發(fā)式增長后，將來要實現(xiàn)持續(xù)的高速增長非常困難，這部動力十足的車頭正在逐步減速，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的成長也因此產(chǎn)生了逐漸減速的隱憂。

　　萬物皆可互聯(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、汽車等，萬事萬物都是智慧終端機(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)會成為半導(dǎo)體下一波成長的主要推動力。

　　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，每一塊都會產(chǎn)生巨大的半導(dǎo)體需求：

　　感知層半導(dǎo)體

　　各類半導(dǎo)體Sensor風(fēng)光無限，帶動MEMS商機(jī)大爆發(fā)

　　如果把整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)比作人的身體，感知層就類似于人的神經(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、加速度計等各種MEMS感測器。

　　CIS和MEMS在智慧型手機(jī)時代得以飛速的成長，而除了手機(jī)和平板外，CIS和MEMS還大有用武之地，每一個物聯(lián)網(wǎng)終端都需要感測器來收集資訊，這將是非常龐大的需求量。盡管隨著量產(chǎn)規(guī)模的加大，感測器的成本會有明顯的下降，價格也隨之下滑，但出貨量的快速增長仍然帶動營收的倍增。

　　網(wǎng)路層半導(dǎo)體

　　信號的智慧傳輸和識別，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收集的信號通過網(wǎng)路層傳輸。信號穩(wěn)定性、傳輸速率、功耗、自動識別能力、網(wǎng)路節(jié)點支援能力、成本等因素都需要考慮，需根據(jù)具體應(yīng)用場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，未來智慧社區(qū)、智慧家庭是PLC的主要應(yīng)用方向。

　　無線技術(shù)種類繁多，但低功耗藍(lán)牙適合最廣泛的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景，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功耗和成本相對較高;ZigBee則是沒有成熟的商業(yè)應(yīng)用模式。

　　近幾年來，無線連接晶片領(lǐng)域發(fā)生過多起并購。2014年前Qualcomm收購Atheros、聯(lián)發(fā)科并雷淩及Samsung買下CSR的無線連接技術(shù)等，都是為了手機(jī)、PC、電視需要較高速率的無線傳輸，重點在Wi-Fi和經(jīng)典藍(lán)牙。但在2014年，國際大廠并購的重點已經(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分別并購創(chuàng)杰和CSR。Microchip通過并購，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，未來的物聯(lián)網(wǎng)大市場也要用錢開路，搶先卡位。通過并購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)用中對比ZigBee的優(yōu)勢。

　　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網(wǎng)路層傳輸過來的資訊。應(yīng)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、無復(fù)雜顯示的系統(tǒng)，主要采用MCU平臺，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)用場景下，終端和系統(tǒng)的主控平臺都不需要特別強(qiáng)大的計算能力，而是對功耗要求更嚴(yán)格，因此搭載比CPU更具成本和功耗優(yōu)勢的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人操控環(huán)境下自動反應(yīng)的智慧程度。一般要求主控晶片達(dá)到10～100MHz主頻，因此對于32位的MCU需求最多，增長最快。跟移動處理器一樣，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、各類介面等。從Microchip并購創(chuàng)杰一事來看，未來應(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，對半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求種類豐富。隨著人類生活智慧化程度的不斷提升，物聯(lián)網(wǎng)成為最熱門的科技概念之一，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。