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IoT应用市场和全链无线模块发展趋势

2022-11-09 14:55:14 刘于苇 阅读:
在物联网市场上,接下来两个方向值得关注:一是可持续的能源和物联网的融合。物联网将继续改变可持续能源市场,包括在风能、太阳能、生物热能和核能发电领域。二是区域刺激计划将推动公共事业领域采用物联网。公用事业实施物联网的主要目标是节能、节约成本、增加运营效率、增加运营服务的价值。

第一次工业革命由蒸汽机的发明带动,第二次工业革命则是因为电力的发展,第三次工业革命是制造业和电子、IT的结合,推动了整个智能化、自动化。第四次革命,可以理解为信息物理系统支撑下的工业4.0,物联网技术的广泛运用,将业界从“互联网+”带入“物联网×”的一个阶段。Hqxednc

2022年11月10-11日,国际集成电路展览会暨研讨会(IIC ShenZhen 2022)将在深圳举行。其中,ST、TI、兆易创新、智芯微、ADI等国内外电子产业领袖、管理高层、行业专家将齐聚国际工业4.0 技术与应用论坛,重点探讨工业4.0大背景下半导体产业发展新机遇。欢迎点击报名参会Hqxednc

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作为一场技术重塑的革命,物联网覆盖之广、撬动的价值之大,每年都会为产业界带来一些新的惊喜,而5G、云计算、人工智能等各项技术也在不断加速万物互联的进程。业界预测,2025年全球物联网连接设备数预计达309亿,而届时中国物联网连接数相比2020年将翻倍增长至80亿,呈现爆发式增长态势。Hqxednc

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“任何物体、任何时间和任何地点都能连接到网络上,物联网正在深刻地影响着人们的生产和生活。“物联网与无线是一个不可分割的整体,特别是对于分散终端设备的数据采集,比如网格化式的环境监测、智慧城市、智能家居等等都需要无线设备的接入。”11月2日,在由深圳市易维讯信息咨询有限公司(EEVIA)举办的第10届年度中国硬科技媒体论坛暨产业链研创趋势展望研讨会上,加贺富仪艾电子(上海)有限公司产品管理部总监杜复旦在题为《IoT应用市场和全链无线模块发展趋势》的演讲中说到。Hqxednc

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贺富仪艾电子(上海)有限公司产品管理部总监 杜复旦Hqxednc

进军无线互联的“后来者”有哪些优势?

物联网最突出的特征就是连接,事实上,物联网与无线连接是一个不可分割的整体。在2021年收购太阳诱电(TAIYO YUDEN Co., Ltd.)蓝牙和无线局域网模块相关商业权、开发和制造技术以及知识产权后,加贺富仪艾电子正式进军无线模块领域,所以“在无线互联领域,加贺富仪艾电子算是后来者。”杜复旦介绍到,公司无线模块产品具备以下几个特点:Hqxednc

  • 世界上最小的无线模块之一;
  • 累计出货约大概1亿个;
  • 提供丰富的产品阵容,包括蓝牙低功耗、无线局域网模块种类超过20种。

据悉,加贺富仪艾电子关于无线模块产品的研发中心位于日本高崎。除了作为通用模块制造商之外,加贺富仪艾还可以提供广泛的服务和建议的所有技能来支持客户的产品。比如合同制造、网络/云服务、应用程序开发等全产业链服务。Hqxednc

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其中无线模块产品线方面,可以按通信协议、外形尺寸、通讯距离的长短、通讯速度、内置或者外置天线以及是否需要单片机嵌入等应用场合来选择不同的模块。杜复旦表示,公司的优势在于能够提供尺寸非常小,但同时包含高级功能的产品。Hqxednc

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加贺富仪艾无线模块产品线Hqxednc

蓝牙模块的应用案例遍及各个领域,其中在日本用得较多的是LED照明系统、运动健康相关、可穿戴设备以及高级电动工具等。智能门锁也慢慢升级到蓝牙相关应用上。据介绍,移动打印是加贺富仪艾目前非常大的出货领域,全球知名的某POS机提供商,就是其客户。除此之外,电子烟也是无线模块非常大的应用领域。Hqxednc

具体应用案例解析

杜复旦展示了几款具体的应用案例。其中无线控制照明,要做到易于使用的无线物联网网状网络,主要包括三个点:Hqxednc

1、多跳传输,每个节点在独立状态下寻找连接伙伴,并将接收到的数据以中继方式传输;Hqxednc

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2、自动重路功能,各模块自动选择最短路径,通信快速稳定 无需手动重新配置即可构建另一条路由,从而最大限度地减少通信损失。;Hqxednc

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3、频道跳跃,无线模块的带宽为2.4GHz是一个常用且广泛使用的频率,通信容易受到干扰。我们的模块具有频道跳频功能,可以使其在最佳频道上进行通信,从而避免其他可能干扰通信的信号。Hqxednc

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第二个应用是电子锁。蓝牙功能会出现在电子锁上,最主要是由于其优异的低功耗性能。除了用蓝牙在门锁上实现基本功能之外,还可以通过开锁功能实现各种智能家居的连接,比如打开窗帘或者关上窗帘,打开热水等等。Hqxednc

关于低功耗,用于通信的无线电的功耗越低,电池的使用时间就越长。“我们模块的电流消耗是专为低功耗而设计的,传输时的电流值是7.5mA,待机时的电流值是0.3μA(系统关闭,无RAM数据保持)。”杜复旦说到, 发射功率控制上,根据要通信的距离,无线传输不一定要一直保持最大输出。通过为距离设置适中的发射功率,可以降低功耗,延长电池寿命。控制模块的软件可以调节和控制无线发射功率。Hqxednc

