“AIoT”即“AI+IoT”，是人工智能技術(shù)（AI）與物聯(lián)網(wǎng)（IoT）在實(shí)際應(yīng)用中的融合。物聯(lián)網(wǎng)收集底層數(shù)據(jù)，人工智能技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。這兩種技術(shù)相互促進(jìn)。 AIoT的發(fā)展離不開四大“核心”：泛智能-SoC、泛控制-MCU、泛通信-WiFi/藍(lán)牙芯片、泛感知-傳感器。預(yù)計(jì)2022年全球和中國(guó)AIoT行業(yè)傳感器/芯片制造商產(chǎn)值分別為482億美元和182億美元。

本期智能內(nèi)參推薦方正證券報(bào)告《AIoT芯片研究框架》，該報(bào)告揭示了AIoT四大核心芯片的發(fā)展歷程和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

源源方正證券

原標(biāo)題：

《AIoT芯片研究框架》

作者：陳航等

1. 四顆核心芯片各顯其獨(dú)特能力。目前全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)量正以約30%的復(fù)合增長(zhǎng)率快速增長(zhǎng)。 ABI Research數(shù)據(jù)顯示，2019年全球物聯(lián)網(wǎng)終端連接數(shù)達(dá)到49.16億個(gè)，預(yù)計(jì)到2026年物聯(lián)網(wǎng)終端連接數(shù)將達(dá)到237.2億個(gè)。

AIoT的發(fā)展離不開四大核心芯片：SoC、MCU、通信芯片、傳感器。 SoC是數(shù)據(jù)計(jì)算處理中心，是實(shí)現(xiàn)智能化的關(guān)鍵。 MCU是數(shù)據(jù)采集和控制執(zhí)行的中心，輔助SoC實(shí)現(xiàn)智能化。 WiFi/藍(lán)牙芯片：數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹行?，遠(yuǎn)程交互的關(guān)鍵。傳感器：數(shù)據(jù)采集的中心，是感知外部信號(hào)的關(guān)鍵。

AIoT四核

SoC芯片（System on Chip）也稱為系統(tǒng)級(jí)芯片、片上系統(tǒng)。它是將系統(tǒng)的關(guān)鍵部件集成在一個(gè)芯片上，能夠?qū)崿F(xiàn)完整系統(tǒng)功能的芯片電路。 SoC是手機(jī)、平板電腦、智能家電等智能設(shè)備的核心芯片。

SoC芯片作為系統(tǒng)級(jí)芯片，集成了CPU、GPU、NPU、內(nèi)存、基帶、ISP、DSP、WIFI、藍(lán)牙等模塊。

SoC芯片優(yōu)缺點(diǎn)比較

MCU（MicrocontrollerUnit）又稱微控制器或微控制器，適當(dāng)降低CPU的頻率和規(guī)格，集成存儲(chǔ)器（Memory）、計(jì)數(shù)器（Timer）、USB、A/D轉(zhuǎn)換、UART、PLC、DMA等外設(shè)，接口甚至LCD驅(qū)動(dòng)電路都集成在單個(gè)芯片上，形成芯片級(jí)計(jì)算機(jī)。從而實(shí)現(xiàn)終端控制的功能，具有高性能、低功耗、可編程、靈活性高等優(yōu)點(diǎn)。 MCU一般分為4位、8位、16位、32位和64位。

MCU基本組成

MCU內(nèi)部的功能部件主要有八個(gè)部分：CPU、存儲(chǔ)器（程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器）、I/O口、串口、定時(shí)器、中斷系統(tǒng)、特殊功能寄存器等，還有一些如時(shí)鐘振蕩器、總線控制控制器、電源等輔助功能部件。此外，很多增強(qiáng)型微控制器還集成了A/D、D/A、PWM、PCA、WDT等功能組件，以及SPI、I2C、ISP等數(shù)據(jù)傳輸接口方式。這些使得單片機(jī)更具特色，更具市場(chǎng)應(yīng)用前景。

MCU最先由Intel提出。經(jīng)過(guò)4位、8位、16位、32位甚至64位MCU的迭代更新，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于多種場(chǎng)景。目前，市場(chǎng)以8位和32位MCU為主。未來(lái)，隨著產(chǎn)品性能要求的不斷提高，32位MCU的市場(chǎng)規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大。在中國(guó)，目前市場(chǎng)上大部分是8位和32位MCU公司。未來(lái)企業(yè)將加大研發(fā)投入，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)MCU的國(guó)產(chǎn)替代。

MCU、MPU、SoC都可以作為設(shè)備的主控。 AIoT通常將SoC和MCU結(jié)合使用。

典型MCU、MPU 和SoC 比較

物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備組網(wǎng)的關(guān)鍵在于通信組網(wǎng)技術(shù)，包括LoRa（遠(yuǎn)距離無(wú)線電）、Zigbee（短距離低速）、WiFi、NB-IoT（蜂窩網(wǎng)絡(luò)）、藍(lán)牙等。方法有WiFi和藍(lán)牙。 2020年，WiFi和藍(lán)牙聯(lián)網(wǎng)技術(shù)占比67.3%。由于流量成本的降低，蜂窩網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)比例逐年上升，從2017年的3%增長(zhǎng)到2020年的8.75%。

