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文檔簡介
證券研究報告新股研究2024年4月2日探尋2024年新股擇股路徑(五):連接換代星閃未來——無線短距連接技術主題報告核心觀點u
無線短距連接技術性能的大幅提升為應用端重大變革奠定技術基礎,而下游應用爆發(fā)的同時將帶動上游連接產品需求強勁增長;近年來主流短距連接技術標準的密集更新或推動新一輪物聯(lián)網變革開啟,萬物互聯(lián)有望加速落地。u
今年1月發(fā)布的Wi-Fi7在前代標準基礎上對連接速率及時延進行了較大優(yōu)化,有望支撐XR、B端生產網絡等對高速率、低時延有迫切需求的下游應用發(fā)展。業(yè)內主流廠商已于2022-2023年間密集發(fā)布Wi-Fi7相關新品,隨著Wi-Fi聯(lián)盟于年初正式開啟設備認證,廠商有望受益于Wi-Fi7產業(yè)化機遇。u
2022年,
牽頭研發(fā)的本土無線短距連接技術——星閃技術正式發(fā)布。星閃技術兼具高速率、低功耗特性,部分技術指標超越主流連接標準且一定程度彌補了現(xiàn)有技術的痛點。現(xiàn)階段,支持星閃技術的產品集中于消費電子領域,隨著海思在AWE2024上展出智能電視、智能機頂盒、智能門鎖等多款新品,今年星閃在智能家居領域的應用或加速滲透。u
藍牙5.4標準于2023年1月發(fā)布,其新增的PAwR、EAD等特性使得該標準較前代功耗更低、安全性提升、用戶體驗更優(yōu)、綜合性能更佳,有望在高容量、大規(guī)模設備連接及同步場景中廣泛應用。u
我們推薦關注物聯(lián)網相關新股及次新標的:在低功耗藍牙及多模SoC上居于全球領先的泰凌微;國內Wi-FiFEM領先企業(yè)康希通信;在物聯(lián)網硬件及云平臺服務上居國內前列、受益于連接技術推動下游需求發(fā)展的螢石網絡、專注于智能家居遙控產品并進一步往云游戲手柄等智能產品拓展的辰奕智能。u
風險提示:物聯(lián)網市場需求受全球經濟周期性波動的風險、無線短距連接技術最新標準產業(yè)化不及預期的風險、市場競爭加劇的風險等風險2目錄無線短距連接技術是物聯(lián)網的“血管”,承載著數據傳輸的重要功能Wi-Fi7:46Gbps高速率+5ms低時延,為XR等場景做好準備星閃:兼具高速率、低功耗特性的本土無線連接技術,2023年為商用元年藍牙5.4:進一步優(yōu)化在大規(guī)模設備連接場景下的使用特性建議關注新股及次新標的:泰凌微、康希通信、螢石網絡、辰奕智能等風險提示3目錄無線短距連接技術是物聯(lián)網的“血管”,承載著數據傳輸的重要功能Wi-Fi7:46Gbps高速率+5ms低時延,為XR等場景做好準備星閃:兼具高速率、低功耗特性的本土無線連接技術,2023年為商用元年藍牙5.4:進一步優(yōu)化在大規(guī)模設備連接場景下的使用特性建議關注新股及次新標的:泰凌微、康希通信、螢石網絡、辰奕智能等風險提示4近年來連接協(xié)議密集換代,有望引領下游需求爆發(fā)u
近年來,以藍牙、Wi-Fi等為代表的無線短距連接技術標準迎來加速更新:u
2022年以來,峰值速率達到上一代近3倍的新一代Wi-Fi
標準——Wi-Fi
7
持續(xù)點燃市場。Wi-Fi
7第一版草案于2021年發(fā)布,2022年以來,博通、高通、聯(lián)發(fā)科接連展示了相關產品或技術,業(yè)內亦陸續(xù)涌現(xiàn)支持Wi-Fi
7的終端產品。今年1月8日,Wi-Fi聯(lián)盟正式提出Wi-FiCERTIFIED7認證計劃,Wi-Fi7的商業(yè)化有望迎來加速。u
2022年11月,
牽頭研發(fā)的本土無線短距連接技術——星閃1.0標準正式發(fā)布,其集成低功耗、高速率兩種接口技術于一個架構中,有望更好地滿足物聯(lián)網應用領域的新興需求。2023年8月,
宣布將星閃技術引入鴻蒙生態(tài)中,或有望加速星閃應用發(fā)展。u
2023年1月,藍牙技術聯(lián)盟發(fā)布藍牙5.4標準,新增廣播模式下的雙向通信、按組通信等功能,提升了高容量、低功耗的大規(guī)模設備連接與同步場景中的適用性。資料:官網、中國電子報、Wi-Fi聯(lián)盟、新華網、IT之家、ittbank、華金證券研究所整理請仔細閱讀在本報告尾部的重要5近年來連接協(xié)議密集換代,有望引領下游需求爆發(fā)藍牙1.0藍牙2.0EDR藍牙3.0highspeed(HS)藍牙4.0:低功耗(BLE)藍牙5.0:室內定位精度增至1m藍牙m(xù)esh1.0星閃1.0星閃1.1Wi-Fi7正式發(fā)Wi-Fi4(802.11n):速率大幅提升至600Mb/s;引入MIMOWi-Fi1&2(802.11a&b)Wi-Fi3(802.11g):速率達到54Mb/sWi-Fi5(802.11ac)Wi-Fi6(802.11ax)布(預計時間)(802.11be)Wi-Fi6E&
Wi-Fi7
Draft11999
20002001
2002
2003
2004
2005
20062007
2008
2009
2010
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20122013
2014
2015
2016
20172018
2019
2020
20212022
2023
2024蘋果經典一代iphone4發(fā)布,明星功能可視通話僅可在Wi-Fi環(huán)境下使用國內智能門鎖、掃地機器人、智能音箱等家用智能視覺產品陸續(xù)面世并快速發(fā)展全球首款藍牙耳機:愛立信HBH-10發(fā)貨可穿戴設備元年:谷歌發(fā)布googleglass;Pebble發(fā)起智能手表眾籌特斯拉推出人形機器人Optimus、小米發(fā)布“CyberOne”等全球首款藍牙手機愛立信T39、首款藍牙筆記本電腦IBMThinkPadA30面世智能穿戴大爆發(fā):小米手環(huán)1代、AppleWatch1代、
talkband、三星gearfit等年內密集發(fā)布首款藍牙MP3愛國者月光寶盒P08面世蘋果發(fā)布VisionPro代表性產品:Bluetake藍牙立體聲耳機BT420消費級VR設備元年:Facebook正式發(fā)售Oculusrift、索尼發(fā)布PlayStationVR、微軟發(fā)布hololens1999-20092009-20212021開始1.0時代:技術萌芽2.0時代:可穿戴設備與智能家居3.0時代:混合現(xiàn)實與萬物互聯(lián)資料:華金證券研究所整理6無線短距連接技術是物聯(lián)網的“血管”,承載著數據傳輸的重要功能u
物聯(lián)網是通過各種信息傳感設備及系統(tǒng)和其他基于物物通信模式的短距離無線傳感器網絡,按約定的協(xié)議,把任何物體通過各種接入網與互聯(lián)網連接起來所形成的一個巨大的智能網絡,通過這一網絡可以進行信息交換、傳遞和通信,以實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。u
物聯(lián)網架構由下至上可分為感知層、傳輸層、支撐層及應用層,其中無線短距連接技術為傳輸層的重要支撐。傳輸層主要功能為對感知層所獲信息進行傳輸,除無線短距連接技術外,主要的傳輸技術還包括移動通信網、衛(wèi)星通信、互聯(lián)網、無線網絡等。對于個人消費者而言,手機、平板、智能家電及新興消費電子終端如MR頭顯等的應用,增加了其對于設備間信息交互的需求,短距離無線連接技術的重要性正日益彰顯。應用層智能交通云計算技術移動通信網射頻識別智能電網人工智能互聯(lián)網智能物流智能家居智能農業(yè)數據庫與數據挖掘分布式并行計算多媒體與虛擬現(xiàn)實支撐層傳輸層感知層物聯(lián)網短距離無線通信無線網絡衛(wèi)星通信多媒體信息采集二維碼傳感器定時定位資料:《物聯(lián)網與短距離無線通信技術》(第2版,電子工業(yè)出版社)、華金證券研究所請仔細閱讀在本報告尾部的重要7無線短距連接技術是物聯(lián)網的“血管”,承載著數據傳輸的重要功能u
一般而言,短距離無線通信一般指覆蓋范圍在幾十米至上百米內、無線發(fā)射器的發(fā)射功率小于100mW的通訊技術。低成本、低功耗及對等通信為短距離無線通信連接技術的三大重要特征。目前主要的短距離無線連接技術包括:?
