物聯網WiFi芯片“爆發式”增長的原因

　　在物聯網市場的持續刺激下，2015年國內應用于物聯網的WiFi芯片迎來了第一次“爆發式”增長。據相關統計數據顯示，2014年物聯網WiFi芯片出貨量情況并不樂觀，僅有1000萬顆左右，到2015年時，WiFi芯片基本成為許多智能硬件產品的標配，總出貨量突破3000萬顆，并且伴隨著智能硬件的起量，預計2016年出貨量將進一步提升到1億顆。

　　因此，記者走訪了眾多WiFi芯片原廠和方案商，從解決方案、核心技術、未來趨勢三個方面，分析WiFi芯片的演變發展，以及探索其起量背后的原因。

　　從多芯片到單芯片發展，國內外WiFi芯片廠家的博弈

　　實際上，在手機、平板等產品中，獨立WiFi芯片只有連接和傳輸信號的作用，信號處理和傳輸協議TCP/IP必須放置在性能強大的AP端，才能形成完整的通信架構。然而，物聯網領域的大量智能硬件，如水壺、電飯煲、燈具、豆漿機等產品，原本就沒有強大的AP，所以獨立WiFi芯片當然是“然并卵”了。

　　于是，這種需求首先催生出了一批整體方案解決公司，如慶科、漢楓、博聯、有人科技等企業，都是以單芯片WiFi外掛MCU，再將通信協議TCP/IP寫入MCU的方式，給傳統企業智能化升級提供服務。“在相當長的一段時間內，單芯片WiFi外掛MCU的方案，幾乎統治了物聯網的無線連接市場。不過，由于這種方案成本高，而傳統家電行業的生產成本控制幾乎到了極致，若加入WiFi方案，就會造成額外的負擔，并不利于物聯網的普及。”安信可CEO趙同陽說道。

　　因此，在物聯網龐大需求的驅動下，國際芯片設計大廠開始將MCU與WiFi集成在一起，減少芯片面積，同時降低芯片方案價格(現在模塊價格9元左右)。最典型的代表，如高通atheros4004、TI的CC3200、Realtek8711等。另一方面，國內的芯片設計企業又怎甘落后，MTK推出MT7681、南方硅谷6060、樂鑫8266等芯片，處理性能并不比國際大廠芯片差，并且價格更具優勢，服務也更全面，實現快速的推向物聯網應用市場。

　　可以預見，在如此多芯片設計廠家進入的情況下，2016年的WiFi芯片市場將會變得更加“熱鬧”，大廠之間的博弈和競爭會空前激烈，同時也會吸引更多的芯片廠家持續跟進。

　　WiFi芯片核心技術三要素：系統、功耗、射頻

　　眾多芯片設計企業的加入，豐富了市面上的WiFi芯片種類，同時也讓市場一定程度上“良莠不齊”，所以客戶應該如何選擇合適的芯片呢?“WiFi芯片的設計難點，同樣也是衡量WiFi芯片好壞的關鍵因素，是在于系統穩定且易于開發、芯片功耗低、射頻連接性能穩定這三個方面。”聯盛德市場總監李少輝告訴記者。

　　“每個公司的WiFi芯片軟件系統都是基于RTOS進行開發，在標準的TCP/IP協議下都有一套自己的實現方式。這也就要求企業在硬件設計能力之外，必須有較強的軟件系統設計能力，提供性能穩定的系統、系列的API和完整封裝的SDK，以方便客戶在此基礎之上開發產品。射頻大部分都是模擬電路，首先對工程師的技術要求就非常高，電路中的電壓電流只要出現少許偏差，WiFi就可能出現連接不穩定的情況，其次考慮到復雜的環境因素，對芯片靈敏度和接受/發射功率也有很高的要求。”高通區域銷售經理郎良說道。

　　在大部分的物聯網應用中，例如：無人機、機器人、WiFi音箱等，都對整機功耗有較高的要求。郎良繼續說道：“家電設備對功耗的要求很高，尤其是出口時，對整機功耗要求非常嚴格，而設備本身能降低的功耗幾乎做到極致，所以WiFi芯片的功耗不能成為額外的負擔。高通的Atheros4004采用了三種低功耗技術。

　　其一是協議優化+固件設計，讓芯片有四種工作模式，避免一直處于滿負荷狀態。例如：正常工作狀態下，電流300mA;淺睡眠狀態下，電流130uA，喚醒2ms;深度睡眠狀態下，電流10uA，喚醒35mA;幾乎關閉狀態下，電流5uA，喚醒40ms。