當(dāng)下物聯(lián)網(wǎng)芯片的機遇與挑戰(zhàn)有哪些？物聯(lián)網(wǎng)云平臺的特點是什么？
物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)之后信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)讓更多產(chǎn)品都實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，將數(shù)據(jù)進行采集和傳輸，最終通過豐富的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用實現(xiàn)智慧化。每一個物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境都是由不同的供應(yīng)商技術(shù)混搭而成，這些技術(shù)形成了一個復(fù)雜且本質(zhì)上多樣化的生態(tài)系統(tǒng)，如果沒有統(tǒng)一的集成基礎(chǔ)，這些生態(tài)系統(tǒng)就會變得支離破碎，難以形成統(tǒng)一的生態(tài)。
因此，物聯(lián)網(wǎng)平臺為所有連網(wǎng)設(shè)備提供了一個“匯聚點”，并用于收集和處理它們通過網(wǎng)絡(luò)傳遞的數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造了巨大的數(shù)據(jù)量，但這也使得數(shù)據(jù)在內(nèi)部存儲和監(jiān)管方面面臨挑戰(zhàn)。對此，云計算憑借其計算能力、連接性、可靠性和可擴展性等優(yōu)勢賦能物聯(lián)網(wǎng)，為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域帶來一場技術(shù)革新。
物聯(lián)網(wǎng)云平臺定位于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的中間核心層，其主要作用為向下連接智能化設(shè)備，歸集和存儲感知數(shù)據(jù)。目前，物聯(lián)網(wǎng)云平臺正處于沉淀后模式探索，即將步入快速發(fā)展前的拐點階段。得益于智能家居行業(yè)的垂直生態(tài)發(fā)展，在連接量、參與者和用戶不斷增加后，復(fù)用現(xiàn)有的云技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用經(jīng)驗，物聯(lián)網(wǎng)云平臺正逐漸向其他應(yīng)用場景縱向擴展。
圖源：艾瑞咨詢研究院
據(jù)艾瑞咨詢統(tǒng)計，2021年中國物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接量達(dá)88億個，預(yù)計到2025年將突破150億個。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接量的持續(xù)增長為物聯(lián)網(wǎng)云平臺的發(fā)展輸送養(yǎng)分，拉動產(chǎn)業(yè)鏈上游物聯(lián)網(wǎng)云平臺市場需求持續(xù)擴容，推動平臺從設(shè)備、數(shù)據(jù)持續(xù)積聚的“量變”走向從應(yīng)用使能到業(yè)務(wù)分析的“質(zhì)變”。
來源：艾瑞咨詢研究院
目前主流的物聯(lián)網(wǎng)無線連接技術(shù)，蜂窩通信以Cat.1和NB-IoT等為主，非蜂窩通信短距離物聯(lián)網(wǎng)以BLE、WiFi、Zigbee等為主。BLE技術(shù)因其出色的Mesh組網(wǎng)能力和優(yōu)秀的低功耗性能在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。奉加微電子擁有自主擁有國內(nèi)為數(shù)不多的自主知識產(chǎn)權(quán)全棧藍(lán)牙方案，藍(lán)牙芯片支持SIG-Mesh全模式全節(jié)點，低功耗性能優(yōu)異，已成功進入阿里云/天貓精靈、小米IoT、涂鴉智能、騰訊連連、亞馬遜Alexa等國內(nèi)外主流物聯(lián)網(wǎng)云平臺生態(tài)鏈。
