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2020年中国蓝牙技术发展进程、2020年中国低功耗蓝牙市场规模分析及各类蓝牙设备出货量预测[图]

2019年12月25日 13:20:32字号:T|T

    蓝牙技术标准迈入5.0时代,Mesh组网技术助力高端低功耗蓝牙开拓物联网市场

    蓝牙4.0引入了低功耗模块,敲开物联网的大门。蓝牙技术最早由爱立信公司在1995年提出,主要应用于蓝牙音频领域,随后1998年蓝牙技术联盟(SIG)成立,负责制定和维护蓝牙技术标准。至今蓝牙技术标准从1.1到5.1版本,共经历了10次升级,而自2010年蓝牙4.0标准发布之后,蓝牙由经典蓝牙迈向低功耗蓝牙时代,而低功耗模块的引入,也将蓝牙的功耗降低了90%以上,使更多终端尤其是移动终端设备的联网化成为可能。

蓝牙通信技术发展进程

数据来源:公开资料整理

    蓝牙5.0攻克了蓝牙传输速度和传输距离的短板,功耗进一步降低,高精度定位测向功能扩大应用领域。蓝牙5.0相对于4.2版本,传输速度是4.2的两倍,有效传输距离是4.2的4倍,广播模式信息容量提高到原来的8倍;并且功耗再次降低,达到毫安乃至微安级别的工作功耗,待机功耗降至毫安乃至纳安级别;另外,BLE5.1引入高精度定位测向功能,室内导航定位达到厘米级精度,这些性能也进一步巩固了BLE在物联网领域的地位。Mesh组网技术是低功耗蓝牙实现大规模物联网连接的关键技术。蓝牙Mesh组网技术在2017年得到SIG批准,这是一种独立的网络技术,兼容4及5系列蓝牙协议。它把蓝牙设备作为信号中继站,利用低功耗蓝牙广播的方式进行信息收发,可以实现多对多设备通信,从而实现大面积覆盖。这种技术可组节点成百上千,无需网关就可以直接与智能终端通信,满足物联网的连接需求,尤其是在工业物联网、智慧城市、智能建筑等领域具有应用优势。

蓝牙Mesh拓展了蓝牙的性能

数据来源:公开资料整理

    相对于经典蓝牙,低功耗蓝牙有传输远、功耗低、延迟低等优势。传输距离方面,经典蓝牙只有10-100米,而BLE最远能传输300米;连接方式上,经典蓝牙只能通过点对点的方式传输,而BLE设备能够能通过点对点、广播、Mesh组网与其他设备相连;在功耗上,两者的差别巨大,低功耗蓝牙运行和待机功耗极低,使用一颗纽扣电池便能连续工作数月甚至数年之久。

经典蓝牙和低功耗蓝牙功能性能对比

数据来源:公开资料整理

    经典蓝牙支持音频传输,而低功耗蓝牙主要用在非音频数据传输上。基于这个差距,经典蓝牙和低功耗蓝牙应用场景有所不同。经典蓝牙主要应用在音频传输设备上,而低功耗蓝牙主要用在数据传输领域,尤其是以物联网为主的数据传输。

经典蓝牙和低功耗蓝牙应用场景对比

数据来源:公开资料整理

    蓝牙技术联盟(SIG)逐步停止维护经典蓝牙标准,蓝牙进入5.0时代是一个必然。随着蓝牙技术标准不断升级,为提高蓝牙产品品质,推动新版蓝牙应用,蓝牙技术联盟对经典蓝牙标准逐渐停止维护,已于2019年撤销经典蓝牙2.0版本,弃用4.1/4.0/3.0/2.1版本,并将于2020年正式撤销4.2以前的版本,不再认证4.2标准以下的产品,5.0版本的高端低功耗蓝牙取代以前蓝牙是未来主流趋势,蓝牙进入5.0时代已是板上钉钉。