藍牙:藍牙技術誕生于1994年,該技術使用2.4~2.485GHz的ISM波段的UHF無線電波進行短距通信,具有抗干擾能力強、模塊體積小、功耗低、成本低等特點。?
Wi-Fi:通過無線電波進行聯(lián)網的連接技術,使用的是2.4GHz及5GHz附近的頻段,具有覆蓋范圍較廣、傳輸速率快等優(yōu)點,其技術標準IEEE802.11于1997年被首次定義,該標準也是目前WLAN的主要技術標準。?
Zigbee:Zigbee聯(lián)盟成立于2001年8月,次年下半年,Invensys、Mitsubishi、摩托羅拉和飛利浦半導體公司宣布加盟Zigbee聯(lián)盟。該技術與藍牙技術較為相似,但與藍牙相比更簡單、速率、功率及費用更低、支持聯(lián)網節(jié)點數達到254個。?
UWB(UltraWideBand,超寬帶):超寬帶技術采用納秒級的非正弦波窄脈沖進行數據傳輸,可以利用低功耗、低復雜度的發(fā)射/接收機實現(xiàn)數據的高速傳輸,其尤其適用于室內等密集多徑場所的高速無線接入。?
NFC(NearFieldCommunication,近場通信):NFC是由飛利浦、諾基亞和索尼主推的一種短距無線通信技術,與RFID相似,但NFC采用的是雙向識別和連接,其工作頻率為13.56MHz、工作距離在20cm以內。其具有距離近、能耗低、安全性高等特點。?
IrDA(InfraredDataAssociation):紅外線數據協(xié)會IrDA成立于1993年,該技術利用紅外線進行點對點通信,其無須申請?zhí)囟l率的使用執(zhí)照,且擁有體積小、功率低、安全性高等特點,相關組件成本也相對較低;但其易受設備間阻擋物的影響,且IrDA設備的核心器件紅外線LED的耐用性較差。資料:《物聯(lián)網與短距離無線通信技術》(第2版,電子工業(yè)出版社)、華金證券研究所整理,圖片于各技術聯(lián)盟官網8藍牙及Wi-Fi
是應用最為廣泛的無線短距連接技術u
目前非蜂窩芯片/模組市場中,以出貨量口徑來看,藍牙芯片占據國內市場的半壁江山,2021年出貨占比為57.2%,國內出貨量達到19.1億顆;其次為Wi-Fi模組,出貨占比達到36.60%,國內出貨量達到12.22億顆。u
3種主流的無線短距連接技術對比來看,Wi-Fi傳輸速度較高、覆蓋范圍相對較廣,但功耗及成本水平亦較高,主要適用于高密度、高容量的無線上網;藍牙功耗及成本較低,尤其是BLE(低功耗)藍牙技術功耗低至15mA以下,在智能家居、智慧終端等領域廣泛應用;Zigbee技術與藍牙同樣擁有功耗、成本低的特點,但一個Zigbee節(jié)點可連接的節(jié)點數高達254個(藍牙為7個),主要應用于醫(yī)療、智能家居等領域。圖1:2021年中國非蜂窩芯片/模組出貨量情況表1:主要無線短距連接技術對比通信技術
傳輸速度
覆蓋范圍
組網方式
功耗應用領域3.520.%70%1Mbps-600MbpsWi-Fi藍牙20-300m
星形較高低智能家電、數傳36.60%57.20%125Kbps-3Mbps星形、穿戴式、耳機、智能家居100-300mMesh星形、工業(yè)、汽車、醫(yī)療、智能家居ZigBee2.4G250Kbps
20-350m
Mesh、樹低狀250Kbps-2Mbps玩具、遙控器、鍵盤鼠標100m星形低藍牙
wifi模組
LoRa模組
其他資料:摯物產業(yè)研究院、泰凌微招股說明書、華金證券研究所請仔細閱讀在本報告尾部的重要9目錄無線短距連接技術是物聯(lián)網的“血管”,承載著數據傳輸的重要功能Wi-Fi7:46Gbps高速率+5ms低時延,為XR等場景做好準備星閃:兼具高速率、低功耗特性的本土無線連接技術,2023年為商用元年藍牙5.4:進一步優(yōu)化在大規(guī)模設備連接場景下的使用特性建議關注新股及次新標的:泰凌微、康希通信、螢石網絡、辰奕智能等風險提示10Wi-Fi:高速率的室內上網無線連接技術u
Wi-Fi是基于IEEE802.11標準的無線局域網技術,是目前居于主導地位的WLAN(WirelessLocalAreaNetwork,無線局域網,其實現(xiàn)技術標準包括藍牙、Wi-Fi、HyperLAN2等)協(xié)議標準,也是目前應用最廣泛的無線短距連接技術。在5G蜂窩通信技術快速發(fā)展的同時,
Wi-Fi因更適用于室內高速上網,與5G技術形成互補,相比于5G,Wi-Fi信號覆蓋距離短、衰減快,但在室內環(huán)境下能較好發(fā)揮其普及速度快、部署維護成本低、終端兼容性高、流量費用低等優(yōu)勢。u
一個Wi-Fi網絡通常包含一個或以上的接入點(AccessPoint,AP)及1個或多個無線終端,無線終端通過接入點連接到Wi-Fi網絡,接入點主要有路由交換接入一體設備和純接入點設備,其中一體設備具備接入及路由功能,純接入設備只負責無線客戶端的接入,通常與其他AP連接作為擴展使用。11資料:百度百科、《物聯(lián)網與短距離無線通信技術》(第2版,電子工業(yè)出版社)、華金證券研究所Wi-Fi標準沿高速率方向持續(xù)迭代u
Wi-Fi第一代標準于1999年發(fā)布,至今已經歷7次更新。在Wi-Fi
6發(fā)布之前,Wi-Fi標準通過從802.11b到802.11ac的版本號來標識;但隨著Wi-Fi標準的演進,為便于Wi-Fi用戶和設備廠商輕松了解Wi-Fi標準,Wi-Fi聯(lián)盟選擇使用數字序號來對Wi-Fi重新命名。u
歷代Wi-Fi版本主要沿著高速率方向迭代:1999年發(fā)布的Wi-Fi
2速率達到11Mbps,實現(xiàn)規(guī)模商用;Wi-Fi4新增支持SU
MIMO和OFDM技術,將速率大幅提升至600Mbps;Wi-Fi
5新增支持下行MU-MIMO、信道帶寬最大支持160MHz,進一步將最大速率提升至6.93Gbps;Wi-Fi6
進一步提升了高密場景下的吞吐率,速率提升至9.6Gbps;Wi-Fi6E新增6GHz頻段;今年發(fā)布的Wi-Fi7將最大速率進一步提升至46.1Gbps。表2:歷代Wi-Fi版本對比發(fā)布年份19991999200320092013201920212024Wi-Fi版本Wi-Fi1Wi-Fi2Wi-Fi3Wi-Fi4Wi-Fi5Wi-Fi6Wi-Fi6EWi-Fi
7協(xié)議頻率理論最大速率54Mbps通道寬度20MHzMIMO不適用802.11a802.11b802.11g802.11n802.11ac802.11ax802.11ax802.11be5GHz2.4GHz11Mbps20MHz不適用2.4GHz54Mbps20MHz不適用2.4/5GHz2.4/5GHz2.4/5GHz2.4/5/6GHz2.4/5/6GHz600Mbps6.93Gbps9.6Gbps9.6Gbps46.1Gbps20/40MHz單用戶(SUMIMO)多用戶(MUMIMO)下行20/40/80/160/80+80MHz20/40/80/160/80+80MHz
多用戶(MU-MIMO)上行、下行20/40/80/160/80+80MHz
多用戶(MU-MIMO)上行、下行20/40/80/160/320MHz
多用戶(MU-MIMO)上行、下行12資料:康希通信招股書、華金證券研究所Wi-Fi關鍵實現(xiàn)部件——Wi-FiFEM
市場規(guī)模u
作為Wi-Fi技術的關鍵實現(xiàn)部件,Wi-Fi