主流物聯(lián)網(wǎng)云平臺及特點
物聯(lián)網(wǎng)云平臺受應(yīng)用層需求的驅(qū)動，可廣泛用于智能家居、智慧工業(yè)、教育醫(yī)療等諸多應(yīng)用領(lǐng)域，下游需求爆發(fā)與行業(yè)場景的完善將自下而上促進物聯(lián)網(wǎng)平云臺的發(fā)展，據(jù)CIC預(yù)計，2024年全球物聯(lián)網(wǎng)PaaS市場規(guī)模可達(dá)1717億美元。
物聯(lián)網(wǎng)云平臺行業(yè)沿襲了物聯(lián)網(wǎng)市場的典型特征，是一個高度分散的長尾市場，廠商憑借自身核心優(yōu)勢，以不同的方式和角度入局，行業(yè)競爭也逐漸激烈。目前物聯(lián)網(wǎng)云平臺廠商大體可劃分為：基礎(chǔ)云服務(wù)廠商、通信領(lǐng)域廠商、軟件服務(wù)與應(yīng)用系統(tǒng)集成商、垂直領(lǐng)域傳統(tǒng)廠商和第三方平臺公司等。
全球物聯(lián)網(wǎng)云平臺主要參與者
（圖源：國信證券經(jīng)濟研究所）
我們圍繞當(dāng)前業(yè)內(nèi)幾個主流物聯(lián)網(wǎng)云平臺，來看看這些廠商的布局和特點：
阿里云IoT/天貓精靈
首先以阿里系云服務(wù)商為例。
阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺是一個集成了設(shè)備管理、數(shù)據(jù)安全通信和消息訂閱等能力的一體化平臺，向下支持連接海量設(shè)備，采集設(shè)備數(shù)據(jù)上云；向上提供云端API，服務(wù)端可通過調(diào)用云端API將指令下發(fā)至設(shè)備端，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺的產(chǎn)品架構(gòu)
據(jù)了解，阿里云IoT已連接的智能設(shè)備覆蓋200多個國家，119個品類，5000多個SKU，合作品牌多達(dá)500個，接入5000家企業(yè)。
另一方面，天貓精靈在其中起到了連接和賦能的核心作用。利用現(xiàn)有Android生態(tài)服務(wù)，豐富跨系統(tǒng)設(shè)備服務(wù)能力，突破傳統(tǒng)硬件性能限制，實現(xiàn)應(yīng)用的即取即用。
依托阿里的龐大生態(tài)體系，天貓精靈通過搭建開放平臺賦能loT合作伙伴，取得了非常矚目的成績。截至目前，天貓精靈已接入超過1000多家第三方平臺，覆蓋超過260個行業(yè)品類，涉及超1600個品牌、6800多個型號設(shè)備以及超3.55億可連接設(shè)備，成為最大的IoT生態(tài)開放平臺之一。
在這些數(shù)字的背后，不僅是越發(fā)規(guī)模化的生態(tài)建設(shè)成就，更多還是阿里云和天貓精靈在其中所發(fā)揮的重要的作用。對于廠商來說，借助天貓精靈以AI＋I(xiàn)oT為核心的技術(shù)及其背后的龐大生態(tài)鏈條，為打造百款千萬級智能爆款產(chǎn)品提供了可能。
平頭哥、阿里云、天貓精靈攜手奉加微四方合作，針對IoT應(yīng)用推出PHY6212/PHY6220芯片，對芯片的無線通信、外設(shè)、操作系統(tǒng)進行深度優(yōu)化，成功導(dǎo)入天貓精靈、盒馬新零售、菜鳥物流管理系統(tǒng)等阿里生態(tài)。
小米IoT
手機是小米AIoT的核心戰(zhàn)略，小米推行“1+4+X”戰(zhàn)略，全力打造AIoT。“1”是最重要的核心——小米手機，“4”是指智能電視、智能音箱、智能路由器、筆記本電腦這四個入門型產(chǎn)品，小米設(shè)計和研發(fā)“1+4”部分的核心產(chǎn)品，通過投資、管理生態(tài)鏈企業(yè)以及第三方合作的形式共建X部分，聚焦于建設(shè)智能硬件開發(fā)與應(yīng)用生態(tài)，包括面向開發(fā)者的開放平臺、面向智能硬件的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和模組芯片、面向終端用戶的交互應(yīng)用。迅速豐富擴大IoT產(chǎn)品線。
