2021年12月，由電子發(fā)燒友網(wǎng)主辦的2021年第八屆中國IoT大會在深圳如期舉行。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是從連接到傳感再到平臺，從軟件再到硬件，從架構(gòu)、IP到芯片再到終端的大生態(tài)的協(xié)同運(yùn)轉(zhuǎn)。2021年必然是5G和WiFi6等技術(shù)應(yīng)用全面落地的重要一年。本次會議邀請到思必馳、高通、百度、Qorvo、微容科技、芯海科技、康祺科技、芯來科技、銳成芯微、RT-Thread、U-Blox等公司以及專家進(jìn)行精彩分享、聚道論劍。會議精彩紛呈，也讓眾多來賓享受了一場來自IoT行業(yè)的知識盛宴。

來自芯來科技，銳成芯微、RT-Thread的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)專家，和電子發(fā)燒友網(wǎng)行業(yè)分析師，在與會期間分享了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和市場的最新動向。

芯來科技：RISC-V開放架構(gòu)在“中國芯”進(jìn)程中的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

從目前的物聯(lián)網(wǎng)終端市場來看，萬億級設(shè)備的智能物聯(lián)，成為了驅(qū)動創(chuàng)新的新引擎，帶來了巨大市場的同時，也為處理器提出了差異化、快速導(dǎo)入和低功耗的需求。而在云端上，計算、存儲和互聯(lián)的平衡，成為數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的強(qiáng)需求，卻也需要定制化、專用匹配和高性能的處理器。然而傳統(tǒng)指令集架構(gòu)的封閉性使得技術(shù)發(fā)展受制，交叉合作難以推進(jìn)，單一性限制了產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，私有性又使得產(chǎn)業(yè)安全受到威脅。

從市場趨勢來看，如今對IP的單一需求已經(jīng)轉(zhuǎn)換成對整體解決方案的需求。芯來科技銷售總監(jiān)鄧金斌認(rèn)為RISC-V是芯片產(chǎn)業(yè)一次難得的歷史機(jī)遇，這其中不僅有處理器產(chǎn)業(yè)技術(shù)趨勢和變革機(jī)遇，也有填補(bǔ)CPU IP國產(chǎn)化空白的機(jī)遇，還有AIoT定制化市場井噴的機(jī)遇。

RISC-V開放指令集架構(gòu)兼具了開放性、先進(jìn)性、簡潔性、模塊化、擴(kuò)展性五大特點，完美契合DSA設(shè)計與應(yīng)用定義芯片的要求，也沒有歷史包袱。PC機(jī)時代成就了x86，移動時代成就了ARM，而AIoT時代下兼具如此多優(yōu)勢的RISC-V必須抓住這個機(jī)遇。

其次，處理器IP在IP產(chǎn)業(yè)中超過57%，但國產(chǎn)率幾乎為零。RISC-V CPU調(diào)和了基礎(chǔ)軟件生態(tài)普世性和國產(chǎn)自主可控的宏觀需求，足以填補(bǔ)CPU IP國產(chǎn)化的空白。

AIoT時代，系統(tǒng)公司把控著場景但難以找到契合場景功能和成本需求的芯片，與此同時傳統(tǒng)芯片公司其產(chǎn)品研發(fā)周期長，供應(yīng)鏈深，難以做到差異化、極致的市場響應(yīng)速度和定制化，以至于找不到合適的市場，出現(xiàn)供需錯配的市場痛點。

AIoT系統(tǒng)公司則采用由上至下的設(shè)計流程，根據(jù)應(yīng)用場景完成產(chǎn)品、架構(gòu)和軟硬件設(shè)計，最終提供滿足需求的芯片。而中國是全世界最大的電子產(chǎn)品與硬件方案產(chǎn)地，最活躍的應(yīng)用市場，需求尤甚。

面對IC設(shè)計公司，芯來科技提供面向通用/安全/智能領(lǐng)域的RISC-V處理器IP（Nuclei-Core）。芯來也為IC設(shè)計公司和方案廠商提供了基于RISC-V擴(kuò)展的領(lǐng)域?qū)Ｓ迷O(shè)計模塊（Ease-SoC），基于標(biāo)準(zhǔn)的IP部件和標(biāo)準(zhǔn)接口做可模塊化的搭建。而面對系統(tǒng)公司和特殊應(yīng)用生態(tài)，芯海的Mod-Inside生態(tài)協(xié)同方案基于DSA設(shè)計，通過敏捷設(shè)計理念，形成了完備的產(chǎn)品開發(fā)流程。

銳成芯微：高性能WiFi6射頻IP助力新一代IoT芯片研發(fā)