FEM出貨量近兩年呈現(xiàn)快速增長趨勢。細分來看,Wi-Fi
FEM市場主要分為手機端及網通端兩大領域:u
1)網通端:2020-2022年全球Wi-Fi
FEM出貨量分別為21.3/24.6/28.9億顆,2021-2022年CAGR為16.48%;據康希通信測算,2020-2022年全球網通端對應市場規(guī)模分別為46.8/51.6/62.8億人民幣,其中境內市場規(guī)模分別為17.6/18.1/20.2億人民幣。u
2)手機端:2020-2022年全球Wi-Fi
FEM出貨量分別為10.6/13.6/16.7億顆,2021-2022年CAGR為25.52%。據康希通信測算,2020-2022年全球手機端Wi-Fi
FEM市場規(guī)模分別為37/45.2/57.5億人民幣,其中境內市場規(guī)模分別為10.1/11.4/13.5億人民幣。圖2:Wi-FiFEM細分市場全球出貨量(億顆)圖3:Wi-FiFEM細分市場全球市場規(guī)模(億人民幣)境內出貨量
境外出貨量境內市場規(guī)模
境外市場規(guī)模42.619.633.544.11629.213.333.826.912.810.27.720.29.317.618.188.613.510.111.43.43.92.9網通端手機端網通端手機端網通端手機端網通端手機端網通端手機端網通端手機端2020年度2021年度2022年度2020年度2021年度2022年度13資料:MorganStanley、康希通信一輪問詢回復函、華金證券研究所Wi-FiFEM
競爭格局:市場集中度高u
全球Wi-Fi
FEM市場集中度較高,全球市場主要廠商圖4:2021年手機端Wi-Fi
FEM全球競爭格局包括高通、聯(lián)發(fā)科、博通、Skyworks、Qorvo等。u
手機端Wi-Fi
FEM來看,據Stratgy
Analytics統(tǒng)計,2021年行業(yè)三大龍頭高通、聯(lián)發(fā)科、博通分別占據了35%、21%、20%的市場份額,CR3達到76%。24%高通(Qualcomm)聯(lián)發(fā)科(MediaTek)博通(Broadcom)其他35%u
而網通端Wi-Fi
FEM市場主要由Skyworks、Qorvo占據主導地位,兩者合計占據半數以上市場份額,中國臺灣立積電子份額排名第三,境內廠商份額占比仍然較低。20%21%u
國內主流廠商包括卓勝微、唯捷創(chuàng)芯、康希通信、飛驤科技、慧智微、艾為電子等。14資料:StrategyAnalytics、華金證券研究所Wi-Fi終端設備市場規(guī)模u
據TSR數據顯示,2021年全球Wi-Fi終端產品達到41.07億臺,較上年同期增長14.24%,2019-2021年三年CAGR為8.41%;其中Wi-Fi
6終端出貨5.92億臺,占據Wi-Fi終端出貨比例為14.43%。據TSR預測,2022-2026年全球Wi-Fi出貨量增長或有所放緩,結構上,Wi-Fi6及7的市占率持續(xù)擴大。u
從終端應用來看,2021年移動設備為Wi-Fi最大的終端應用領域,其次為家用設備;TSR預計未來數年移動設備對應Wi-Fi出貨量將會維持相對穩(wěn)定,而家用設備以及其他應用的市場份額有望逐步擴大。圖5:2018-2026Wi-Fi
市場出貨量及預測(億臺)圖6:Wi-Fi市場出貨量及預測(億臺)(分應用領域)15資料:TSR、康希通信招股說明書、華金證券研究所Wi-Fi7
標準更新:更高速率、更低時延u
Wi-Fi
7對應的是IEEE802.11下一代標準802.11be,其引入了320MHz帶寬、4096-QAM、Multi-RU、多鏈路操作、多AP協(xié)作等技術,在PHY層及MAC層都做了技術改變,進一步提升吞吐率、降低時延、提升用戶性能,最大傳輸速率較上一代標準提升近140%。具體來看:–
調制方式:從1024-QAM升級至4096-QAM,速率提升20%–
MRU:支持動態(tài)資源調度,時延降低25%圖9:Wi-Fi7VSWi-Fi6–
引入Multi-Link,支持終端多鏈路,實現(xiàn)多發(fā)選收,可靠性提升圖7:不同協(xié)議下的QAM攜帶數據量圖8:Wi-Fi5、6、7資源分配對比圖16資料:P系列叢書-Wi-Fi7、華金證券研究所Wi-Fi7
實測性能:單終端速率4.3Gbps、時延小于4ms?
實測性能:圖10:Wi-Fi7實測圖及實測數據表u
根據
在2023年4月在東南大學網絡與信息中心使用小米及蘋果兩品牌智能終端對Wi-Fi
7
AP進行的測試來看,真機實測Wi-Fi
7的單終端速率約為4.3Gbps,較支持Wi-Fi
6環(huán)境的同終端速率提升100%。同時,Wi-Fi7
AP下三個手機的平均時延都在4ms以內。小米13小米13蘋果13手機Pro@Wi-Fi
7
Pro@Wi-Fi
6
Pro@Wi-Fi
6實測速率
下行/Mbps上行/Mbps4315.734350.213.442104.332072.333.151106.17991.981.8實測時延Ping/ms圖11:Wi-Fi6實測情況u
對比高通此前對Wi-Fi
6的網絡吞吐量與Wi-Fi5所做對比演示結果,平均傳輸速度方面,Wi-Fi
6
環(huán)境設備速率為22.6Mbps,時延方面,4臺主演示設備網絡的平均時延約為4ms、游戲場景下的時延為54ms。17資料:IT之家、華金證券研究所Wi-Fi7
有望開拓XR場景——Wi-Fi現(xiàn)為消費級VR的主要連接技術優(yōu)異的性能使得Wi-Fi7在高吞吐率、低時延的應用上有良好的發(fā)展前景。C端來看,高吞吐率、低時延的特性使得Wi-Fi技術尤其與XR頭戴設備的低延遲、高清視頻傳輸需求有著良好的匹配度。?
目前主流消費級VR產品均搭載Wi-Fi
連接技術,5G暫時缺位;同時,中國通信標準化協(xié)會擴展現(xiàn)實(XR)產業(yè)及標準推進委員會去年底發(fā)布的《擴展現(xiàn)實終端設備測試白皮書(2023版)》中,明確規(guī)定XR的Wi-Fi短距離測試中時延不得高于20ms,影音游戲的吞吐速率參考Wi-Fi6標準,但對于5G的測試標準尚無相關規(guī)定。AppleVisionpro:支持Wi-Fi6Meta
quest3:支持Wi-Fi6EPICO系列:均支持Wi-Fi無線連接及PCVR串流創(chuàng)維數字XR系列:Pancake1支持Wi-Fi6E18資料:《擴展現(xiàn)實終端設備測試白皮書(2023版)》、PICO等企業(yè)官網、華金證券研究所Wi-Fi7
有望開拓XR場景——Wi-Fi現(xiàn)為消費級VR的主要連接技術?
5G技術目前在時延、傳輸速率上均不及Wi-Fi,以及現(xiàn)階段XR的應用場景主要集中于室內,或是
Wi-Fi技術在上述場景占據主導地位的原因。?
XR在視頻、圖形內容上均有3D化趨勢,對應地,數據量會呈現(xiàn)幾何倍增長。據中國通信標準化協(xié)會擴展現(xiàn)實(XR)產業(yè)及標準推進委員會去年底發(fā)布的《擴展現(xiàn)實終端設備測試白皮書(2023版)》(下稱《白皮書》),帶寬方面,相比傳統(tǒng)終端,XR終端呈現(xiàn)的數據量更大,如目前AR地圖、AR探店應用的實時數據量均是傳統(tǒng)導航地圖的10倍以上,且在預加載的過程中峰值達100MB/s。?