從運營成果看，截止2022年Q1，小米在全球范圍內(nèi)的AIoT連接設(shè)備數(shù)達(dá)4.78億（不包括智能手機、平板及筆記本電腦），擁有5件以上的IoT設(shè)備的用戶數(shù)超過950萬。不過，小米云平臺的連接增長依然以自有品牌/生態(tài)鏈企業(yè)品牌為主，第三方設(shè)備較少，存在生態(tài)圈的互通問題。
小米IoT針對開源物聯(lián)網(wǎng)平臺推出開源的VELA-OS操作系統(tǒng)，奉加微2022年成為首家支持該操作系統(tǒng)的BLE Mesh國產(chǎn)芯片廠商，聯(lián)合推出高性能PHY6242藍(lán)牙芯片，助力VELA-OS系統(tǒng)在IoT領(lǐng)域的推廣和應(yīng)用。
涂鴉智能
涂鴉智能是新興物聯(lián)網(wǎng)廠商的代表，以物聯(lián)網(wǎng)云平臺為控制點構(gòu)建IoT應(yīng)用生態(tài)，連接品牌、OEM廠商、開發(fā)者和連鎖零售商的智能化需求。
涂鴉智能核心業(yè)務(wù)模式是提供一站式人工智能物聯(lián)網(wǎng)的PaaS 級解決方案，并且涵蓋了硬件開發(fā)工具、全球云、智慧商業(yè)平臺開發(fā)三方面。在此基礎(chǔ)上，公司進一步提供后續(xù) SaaS 及各項增值服務(wù)，提供從技術(shù)到營銷渠道的全面生態(tài)賦能，提供從技術(shù)到營銷渠道的全面生態(tài)賦能。
作為第三方平臺，涂鴉的中立屬性和兼容性實現(xiàn)了多云、多協(xié)議和多智能語音接入的融合。涂鴉的底層基于AWS、Azure和騰訊云三大公有云平臺，支持WiFi、藍(lán)牙、Zigbee、NB-IoT、GPRS和Sub-G等多種通信協(xié)議，實現(xiàn)了多云和多協(xié)議的統(tǒng)一。在增值服務(wù)中，涂鴉提供Amazon Alexa、Google Assistant、三星SmartThings、Yandex Alice、百度小度、小米小愛、騰訊云 小微/叮當(dāng)和京東叮咚等國內(nèi)外各類智能語音助手的接入功能。
涂鴉的連接方案正在從擴張除WiFi以外的蜂窩通信、低功耗藍(lán)牙、藍(lán)牙Mesh、Zigbee等通信版圖，奉加微PHY6222無線芯片以優(yōu)異的性能和高集成度成功導(dǎo)入涂鴉生態(tài)鏈，支持Zigbee/藍(lán)牙雙模協(xié)議和BLE Mesh多直連技術(shù)，助推涂鴉藍(lán)牙智能產(chǎn)品批量出海，實現(xiàn)IoT技術(shù)落地。
騰訊連連
騰訊利用其社交屬性切入物聯(lián)網(wǎng)，巨大的用戶基礎(chǔ)和應(yīng)用入口是騰訊物聯(lián)網(wǎng)平臺的核心優(yōu)勢。
騰訊連連是騰訊云物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)品牌，它涵蓋騰訊云物聯(lián)網(wǎng)一站式開發(fā)平臺IoT Explorer，連連官方微信小程序和對應(yīng)配套的小程序SDK、小程序插件和開源iOS & Android App，并整合騰訊云內(nèi)優(yōu)勢產(chǎn)品能力，同時打通騰訊系C端內(nèi)容資源，提供覆蓋“云-管-邊-端”的全鏈路物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。
騰訊連連面向“消費物聯(lián)”和“產(chǎn)業(yè)物聯(lián)”兩大物聯(lián)網(wǎng)賽道，構(gòu)建云芯一體化生態(tài)，提供從“設(shè)備連接層-網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層-應(yīng)用服務(wù)層-終端生態(tài)合作”的平臺型產(chǎn)品服務(wù)，打造更低上云門檻。
奉加微已通過騰訊連連Mesh認(rèn)證測試，成功導(dǎo)入下游騰訊生態(tài)模組和終端應(yīng)用客戶。
亞馬遜Alexa
亞馬遜智能語音助手Alexa，大家都不陌生。Alexa已經(jīng)應(yīng)用在許多智能家居的場景下，不論是電視、手機、音箱、穿戴設(shè)備等，以及機器人、汽車上的應(yīng)用都非常多。使用Alexa語音服務(wù)構(gòu)建語音轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，客戶可以與之交談并啟用對基于云的功能的訪問，包括音樂、信息、智能家居控制和成千上萬的Alexa技能。