WiFi技術(shù)已經(jīng)融入日常生活，甚至成為馬斯洛需求的第一層需求，從2009年的Wi-Fi 4發(fā)展至今已經(jīng)升級到Wi-Fi 6。Wi-Fi 6指的是第六代無線局域網(wǎng)技術(shù)，主要特性更新體現(xiàn)在支持更復(fù)雜的1024QAM正交幅度調(diào)制，以及MU-MIMO（多用戶多入多出），路由器同時與多達(dá)8個用戶通信， Wi-Fi 6可支持的最高速率直接從WiFi 5的3.5Gbps上升為9.6Gbps。

隨著萬物互聯(lián)時代的到來，WiFi芯片的出貨量保持快速的增長，調(diào)研機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，2020年全球的WiFi的出貨量大約為35億顆。主要的應(yīng)用領(lǐng)域是在應(yīng)用路由器、中高速率Wi-Fi 、機(jī)頂盒、手機(jī)Wi-Fi、IoT Wi-Fi等領(lǐng)域。

目前WiF-i6市場的市場份額主要被境外廠商占領(lǐng)，只有部分低端IoT WiFi4市場有境內(nèi)廠商加入賽道。銳成芯微副總經(jīng)理楊毅認(rèn)為，2021年作為Wi-Fi6元年，在國際貿(mào)易環(huán)境和國產(chǎn)替代的背景下，是Wi-Fi6追趕超車有利時機(jī)。

但Wi-Fi6的研發(fā)也存在痛點，主要體現(xiàn)在元器件短缺，技術(shù)門檻高、新增的1024QAM調(diào)制使得RF射頻研發(fā)難度大幅提高等方面。目前國內(nèi)矽昌通信、速通半導(dǎo)體、愛科微半導(dǎo)體等初創(chuàng)企業(yè)，以及路由器整機(jī)企業(yè)或一些傳統(tǒng)家電企業(yè)都在嘗試進(jìn)入Wi-Fi6賽道中。

值得一提的是，銳成芯微已經(jīng)推出了Actt Wi-Fi6 RF IP 架構(gòu)，采用臺積電22nm制程工藝，在接收端采用零中頻@WiFi mode、低中頻@BLE/BT mode，發(fā)射端在WiFi和經(jīng)典藍(lán)牙模式下采用IQ調(diào)制，在低功耗藍(lán)牙模式采用的是Polar調(diào)制，同時內(nèi)部集成10b 160MSPS ADC和10b 480MSPS DAC。

楊毅表示，Wi-Fi6對射頻的參數(shù)指標(biāo)要求非常高，因此銳成芯微在內(nèi)部集成了DC offset cancellation、RC calibration等多種高性能校準(zhǔn)，以及PVT sensor，確保RF性能。據(jù)介紹，與國內(nèi)友商相對比，Actt Wi-Fi6 RF IP具備高性能、高可靠、低功耗的優(yōu)勢，例如輸出功率可以做到21dB，發(fā)射電流達(dá)到185mA（RFIP）， RF的面積是1.4mm2。

對于Wi-Fi6未來是否會被5G取代的問題，銳成芯微副總經(jīng)理楊毅認(rèn)為，手機(jī)通信與Wi-Fi通信將長期互補(bǔ)共存，這主要是因為Wi-Fi始終保持著手機(jī)通信約10倍的傳輸速率，在使用成本上也僅占十分之一。

RT-Thread：MCU新戰(zhàn)局下如何應(yīng)對端側(cè)軟件研發(fā)新挑戰(zhàn)

目前物聯(lián)網(wǎng)還存在芯片碎片化的問題，回看終端設(shè)備的智能化過程，物聯(lián)網(wǎng)的碎片化主要體現(xiàn)在感知層芯片等硬件規(guī)格、鏈接技術(shù)多樣化以及應(yīng)用場景分散化，業(yè)務(wù)邏輯復(fù)雜化等，呈現(xiàn)從單品智能產(chǎn)品到智能互聯(lián)場景，再到主動互聯(lián)用戶的發(fā)展趨勢。

RT-Thread生態(tài)運(yùn)營總監(jiān)陳峰分享了在嵌入式開發(fā)的技術(shù)趨勢，一是在處理器方面，具備更低的功耗、更強(qiáng)的拓展，以及更安全等；二是軟件和工具方面，軟件越來越復(fù)雜、RTOS發(fā)展為IoT OS、多芯多OS跨向統(tǒng)一OS平臺等趨勢；三是在技術(shù)層面，包括交互，邊緣計算，安全，應(yīng)用開發(fā)APP化。