相比于手機、普通IoT設備而言,由于XR產品需要實時響應用戶的動作及輸入信息,因此對于延遲的要求非常高,要求毫秒級的傳輸時延;《白皮書》顯示,通常在XR終端上顯示畫面的刷新率達到60hz沉浸感較佳,且能減少運動時延帶來的眩暈感。同時,音頻內容與視頻內容的時間誤差不超過500ms的情況下才能保證良好觀影體驗?!栋灼访鞔_規(guī)定XR的Wi-Fi短距離測試中時延不得高于20ms,影音游戲的吞吐速率參考Wi-Fi6標準。?
5G蜂窩連接技術對于在室外場景中的應用相較Wi-Fi有較好優(yōu)勢,但目前消費級XR的應用場景主要集中于影音視頻、游戲娛樂等室內場景,在現(xiàn)階段
Wi-Fi
普及率已較高的背景下,對于C端用戶而言,Wi-Fi連接相較于5G蜂窩連接或為更加經濟的選項。?
但同時,舜宇光學旗下舜為技術的產品負責人亦表示,隨著XR的算力、內容等往云平臺走,5G蜂窩連接技術在XR的未來發(fā)展上將是不可或缺的。資料:《面向VR業(yè)務的承載網絡白皮書》、《擴展現(xiàn)實終端設備測試白皮書(2023版)》、電子工程專輯、華金證券研究所整理19Wi-Fi7
有望開拓XR場景——Wi-Fi7
或可大幅改善終端用戶體驗?
Wi-Fi
7在速率及時延上的大幅提升,或有望支撐XR用戶的良好體驗、進一步刺激XR需求:?
據VR白皮書對VR360視頻演進路線所需網絡條件的判斷,入門級別VR采用8K2D視頻,所需帶寬為100Mbps、時延在30ms以內;升級版VR采用12K2D視頻,所需帶寬為418Mbps、時延在20ms以內;終極版VR采用24K3D視頻,所需帶寬為1Gbps、時延在10ms以內。?
當前蘋果Vision
pro已達到40PPD、等效傳統(tǒng)TV屏4K分辨率,接近終極版VR;而Wi-Fi
7高達46.1Gbps的理論最大速率、4.3Gbps的實測速率以及低于4ms的實際時延,相較于前代標準可大幅改善XR終端用戶的體驗。表3:各發(fā)展級別VR及其所需網絡條件參數pre-VR<20分鐘11入門級VR
升級版VR
終極版VR
蘋果vision
pro連續(xù)體驗時間PPD<20分鐘2120-60分鐘32>60分鐘64>60分鐘404K-等效傳統(tǒng)TV屏分辨率典型視頻碼率240P16M480P64M2K4K279M3.29G典型網絡帶寬需求25Mbps40ms100Mbps30ms418Mbps
1Gbps(FOV)20ms
10ms--典型網絡RTT需求20資料:《面向VR業(yè)務的承載網絡白皮書》、華金證券研究所Wi-Fi7
有望開拓B端生產網絡應用u高品質萬兆辦公網絡:隨著企業(yè)數字化持續(xù)推進,一方面,Wi-Fi
7容量的顯著提升有望更好滿足企業(yè)辦公場景下視頻、音頻傳輸需求;另一方面,Wi-Fi7在多用戶并發(fā)性能上的改善亦為辦公提供了更穩(wěn)定的網絡環(huán)境。u
高品質萬兆生產網絡:工業(yè)生產中和無線通信相關的業(yè)務主要包括控制采集類及大帶寬傳輸類,其中,控制采集類包括遠程控制(視頻等)、現(xiàn)場控制類、AGV控制、傳感數據采集等,均對時延有較高要求;大帶寬傳輸類包括AOI、設備程序下載等需求,對網絡帶寬的要求較高。21資料:P系列叢書-Wi-Fi7、華金證券研究所主流廠商均已發(fā)布相關產品,Wi-Fi
7
應用有望加速滲透主流Wi-Fi芯片廠商均已于2022-2023年推出Wi-Fi
7相關產品:?
2022年以來,全球前三大Wi-Fi芯片供應商博通、高通、聯(lián)發(fā)科先后均發(fā)布了Wi-Fi7芯片平臺或者展示了相關技術方案。2022年1月,聯(lián)發(fā)科率先進行全球首個Wi-Fi7現(xiàn)場演示,5月份又發(fā)布兩款Wi-Fi7芯片,分別面向路由/網關及手機/平板/筆記本/機頂盒等設備;高通在2022年2月份推出Wi-Fi7與藍牙結合的解決方案FastConnect
7800;博通在2022年4月份推出旗下首款Wi-Fi7芯片后,又分別推出面向消費電子市場、企業(yè)級市場及移動設備市場的產品;立積電Wi-Fi7FEM在歐美客戶處認證順利,2023年底已實現(xiàn)少量出貨。?
國內廠商方面,唯捷創(chuàng)芯Wi-Fi7產品2023年已在客戶端送樣和推廣,目前已在大部分客戶處通過驗證測試,部分產品已在Tier1品牌客戶量產出貨,預計今年將進行重點推廣??迪Mㄐ臰i-Fi7產品去年已進入批量出貨階段,產品已進入聯(lián)發(fā)科、高通的參考設計,目前國內外均有訂單。下游應用市場的部分主流廠商已推出搭載Wi-Fi
7的新品,隨著Wi-Fi聯(lián)盟正式開展Wi-Fi7設備認證,Wi-Fi7有望在應用端加速滲透:?
消費電子:小米13、榮耀Magic5等旗艦機型已經率先支持Wi-Fi7協(xié)議。筆電品牌宏碁在全球消費性電子展CES開展前搶先公布搭載Wi-Fi7的全新Aspire系列筆電。?
路由器:2022年11月TP-Link發(fā)布多款Wi-Fi
7路由器;共進股份首款商用萬兆BE19000
Wi-Fi7路由器已于2023年實現(xiàn)批量出貨;小米、
亦已推出Wi-Fi7路由器產品。?
Wi-Fi
聯(lián)盟于今年1月正式發(fā)布Wi-Fi
7標準的同時正式開啟相關設備認證;同時,我國無線電辦公室已于2023年11月印發(fā)《采用IEEE802.11be技術標準的無線局域網設備型號核準技術要求及測試方法》的通知,國標即將落地,有望加速Wi-Fi7的大規(guī)模采用。22資料:愛集微、中國電子報、中時新聞網、唯捷創(chuàng)芯公開資料、康希通信公開資料、工信部網站、華金證券研究所整理Wi-Fi7
有望帶動
Wi-FiFEM
市場量價齊升?
比較來看,隨著Wi-Fi標準升級,相應Wi-Fi芯片及終端產品呈現(xiàn)價格上升趨勢。并且,Wi-Fi
7標準下,終端應用如路由器中需要的FEM模組數量進一步增加,有望帶來量的提升。?
以康希通信為例,2022年其網通端Wi-Fi
5
FEM價格為1.55元、Wi-Fi
6
FEM價格為2.44元,后者價格約為前者的1.6倍;該公司還表示Wi-Fi7價格是Wi-Fi6的1.5-2倍。據半導體行業(yè)觀察公眾號,2023年手機端Wi-Fi5芯片價格為0.15USD,Wi-Fi
6芯片價格為0.17USD,后者的價格約為前者的1.1倍。另外,根據業(yè)界估計,Wi-Fi7的售價將比前一代高出60%至100%。?
應用端,以路由器為例,據京東商城數據,搭載Wi-Fi5的路由器價格在百元左右;搭載Wi-Fi6的路由器根據速率規(guī)格不同,價值在149-1099元不等,其中銷量最高的TP-LINK大道AX3000價格相較于小米AC1200提升69%;搭載Wi-Fi7的路由器價格在249-1799元不等,其中銷量最高的BE3Pro相較于TP-LINK大道AC3000價值量提升109%。表4:搭載Wi-Fi5/6/7的路由器終端售價名稱速率規(guī)格(Mbps)價格名稱速率規(guī)格(Mbps)價格Wi-Fi51200120012001200Wi-Fi61500150030003000300030003000小米AX5400TP-LINK玄鳥AX5400TP-LINK飛流AX5400小米AX60005400540054006000720015000Wi-Fi7360036002492493994294491099Tenda
AC10Tenda
AC7小米AC1200TP-LINK
AC1200899599117AX6new新華三NX15000TP-LINK
AX1500AX2Pro149159167179199209269TP-LINKBE3600小米BE3600249249TP-LINK
大道AX3000小米AX3000TAX3BE3
Pro36005100100001800034936915991799TP-LINKBE5100小米
萬兆路由器新華三BE18000TP-LINK
AX3000AX3Pronew注:價格取京東商城標價與到手價中較低者23資料:京東商城、優(yōu)分析、半導體行業(yè)觀察公眾號、華金證券研究所Wi-Fi7
有望帶動
Wi-FiFEM
市場量價齊升?