Wi-Fi每4-5年左右就會(huì)發(fā)生一次技術(shù)變革，變革的主要目的是增加帶寬。 WiFi 6的理論帶寬達(dá)到9.6Gbp； AP接入容量是11ac的4倍，支持更多終端并發(fā)接入；終端功耗節(jié)省30%以上，滿足物聯(lián)網(wǎng)終端低功耗需求。因此，WiFi 6將成為未來(lái)三年WiFi市場(chǎng)的主要技術(shù)，可以大幅提升接入用戶的體驗(yàn)。

WiFi技術(shù)發(fā)展歷程

通信方案主要有兩種：?jiǎn)魏思蓞f(xié)議MCU和雙核MCU+通信芯片。單核方案主要用于智能燈泡、智能插座等比較簡(jiǎn)單的控制電路；雙芯片方案主要用于智能相機(jī)、智能音箱等計(jì)算要求較高的電路。

雙核結(jié)構(gòu)會(huì)增加設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程的復(fù)雜性和安全風(fēng)險(xiǎn)。例如，存儲(chǔ)在閃存中的網(wǎng)絡(luò)安全密鑰容易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊，需要對(duì)不同的軟件開發(fā)工具進(jìn)行更多投資，并且對(duì)系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用沒(méi)有技術(shù)支持。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展呈現(xiàn)出通信協(xié)議+MCU融合的趨勢(shì)。

傳感器是事物之間連接的起點(diǎn)，也是將接收到的物理感知轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的基本樞紐。作為物聯(lián)網(wǎng)上游組件中最基本的組件之一，在各種物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景中都有大量的需求。傳感器經(jīng)歷了三個(gè)階段，結(jié)構(gòu)傳感器（1950-1969）、固體傳感器（1970-1999）和智能傳感器（2000年至今）。

傳感器作為檢測(cè)裝置，接收被測(cè)信息，并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或其他所需形式的信息，以滿足信息傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制的要求。傳感器有多種類型，如CIS、RF、雷達(dá)、指紋傳感器等。

傳感器發(fā)展歷史

傳感器類型

二、AIoT芯片行業(yè)全景1、MCU 總體來(lái)看，MCU行業(yè)集中度較高，國(guó)內(nèi)廠商市場(chǎng)占有率較低。全球MCU供應(yīng)商以國(guó)外廠商為主，行業(yè)集中度較高：全球MCU廠商主要有瑞薩電子（日本）、NXP（荷蘭）、英飛凌（德國(guó)）、Microchip Technology（美國(guó)）、意大利發(fā)半導(dǎo)體等， TOP7龍頭企業(yè)市場(chǎng)占有率超過(guò)80%。

中國(guó)MCU迎頭趕上，市場(chǎng)份額逐步擴(kuò)大：國(guó)內(nèi)MCU芯片廠商在中低端市場(chǎng)具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。兆易創(chuàng)新、華大半導(dǎo)體、中盈電子、東軟開利、北京君正、臺(tái)商新唐科技、集海半導(dǎo)體等市場(chǎng)份額穩(wěn)步提升。

國(guó)外廠商主要采用IDM模式，國(guó)內(nèi)廠商主要采用Fabless模式：國(guó)外主要廠商如意法半導(dǎo)體、瑞薩電子、德州儀器、Microchip、英飛凌等均采用IDM模式，集芯片設(shè)計(jì)、芯片制造、芯片封裝和測(cè)試于一體等多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)融為一體；個(gè)別國(guó)外廠商如NXP和大部分大陸廠商采用Fabless模式，只負(fù)責(zé)芯片的電路設(shè)計(jì)和銷售；臺(tái)灣廠商盛群、松瀚、新唐，大陸廠商士蘭微、華大半導(dǎo)體等均采用IDM模式。

2019全球MCU大賽資格

2019年中國(guó)MCU競(jìng)爭(zhēng)格局

國(guó)外廠商產(chǎn)品種類齊全，而國(guó)內(nèi)廠商集中在消費(fèi)電子領(lǐng)域：國(guó)外廠商產(chǎn)品種類齊全，涵蓋消費(fèi)電子、汽車電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域，產(chǎn)能相對(duì)較均衡。國(guó)內(nèi)廠商產(chǎn)能主要集中在消費(fèi)電子領(lǐng)域，尤其是家電領(lǐng)域。新王微波、比亞迪等公司都有汽車級(jí)MCU產(chǎn)品，而其他廠商還處于研發(fā)或認(rèn)證階段。

國(guó)內(nèi)外廠商的產(chǎn)品位數(shù)差異不大：意法半導(dǎo)體、NXP、Microchip Technology等國(guó)外廠商主流產(chǎn)品均為32位，中盈電子等國(guó)內(nèi)部分廠商主要采用8位產(chǎn)品。目前，國(guó)內(nèi)廠商大多具備32位產(chǎn)品生產(chǎn)能力，整體差距并不大。