在物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)方面，陳峰認(rèn)為未來的操作系統(tǒng)會以實時系統(tǒng)為核心，具備快速啟動、低功耗、低成本等特性。RT-thread是一個開源物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，具備社區(qū)化、開源、中立等特點。陳峰介紹，2006年，公司正式啟動RT-Thread項目，在2018年、2019年發(fā)布4.0 版本，2020年，正式發(fā)布RT-Thread Smart 混合微內(nèi)核操作系統(tǒng)。

陳峰介紹了RT-Thread Nano 極簡版、RT-Thread標(biāo)準(zhǔn)版。其中RT-Thread Nano 極簡版具備。 強(qiáng)實時、極精簡、高可靠的特點，中斷響應(yīng)時間小于1微秒、任務(wù)切換 時間小于 3 微秒，覆蓋嵌入式領(lǐng)域的各行業(yè)廣泛驗證，軍工、電力、工業(yè)、軌道交通，消費(fèi)電子等。

RT-Thread 標(biāo)準(zhǔn)版在極簡版的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級，具備三大特點，一是高度可定制化，結(jié)構(gòu)化清晰，組件間耦合性低，二是完整的生態(tài)，包括芯片，組件/軟件包，開發(fā)者，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，三是一體化系統(tǒng)。此外，RT-Thread針對MCU開發(fā)了Smart 混合微內(nèi)核版本，做到了低至 500kB的內(nèi)核尺寸，同時還可拆卸，可重啟，提高了用戶態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。

據(jù)了解，目前RENESAS、新唐、國民技術(shù)、華大半導(dǎo)體等芯片廠商已經(jīng)跟RT-thread展開合作，值得一提的是，領(lǐng)先的MCU的廠商花很大的力氣都在投資軟件幫助客戶更快做好產(chǎn)品的研發(fā)、加速產(chǎn)品的上市時間，因此RT-thread在汽車多核的芯片上也是做了適配。

陳峰表示，RT-thread旨在做開放的物聯(lián)網(wǎng)軟件平臺，可以針對不用的需求完成操作系統(tǒng)的適配。例如針對小資源場景的 MCU 用于簡單控制，可以使用RT-Thread nano ，對于中等規(guī)模的 IoT 節(jié)點，對于功能豐富的智能設(shè)備可以使用RT-Thread Smart。

中國物聯(lián)網(wǎng)市場高速增長，AIoT芯片賽道國產(chǎn)廠商崛起

在2021年第八屆中國IoT大會高峰論壇上，電子發(fā)燒友執(zhí)行副主編章鷹帶來《2021年物聯(lián)網(wǎng)市場發(fā)展和趨勢》最新報告。

報告揭示了三大亮點和八大熱點物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。第一、今年全球物聯(lián)網(wǎng)和中國物聯(lián)網(wǎng)呈現(xiàn)爆發(fā)的趨勢。連接數(shù)快速增長，IoT Analytics發(fā)布的《2021年物聯(lián)網(wǎng)展望》報告顯示，2020年全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)超過117億個，首次超過非物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)，預(yù)計2025年全球?qū)⒂谐^300億物聯(lián)網(wǎng)連接。在5G技術(shù)的加持下，到2025年全球?qū)⒂?09億臺聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

中國物聯(lián)網(wǎng)市場高速增長。根據(jù)Machina的數(shù)據(jù)，2020年中國物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)迅速突破70億，三年內(nèi)超過100億連接，增幅顯著高于世界水平。在市場規(guī)模上，中國物聯(lián)網(wǎng)市場位居全球前列，IDC預(yù)測中國物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將在2025年超過3000億美元，全球占比約26.1%。

二、物聯(lián)網(wǎng)“錢景”看好！國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上市公司營收和凈利潤表現(xiàn)亮麗。中國物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模持續(xù)增長，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上的重點公司在營收和利潤里呈現(xiàn)了良性的增長趨勢。在通信芯片領(lǐng)域，Wi-Fi/藍(lán)牙MCU龍頭樂鑫科技前三季度營收9.78億元，同比上升76.82%，凈利潤1.48億，同比上升83.32%。其主打的ESP32 產(chǎn)品前三季度出貨量接近翻倍增長，自ESP32系列起，新增藍(lán)牙和AI算法功能，芯片產(chǎn)品向AIoT領(lǐng)域發(fā)展。樂鑫科技還自主研發(fā)了基于Risc-V架構(gòu)的32位MCU。

