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WiFi技术将在物联网热潮中迎来高速发展

2020-09-27 15:05:00

根据Gartner数据，到2025年，所有物联网连接中的72%将使用WiFi和Zigbee的传输技术。从总量角度考虑，根据IDC数据显示，全球WiFi芯片出货量将于2022年达到49亿颗，占据各大主流互联方案出货量逾40%，可以说WiFi为主流方案中最核心之一。5G时代，WiFi依然大有可为，这从最近各大半导体公司的动作就可以看出。

去年3月安森美收购Quantenna Communication，5月NXP收购Marvell的无线业务，6月英飞凌斥资101亿美元收购芯片制造商Cypress，同时华为以及紫光展锐也加快了WiFi布局，国内做WiFi芯片的新锐厂商也在茁壮成长。可以说各大半导体公司已经用真金白银对WiFi的前途进行了投票。一时间，WiFi芯片的战场战火重燃，硝烟四起。

WiFi不死

2019年上半年，华为发布WiFi6白皮书——《释放WiFi潜能：2019—2023企业级WiFi6产业发展与展望白皮书》。白皮书称，“企业WiFi经过了近20年的发展，取得了巨大的成功，WiFi的最大贡献是将人们从传统的有线网络里解放出来，为个人用户、企业及运营商提供了各种服务。在全球范围内，WiFi承载了超过一半的数据流量。”

当下，在网络通信领域，大家较为关注的是5G，但是WiFi6也不可忽视，不得不说，WiFi在当下已经成了与水电同等重要的基础设施。另外，Wi-Fi可以说是所有无线技术当中最具多IP友好性的方案，且支持高频传输。

在Gartner最新发布的2019年及以后的十大无线技术趋势中显示，Wi-Fi位居榜首。“无线创新的许多领域将涉及不成熟的技术，例如5G和毫米波，可能需要组织目前不具备的技能。寻求推动创新和技术转型的企业架构和技术创新领导者应该识别和试验创新和新兴的无线技术，以确定其潜力并制定采用路线图。”Gartner研究副总裁Nick Jones说。

Gartner指出，Wi-Fi已经存在了很长一段时间，不过到2024年，它仍然是家庭和办公室的主要高性能网络技术。除了简单的通信，Wi-Fi还被担任新的角色。例如，在雷达系统中或作为双因素认证系统中的组件。

另外，WiFi联盟（WiFi Alliance）已宣布启动Wi-Fi 6（802.11ax）认证计划。WiFi 6作为5G网络互补的必然要素，WiFi 6技术的出现，势必拉动整个Wi-Fi产业进一步发展。要想看WiFi产业的发展，就要看上游WiFi芯片厂商的布局。

WiFi芯片格局

得益于较高的技术壁垒、规模壁垒与认证壁垒，目前 Wi-Fi 芯片行业竞争格局较为稳定。目前物联网WiFi芯片领域的主要参与者分为两类，一类是以博通、高通、德州仪器、Marvell、瑞昱、Cypress、联发科为首的传统全球IC设计龙头企业；另一类是以乐鑫科技、南方硅谷、联盛德微电子为代表的新锐物联网IC设计商。

国外WiFi厂商

从国外IC设计大厂来看，在WiFi领域，美国博通（Broadcom）是有线和无线通信半导体领域的主要技术创新者和全球领先者，博通作为WLAN市场的老大哥，是整个网通市场里面做的最好的。

在网通市场实力仅次于博通之后的方案商便是高通，2011年，高通以31亿美金收购了以制造Wi-Fi接入芯片而著称的Atheros公司，正式进入物联网Wi-Fi 芯片领域。此后几年，高通陆续发布了多款WiFi芯片。2013年9月，推出物联网WiFi芯片QCA4004；2015年，推出QCA401X系列芯片；2017年推出QCA4020/4024 系列芯片；2019年MWC上，高通发布了世界首款作同时支持Wi-Fi 6和蓝牙5.1完整功能套件的14纳米集成式SoC——QCA6390。

模拟大厂德州仪器（TI）也在WiFi芯片上有所布局，2014年6月，TI推出专为物联网设计的SimpleLink Wi-Fi 系列 WiFi平台，包括 CC3100/3200 芯片，上述两款芯片功耗较低，适用于电池供电式设备的开发使用，2017年，又发布了CC3220X芯片。