核心方面，各廠商均以ARM核心為主。國(guó)內(nèi)廠商主要采用ARM Cortex-M0/M3內(nèi)核，國(guó)外廠商使用性能較好的M4/M7內(nèi)核，使用率較低。另外，一些國(guó)外廠商如Microchip Technology有自研內(nèi)核，國(guó)內(nèi)廠商中芯國(guó)際也有自研內(nèi)核。

國(guó)外廠商在生態(tài)建設(shè)方面優(yōu)勢(shì)明顯：以中國(guó)電子科技論壇（鏈接兆易創(chuàng)新、新唐等廠商官網(wǎng)的技術(shù)論壇之一）的發(fā)帖數(shù)量為參考，國(guó)內(nèi)廠商僅新唐科技一家，已發(fā)帖數(shù)超過(guò)10萬(wàn)個(gè)，國(guó)外廠商德州儀器發(fā)帖數(shù)約44萬(wàn)個(gè)，意法半導(dǎo)體發(fā)帖數(shù)超過(guò)60萬(wàn)個(gè)。

中國(guó)電子技術(shù)論壇發(fā)帖量統(tǒng)計(jì)

2、SOC 根據(jù)Market Research Future預(yù)測(cè)，全球SoC市場(chǎng)規(guī)模將從2017年的1318.3億美元增長(zhǎng)至2023年的2072.1億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為8.3%。

SoC下游應(yīng)用廣泛，其中智能手機(jī)是最大的應(yīng)用。 SoC主要應(yīng)用于消費(fèi)電子、IT、通信和汽車領(lǐng)域。過(guò)去幾年，消費(fèi)電子占據(jù)了最大的市場(chǎng)份額，智能手機(jī)、4K電視等電子設(shè)備以及TWS耳機(jī)、手表等智能可穿戴設(shè)備的需求不斷增長(zhǎng)，帶動(dòng)了消費(fèi)增長(zhǎng)電子市場(chǎng)。

全球SoC市場(chǎng)規(guī)模

3、通信芯片根據(jù)Dell’Oro的預(yù)測(cè)，2019年支持Wi-Fi 6的芯片出貨量將占總出貨量的10%，到2023年將達(dá)到90%左右，成為真正的主流產(chǎn)品。樂(lè)鑫憑借業(yè)界領(lǐng)先的產(chǎn)品，成為全球WiFi MCU 行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。華晶智網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，2018年WiFi MCU市場(chǎng)中，樂(lè)鑫以33.59%的市場(chǎng)份額占據(jù)領(lǐng)先地位。賽普拉斯和聯(lián)發(fā)科緊隨其后，市場(chǎng)份額分別為14.85% 和13.10%。

全球WiFi6芯片出貨量統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè)

2018年WiFi MCU競(jìng)爭(zhēng)格局

4. 傳感器傳感器是事物之間連接的起點(diǎn)，也是將接收到的物理感知轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的基本樞紐。作為物聯(lián)網(wǎng)上游組件中最基本的組件之一，在各種物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景中都有大量的需求。

從結(jié)構(gòu)分布來(lái)看，Yole數(shù)據(jù)顯示，CIS傳感器（27%）、MEMS傳感器（25%）、RF傳感器（15%）和雷達(dá)傳感器（11%）在2018年全球傳感器類型結(jié)構(gòu)中占比較大從應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，賽迪顧問(wèn)數(shù)據(jù)顯示，2019年全球傳感器應(yīng)用前三名分別是汽車電子（32.3%）、消費(fèi)電子（17.7%）和工業(yè)制造（15.6%）。

2018年全球傳感器細(xì)分市場(chǎng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)格局

2019年全球傳感器應(yīng)用領(lǐng)域分布

中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)2020年全球傳感器市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2580億美元，同比增長(zhǎng)12.86%。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，2020年中國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模達(dá)2510.3億元，預(yù)計(jì)2021年將增長(zhǎng)至2951.8億元，同比增長(zhǎng)17.59%。

全球傳感器市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)

中國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)

2021年全球AIoT開發(fā)者生態(tài)系統(tǒng)白皮書披露，2019年全球智能傳感器市場(chǎng)規(guī)模約為14億美元，預(yù)計(jì)2024年將增長(zhǎng)至22.86億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率（2019-2024）為10.3%。智能傳感器為AIoT提供動(dòng)力，廣泛應(yīng)用于智能安防（30%）、智能能源管理（23%）和智能家居可穿戴設(shè)備（13%）。

全球智能傳感器市場(chǎng)規(guī)模（十億美元）

2019年全球傳感器應(yīng)用領(lǐng)域分布

三、四大增長(zhǎng)動(dòng)力1、庫(kù)存補(bǔ)充和創(chuàng)新周期5G時(shí)代，新一輪創(chuàng)新周期和庫(kù)存補(bǔ)充周期共振。消費(fèi)、政策、產(chǎn)業(yè)智能化需求帶動(dòng)智能終端設(shè)備出貨，帶動(dòng)相關(guān)芯片。需求快速增長(zhǎng)。

周期性共振

另一個(gè)推動(dòng)因素是產(chǎn)業(yè)變革。產(chǎn)業(yè)變革趨勢(shì)下，我國(guó)AIoT市場(chǎng)增速快于全球平均水平，AIoT相關(guān)芯片國(guó)產(chǎn)替代勢(shì)不可擋。

