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2020年中國藍牙技術發展進程、2020年中國低功耗藍牙市場規模分析及各類藍牙設備出貨量預測[圖]

2019年12月25日 13:20:32字號:T|T

    藍牙技術標準邁入5.0時代,Mesh組網技術助力高端低功耗藍牙開拓物聯網市場

    藍牙4.0引入了低功耗模塊,敲開物聯網的大門。藍牙技術最早由愛立信公司在1995年提出,主要應用于藍牙音頻領域,隨后1998年藍牙技術聯盟(SIG)成立,負責制定和維護藍牙技術標準。至今藍牙技術標準從1.1到5.1版本,共經歷了10次升級,而自2010年藍牙4.0標準發布之后,藍牙由經典藍牙邁向低功耗藍牙時代,而低功耗模塊的引入,也將藍牙的功耗降低了90%以上,使更多終端尤其是移動終端設備的聯網化成為可能。

藍牙通信技術發展進程

數據來源:公開資料整理

    藍牙5.0攻克了藍牙傳輸速度和傳輸距離的短板,功耗進一步降低,高精度定位測向功能擴大應用領域。藍牙5.0相對于4.2版本,傳輸速度是4.2的兩倍,有效傳輸距離是4.2的4倍,廣播模式信息容量提高到原來的8倍;并且功耗再次降低,達到毫安乃至微安級別的工作功耗,待機功耗降至毫安乃至納安級別;另外,BLE5.1引入高精度定位測向功能,室內導航定位達到厘米級精度,這些性能也進一步鞏固了BLE在物聯網領域的地位。Mesh組網技術是低功耗藍牙實現大規模物聯網連接的關鍵技術。藍牙Mesh組網技術在2017年得到SIG批準,這是一種獨立的網絡技術,兼容4及5系列藍牙協議。它把藍牙設備作為信號中繼站,利用低功耗藍牙廣播的方式進行信息收發,可以實現多對多設備通信,從而實現大面積覆蓋。這種技術可組節點成百上千,無需網關就可以直接與智能終端通信,滿足物聯網的連接需求,尤其是在工業物聯網、智慧城市、智能建筑等領域具有應用優勢。

藍牙Mesh拓展了藍牙的性能

數據來源:公開資料整理

    相對于經典藍牙,低功耗藍牙有傳輸遠、功耗低、延遲低等優勢。傳輸距離方面,經典藍牙只有10-100米,而BLE最遠能傳輸300米;連接方式上,經典藍牙只能通過點對點的方式傳輸,而BLE設備能夠能通過點對點、廣播、Mesh組網與其他設備相連;在功耗上,兩者的差別巨大,低功耗藍牙運行和待機功耗極低,使用一顆紐扣電池便能連續工作數月甚至數年之久。

經典藍牙和低功耗藍牙功能性能對比

數據來源:公開資料整理

    經典藍牙支持音頻傳輸,而低功耗藍牙主要用在非音頻數據傳輸上。基于這個差距,經典藍牙和低功耗藍牙應用場景有所不同。經典藍牙主要應用在音頻傳輸設備上,而低功耗藍牙主要用在數據傳輸領域,尤其是以物聯網為主的數據傳輸。

經典藍牙和低功耗藍牙應用場景對比

數據來源:公開資料整理

    藍牙技術聯盟(SIG)逐步停止維護經典藍牙標準,藍牙進入5.0時代是一個必然。隨著藍牙技術標準不斷升級,為提高藍牙產品品質,推動新版藍牙應用,藍牙技術聯盟對經典藍牙標準逐漸停止維護,已于2019年撤銷經典藍牙2.0版本,棄用4.1/4.0/3.0/2.1版本,并將于2020年正式撤銷4.2以前的版本,不再認證4.2標準以下的產品,5.0版本的高端低功耗藍牙取代以前藍牙是未來主流趨勢,藍牙進入5.0時代已是板上釘釘。

    低功耗藍牙受益可穿戴設備、物聯網發展,市場規模達65億美元,保持快速增長

    藍牙分為經典藍牙和低功耗藍牙。經典藍牙一般包含基礎速率(BR)、增強速率(EDR)、高速率(HS/AMP)這三種模式,低功耗藍牙則包括低功耗模塊(LE)。在低功耗藍牙芯片市場中,存在單模和雙模兩種不同的芯片設計。單模藍牙芯片是指僅支持低功耗傳輸功能的芯片,而雙模藍牙除了支持低功耗傳輸以外,還支持經典藍牙傳輸,這就使得藍牙芯片可以兼容4.0以下的版本。值得注意的是,雙模低功耗藍牙實際功耗更接近于經典藍牙。

藍牙芯片架構示例

數據來源:公開資料整理

不同芯片藍牙協議棧構成

數據來源:公開資料整理

    可穿戴設備是低功耗藍牙率先爆發的市場,當前處在快速增長期。預計2019年全年可穿戴設備出貨量有望超過2.23億臺,2023年出貨量將增加至3.02億臺,年復合增長率達到7.9%。可穿戴設備增長主要來自腕式設備和耳戴式設備,其中腕式設備出貨量占比超過60%,主要為智能手表和手環,常用于健康、運動等場景,作為手機等移動終端的外圍設備,數據傳輸是其主要功能,對功耗有很高要求。

全球可穿戴設備出貨量(百萬臺)