第三个应用是电动牙刷。加贺富仪艾实现了世界上最小级别的电路板(3.25×8.55mm)模块,包含天线和主时钟,无需与无线相关的外围元件但需要主CPU控制,可以通过供电来操作。“我们还有一款经过验证的模块,可以安装在 6mm宽的PCB板上,也可用于电动牙刷等薄型设备上。”杜复旦介绍到,该模块重量不到0.1克,之所以能够实现这样的超小尺寸和超轻重量,是因为舍弃了金属屏蔽罩,“大部分蓝牙模块是需要金属屏蔽罩的,但这样尺寸非常难做小。我们采用了模块封装,在树脂中并用金属薄膜覆盖表面而无需金属外壳的技术,实现了超小、超轻的模块设计。”Hqxednc

模块产品线介绍

杜复旦详细介绍了加贺富仪艾的各条模块产品线, BLE蓝牙模块产品线总共包含22款,根据外形尺寸、蓝牙版本、支持协议的距离长短/数量、嵌入式应用程序进行分类。  Hqxednc

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上图所展示的蓝牙模块据采用Nordic公司芯片,包含nRF52840、nRF52833、nRF52832等系列,基于nRF5340系列的产品正在研发中。低功耗模块产品线可以根据用户的应用程序来进行串行命令和EPI的控制,在主控和被控之间切换模块。Hqxednc

其中最小的超小型模块EYSHSNZWZ,面积仅3.25毫米×8.55毫米,重量小于0.1克,最适合的是钢笔、电动牙刷、电子烟、筷子等细长型应用,以及可穿戴小型化的应用。Hqxednc

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支持长距离通信的远程型模块EYSKDNZWB,与标准产品尺寸相同,但提供高增益天线,在理想的条件下可支持一公里甚至更长距离的通信。Hqxednc

无线局域网模块方面,产品均采用Interface的IP,其中有支持IEEE802.11ac/a/b/g/n和蓝牙4.2的产品。模块类型包括无天线型、内置天线型、射频连接器、MCU嵌入型、蓝牙+WLAN Combo型,其中天线内置型针对美国、加拿大、日本无线电安规认证。Hqxednc

无线模块市场分析和展望

最后,杜复旦对无线模块市场进行了分析和展望。从物联网产业价值链分析,现有的产业链价值分布是“芯片传感器厂商——终端模块厂商——通讯服务提供商——平台服务提供商——行业应用提供商”,整个价值链分布并不均匀。Hqxednc

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就模块业务而言,标准化较高,价格也较为透明,溢价空间不大。但云平台和整体解决方案可以提高业务盈利水平,端+云+应用解决方案的一站式服务,是增强订单话语权、增强客户粘性的有效手段。长期来看,有助于构建技术壁垒和核心竞争力,加贺富仪艾也在朝该方向做整合。Hqxednc

据悉该公司原本就有一些云服务软件开发业务,收购无线模块硬件业务后,形成了相对完整的产业链,可向物联网平台服务和垂直应用领域等更大市场延展。Hqxednc

现在无线新技术非常多,但总体上商用进展并不快。杜复旦认为,这是因为整个物联网行业的发展还是比较平稳。Hqxednc

Wi-Fi 6E具备高速传输、低延时的特点,预计将在2022年加速6 GHz市场的发展,未来几年,Wi-Fi 6E 将在智能手机、PC、⽹络设备、平板电脑和家庭娱乐等设备类型中出现⼤幅增长,不过目前Wi-Fi 6E还没有完整地进入到每个领域,因为它在市场上的可替换性需求并不是那么强。Hqxednc

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Wi-Fi Halow的发展速度比Wi-Fi 6E还要慢一点,尽管 Wi-Fi HaLow在2021年底获得新的认证,从⽽使产品获得认证,但该技术在未来一两年内不会出现快速的增⻓,原因也是它的可替代性没那么强。“现在市面上也很少看到大公司针对Wi-Fi Halow做专门的开发,所以我认为Wi-Fi HaLow 将取得成功,但不会马上成为主要的物联⽹技术。”杜复旦说到。Hqxednc

就整体物联网市场而言,正处于从“互联网+”到“物联网×”的转变, 过程中市场还是跌宕起伏,加上这几年的疫情、中美贸易战、经济下行等客观因素,让进展没有那么顺利。Hqxednc

杜复旦认为在物联网市场上,接下来两个方向值得关注:Hqxednc

一是可持续的能源和物联网的融合。物联网将继续改变可持续能源市场,包括在风能、太阳能、生物热能和核能发电领域。Hqxednc

二是区域刺激计划将推动公共事业领域采用物联网。公用事业实施物联网的主要目标是节能、节约成本、增加运营效率、增加运营服务的价值。Hqxednc

“数字经济真正的蓝海可能来自于数字化平台和生产场景的结合,对于传统产业的升级赋能,可能会形成产业互联网。这会是超越智能化、超越互联网的真正物联网体系。国家现在提出‘脱虚向实’的大背景,对物联网技术的发展来说是大有可为的。”杜复旦总结道。Hqxednc

2022年11月10-11日,国际集成电路展览会暨研讨会(IIC ShenZhen 2022)将在深圳举行。其中,ST、TI、兆易创新、智芯微、ADI等国内外电子产业领袖、管理高层、行业专家将齐聚国际工业4.0 技术与应用论坛,重点探讨工业4.0大背景下半导体产业发展新机遇。欢迎点击报名参会Hqxednc

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