為了更好的布局物聯(lián)網(wǎng)市場，亞馬遜云推出了Alexa for IoT，與芯片企業(yè)合作推出了集成Alexa服務(wù)的開發(fā)板。也就是說，如果有企業(yè)在做智能家居相關(guān)的硬件產(chǎn)品，并需要和Alexa快速集成的時候，企業(yè)只需要購買這些開發(fā)板就可以了，企業(yè)能夠使用開發(fā)板來進行相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)，而不需要相關(guān)開發(fā)人員再去做適配和調(diào)試。
Alexa不僅能在硬件上集成，也正在和許多軟件來做集成。比如，在海外通過Alexa和抖音集成，用戶可以用Alexa操控抖音上的視頻內(nèi)容。
可以看到，不同產(chǎn)品和不同領(lǐng)域都可以通過亞馬遜云的IoT服務(wù)和AI服務(wù)形成閉環(huán)。在設(shè)備端，亞馬遜云為許多設(shè)備軟件提供了很多設(shè)備的SDK，能夠幫助企業(yè)快速將其集成到智能硬件產(chǎn)品上，并且還能將硬件上的數(shù)據(jù)收集到云平臺上。此外，亞馬遜云科技還提供了對這些設(shè)備進行防護、診斷、管理等功能。
奉加的PHY62系列SDK已經(jīng)實現(xiàn)Alexa直連，為出海客戶提供足夠的平臺底層技術(shù)支持。
總體來看，物聯(lián)網(wǎng)云平臺已成為行業(yè)廠商的必爭之地，龍頭廠商和領(lǐng)先第三方已經(jīng)憑借各自的云資源優(yōu)勢和軟硬件協(xié)同性逐步建立生態(tài)圈層，平臺連接數(shù)等已有快速增長，占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢。
云平臺連接數(shù)高速增長，
物聯(lián)網(wǎng)芯片面臨新挑戰(zhàn)
得益于簡化開發(fā)和節(jié)約成本的優(yōu)勢，物聯(lián)網(wǎng)云平臺的景氣度持續(xù)高漲，云平臺設(shè)備接入數(shù)高速增長。IDC數(shù)據(jù)顯示，2021年中國智能家居市場出貨量超2.2億臺，同比增長9.2%，預(yù)測2022年中國智能家居出貨量將突破2.6億臺，同比增長17.1%，至2026年國內(nèi)出貨量有望突破5億臺。設(shè)備接入量高速增長的背后是應(yīng)用場景和周邊產(chǎn)品的多樣化。據(jù)IDC數(shù)據(jù)， 2021年中國智能家居市場出貨量靠前的品類依次為：智能家電（8710萬臺）、視頻娛樂（4400萬臺）、智能音箱（3860萬臺）和家庭安全監(jiān)控（3220萬臺），預(yù)測至2026年，傳統(tǒng)意義上的智能家居——智能音箱、智能家電的增長速度將放緩，而新興的智能照明、安全監(jiān)控等領(lǐng)域的設(shè)備出貨量將實現(xiàn)數(shù)倍的增長。
2022-2026年中國智能家居出貨量（百萬臺）
伴隨物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景拓展，不同設(shè)備與不同云平臺間的互聯(lián)互通顯得尤為關(guān)鍵。從廠商角度看，影響設(shè)備出貨量的一大因素是設(shè)備可以實現(xiàn)對多少云平臺的兼容；從消費者角度看，影響物聯(lián)網(wǎng)使用體驗的負(fù)面因素之一就是多個設(shè)備對同一云平臺不兼容所導(dǎo)致的使用割裂問題。能否支持不同云平臺的各類通信協(xié)議，解決設(shè)備與平臺間的兼容性問題已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)通信芯片原廠面臨的一大新挑戰(zhàn)。