據康希通信表示,目前Wi-Fi6單機用量是6-8顆,Wi-Fi
7是8-12顆,用量提升的主要原因是,隨著Wi-Fi技術的迭代升級,無線網絡設備中配置的天線數量持續(xù)提升,如Wi-Fi
4標準下通常配置2根天線、Wi-Fi
5標準下通常配置4-6根天線,Wi-Fi6標準下通常配置4-12根天線,而Wi-Fi
7標準下預計天線數量將達到6-20根,每根天線通常均需要配置相應的Wi-Fi
FEM,因此帶動Wi-FiFEM整體需求量增長。Wi-Fi5主流路由器天線數量為4-6根Wi-Fi6主流路由器天線數量為4-8根注:上述取京東商城中對應Wi-Fi標準銷量前十產品24資料:京東商城、康希通信投資者關系活動記錄表及首次審核問詢回復、華金證券研究所目錄無線短距連接技術是物聯(lián)網的“血管”,承載著數據傳輸的重要功能Wi-Fi7:46Gbps高速率+5ms低時延,為XR等場景做好準備星閃:兼具高速率、低功耗特性的本土無線連接技術,2023年為商用元年藍牙5.4:進一步優(yōu)化在大規(guī)模設備連接場景下的使用特性建議關注新股及次新標的:泰凌微、康希通信、螢石網絡、辰奕智能等風險提示25星閃:兼具高速率、低功耗特性的本土無線連接技術?
誕生背景u
2019年5月15日,美國商務部宣布將
加入“實體清單”,隨后Wi-Fi聯(lián)盟、藍牙技術聯(lián)盟及JEDEC協(xié)會(固態(tài)技術協(xié)會)等連接技術行業(yè)組織均暫停了
的成員資格,并暫時將
的名單從官網上撤下。u
5月21日,
在英國倫敦的榮耀20手機發(fā)布會上,正式公布了超級藍牙(X-BT)技術,也稱為“綠牙”。u
盡管上述聯(lián)盟協(xié)會于5月29日均恢復了
的成員資格,但
決定繼續(xù)推進超級藍牙項目。u
2020年,工信部號召國內企業(yè)聯(lián)合研發(fā)“星閃”技術,當年9月22日,星閃聯(lián)盟正式成立。2022年11月星閃1.0版本正式發(fā)布2023年4月星閃1.1版本發(fā)布2023年8月
開發(fā)者大會正式宣布將星閃納入鴻蒙生態(tài)……26資料:新華網、澎湃新聞、IT之家、華金證券研究所星閃:兼具高速率、低功耗特性的本土無線連接技術u
星閃Release1.0系列標準于2021年完成制定,該系列標準主要由星閃接入層規(guī)范、基礎服務層規(guī)范、基礎應用層規(guī)范及其配套的支撐性規(guī)范構成。其中,在接入層,星閃提供了SLB和SLE兩種無線通信接口:圖12:星閃無線通信系統(tǒng)架構u
SLB(SparkLink
Basic,星閃基礎接入技術):空口單向數據傳輸時延小于20.833us(業(yè)界最低時延),單載波支持20MHz帶寬、最大支持16載波共320MHz帶寬,最高速率支持編碼速率0.92的信道編碼、1024QAM和8流多路并行傳輸。SLB主要特點為低時延、高可靠、精同步和高并發(fā)等,主要用于車載主動降噪、無線投屏、工業(yè)控制等場景。u
SLE(SparkLink
Low
Energy,星閃低功耗接入技術):使用單載波傳輸,帶寬支持1/2/4MHz,調制方式支持GFSK\BPSK\QPSK\8PSK,相比現(xiàn)有低功耗無線短距技術,SLE相同深覆蓋條件下穩(wěn)定支持128kbps音頻傳輸及更高速率(峰值12Mbps)等。該技術主要特點為低功耗、低成本,主要用于耳機音頻傳輸、無線電池管理系統(tǒng)、工業(yè)數據采集等具備低功耗要求的應用場景中。27資料:《星閃無線短距通信技術(SparkLink1.0)產業(yè)化推進白皮書》、華金證券研究所星閃:兼具高速率、低功耗特性的本土無線連接技術u
隨著物聯(lián)網的發(fā)展,綜合智能汽車、智能終端、智能家居以及智能制造等場景需求來看,上述領域均對無線短距連接技術的低時延、高可靠、精同步、高速率、多并發(fā)、低功耗等方面提出了更高的要求,而現(xiàn)有主流無線短距通信技術在一定程度上無法滿足需求,如藍牙在速率和時延方面劣勢較大、Wi-Fi的異步和系統(tǒng)效率相對較低等。u
相較而言,星閃提供SLE及SLB兩種空口接入技術,其中SLE對標低功耗藍牙、SLB對標Wi-Fi,一標多模,在部分技術指標超越相應主流連接標準的同時,一定程度上彌補了藍牙、Wi-Fi技術的痛點,可為行業(yè)提供更加多樣化的選擇。表5:星閃對比低功耗藍牙、Wi-FiBLE
vs
SLEBLEWi-Fi
vs
SLBWi-Fi
7性能指標連接速率星閃(SLE)性能指標星閃(SLB)連接速率(20MHz2Mbps12Mbps146-172Mbps320MHz115Mbps帶寬條件下)6ms(自未連接狀時延0.25ms最大支持帶寬320MHz態(tài)起)直連設備數覆蓋廣度數個數十至百量級峰值速率時延46.1Gbps5ms>900Mbps0.02ms室內約10m室內約20m最大連接數調制方式25640964096QAM1024QAM28資料:IT之家、《星閃無線短距通信技術(SparkLink1.0)產業(yè)化推進白皮書》、澎湃新聞、華金證券研究所整理星閃:兼具高速率、低功耗特性的本土無線連接技術u
星閃技術在業(yè)界取得廣泛關注,截至2022年8月,星閃聯(lián)盟會員單位數量已超過230家,涵蓋芯片、設備、解決方案、運營等全產業(yè)鏈上下游。圖13:星閃聯(lián)盟會員列表圖14:星閃聯(lián)盟會員及產業(yè)鏈分布(截至2022年8月)行業(yè)機構與標準組高校與科研院所
咨詢應用與云織5%1%14%3%測試儀表6%測試實驗室2%管道/邊緣7%電子元器件5%安全1%模組4%芯片15%汽車24%家居6%終端
工業(yè)制造5%
2%29資料:《星閃無線短距通信技術(SparkLink1.0)產業(yè)化推進白皮書》、星閃聯(lián)盟官網、華金證券研究所星閃已納入鴻蒙生態(tài),2024年鴻蒙設備出貨或超億臺2023年8月的鴻蒙
4.0
發(fā)布會暨
HDC2023
開發(fā)者大會上,
宣布將星閃技術引入鴻蒙生態(tài);目前多款新品已支持星閃技術,娛樂領域支持星閃的電競鼠標、游戲手柄均已發(fā)布。旗下u
消費電子領域,Mate
60系列手機支持星閃連接。截至今年3月1日,Mate60系列和Mate
X5(折疊屏)兩款機型銷量合計已突破1000萬臺。此外,F(xiàn)reeBuds
Pro
3耳機、MatePad
Pro13.2英寸平板和新一代手寫筆HUAWEIM-Pencil以及今年3月1日正式開售的Pocket2手機均已支持星閃。銷量合計突破1000萬臺u
娛樂電子領域,2023年9月25日,雷神宣布推出業(yè)界首款搭載Nearlink
星閃技術的鼠標ML903,使用Nordic
主控IC,時延可達到無線0.25ms、有線0.125ms。該電競鼠標自上市以來,多輪售罄,目前仍位于暢銷榜前列。u
今年3月13日的鴻蒙智聯(lián)峰會上,北通全球首款星閃游戲手柄亮相,其比普通手柄快6倍、時延降低30倍、達到了2000Hz的超高回報率。阿修羅2Pro+星閃游戲手柄已于3月18日開啟預售,于4月1日正式開售。雷神ML903上市以來多輪售罄北通星閃游戲手柄于4月1日正式開售u