產(chǎn)業(yè)變革

2、消費(fèi)驅(qū)動(dòng)的智能音箱作為AIoT交互入口不斷滲透，智能家電（照明、掃地機(jī)器人、電飯鍋等）進(jìn)入快速增長(zhǎng)期。 2020年，中國(guó)智能家居設(shè)備出貨量為2億臺(tái)。 2021年受疫情影響，市場(chǎng)對(duì)智能家居的接受度越來(lái)越高。預(yù)計(jì)全年出貨量2.6億臺(tái)，同比增長(zhǎng)26.7%。其中，智能家電、家庭安防監(jiān)控、智能照明將保持較高的出貨增速。

2021年全球智能家電市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到250億美元，未來(lái)三年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)16.5%。預(yù)計(jì)2024年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到396.3億美元。2019年全球大家電市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到3289億美元。按智能家電250億美元市場(chǎng)規(guī)模計(jì)算，目前占比不足8%。智能家電發(fā)展迅速，市場(chǎng)空間十分廣闊。

全球智能家居設(shè)備市場(chǎng)出貨量預(yù)測(cè)

全球智能家電市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)（億美元）

智能家電、智能音箱、掃地機(jī)器人、機(jī)頂盒等產(chǎn)品均配備SoC、MCU、WiFi MCU、傳感器芯片。全球機(jī)頂盒銷量年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)30%，其中國(guó)內(nèi)政策驅(qū)動(dòng)的IPTV處于領(lǐng)先地位。全球IPTV/OTT機(jī)頂盒市場(chǎng)總銷量從2013年的5300萬(wàn)臺(tái)增長(zhǎng)至2017年的1.62億臺(tái)，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)32%。

目前，IPTV正在整合OTT內(nèi)容。未來(lái)，隨著政策紅利以及三大運(yùn)營(yíng)商在視頻終端發(fā)力，IPTV滲透率將進(jìn)一步提升，市場(chǎng)前景廣闊。 IPTV機(jī)頂盒正在逐步走向4K。隨著用戶對(duì)視頻體驗(yàn)的高要求，隨著技術(shù)的不斷成熟，IPTV芯片配置將不斷向高端發(fā)展。

2013-2017年全球智能機(jī)頂盒年銷量（億臺(tái)）

智能機(jī)頂盒中的核心芯片是主控SoC，主要包括數(shù)字信號(hào)的解碼、處理、編碼和輸出，實(shí)現(xiàn)多媒體音視頻信號(hào)在電視等終端上的呈現(xiàn)。電信運(yùn)營(yíng)商通過(guò)招標(biāo)的方式向機(jī)頂盒廠商征集芯片方案，機(jī)頂盒廠商根據(jù)中標(biāo)方案向芯片公司采購(gòu)SoC芯片。

智能空調(diào)添加全新SoC，在自動(dòng)控溫的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)AI語(yǔ)音識(shí)別。具有自動(dòng)識(shí)別、調(diào)節(jié)、控制等功能。它檢測(cè)室外氣候和室內(nèi)溫濕度，通過(guò)主控芯片分析和調(diào)節(jié)溫濕度，通過(guò)手機(jī)實(shí)現(xiàn)。開/關(guān)和溫度調(diào)節(jié)。

智能冰箱搭載全新SoC，實(shí)現(xiàn)圖像識(shí)別和AI交互。它嵌入在智慧屏中，包含語(yǔ)音和音視頻模塊。它配備了具有Wi-Fi聯(lián)網(wǎng)功能的觸摸屏，可以提供食物管理、菜譜搜索、購(gòu)買清單、音視頻娛樂(lè)等功能。智能冰箱需要大量傳感器，并配備液晶屏進(jìn)行人機(jī)交互。冰箱中的人機(jī)交互是比較頻繁的。未來(lái)，智能冰箱將成為廚房經(jīng)濟(jì)的核心終端和智能家居的重要入口。

智能洗衣機(jī)增加了遠(yuǎn)程控制、AI診斷、自動(dòng)清洗等功能。通過(guò)在智能終端上添加WiFi模塊和AI控制模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。

智能空調(diào)領(lǐng)跑，人工智能增加產(chǎn)品附加值，冰箱、洗衣機(jī)智能化空間更大。 2020年，智能空調(diào)滲透率將達(dá)到64%，智能冰箱和智能洗衣機(jī)滲透率分別為18%和19%。隨著消費(fèi)升級(jí)和產(chǎn)品智能化，白色家電有很大的增長(zhǎng)空間。

我國(guó)白色家電年產(chǎn)量約3億臺(tái)，產(chǎn)業(yè)鏈擁有較強(qiáng)話語(yǔ)權(quán)。 2015年產(chǎn)量為2.56億臺(tái)，2020年產(chǎn)量為3.15億臺(tái)，年增長(zhǎng)率為4.2%。 2020年家用空調(diào)出貨量為1.45億臺(tái)，占白色家電產(chǎn)量的46%；家用冰箱產(chǎn)量9000萬(wàn)臺(tái)，洗衣機(jī)產(chǎn)量8000萬(wàn)臺(tái)。 2019年，中國(guó)冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)全球份額分別為83.9%、50%、50%。