2014年6月，Marvell发布针对物联网领域的MCU嵌入式Wi-Fi 芯片MW300，MW300 Wi-Fi 芯片安全度高、功耗低，适用于家用电器与家庭网络的长时间连接。2018年，发布MW320/322 系列芯片。

2016年7月博通的物联网无线通信业务被赛普拉斯以5.5亿美元现金收购，赛普拉斯正式涉足物联网无线通信芯片领域。在2019年1月的CES上，赛普拉斯发布全新Wi-Fi 6连接方案。另外，其车规级的Wi-Fi 6芯片Cypress CYW 89650也已通过最新Wi-Fi 6认证。

英特尔的WiFi芯片与高通和博通、Marvell等相比还有一些差距，2011年英特尔收购英飞凌的无线业务部门，其WiFi主营产品在PC端的无线网卡上。2018年，英特尔推出了其802.11ax芯片。

2019年3月27日，安森美宣布收购全球高性能Wi-Fi解决方案的领导者和创新者Quantenna，此次收购因增添Quantenna的WiFi技术和软件专知，将增强其连接产品阵容，并提高其在工业和汽车市场地位。

2019年5月，NXP以17.9亿美金收购Marvell无线连接业务。此举显示出恩智浦加大WiFi通信技术投资，除了能增加NXP的营业利润外，还将给予客户更多产品组合。

台湾WiFi厂商

台湾的联发科和瑞昱半导体也在WiFi领域涉猎已久。联发科正式进军WiFi领域是在2011年，其收购台湾雷凌（Ralink）科技的WLAN无线连接业务，2014年6月联发科发布了物联网芯片MT7688、MT7681。与联发科不分伯仲的瑞昱半导体则聚焦在IoT领域，2016年瑞昱发布了物联网芯片RTL8710BN。

根据IC测试解决方案提供商的消息，联发科和瑞昱半导体都在加紧准备提高2020年Wi-Fi 6（802.11ax）芯片的产量。现在，联发科和瑞昱将在Wi-Fi 6核心芯片市场上与高通竞争。

国内WiFi厂商

国内做WiFi芯片比较早的老牌企业有乐鑫科技、新岸线以及博通集成等。博通集成和新岸线都成立于2004年，博通集成长期专注于研发设计高集成度、低能耗的无线数传类芯片产品和无线音频类芯片产品，公司目前已积累了上百个产品，覆盖几十个不同的无线传输协议，例如最新国标ETC芯片、应用于物联网的WiFi芯片、蓝牙芯片（包括蓝牙音频和蓝牙数传）以及GPS芯片等。

新岸线则致力于新一代无线通信系统和IC芯片设计等核心关键技术的研发。公司具有通信、汽车等多个行业Soc数字芯片和模拟射频芯片研发设计能力，目前其多款芯片实现大规模量产投放市场。

而乐鑫科技创建于2008年，目前主营业务为Wi-Fi MCU通信芯片和模组，芯片产品包括ESP8089系列、ESP8266系列、EPS32系列，模组产品是将部分ESP8266系列和EPS32系列芯片产品委托外部模组加工商进行加工，以满足部分客户的直接采购模组的需求。

成立于2001年的瑞芯微，正在走大厂发展的道路，产品线不断丰富。2019年4月，瑞芯微发布了自主研发的的WiFi芯片——RK912，标志着瑞芯微进入了无线芯片领域。

北京联盛德微电子有限责任公司成立于2013年11月，是专业的物联网无线通信芯片供应商，2018年初，北京联盛德微电子推出物联网WiFi芯片w600，W600芯片拥有国内自有知识产权，自主可控。

国内还有一些WiFi芯片厂商取得了突破性的进展，为国内WiFi芯片产业作出了很大的贡献。

例如成立于2014年的康希通信，长期专注于研发高可靠性、高性价比的射频前端集成电路芯片。其WiFi5射频前端芯片推出市场不久即出货千万片以上，更是率先在国内实现最新的WiFi6技术射频前端芯片的量产。其即将于2020年Q1量产的第四代WiFi 6芯片- KCT8575HE，实现了中国射频前端芯片的再次升级，并首次实现国产射频芯片对业界主流的领先美商产品性能上的反超。