星閃技術于2023年8月已正式被納入鴻蒙生態(tài)。2023年鴻蒙開源生態(tài)大會上,稱鴻蒙生態(tài)設備總量已超過7億臺,預計2023年底到2024年,鴻蒙生態(tài)設備數量有望逐步達到8億臺至10億臺;而今年1月舉辦的鴻蒙生態(tài)千帆啟航儀式上,余承東表示鴻蒙生態(tài)設備數量已突破8億臺。u
價格方面,由于星閃芯片處于產業(yè)化初期,價格水平相對較高,但據利爾達去年9月表示,目前已有接近20家企業(yè)在研發(fā)星閃芯片,一年內星閃的價格可能會接近于中高端藍牙模組的價格。30資料:長江日報、搜狐網、華爾街見聞、雷神官網、電子發(fā)燒友網、利爾達投資者關系記錄表等、華金證券研究所整理今年星閃或加速在智能家居領域的應用滲透海思在3月14日-3月17日于上海舉辦的中國家電及消費電子博覽會(AWE
2024)上,展出星閃電視、星閃機頂盒、星閃指向遙控器、星閃智能門鎖等多款智能家居產品,今年星閃或有望加速擴展在智能家居中的應用。u
智能電視:AWE2024上,海爾、康佳都推出了與星閃技術結合的電視,其中海爾卡薩帝星閃電視運用了星閃厘米級“高精定位”技術,在操作遙控上有別于傳統(tǒng)的智能電視機需要“移格子”,而是將光標在屏幕上移動就可以精準命中目標點擊播放。u
目前,海思跟頭部的家電品牌正洽談合作,2023年11月長虹已發(fā)布全球首臺星閃電視,而海思與海爾卡薩帝合作彩電產品預計于今年三季度推出。海爾卡薩帝星閃電視預計于2024年三季度推出u
智能機頂盒:創(chuàng)維推出業(yè)界首款4K+星閃機頂盒新品,該機頂盒使用的星閃技術引入5GPolar編碼、中心調度、超短幀、跳頻信號拼接等新技術,可提升靈敏度增益和抗干擾能力;同時,其支持星閃遙控,可實現(xiàn)一個遙控器同時控制電視和機頂盒,操作相較于傳統(tǒng)機頂盒更方便。創(chuàng)維星閃機頂盒u
智能門鎖:現(xiàn)場展出的凱迪仕支持星閃技術的智能門鎖,支持2到2.5Mbps
視頻流,采用星閃SLE和Wi-Fi組合技術,極致低功耗圖傳,抗干擾特性強。凱迪仕星閃智能門鎖31資料:華金證券研究所目錄無線短距連接技術是物聯(lián)網的“血管”,承載著數據傳輸的重要功能Wi-Fi7:46Gbps高速率+5ms低時延,為XR等場景做好準備星閃:兼具高速率、低功耗特性的本土無線連接技術,2023年為商用元年藍牙5.4:進一步優(yōu)化在大規(guī)模設備連接場景下的使用特性建議關注新股及次新標的:泰凌微、康希通信、螢石網絡、辰奕智能等風險提示32藍牙:低成本、低功耗的無線數據傳輸與語音通信規(guī)范u
藍牙是一種無線數據傳輸與語音通信的開放性全球規(guī)范,以低成本的無線短距連接為基礎為終端設備提供接入服務。藍牙傳輸頻段為全球通用的2.4GHzISM頻段,傳輸速率最高可達48Mbps,傳輸距離可達到300m。u
藍牙各設備互通需要使用相同的協(xié)議棧,藍牙技術聯(lián)盟(SIG)發(fā)布的藍牙協(xié)議棧共4層,包括藍牙核心協(xié)議、電纜替換協(xié)議、電話傳送控制協(xié)議及選用協(xié)議。u
藍牙的拓撲結構:藍牙支持點對點及一對多通信,其基本網絡組成是微微網(一種個人局域網)。微微網由主設備單元和從設備單元兩種構成(主動發(fā)起連接的為主設備,其余為從設備),其中主設備單元負責提供時鐘同步信號和調頻序列,而從設備單元一般是受控同步的設備單元,接受主設備單元的控制;一個微微網中一般有1個主設備單元和最多7個從設備單元。不同的微微網之間可以互相連接,組成更復雜的網絡拓撲結構——散射網,但不同微微網之間的跳頻頻率各自獨立,每個微微網可由不同的跳頻序列來標識(藍牙將2.402-2.48GHz的頻段分為79個頻點,每兩個相鄰頻點間隔1MHz,具有較好的抗干擾能力)。圖15:藍牙協(xié)議棧圖16:藍牙微微網(左)與藍牙散射網(右)1、藍牙核心協(xié)議:Baseband、LMP、L2CAP、SDP2、電纜替換協(xié)議:RFCOMM3、電話傳送控制協(xié)議:TCSBinary、AT
Commands4、選用協(xié)議:、UDP/TCP/IP、OBEX、vCard、Vcal、IrMC、WAE33資料:《物聯(lián)網與短距離無線通信技術》(第2版,電子工業(yè)出版社)、華金證券研究所藍牙標準約5-6年進行一次大迭代,技術功能持續(xù)拓展第五代藍牙:物聯(lián)網時2代016年至今藍牙:從無線時代到物聯(lián)網時代第四代藍牙:低功耗時代2016年,藍牙5.0版本正2010-2016年作為目前最重要的無線短距通信技術之一,藍牙技術發(fā)展至今已有20余年、標準歷經數次迭代,目前主流應用為低功耗藍牙制式(BLE)。式發(fā)布,其支持最高48Mbps傳輸速度,傳輸距離增加到300m。同時加入室內定位輔助功能,結合Wifi可實現(xiàn)精度小于1米的室內定位。另外,Mesh的加入大幅擴大了藍牙連接設備數。2010年7月,SIG正式宣布采用藍牙4.0核心規(guī)范,該規(guī)范集低功耗藍牙(BLE)、傳統(tǒng)藍牙和高速藍牙三種模式于一體,核心特性為功耗低,同時傳輸距離大幅提升至60m-100m。該時期的代表性產品為蘋果Iphone
4S、耳塞式立體聲藍牙耳機。速傳輸第二代藍牙:速率提升藍牙3.0,2004-2009年新增了可選技術high2004年藍牙2.0發(fā)布,新增EDR技術,提高多任務處理和多種藍牙設備同時運行的能力,使得藍牙設備的傳輸率可達3Mbps左右,支持雙工模式。該時期的產品代表為Bluetake公司的BT420藍牙立體聲耳機。第一代藍牙:無線時代1999-2004年SIG成立1998年5月20日1999年,藍牙1.0版本發(fā)布,確定使用2.4GHz頻段,傳輸速率748~810kbit/s。但直到2003年的1.2版本推出才滿足了無線語音和音頻傳輸等功能的基本要求。愛立信、諾基亞、東芝、IBM及英特爾聯(lián)合成立SIG(藍牙特別興趣小組,即藍牙技術聯(lián)盟前身)。同年推出0.7規(guī)格,支持baseband和LMP通信協(xié)定。060504030201藍牙標準約5-6年進行一次大迭代,技術功能持續(xù)拓展u
截至目前,藍牙技術的功能已從基本的音頻、信息傳輸擴展至低功耗數據傳輸、室內位置服務及大規(guī)模的設備連接。1999年至今,藍牙歷經了5次較為重大的升級,其中,2.0及3.0版本均是在前代基礎上提升傳輸速率及距離;而4.0集成低功耗藍牙、傳統(tǒng)藍牙及高速藍牙為一體,新增的低功耗藍牙(BLE)功耗低至可使一粒紐扣電池連續(xù)工作數年;5.0版本進一步優(yōu)化了物聯(lián)網連接特性,且加入室內定位輔助功能,結合Wi-Fi可以實現(xiàn)精度小于1米的室內定位。表6:藍牙標準歷次重大更新版本
發(fā)布時間
最大傳輸速率
最大傳輸距離較前代升級之處增強功能:藍牙m(xù)esh組網技術藍牙m(xù)esh技術發(fā)布于2017年7月,是對低功耗藍牙的一種擴展功能,使其可支持多對多拓撲,理論可以支持網絡接入6萬個設備。多個藍牙設備可以互相發(fā)送消息,并可以將消息轉發(fā)到網絡中的其他設備。1.02.01999年748-810kb/s-?