2015-2020年中國(guó)白色家電總產(chǎn)量（億臺(tái)）

小家電是智能家居中增長(zhǎng)靈活性最大的領(lǐng)域。 2019年，全球小家電銷售額為1044億美元。 2021年，小家電市場(chǎng)收入將達(dá)到2164億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)44%。目前智能小家電主要致力于定時(shí)運(yùn)行和狀態(tài)反饋。其中，智能音箱和掃地機(jī)器人注重用戶體驗(yàn)和人機(jī)交互，對(duì)AI算法有更高要求。隨著技術(shù)的成熟，用戶滲透率不斷提高。

全球智能音箱普及率僅為15%。中國(guó)是智能音箱用戶數(shù)量最多但普及率最低的國(guó)家。用戶數(shù)量達(dá)到8600萬(wàn)，但滲透率僅為10%。假設(shè)中國(guó)智能音箱普及率達(dá)到世界平均水平，還有50%的增長(zhǎng)空間。智能音箱集成了人工智能處理能力，可以通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音合成、語(yǔ)義理解等技術(shù)完成語(yǔ)音交互。 2020年全球智能音箱出貨量為1.35億臺(tái)，預(yù)計(jì)2021年出貨量將達(dá)到1.63億臺(tái)，同比增長(zhǎng)21%。

智能音箱通過(guò)主控SoC實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音算法，并連接外部通信模塊進(jìn)行互聯(lián)。音頻相關(guān)IP是智能音箱SoC的核心模塊。目前，市場(chǎng)上帶屏智能音箱占比約35.5%。這類音箱需要額外的視頻相關(guān)IP，SoC集成的模塊也較多。智能音箱作為AIoT的重要控制接入點(diǎn)，擁有一戶一機(jī)的廣泛場(chǎng)景，持續(xù)推動(dòng)智能家居市場(chǎng)的發(fā)展。

IDC數(shù)據(jù)顯示，2022年全球智能音箱市場(chǎng)收入將達(dá)到278億美元，較2018年增長(zhǎng)135.6%，2018年至2022年復(fù)合年增長(zhǎng)率為23.9%。 2020年，中國(guó)智能音箱銷量將達(dá)到4260萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)15.7%。

隨著智能音箱市場(chǎng)滲透率提升以及行業(yè)逐漸進(jìn)入成熟階段，前瞻預(yù)計(jì)智能音箱行業(yè)增速將逐漸放緩。 2026年，中國(guó)智能音箱行業(yè)出貨量預(yù)計(jì)在2021年至2026年的五年內(nèi)將達(dá)到1.38億臺(tái)，復(fù)合增長(zhǎng)率為20%。

全球智能音箱供應(yīng)市場(chǎng)收入預(yù)測(cè)

掃地機(jī)器人采用SoC集成各種AI算法核心模塊，以MCU作為控制芯片，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人前進(jìn)、后退等簡(jiǎn)單控制。第三代掃地機(jī)器人配備了SLAM，利用傳感器收集數(shù)據(jù)，核心計(jì)算仍然在SoC上進(jìn)行。因此，SoC算力的提升是提升掃地機(jī)器人用戶體驗(yàn)、在市場(chǎng)上持續(xù)突破和滲透的關(guān)鍵。

據(jù)Euromonitor和IFR測(cè)算數(shù)據(jù)顯示，2020年全球掃地機(jī)器人行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到39億美元。未來(lái)幾年隨著技術(shù)進(jìn)步和吸塵產(chǎn)品的普及，全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到75億美元2025年，滲透率將達(dá)到29%。

據(jù)歐睿預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，2024年我國(guó)掃地機(jī)器人零售量和零售額將分別達(dá)到724萬(wàn)臺(tái)和129億元，復(fù)合增長(zhǎng)率（2019-2024年）分別為5.9%和10.0%。

全球掃地機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)

TWS 代表真正的無(wú)線立體聲。 TWS耳機(jī)是將TWS技術(shù)應(yīng)用于藍(lán)牙耳機(jī)領(lǐng)域的新型智能穿戴產(chǎn)品。主要由充電盒部分和無(wú)線耳機(jī)部分組成。充電盒包括鋰電池組、電源PCB組件、電池管理IC、LED充電指示模塊等器件。無(wú)線耳機(jī)部分包括芯片（藍(lán)牙芯片、電源管理芯片等）、傳感器（如加速度傳感器、距離傳感器等）、電池、麥克風(fēng)等電子器件。

據(jù)Counterpoint預(yù)測(cè)，TWS耳機(jī)市場(chǎng)將出現(xiàn)與十年前智能手機(jī)相同的增長(zhǎng)趨勢(shì)。智能手機(jī)市場(chǎng)2009年至2012年的復(fù)合年增長(zhǎng)率為80%，TWS市場(chǎng)2019年至2022年的復(fù)合年增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)為80%。

