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物联网和可穿戴设备处理器指南

第三版

了解很多很多事物的互联网

物联网(IoT)是一个流行词，涵盖了广泛的终端产品，从工业控制到家庭自动化，从智能电表到联网冰箱，从联网汽车到智能手表。只要添加有线或无线互联网连接，几乎任何嵌入式系统都可以变成物联网设备。这种简单性使得创新的速度很快——有些是好的，有些不是。

物联网市场很难衡量，因为它的多样性和物联网究竟意味着什么尚不明确。许多预测人士预计，2020年将有250亿、500亿或750亿台物联网设备活跃，但这些模糊的估计通常包括智能手机、个人电脑和其他现有客户端设备。相反，我们逐个细分物联网市场，以确定具体的增量机会。这种方法还揭示了所需的价格点和技术能力。雷电竞app下载安卓

如今，许多物联网产品使用标准嵌入式处理器或微控制器(mcu)，但市场仍处于起步阶段。尽管智能电表等工业设备的成本可能超过100美元，但消费设备需要更低的价格才能实现预期的增长。由于物料清单(BOM)成本(如家电或汽车的增量BOM)低于10美元，因此需要低成本的处理器和连接芯片。在许多情况下，处理器和无线芯片将来自同一供应商或将被集成到同一芯片上。这种方法简化了系统设计，降低了成本。

许多芯片供应商已经在开发或交付将处理器和无线连接结合在一起的产品。根据目标应用的不同，连接类型可能是Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、专有的sub-1GHz协议或新兴的窄带蜂窝协议，如NB-IoT。《物联网和可穿戴设备处理器指南》重点介绍了集成物联网处理器这一新兴产品类别。

与典型的市场研究不同，这份报告提供技术分析和面对面的产品比较。哪些芯片将赢得设计，为什么?随着物联网的持续发展，这些供应商将如何定位?只有林利集团独特的技术分析才能提供这种前瞻性的观点。

我们梳理了市场和产品

《物联网和可穿戴设备处理器指南》首先对这个复杂的市场进行了广泛的概述，将其分为几个部分，如工业、智能电表、家庭自动化、联网设备和可穿戴设备。对于每个部分，我们将讨论处理器和连接需求以及成本和功耗。我们还提供了每个细分市场的预测，表明物联网可能如何增长。

在介绍章节之后，该报告详细介绍了来自Cypress、Dialog、NXP、Marvell、联发科、Qorvo、Realtek、Sequans、Silicon Labs、德州仪器和东芝的集成物联网处理器。它还涵盖了微芯片、Ineda、英特尔、三星和意法半导体的物联网处理器。对于这些供应商，我们讨论了该公司的物联网战略、相关产品和技术，以及预期的未来发展方向。该报告包括相关已公布产品的技术规范，并讨论了它们如何适合其目标应用。

报告最后对这些产品进行了比较，并按应用程序进行了细分，以突出哪些产品和供应商最适合在物联网领域取得成功。最后，我们提供了对主要供应商和整个市场的展望。

有什么新鲜事

“用于物联网和可穿戴设备的处理器指南”已进行更新，以纳入自上一版出版以来的新公告。

以下是你会发现的一些变化:

关于新兴趋势和标准的最新信息
覆盖Dialog、MediaTek、Silicon Labs和Nordic的新处理器
未来几年的市场增长和市场份额预测

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执行概要

“物联网”(IoT)是半导体行业中被滥用最多的术语之一，但其定义尚不明确。有些人将物联网标签用于任何联网设备，包括机顶盒、智能手机和个人电脑。我们更倾向于关注新市场，而不是将这个标签应用于大型成熟市场，这让我们能够衡量物联网的真正增量价值。一类新的处理器正在出现，以满足这些市场的独特要求。

最初的预测是，到2020年将有500亿台物联网设备，尽管这些设备包括了所有的互联网设备，但还是过于乐观了。我们的预测——不包括成熟市场——预计2020年物联网和可穿戴设备的出货量将达到16亿台。相比之下，我们预计这一年智能手机的出货量将达到21亿部。我们的预测显示，到2020年，设备的总安装基数约为50亿台。自上一版以来，我们下调了预测，以适应消费者物联网产品推出速度慢于预期的情况。