再有就是成立于2014年的上海矽昌通信技术有限公司，专注研发应用于家庭网关和无线路由器产品的WiFi无线路由处理器集成电路系列芯片。2019年4月，矽昌通信推出了国内首款智能路由处理器芯片SF16A18。

华为海思这两年也陆续推出凌霄系列无线芯片，凌霄系列的芯片属于华为自主研发的芯片，打破了国外芯片对家庭无线路由器“核心芯片”的长期垄断。凌霄处理器广泛应用于华为的家庭无线路由器，完全替代了国外的处理器和WiFi模块，比如华为X2增强版路由器、华为WS5200四核版、华为Q2 Pro路由器等。

2019年11月19日，紫光展锐发布了一款WiFi5 （801.11ac）无线连接解决方案—春藤5623，这是国内首款 WiFi 5 +BT 5 +MCU 的高集成 AIoT 解决方案，采用了业内最先进的22nm工艺打造，在功耗方面表现不错，主要面向智慧家庭应用。未来，针对AIOT领域，紫光展锐将布局超低功耗、高安全的WiFi芯片；针对高性能领域，紫光展锐将在2020年推出802.11ax（WiFi6）芯片。

在这个领域，这几年也崛起了不少新秀，力图在物联网爆发之时分得一杯羹。翱捷科技成立于2015年4月，致力于移动智能通讯终端、物联网、导航及其他消费类电子芯片的平台研发、方案提供、技术支持和服务等，产品线覆盖包括2G、3G、4G、5G以及IOT在内的多制式通讯标准。2019年9月，翱捷科技的WiFi芯片ASR550X系列正式量产。

上海亮牛半导体成立于2016年，是一家以无线和有线宽带数据接入入口为核心，以家庭网络为覆盖，为物联网和智能家居提供芯片解决方案的半导体公司。2019年11月，新一代 WiFi MCU LN882X 系列芯片，该芯片具有稳定连接，高度集成，超低功耗特性，适用于从智能家居、消费电子到工业领域的各种物联网的应用场景。

南方硅谷是一家提供无线通信芯片和解决方案的集成电路设计的中外合资企业，2018年10月在深圳成立。2018年其发布SSV6060P、SSV6030P 802.11b/g/n无线网络单芯片，且SV60 WiFi芯片单月出货量300万颗，SV61/62 WiFi也相继出货，SV6166还获得了阿里云IoT技术认证。

另外值得关注的还有澜起科技和灵芯微等都在WiFi芯片领域有所布局。

WiFi将在物联网热潮中迎来高速发展

前面谈到，WiFi是无线通信主流技术，而物联网将是无线通信与Wi-Fi芯片发展的重要驱动力。得益于近年来物联网等领域的快速发展，全球整体Wi-Fi芯片市场规模呈现稳步增长态势，市场空间广阔。根据市场调研机构Markets and Markets的统计，2016年全球Wi-Fi芯片市场规模达158.9亿美元，预计2022年将增长至197.2亿美元，2016-2022复合增速达3.7%。

华为的白皮书中指出，未来WiFi的发展趋势可以总结为三点：无线网络安全、网络自动化以及极致移动体验。安全无小事，未来WiFi一定要做好安全的问题。再就是未来的Wi-Fi市场竞争将会减少围绕硬件，而是逐渐转向管理平台，利用机器学习技术预测网络行为并自动执行更多的任务。最后就是网络的体验，未来的WiFi将是更稳定、更快速、低时延。

由于物联网领域对芯片集成度、处理速度、内存空间、计算能力、功耗、软件开发等方面的需求日益提高，芯片设计企业需不断优化产品性能以适应下游动态复杂的应用场景，推动产品价值量不断上升。

另一方面，下游快速增长的市场需求及日趋多样的应用场景，要求上游芯片企业提供满足差异化需求的产品，以覆盖更多的物联网应用场景。因此，随着人工智能等的持续渗透，WiFi产品差异化与功能优化将是重要趋势，有望提升ASP。

新一轮芯片争夺战已然打响，且看各厂商摩拳擦掌练本领。
责任编辑：tzh

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