TWS耳機(jī)：芯片拆解

智能手表和智能手環(huán)性能和功能的差異決定了主控芯片的配置。通常，高端智能手表的主控芯片的功能比智能手環(huán)更強(qiáng)。智能手表處理的任務(wù)較多，需要帶有嵌入式操作系統(tǒng)的SoC，而手環(huán)只需要簡(jiǎn)單的功能，如時(shí)鐘、計(jì)步、熱量消耗統(tǒng)計(jì)、血壓測(cè)量等，使用MCU。

隨著智能手表性能和功能的增強(qiáng)，在系統(tǒng)中使用SoC已成為一種趨勢(shì)，其中MCU集成到WiFi模塊中。此外，還需要額外的MCU來(lái)鏈接眾多傳感器并協(xié)助SoC收集數(shù)據(jù)。

得益于硬件創(chuàng)新，智能手表逐漸成熟，與智能手機(jī)形成的應(yīng)用生態(tài)也日益完善。通過(guò)聚焦運(yùn)動(dòng)、健康、移動(dòng)支付等領(lǐng)域，行業(yè)持續(xù)加速發(fā)展，預(yù)計(jì)2021年智能手表支出將達(dá)到273.88億美元。

與智能手表相比，智能手環(huán)性能較低、功能單一、僅支持蘋果或安卓單一操作系統(tǒng)。 t4ai預(yù)測(cè)，未來(lái)整個(gè)智能手環(huán)市場(chǎng)將持續(xù)萎縮。小米智能手環(huán)市場(chǎng)占有率較高，預(yù)計(jì)未來(lái)市場(chǎng)集中度將進(jìn)一步提升。

自動(dòng)駕駛汽車出貨量持續(xù)上升，輔助駕駛逐漸轉(zhuǎn)向自動(dòng)駕駛。主要的自動(dòng)駕駛芯片公司包括Nvidia、Mobileye、Tesla，以及國(guó)內(nèi)的華為、地平線、黑芝麻等。除了特斯拉自己供貨外，Nvidia、Mobileye、華為是提供高水平自動(dòng)駕駛解決方案的主要廠商。高通于2017年進(jìn)入自動(dòng)駕駛芯片領(lǐng)域，主要產(chǎn)品預(yù)計(jì)將于2023年推出。

自動(dòng)駕駛芯片對(duì)比

智能座艙芯片的主要廠商有高通、三星、英特爾、聯(lián)發(fā)科、華為、德州儀器、NXP、瑞薩、瑞芯微等眾多廠商。高通目前擁有高端、高端、低端芯片的完整布局，在高端芯片領(lǐng)域無(wú)人能及。短時(shí)間內(nèi)很難看到強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的出現(xiàn)。

智能座艙系統(tǒng)及玩家圖

3、政策驅(qū)動(dòng)政策驅(qū)動(dòng)的AIoT產(chǎn)業(yè)主要集中在智慧醫(yī)療、智慧安防等領(lǐng)域。智慧醫(yī)療系統(tǒng)可以分為三個(gè)方面。一是醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)療信息化和遠(yuǎn)程醫(yī)療；二是面向患者的可穿戴設(shè)備和移動(dòng)醫(yī)療APP；三是第三方醫(yī)療保險(xiǎn)收費(fèi)控制。

據(jù)凡士通數(shù)據(jù)顯示，2020年中國(guó)智慧醫(yī)療投資規(guī)模已突破千億元大關(guān)，約為1049億元，預(yù)計(jì)2024年將增長(zhǎng)至1850億元，復(fù)合年增長(zhǎng)率（2020-2024年）為15.24% 。

中國(guó)智慧醫(yī)療產(chǎn)業(yè)投資規(guī)模及預(yù)測(cè)

根據(jù)健康產(chǎn)業(yè)研究院的報(bào)告，我國(guó)智慧醫(yī)療系統(tǒng)架構(gòu)可分為五個(gè)方面。分別是針對(duì)患者的“智慧服務(wù)”、針對(duì)醫(yī)務(wù)人員的“智慧醫(yī)療”、針對(duì)管理的“智慧管理”、包括遠(yuǎn)程會(huì)診平臺(tái)和區(qū)域信息平臺(tái)的區(qū)域醫(yī)療、包括互聯(lián)網(wǎng)問(wèn)診和健康管理的家庭護(hù)理。健康。

以智能便攜式尿液檢測(cè)棒HiPee為例。其主控芯片采用意法半導(dǎo)體的STM32F051 MCU，采用ArmCortex-M0架構(gòu)；樂(lè)鑫科技的ESP8285WiFi SoC，支持802.11b/g/n 協(xié)議。

HiPee主要部件BOM清單

在智能視頻監(jiān)控場(chǎng)景中，SoC芯片主要應(yīng)用于DVR、IPC和NVR。并且網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)替代模擬攝像機(jī)已成為一種趨勢(shì)。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的DVR（硬盤錄像機(jī)）、IPC（網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)）、NVR（網(wǎng)絡(luò)錄像機(jī)）等產(chǎn)品均搭載了SoC芯片。

Juniper Research研究報(bào)告數(shù)據(jù)顯示，全球智能安防市場(chǎng)將從2018年的120億美元增長(zhǎng)到2023年的450億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為30.26%。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，2020年中國(guó)智能安防市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到576億元，2026年將增長(zhǎng)至2593億元。