我们的预测认为，消费者设备最终将成为物联网销量的最大贡献者，因为消费者的数量远远超过企业。我们将消费者物联网的目标市场限定在2020年全球将拥有Wi-Fi和宽带连接的6亿家庭，而不是地球上的70亿个人。由于消费者物联网产品的价值尚未得到证实，因此对每个家庭物联网设备数量的预测具有很强的投机性。我们的模型显示，到2020年，每个目标家庭平均拥有7.5个物联网设备。

为了达到这一部署速度，物联网设备供应商必须提高其产品的成本、电池寿命和用户界面。互操作性、易于安装和抗黑客攻击是很有价值的特性。最重要的是，这些供应商必须提供更有吸引力的应用程序，让消费者更容易地管理他们的家庭，访问信息，并监控他们的健康和安全。

工业物联网的采用正在进一步发展，因为这些设备已经显示出改善流程流程和降低运营成本的能力。智能电表是最初的领导者，但我们开始看到智能城市传感器(主要是摄像头)以及智能停车场和智能农场设备的大量部署。

为了降低系统成本，针对特定应用的半导体产品(ASSPs)正在出现。因为大多数物联网设备都有无线连接，集成处理器和无线电正变得越来越普遍。物联网处理器通常也集成了内存(RAM和ROM)。模拟接口(包括模拟/数字转换器)可以将处理器连接到传感器、电机和执行器。这种级别的集成还可以降低功耗，这对于可穿戴设备和其他电池驱动的设备(如远程传感器)来说至关重要。

由于物联网涵盖了许多不同的应用，处理和无线需求各不相同。许多物联网设备只执行很少的处理，只是将数据上传到云服务并执行简单的命令。这些设备通常使用低成本的微控制器;无线电要么集成在MCU中，要么在一个单独的芯片上。其他物联网设备，如恒温器和安全摄像头，需要更昂贵的处理器来分析数据或驱动显示。大多数消费类物联网设备使用Wi-Fi，但为了降低成本和功耗，其他设备使用IEEE 802.15.4或类似协议。可穿戴设备通常通过蓝牙与附近的智能手机通信。车辆和一些工业设备依赖于蜂窝网络。

许多芯片厂商已经进入物联网市场。赛普拉斯、Dialog、Marvell、联发科、Nordic、Qorvo、高通、Realtek和Sequans已经在现有的无线芯片上添加了可编程CPU，以创建集成物联网处理器。这些芯片中许多都包括经过验证的Wi-Fi无线电，非常适合消费者物联网设备，但这种方法也适用于蓝牙和低速LTE(例如NB-IoT)。

Microchip(在收购Atmel后)、NXP、Silicon Labs、STMicroelectronics和德州仪器都在现有的微控制器上增加了无线功能。这些处理器的CPU功率有限，但它们通常集成内存和模拟接口以降低系统成本。其中大多数支持802.15.4和蓝牙等简单协议，这也最大限度地降低了功耗。德州仪器是该集团中唯一一家基于其以前的移动连接产品集成了Wi-Fi的供应商。

如今，许多可穿戴设备(包括Apple Watch)都使用了经过改造的智能手机处理器。联发科已经走得更远，为智能手表设计了一款高度集成的处理器。高通推出了首款可穿戴处理器，该处理器在Android Wear上很受欢迎。三星在其Gear手表中使用了一款Exynos处理器。

英特尔从其嵌入式x86处理器中获得了大量的“物联网”收入，但它尚未将x86和无线(蜂窝除外)集成在同一块芯片上。该公司的Curie模块将夸克SE处理器与蓝牙、内存和模拟组件结合在一起。这种多芯片的方法耗电大，成本高，但它最终可能导致一个集成的解决方案。

这些最初的处理器产品都有缺点，使其无法解决整个物联网市场的问题。只要物联网需求仍然很小，芯片供应商就会犹豫是否要在ASSP开发上投入大量资金。一旦一些物联网设备达到高产量，一些供应商将改进他们的产品以满足这些应用程序的需求。但物联网市场足够广阔，可以容纳大量的供应商。本报告解释了目前每个供应商可以解决哪些物联网和可穿戴设备，以及每个供应商可以使用哪些技术为这些应用开发assp。