新增EDR(EnhancedDataRate)技術,提升多任務處理能力、增加可連接設備數2004年
1.8M/s~2.1M/s?
支持雙工模式?
引入全新的交替射頻技術AMP(Generic
AlternateMAC/PHY,可切換的媒體訪問控制器和物理層)?
引入了增強電源控制技術(EPC),空閑功耗降低?
加入單項廣播無連接數據技術(UCD)?
集成低功耗藍牙(BLE)、傳統(tǒng)藍牙和高速藍牙,可以組合或單獨使用,成為藍牙智能(BluetoothSmart),提高廠商兼容性、響應速度3.04.02009年2010年24Mbps24Mbps10m100m?
功耗較上一版本降低了90%?
覆蓋范圍進一步加大?
數據廣播能力提升了800%5.02016年24Mbps300m?
優(yōu)化了物聯(lián)網底層功能?
推出了適用于物聯(lián)網的全新開發(fā)人員工具套件?
加入室內定位輔助功能35資料:云、百度百科、移動Labs公眾號、華金證券研究所整理藍牙設備年出貨量約40億,主要應用于音頻及數據傳輸u
未來五年全球藍牙設備出貨量或加速增長:據SIG(藍牙技術聯(lián)盟)數據,2018年全球藍牙設備出貨量為38億,2022年同比增長6.52%達到49億,2018-2022年四年CAGR為6.56%;根據SIG預計,未來五年藍牙設備出貨量有望加速增長,未來五年CAGR或達到9.18%,2027年全球藍牙設備出貨量有望達到76億。u
音頻及數據傳輸為藍牙主要應用領域:2022年音頻傳輸及數據傳輸設備出貨量分別為13.6、11.2億臺,在全部出貨量中占比分別達到28%及23%;此外,SIG預計位置服務及設備網絡兩個領域未來將高速增長,2023-2027年五年CAGR或分別達到20%、21%。圖17:全球藍牙設備歷年出貨量圖18:藍牙設備應用領域出貨量占比87654321012.00%10.00%8.00%6.00%4.00%2.00%0.00%音頻傳輸27.76%22.86%32.47%數據傳輸位置服務設備網絡其他12.65%2018
2019
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2027E4.27%出貨量(十億)同比增長率36資料:藍牙技術聯(lián)盟官網、華金證券研究所藍牙芯片市場集中度高,CR4約70%u
Nordic為全球低功耗藍牙芯片龍頭,泰凌微、Dialog、TI緊隨其后,CR4約為70%。?
依據藍牙技術聯(lián)盟SIG發(fā)布的《2023年藍牙市場最新資訊》,目前低功耗藍牙已成為藍牙市場的主流技術,過去五年出貨的大多數藍牙設備都是經典藍牙+低功耗藍牙雙模式設備,且預計未來互聯(lián)消費電子及LEAudio的發(fā)布有望持續(xù)推動低功耗藍牙設備出貨量的增長。?
據Omdia數據,2020年Nordic、Dialog(于2021年被日本瑞薩電子收購)、泰凌微、TI全球市占率分別為37%、13%、12%、8%,CR4約70%,行業(yè)集中度較高;其中,Nordic龍頭地位較為穩(wěn)定,Dialog及TI的市占率呈現(xiàn)下降趨勢,僅泰凌微市占率呈現(xiàn)上升趨勢,且根據Nordic在2022年第三季度公開報告中援引的北歐知名金融機構DNBMarkets的統(tǒng)計數據,自2021年度起泰凌微低功耗藍牙終端產品認證品類數量攀升至全球第二名。圖19:歷年各藍牙技術設備出貨量(單位:十億)圖20:2018-2020年全球BLE芯片市場競爭格局30%Nordic37%34%38%28%25%DialogTelink(泰凌微)TI其他13%11%8%10%11%14%注:從里圈到外圈分別為2018年、2019年、2020年16%12%13%37資料:泰凌微申報問詢回復函、藍牙技術聯(lián)盟《2023年藍牙市場最新資訊》、華金證券研究所藍牙5.4:進一步優(yōu)化在大規(guī)模設備連接中的使用特性u
藍牙最新版本5.4發(fā)布于2023年1月,新增PAwR、EAD、LEGATT安全水平及動態(tài)廣播編碼選擇幾大特性,其中PAwR(PeriodicAdvertisingwithResponses,響應式周期性廣告)及EAD(EncryptedAdvertisingData,加密廣告數據)為最重要的兩大更新。藍牙5.4進一步提升了安全性、降低功耗,且提升了藍牙Mesh網絡及基于GATT的各類藍牙應用的用戶體驗。?
響應式周期性廣告(PeriodicAdvertisingwithResponses,PAwR):支持設備之間在未連接的廣播模式下實現(xiàn)雙向通信,使得設備不需要經常切換模式,實現(xiàn)在低耗能狀態(tài)下的雙向信息傳輸。此外,在按組分配后,設備可只收聽所屬小組的信息。?
藍牙設備狀態(tài)可分為連接模式(又可分為主機模式/從機模式、主從一體工作模式)、廣播模式(廣播者/觀察者模式)及iBeacon模式等。其中,在廣播模式下,廣播者可以在低功耗的模式下持續(xù)的進行廣播,而觀察者可以監(jiān)聽及讀取空中的廣播數據。?
加密廣告數據(Encrypted
Advertising
Data,EAD):該特性對廣播數據進行加密,只有擁有密鑰的設備才能解讀廣播數據,而密鑰需要兩個設備建立GATT連接之后才會生成。值得注意的是此前沒有明確的標準滿足加密需求,此特性提升了廣播信息的安全性。?
LEGATT安全級別特征:藍牙5.4定義了一種新的安全等級特征SLC,該特性允許設備在剛建立連接時聲明所需的通信安全級別,如果設備未達到這一安全級別,客戶端將會被提示升級以獲取訪問權限,確保后續(xù)所有數據訪問操作均不會由于安全性不足出現(xiàn)錯誤提示;相較于以往,這一新機制避免了在應用程序運行中出現(xiàn)錯誤提示而導致應用程序的中斷,確保了更流暢、更安全的用戶體驗。?
GATT(GenericAttributeProfile)是藍牙設備間進行數據交換的標準協(xié)議之一,設備使用屬性協(xié)議(ATT)訪問另一設備屬性表中的屬性時,遵循GATT定義的特征值讀取和寫入等規(guī)則。?