全球智能安防市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)

旭日大數(shù)據(jù)報(bào)告顯示，2019年全球安防攝像頭出貨量約為4億臺(tái)，預(yù)計(jì)2021年出貨量將達(dá)到8億臺(tái)。IDC數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)視頻監(jiān)控設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模（不含家庭視頻監(jiān)控）為10.63美元2018年將達(dá)到10億美元，預(yù)計(jì)2023年將達(dá)到201.3億美元。

全球安防攝像頭市場(chǎng)出貨量預(yù)測(cè)

智能安防場(chǎng)景中，IPC SoC芯片廠商主要有華為海思、安霸、星辰、富瀚微、全志科技、瑞芯微等； NVR SoC和DVR SoC芯片廠商主要是華為海思和瑞芯微。傅漢偉等

智能安防SoC芯片對(duì)比

智慧環(huán)?？梢匀?、綜合地考慮、分析和利用環(huán)境信息化的各個(gè)方面，為環(huán)境管理提供模擬、分析和預(yù)測(cè)能力。其整體架構(gòu)可分為感知層、傳輸層、智能層和服務(wù)層。

中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，2020年中國(guó)智慧環(huán)保市場(chǎng)規(guī)模達(dá)646億元，預(yù)計(jì)2025年將增長(zhǎng)至1207億元，復(fù)合年增長(zhǎng)率（2020-2025年）為13.32%。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，2018年環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備行業(yè)銷售收入207億元，同比下降13.75%。這主要是由于國(guó)家政策對(duì)PPP項(xiàng)目的整頓，對(duì)行業(yè)造成了較大影響。 2019年情況將有所好轉(zhuǎn)，預(yù)計(jì)銷售收入在228億元左右。

中國(guó)智慧環(huán)保市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)

4、產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)力主要由智慧物流、智慧零售、智慧工業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)、智慧商顯等提供。

智慧物流是“人、車、物”的多維度融合。是指通過(guò)智能硬件、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等智能技術(shù)和手段，提高物流系統(tǒng)的分析、決策和智能執(zhí)行能力，提高整個(gè)物流系統(tǒng)的智能化和智能化。自動(dòng)化水平。智慧物流主要受益于： 技術(shù)因素支撐：物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)不斷成熟；市場(chǎng)因素倒逼：企業(yè)面臨產(chǎn)能過(guò)剩、個(gè)性化需求、產(chǎn)品快速更新等市場(chǎng)發(fā)展；加速社會(huì)因素：勞動(dòng)力成本上升、疫情影響下人口減少趨勢(shì)、資源環(huán)境等；國(guó)家政策助推：智能物流、智能制造、機(jī)器人等相關(guān)政策頻頻出臺(tái)。

中國(guó)AI+物流市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)

例如，在KIVA機(jī)器人的主邏輯模塊中，三相無(wú)刷直流電機(jī)（BLDC）驅(qū)動(dòng)板由萊迪思LFXP6C FPGA（隱藏在主板下方）驅(qū)動(dòng)。安裝FPGA的子板承擔(dān)了協(xié)調(diào)無(wú)線模塊、成像單元、緊急制動(dòng)、連接紅外/壓力傳感器、電源管理和電機(jī)驅(qū)動(dòng)等功能，大大減輕了主板的壓力。采用飛思卡爾的MPC5123 32位MCU，通信模塊配備Soekris Engineering Net4526雙天線路由器，運(yùn)行單個(gè)Winstron NeWeb CM9無(wú)線模塊，通過(guò)以太網(wǎng)連接到主板。

移動(dòng)機(jī)器人、智能快遞柜等在智能物流系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)移動(dòng)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模已從2016年的19億元增長(zhǎng)至2020年的76.8億元。2020年，中國(guó)市場(chǎng)新增工業(yè)應(yīng)用移動(dòng)機(jī)器人4.1萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)2.7%。年增長(zhǎng)22.75%。

中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，2017年我國(guó)智能快遞柜市場(chǎng)規(guī)模突破100億元，2019年將突破250億元。隨著智能快遞柜的發(fā)展，預(yù)計(jì)2021年中國(guó)快遞柜市場(chǎng)規(guī)模有望突破350億元。

中國(guó)移動(dòng)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模統(tǒng)計(jì)

智慧零售，即AI+零售。它利用計(jì)算機(jī)視覺、智能語(yǔ)音、自然語(yǔ)言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、知識(shí)圖譜等人工智能相關(guān)技術(shù)來(lái)改善消費(fèi)者體驗(yàn)。廣泛應(yīng)用于精準(zhǔn)營(yíng)銷、產(chǎn)品識(shí)別分析、消費(fèi)者識(shí)別分析、智能運(yùn)營(yíng)、無(wú)人零售、智能客服等應(yīng)用場(chǎng)景。

