拓墣研究所：物聯網 半導體下個火車頭

　　搶食物聯網大餅，國際大廠如高通等，今年的并購重點已轉移到低功耗藍牙業務。 

　　物聯網主要傳輸技術及對應的晶片供應商

　　2010年以來以智慧型手機為代表的通訊產業，成為全球半導體最大的應用領域。智慧型手機是拉動半導體產業成長的火車頭，然而在經過多年的爆發式增長后，將來要實現持續的高速增長非常困難，這部動力十足的車頭正在逐步減速，半導體產業的成長也因此產生了逐漸減速的隱憂。

　　萬物皆可互聯的物聯網產業，其相關的物聯網終端數量遠超手機、平板，未來不僅是電視機、機上盒、路由器等電子產品，連電燈、家具、衣物、汽車等，萬事萬物都是智慧終端機，既然是智慧終端機，就少不了資訊的獲取、相互溝通和處理。因此物聯網的應用或許有機會成為半導體下一波成長的主要推動力。

　　物聯網體系結構可分為感知層、網路層和應用層三大塊，每一塊都會產生巨大的半導體需求：

　　感知層半導體

　　各類半導體Sensor風光無限，帶動MEMS商機大爆發

　　如果把整個物聯網系統比作人的身體，感知層就類似于人的神經末梢，是影像、溫度、能量等各種資訊的收集機關。感知層的關鍵半導體器件主要有CIS、矽基麥克風、陀螺儀、加速度計等各種MEMS感測器。

　　CIS和MEMS在智慧型手機時代得以飛速的成長，而除了手機和平板外，CIS和MEMS還大有用武之地，每一個物聯網終端都需要感測器來收集資訊，這將是非常龐大的需求量。盡管隨著量產規模的加大，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。

　　網路層半導體

　　信號的智慧傳輸和識別，根據具體應用有多種技術方案，PLC和低功耗藍牙最被看好

　　網路層起到資訊通道的作用，感知層Sensor收集的信號通過網路層傳輸。信號穩定性、傳輸速率、功耗、自動識別能力、網路節點支援能力、成本等因素都需要考慮，需根據具體應用場景確定最適合的方案。

　　有線技術中，PLC(電力線載波通信)機會最大。只要是有電力線通達的終端，PLC都有應用可能，智慧電網正在普及PLC，未來智慧社區、智慧家庭是PLC的主要應用方向。

　　無線技術種類繁多，但低功耗藍牙適合最廣泛的物聯網應用場景，且有非常成熟的標準和技術聯盟，最被看好。其他技術中，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應用模式。

　　近幾年來，無線連接晶片領域發生過多起并購。2014年前Qualcomm收購Atheros、聯發科并雷淩及Samsung買下CSR的無線連接技術等，都是為了手機、PC、電視需要較高速率的無線傳輸，重點在Wi-Fi和經典藍牙。但在2014年，國際大廠并購的重點已經轉移到低功耗藍牙，為的是布局物聯網應用。

　　最典型的兩大案例就是Microchip和Qualcomm分別并購創杰和CSR。Microchip通過并購，嘗試提供整合網路層與應用層的SoC方案，瞄準超低功耗、超小體積的物聯網應用。

　　Qualcomm已經是經典藍牙大廠，但并不滿足于手機晶片霸主之位元，未來的物聯網大市場也要用錢開路，搶先卡位。通過并購CSR，Qualcomm獲得低功耗藍牙業務，尤其是其中的Mesh技術，可以使得藍牙在組網能力上比肩ZigBee，進一步鞏固低功耗藍牙在物聯網應用中對比ZigBee的優勢。

　　應用層半導體

　　整合嵌入式記憶體和射頻等關鍵周邊模組的MCU SoC是主控平臺的主流

　　應用層是物聯網系統的中樞，負責處理感知層收集到并通過網路層傳輸過來的資訊。應用層的核心是CPU或MCU，一般要求極低功耗、計算能力要求不高、無復雜顯示的系統，主要采用MCU平臺，反之則需要用到性能更強大的CPU(包括嵌入式的應用處理器)。

　　大多數應用場景下，終端和系統的主控平臺都不需要特別強大的計算能力，而是對功耗要求更嚴格，因此搭載比CPU更具成本和功耗優勢的MCU即可滿足要求。

　　而物聯網需考慮的是終端范圍廣度和無人操控環境下自動反應的智慧程度。一般要求主控晶片達到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并購創杰一事來看，未來應用層的主流產品MCU與網路層的主流產品低功耗藍牙，甚至有可能整合到1顆SoC。

　　物聯網終端數量龐大，對半導體產品的需求種類豐富。隨著人類生活智慧化程度的不斷提升，物聯網成為最熱門的科技概念之一，是繼智慧型手機和平板電腦之后，半導體產業發展的主要推動力。在眾多半導體產品中，拓墣產業研究所(TRI)最看好MEMS感測器、PLC、低功耗藍牙和32位MCU在物聯網應用中的前景。