動態(tài)廣播編碼選擇:發(fā)送BLE擴展廣播時可選擇使用哪種Codec編碼方式發(fā)送,可更靈活地平衡數據傳輸的速率和通信范圍,從而可根據具體的通信需求來優(yōu)化傳輸性能。38資料:Siliconlabs官網、阿里云開發(fā)者社區(qū)、騰訊云、云、面包板、華金證券研究所整理藍牙5.4:進一步優(yōu)化在大規(guī)模設備連接中的使用特性u
進入藍牙5.0時代以來,藍牙標準一直沿更低功耗、更高安全性、更優(yōu)用戶體驗、更好的綜合性能等方向持續(xù)迭代,且圍繞在5.0標準中推出的周期性廣播不斷進行性能優(yōu)化。而藍牙5.4的新特性,使得藍牙標準在有著低功耗需求的高容量、大規(guī)模設備連接及同步的場景(如大型傳感器網絡、智能家居設備網絡、電子貨架標簽(ESL)等)中具有更強的適用性。表7:藍牙5.0至5.4標準對比藍牙版本發(fā)布年份5.020165.120195.220205.320215.42023數據傳輸速率通信范圍2Mbps室外最遠120英尺無顯著改進室內定位精度提升至1cm引入了LEAudio技術無顯著改進無顯著改進無顯著改進無顯著改進無顯著改進PAwR支持設備之間在未連接的廣播模式下實現(xiàn)雙向通信,使得設備不需要經常切換模式,實現(xiàn)在低耗能狀態(tài)下的雙向信息傳輸設備能夠識別并忽略已接收的引入了藍牙低功耗功率控制
重復數據,提升周期性廣播的效率以降低功耗優(yōu)化了設備處理重復信息的方式1、更低功耗引入了跨傳輸密鑰派生(CTKD),一個簡化了多設備加密密鑰管理的新協(xié)議,有效EAD需要兩個設備建立GATT連接之后,才會生成加密廣播包的密鑰,而擁有密鑰的設備才能解讀廣播信息2、更高安全性增強了安全性低復雜度通信編解碼器(LC3)
讓設備能夠快速從低功耗模式的加入提升了音頻體驗、改善
切換到高功耗模式,有效消除LEGATT特性避免了在應用程序切換過程中的中斷3、更優(yōu)體驗4、精準定位了音樂和游戲的流媒體效果了延遲加入室內定位輔助功能,結合Wi-Fi可以實現(xiàn)精度小于1米的室內定位進一步提升定位精準度,且能識別連接設備的方向對BR/EDR控制器進行了增強,提高了BR/EDR連接的穩(wěn)定性;引入頻道分類,允許外圍設備根據無線電頻率的實際情況與主設備進行通信,減少干擾并提高了連接的穩(wěn)定性及效率針對低功耗設備,有著更廣的覆蓋范圍和相較四倍的速度提升;引入周期性廣播、擴展廣播廣播編碼選擇功能可以更靈活地平衡數據傳輸速率和通信范圍,從而根據具體的通信需求來優(yōu)化性能5、其他39資料:系統(tǒng)極客、Nordic官網、華金證券研究所藍牙5.4:進一步優(yōu)化在大規(guī)模設備連接中的使用特性u
據藍牙設備聯(lián)盟(SIG)數據,近年來藍牙標準在設備網絡中的應用持續(xù)增長,2023年設備網絡領域的藍牙設備出貨量為7.1億個;據SIG預測,2024年該領域的出貨量有望達到8.5億個,至2028年有望達到17.3億個,2023-2028年五年CAGR為19.5%。藍牙標準在設備網絡中的典型應用場景包括:?
智能家居網絡:智能家居設備包括家庭中的電燈、恒溫器、電圖21:設備網絡應用領域藍牙設備出貨量及預測(單位:十億)器、窗簾、安全系統(tǒng)等。藍牙標準網絡可使得用戶實現(xiàn)對家居設備的控制及自動化及監(jiān)控能源使用情況等。21.81.61.41.21?
照明控制設備網絡:指部署在辦公、零售、醫(yī)療保健、工廠和其他商業(yè)設施中的藍牙網絡照明控制(NLC)系統(tǒng)。NLC可實現(xiàn)節(jié)能、提升用戶體驗和提高樓宇運營效率等綜合效果。?
傳感器網絡系統(tǒng):工業(yè)設備可被大型無線傳感器網絡監(jiān)控,包括其設備的光線、溫度、濕度和占用率等。傳感器網絡的應用有助于更好地滿足生產設備的狀態(tài)和維護要求及減少意外停機時間、以及提高員工生產率、降低樓宇運營成本等。0.80.60.40.20?
電子貨架標簽:藍牙電子貨架標簽是由電池供電的小型電子紙顯示器,可在貨架邊緣顯示產品和價格信息,取代紙質標簽。據SIG及ABI
Research,2021年藍牙ESL設備為約1600萬,2028年有望達到1.17億,在ESL設備中的占比有望從2021年的12.9%上升至2028年的21.0%。2019
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2028E40資料:藍牙技術聯(lián)盟、華金證券研究所主流廠商均已推出支持藍牙5.4標準的新品u
藍牙5.4標準發(fā)布于2023年1月,年內Nordic、泰凌微、TI等主流廠商已有適用于最新標準的產品推出。uNordic:截至目前,緊湊型超低功耗SoC
nRF54H20及nRF54L15、低功耗藍牙旗艦SoC產品nRF5340、nRF52系列7款SoC均支持藍牙5.4。其中,nRF54H20推出于2023年4月,具備高處理性能及效率、強安全性;nRF5340是一款全功能SoC,適用于LEAudio、高級可穿戴設備及其他復雜物聯(lián)網應用;nRF52系列產品覆蓋內存范圍為192-1024KB,RAM覆蓋范圍為24-256KB。u泰凌微:2023年8月29日泰凌微發(fā)布基于RISC-V內核的TLSR922x系列SoC,其支持藍牙5.4標準,和前代產品TLSR921x相比,新產品率先搭載了基于BLE的高精度定位功能。同時該產品亦支持BLE、基于IEEE
802.15.4的低功耗無線通信協(xié)議、智能家居Matter協(xié)議,可實現(xiàn)超大規(guī)模低功耗組網,可廣泛應用于智能家居、位置服務、可穿戴設備等IoT領域。nRF54L15
nRF54H20
nRF5340NordicnRF52系列7款SoCuTI:其CC3301產品可支持低功耗藍牙5.4及Wi-Fi
6,CC3301是TI第10代連接組合芯片CC330x系列中引腳對引腳兼容系列的首批器件。泰凌微
TLSR922xTICC330x41資料:Nordic官網、泰凌微官網、TI官網、華金證券研究所目錄無線短距連接技術是物聯(lián)網的“血管”,承載著數據傳輸的重要功能Wi-Fi7:46Gbps高速率+5ms低時延,為XR等場景做好準備星閃:兼具高速率、低功耗特性的本土無線連接技術,2023年為商用元年藍牙5.4:進一步優(yōu)化在大規(guī)模設備連接場景下的使用特性建議關注新股及次新標的:泰凌微、康希通信、螢石網絡、辰奕智能等風險提示42連接協(xié)議密集演進有望助推物聯(lián)網加速發(fā)展u
Wi-Fi
標準一直沿高速路徑迭代,近年來更新的Wi-Fi
6、Wi-Fi
7速率均較前代有數倍提升,有望支撐數據吞吐量大的XR、B端生產網絡等下游場景加速發(fā)展,且其低時延的特性與上述場景中對于延遲的高要求較為匹配。隨著今年Wi-Fi7開展設備認證,其產業(yè)化有望迎來加速。u
以星閃為代表的物聯(lián)網應用協(xié)議正在積極發(fā)展中,其兼具現(xiàn)有主流連接技術的特點、解決行業(yè)痛點,同時在部分性能標準上超越現(xiàn)有技術,各領域產業(yè)化正穩(wěn)步推進中,或有望推動智能物聯(lián)需求提升。u
藍牙技術聯(lián)盟在5.4標準中支持設備在極低功耗的廣播模式下進行雙向通信、廣播信息可加密等,持續(xù)優(yōu)化在高容量、低功耗、大規(guī)模設備連接與同步場景中的應用特性。u
標準協(xié)議的歷次大迭代多數情況下均刺激下游應用需求發(fā)展,混合現(xiàn)實與萬物互聯(lián)領域未來有望迎來發(fā)展機遇。我們推薦關注物聯(lián)網相關新股及次新標的:在低功耗藍牙SoC及多模SoC上居于全球領先的泰凌微;國內Wi-Fi
FEM領先企業(yè)、Wi-Fi
7產品已進入高通、聯(lián)發(fā)科參考設計的康希通信;在物聯(lián)網硬件及云平臺服務上居于國內前列、受益于連接技術推動下游需求發(fā)展的螢石網絡;以及專注于智能家居遙控產品并進一步往云游戲手柄等智能產品拓展的辰奕智能。43資料:華金證券研究所泰凌微:全球領先的物聯(lián)網系統(tǒng)級芯片設計企業(yè)?
主要業(yè)務公司主要從事無線物聯(lián)網系統(tǒng)級芯片的研發(fā)、設計及銷售,是全球該細分領域產品種類最為齊全的代表性企業(yè)之一。公司以低功耗藍牙類SoC產品為重心,拓展了兼容多種物聯(lián)網應用協(xié)議的多模類SoC產品,并深入布局ZigBee協(xié)議類SoC產品、2.4G私有協(xié)議類SoC產品、音頻SoC產品,同時向下游客戶配套提供自研的固件協(xié)議棧以及參考應用軟件,產品廣泛支持包括智能零售、消費電子、智能照明、智能家居、智慧醫(yī)療、倉儲物流、音頻娛樂在內的各類消費級和商業(yè)級物聯(lián)網應用。公司在全球范圍內積累了豐富的終端客戶資源,與多家行業(yè)領先的手機及周邊、電腦
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