國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈重點上市公司2021前三季度業(yè)績

在通信模組領(lǐng)域，領(lǐng)頭企業(yè)移遠(yuǎn)通信營業(yè)收入74.76億元，同比增長77.66%，凈利潤2.37億元。同比增長89.53%。5G、前裝車載模組、Cat 1、NB-IoT模組幾大市場齊頭并進(jìn)，海內(nèi)外市場均衡發(fā)展。在物聯(lián)網(wǎng)平臺領(lǐng)域，小米最新財報顯示，今年這家公司第三季度實現(xiàn)總收入781億元，凈利潤52億元，同比增長25.4%。財報顯示小米IoT連接數(shù)達(dá)4億臺，連續(xù)5季度保持近40%增速，擁有5件IoT設(shè)備用戶數(shù)達(dá)740萬。

三、AIoT賽道，景氣度持續(xù)高漲，國產(chǎn)芯片增長潛力大。新興AIoT應(yīng)用驅(qū)動國內(nèi)外芯片廠商開發(fā)針對特定場景的AIoT SoC。芯來科技的李總剛剛分享， AIoT豐富而碎片化的場景帶來市場痛點，越來越多的公司希望開發(fā)定制化的芯片。這給予國產(chǎn)芯片公司巨大的市場機(jī)會。

電子發(fā)燒友的獨家調(diào)查顯示，工程師看好MCU芯片、WiFi芯片、無線SoC芯片和NB-IoT芯片的增長趨勢。藍(lán)牙、安全和射頻類芯片也頗具市場潛力。工程師認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)終端開發(fā)主要有三大困難：物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用碎片化，終端小型化、低功耗成為挑戰(zhàn)；車載物聯(lián)網(wǎng)終端對連接高要求；物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全挑戰(zhàn)。

工程師看好五類物聯(lián)網(wǎng)終端增長前景，包括智能監(jiān)控設(shè)備、智能汽車、智能表計、工業(yè)路由器/CPE。

工程師看好的最具前景物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)廠商競爭激烈。電子發(fā)燒友的調(diào)查顯示，工程師最看好鴻蒙OS未來增長前景，56%的工程師選擇了鴻蒙，12%的工程師選了RT-thread，11%的工程師選擇了Android IoT。為什么看好鴻蒙操作系統(tǒng)？一是它能更好支持智能硬件廠家開發(fā)硬件（合作伙伴擁有芯片、模組等上游廠商）；二是鴻蒙生態(tài)有望實現(xiàn)生態(tài)整合，以智能家居為例，不同品牌的合作伙伴通過鴻蒙實現(xiàn)互聯(lián)互通。

在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域方面，智慧城市、車聯(lián)網(wǎng)、智慧醫(yī)療、共享設(shè)備、智慧家居、能源物聯(lián)網(wǎng)、智慧工業(yè)、智慧零售成為工程師高票選出的今年八大物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

以車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用為例，首先國家政策支持。近日，工信部、住建部研究確定重慶、深圳、廈門等10個城市為智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施與智能網(wǎng)聯(lián)汽車協(xié)同發(fā)展第二批試點。機(jī)構(gòu)預(yù)測，2025年全球蜂窩物聯(lián)網(wǎng)通信模組出貨量有望超過9.7億片，對應(yīng)千億市場規(guī)模。其中車載模組將是重要場景之一，預(yù)計市場占比將在20%以上。今年，還有新能源汽車突破330萬輛利好，智能網(wǎng)聯(lián)已經(jīng)成為新能源汽車標(biāo)配，配合支持C- V2X的八大車廠推出新車型，相信5G+V2X的智能網(wǎng)聯(lián)汽車成為未來的趨勢。

從去年開始，蔓延到今年第四季度，物聯(lián)網(wǎng)芯片漲價和缺貨的情況還沒有明顯好轉(zhuǎn)，海外原廠MCU、WiFi等芯片交期變長，在消費(fèi)、工業(yè)等細(xì)分領(lǐng)域給國產(chǎn)替代的廠商一定的突破機(jī)會。

本次大會還舉行了圓桌論壇環(huán)節(jié)，論壇由電子發(fā)燒友執(zhí)行主編黃晶晶主持，邀請到微容科技營銷中心常務(wù)副總經(jīng)理鄭春暉，Qorvo UWB事業(yè)部高級經(jīng)理Jessica Zhou，RT-Thread生態(tài)運(yùn)營總監(jiān)陳峰，以及U-Blox華南區(qū)技術(shù)經(jīng)理孟培新等嘉賓們，共同圍繞“打破物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)邊際，價值鏈的新機(jī)會在哪里？”這一主題，就共建生態(tài)、互聯(lián)互通以及元宇宙、汽車等諸多話題進(jìn)行了深入的交流與分享。

原文標(biāo)題：AIoT賽道從芯片到操作系統(tǒng)，國產(chǎn)廠商的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

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