由于阿里巴巴、京東、拼多多等零售巨頭大多通過(guò)自研應(yīng)用AI技術(shù)，因此AI+零售建設(shè)的預(yù)計(jì)投資超過(guò)了市場(chǎng)收入規(guī)模的預(yù)計(jì)。 2019年，零售企業(yè)對(duì)AI技術(shù)的投入達(dá)到14.8億元，預(yù)計(jì)到2022年將達(dá)到42.6億元，2018-2022年復(fù)合年增長(zhǎng)率為37.0%。

中國(guó)智慧零售市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)

中國(guó)主要零售企業(yè)投入AI技術(shù)研發(fā)

中國(guó)工業(yè)領(lǐng)域人工智能產(chǎn)業(yè)鏈以上游傳感器和AI芯片制造商、AI算法提供商為主，中游為輔助研發(fā)系統(tǒng)和智能生產(chǎn)系統(tǒng)提供商以及工業(yè)機(jī)器人制造商為主，下游產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋工業(yè)領(lǐng)域。每個(gè)細(xì)分市場(chǎng)。

工業(yè)人工智能產(chǎn)業(yè)鏈

機(jī)器視覺技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。其核心功能包括產(chǎn)品識(shí)別、測(cè)量、定位和檢測(cè)。是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品分揀、裝配、運(yùn)輸、質(zhì)檢等多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)智能化改造的核心技術(shù)。人工智能技術(shù)在我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的滲透率較低，人工智能技術(shù)的應(yīng)用主要集中在產(chǎn)品生產(chǎn)上。工業(yè)領(lǐng)域各種應(yīng)用場(chǎng)景缺乏可用樣本是人工智能技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域落地的主要制約因素之一。

中國(guó)新一代信息技術(shù)與產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展，賦能中國(guó)工業(yè)領(lǐng)域智能化轉(zhuǎn)型；新一代人工智能算法仍處于探索階段，導(dǎo)致我國(guó)人工智能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域未來(lái)融合發(fā)展有限，智能制造市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)張預(yù)計(jì)將放緩。我國(guó)工業(yè)檢測(cè)環(huán)節(jié)正處于勞動(dòng)密集型發(fā)展階段，迫切需要實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用；由于各工業(yè)細(xì)分領(lǐng)域的產(chǎn)品和生產(chǎn)資料相對(duì)較多，

大差異性，中國(guó)智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)規(guī)?；瘧?yīng)用受阻，市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)速度預(yù)計(jì)放緩。 中國(guó)智能制造行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè) 中國(guó)工業(yè)智能檢測(cè)市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè) 智慧農(nóng)業(yè)是解決我國(guó)人口與土地矛盾的重要路徑，當(dāng)前，智慧農(nóng)業(yè)多應(yīng)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，利用新技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精細(xì)化和智能化。隨著我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用深入，未來(lái)我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)進(jìn)一步朝著精細(xì)化、智能化、集約化、科學(xué)化方向發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品提質(zhì)增效。 根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2020年中國(guó)智慧農(nóng)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約2000億元，預(yù)計(jì)2025年增長(zhǎng)至 3340 億 元 ， CAGR （ 2020-2025 ） 為10.8%。 中國(guó)智慧農(nóng)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè) 智能商顯場(chǎng)景中，如交互平板、LCD拼接屏、商用電視和廣告機(jī)等產(chǎn)品需搭載具有處理數(shù)據(jù)能力的SoC芯片。根據(jù)奧維云網(wǎng)數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)2020中國(guó)商顯市場(chǎng)銷額達(dá)620億元，2024年增長(zhǎng)至1106億元，CAGR（2020-2024）達(dá)15.57%。 IDC認(rèn)為，由交互平板、LCD拼接屏、商用電視和廣告機(jī)四大類產(chǎn)品類型構(gòu)成的“數(shù)字標(biāo)牌”，出貨量預(yù)計(jì)2021年達(dá)到961.4萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)19.8%。未來(lái)五年數(shù)字標(biāo)牌市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到18.5%，成為商顯市場(chǎng)中增長(zhǎng)速度最快的細(xì)分領(lǐng)域。 其中，受惠于教育和云辦公，中國(guó)交互平板的未來(lái)五年年復(fù)合增長(zhǎng)率可達(dá)到17.6%;新零售下，廣告機(jī)在政府、企業(yè)樓宇、服務(wù)窗口以及電梯等領(lǐng)域的滲透率不斷提升，未來(lái)五年廣告機(jī)的年復(fù)合增長(zhǎng)率也可達(dá)到17.6%；智慧城市拉動(dòng)LCD拼接屏市場(chǎng)需求增長(zhǎng)，拼接屏市場(chǎng)未來(lái)五年的年復(fù)合增長(zhǎng)率可達(dá)到12.7%。 中國(guó)商顯設(shè)備市場(chǎng)銷額預(yù)測(cè) 智東西認(rèn)為，芯片是AIoT產(chǎn)業(yè)的核心，由于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景、設(shè)備、功能的多樣性，使得物聯(lián)網(wǎng)芯片很難像PC、手機(jī)芯片市場(chǎng)一樣相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化。在萬(wàn)物互聯(lián)的大趨勢(shì)下，相比于通用芯片，很多類型的AIoT芯片或許會(huì)給國(guó)產(chǎn)芯片廠商一條“彎道超車”的捷徑。