針對這種物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的連接需求，奉加微電子為物聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備廠商提供完善的解決方案。奉加微的PHY62系列物聯(lián)網(wǎng)無線通信芯片擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的全棧藍(lán)牙方案，支持BLE+Zigbee+Thread+私標(biāo)2.4GHz多協(xié)議棧共存，先后獲得藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟的BLE 5.2、SIG-Mesh和CSA連接標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟的Zigbee兼容平臺認(rèn)證。基于SIG-Mesh組網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)了對包括天貓精靈、阿里云、涂鴉智能、小米IoT、騰訊連連、亞馬遜Alexa在內(nèi)的國內(nèi)外所有主流物聯(lián)網(wǎng)云平臺的兼容，解決智能設(shè)備與云平臺間多模通信問題，實現(xiàn)互聯(lián)互通。
隨著物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，互聯(lián)互通對設(shè)備的要求已從傳統(tǒng)的單一平臺內(nèi)連通升級到跨平臺互通——智能設(shè)備多連接上。傳統(tǒng)的智能設(shè)備控制方案受限于平臺與設(shè)備間點對點的連接方式，只能采取“手機-平臺-終端”的通信路徑，且無法切換到其他控制平臺連接，導(dǎo)致應(yīng)用受到限制。為此奉加微基于“多主多從的多連接技術(shù)”推出多直連解決方案，即通過”Mesh組網(wǎng)+BLE直連+Zigbee“三種方式實現(xiàn)對智能設(shè)備的多主機控制。集成了PHY62系列的智能設(shè)備可以被多個主機同時連接，舉例來說，使用奉加芯片的智能照明設(shè)備可以同時連接IoT云平臺、智能設(shè)備廠商定制化app和本地?zé)o線開關(guān)，消費者可以根據(jù)實際使用場景自由選擇對設(shè)備的控制方式。
此外奉加微的物聯(lián)網(wǎng)通信芯片在射頻和低功耗兩大關(guān)鍵性能方面具備巨大優(yōu)勢。在射頻性能尤其是接收靈敏度指標(biāo)上達(dá)到國內(nèi)最優(yōu)的-99dBm@1Mbps，先進的低功耗SoC架構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)了接收模式4mA、發(fā)射模式4.6mA的低功耗性能，未來還將推出峰值功耗1mA左右的超低功耗產(chǎn)品滿足市場對電池供電設(shè)備終身工作的需求，并針對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、新能源汽車等新的應(yīng)用方向，融合MEMS、高精度AFE信號鏈等技術(shù)推出可靠性規(guī)格和安全規(guī)格更高的系統(tǒng)級新產(chǎn)品。
寫在最后
物聯(lián)網(wǎng)時代，數(shù)以百億的智能設(shè)備、邊緣設(shè)備部署在各個角落形成萬物互聯(lián)，并在人工智能等技術(shù)驅(qū)動下，萬物互聯(lián)繼而向萬物智能演變，全球物聯(lián)網(wǎng)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。在此過程中，越來越多的設(shè)備需要實現(xiàn)互聯(lián)，這為全球物聯(lián)網(wǎng)連接市場帶來了巨大發(fā)展機遇，隨之誕生的多樣化物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議和不同生態(tài)體系的兼容，也將導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)面臨新的障礙。
奉加微從行業(yè)需求出發(fā)，在物聯(lián)網(wǎng)芯片底層硬件和協(xié)議方面進行兼容性設(shè)計和創(chuàng)新來解決行業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)，并從行業(yè)未來發(fā)展的角度出發(fā)，對技術(shù)發(fā)展方向進行前瞻性的判斷和技術(shù)儲備，致力于持續(xù)推動物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的快速發(fā)展。
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