數據來源:公開資料整理

2019年一季度腕式可穿戴設備各廠商出貨情況

數據來源:公開資料整理

    物聯網市場增量空間巨大,且對功耗和組網能力要求愈加嚴格,低功耗藍牙將是局域物聯網重要玩家。低功耗藍牙以其成本低、功耗低、Mesh組網能連接上千個節點的優勢,無論是在單個設備還是系統構建上,都有用武之地,因此低功耗藍牙是局域物聯網應用場景不可或缺的玩家。

    藍牙在智能家居中的應用

    無論是連接電視、音箱、電腦還是鍵盤,多年來藍牙技術始終是互聯家居的核心。互聯家居設備的年出貨量是家庭自動化設備的3倍多。至2023年,家庭自動化設備在未來五年的年復合增長率將超過21%,工具、玩具、游戲機和電視等互聯家居設備的年出貨量將接近9億。

    智能設備已成為增長最快的家庭自動化設備類型。預計至2023年,智能照明設備出貨量將增長4.5倍,且智能家電在未來五年的年復合增長率將達到59%,年設備出貨量將達到5400臺,市場潛力巨大。

藍牙智能家居設備年出貨量(單位:億)

數據來源:公開資料整理

    藍牙在智能樓宇中的應用

    至2023年,位置服務將成為智能樓宇市場最主要的應用解決方案。目前,藍牙正賦予智能樓宇更強大的位置服務,無論是導航還是空間利用,藍牙都能助其提高運營效率并改善用戶體驗。隨著今年一月藍牙尋向這一新功能的推出,藍牙位置服務的采用率必將繼續增長。隨著各大制造商宣布照明自動化和控制系統的長期產品計劃,互聯照明解決方案也正處于上升勢頭。據預測,至2023年,互聯照明市場的年出貨量將增長6.5倍,復合年增長率將達到46%。未來五年內,商業樓宇自動化和安全解決方案可能會持續增長。

    零售商使用藍牙技術提供個性化推廣和導航服務,以此優化顧客購物體驗、提高銷量并減少運營成本。醫療機構則通過使用藍牙觀察患者情況、改進急救服務來緩解成本壓力,改善對患者的護理并提高運營效率。

藍牙智能樓宇設備年出貨量(單位:億)

數據來源:公開資料整理

    藍牙在智慧城市中的應用

    藍牙使未來的智慧城市實現互聯,這將有利于改善訪客體驗、提高市民的生活質量并創造一個更友好的商業環境。藍牙位置服務和互聯設備網絡將在未來五年支持各類智慧城市的應用,而且位置服務將會成為增長最快的藍牙解決方案。機場、體育館、醫院、商場、游客中心及博物館中的藍牙位置服務將改變訪客與智慧城市的交流方式。此外,資產管理解決方案將提高智慧城市資源的利用率,幫助降低運營成本。

藍牙智慧城市設備年出貨量(單位:億)

數據來源:公開資料整理

    藍牙在智能工業中的應用

    藍牙正在引領工業信息的融合,為工業物聯網革命打下基礎,幫助提升制造商的效率、產能及安全至更高級別。制造商和經銷商通過資產跟蹤和管理解決方案優化庫存管理并提高運營效率。預計至2023年,藍牙資產跟蹤與管理解決方案的商業化應用年增長率將達到47%,占市場出貨量的70%,引領整個智能工業市場。此外,企業級可穿戴設備也很受青睞。掃描器、聽戴設備、追蹤器等企業級可穿戴設備在2019年占智能工業設備出貨量的34%,且未來五年增長勢頭強勁,年復合增長率將達到28%。

藍牙智能工業設備年出貨量(單位:億)

數據來源:公開資料整理

    具體來說,低功耗藍牙在物聯網未來爆發的空間集中在智能家居、智慧樓宇、智慧城市、智能工業等領域。預計2023年藍牙智能家居設備年出貨量將達到11.5億,年復合增長率達到59%;預計2023年藍牙智能樓宇設備年出貨量會達3.74億,年復合增長率達到46%;預計2023年藍牙智慧城市設備年出貨量會達到1.97億,年復合增長率達到40%;預計2023年藍牙智慧工業設備年出貨量達到2.78億,年復合增長率達到40%。

    低功耗藍牙市場將持續增長,2023年全球低功耗藍牙市場有望達到67億美元,2018-2023年復合增長率達7.6%。2018年低功耗單模藍牙出貨量為5.4億,雙模藍牙出貨量為27億,BLE總市場規模約45億美元。預計到2023年,全球90%以上的藍牙設備將使用低功耗藍牙芯片,約有三分之一的設備將使用單模低功耗藍牙,出貨量預計達到16億,市場空間達22億美元;為了能夠充分利用藍牙技術的優勢,雙模藍牙正在取代經典藍牙,預計2023年雙模藍牙芯片出貨量將達32億,市場空間高達45美元。2018至2023年低功耗藍牙整體復合增長率達到7.6%。。

各類藍牙設備出貨量(單位:億)

數據來源:公開資料整理

預計2023年BLE設備出貨量高達九成

數據來源:公開資料整理

    相關報告:智研咨詢發布的《2020-2026年中國藍牙產品行業市場供需態勢及投資規模預測報告》 

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《2020-2026年中國藍牙行業市場現狀調研及未來發展前景報告》共十章,包含手機行業發展分析 ,中國芯片行業分析,2020-2026年中國藍牙行業發展前景及趨勢預測等內容。

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