    低功耗蓝牙受益可穿戴设备、物联网发展,市场规模达65亿美元,保持快速增长

    蓝牙分为经典蓝牙和低功耗蓝牙。经典蓝牙一般包含基础速率(BR)、增强速率(EDR)、高速率(HS/AMP)这三种模式,低功耗蓝牙则包括低功耗模块(LE)。在低功耗蓝牙芯片市场中,存在单模和双模两种不同的芯片设计。单模蓝牙芯片是指仅支持低功耗传输功能的芯片,而双模蓝牙除了支持低功耗传输以外,还支持经典蓝牙传输,这就使得蓝牙芯片可以兼容4.0以下的版本。值得注意的是,双模低功耗蓝牙实际功耗更接近于经典蓝牙。

蓝牙芯片架构示例

数据来源:公开资料整理

不同芯片蓝牙协议栈构成

数据来源:公开资料整理

    可穿戴设备是低功耗蓝牙率先爆发的市场,当前处在快速增长期。预计2019年全年可穿戴设备出货量有望超过2.23亿台,2023年出货量将增加至3.02亿台,年复合增长率达到7.9%。可穿戴设备增长主要来自腕式设备和耳戴式设备,其中腕式设备出货量占比超过60%,主要为智能手表和手环,常用于健康、运动等场景,作为手机等移动终端的外围设备,数据传输是其主要功能,对功耗有很高要求。

全球可穿戴设备出货量(百万台)

数据来源:公开资料整理

2019年一季度腕式可穿戴设备各厂商出货情况

数据来源:公开资料整理

    物联网市场增量空间巨大,且对功耗和组网能力要求愈加严格,低功耗蓝牙将是局域物联网重要玩家。低功耗蓝牙以其成本低、功耗低、Mesh组网能连接上千个节点的优势,无论是在单个设备还是系统构建上,都有用武之地,因此低功耗蓝牙是局域物联网应用场景不可或缺的玩家。

    蓝牙在智能家居中的应用

    无论是连接电视、音箱、电脑还是键盘,多年来蓝牙技术始终是互联家居的核心。互联家居设备的年出货量是家庭自动化设备的3倍多。至2023年,家庭自动化设备在未来五年的年复合增长率将超过21%,工具、玩具、游戏机和电视等互联家居设备的年出货量将接近9亿。

    智能设备已成为增长最快的家庭自动化设备类型。预计至2023年,智能照明设备出货量将增长4.5倍,且智能家电在未来五年的年复合增长率将达到59%,年设备出货量将达到5400台,市场潜力巨大。

蓝牙智能家居设备年出货量(单位:亿)

数据来源:公开资料整理

    蓝牙在智能楼宇中的应用

    至2023年,位置服务将成为智能楼宇市场最主要的应用解决方案。目前,蓝牙正赋予智能楼宇更强大的位置服务,无论是导航还是空间利用,蓝牙都能助其提高运营效率并改善用户体验。随着今年一月蓝牙寻向这一新功能的推出,蓝牙位置服务的采用率必将继续增长。随着各大制造商宣布照明自动化和控制系统的长期产品计划,互联照明解决方案也正处于上升势头。据预测,至2023年,互联照明市场的年出货量将增长6.5倍,复合年增长率将达到46%。未来五年内,商业楼宇自动化和安全解决方案可能会持续增长。

    零售商使用蓝牙技术提供个性化推广和导航服务,以此优化顾客购物体验、提高销量并减少运营成本。医疗机构则通过使用蓝牙观察患者情况、改进急救服务来缓解成本压力,改善对患者的护理并提高运营效率。

蓝牙智能楼宇设备年出货量(单位:亿)

数据来源:公开资料整理

    蓝牙在智慧城市中的应用

    蓝牙使未来的智慧城市实现互联,这将有利于改善访客体验、提高市民的生活质量并创造一个更友好的商业环境。蓝牙位置服务和互联设备网络将在未来五年支持各类智慧城市的应用,而且位置服务将会成为增长最快的蓝牙解决方案。机场、体育馆、医院、商场、游客中心及博物馆中的蓝牙位置服务将改变访客与智慧城市的交流方式。此外,资产管理解决方案将提高智慧城市资源的利用率,帮助降低运营成本。

蓝牙智慧城市设备年出货量(单位:亿)

数据来源:公开资料整理

    蓝牙在智能工业中的应用

    蓝牙正在引领工业信息的融合,为工业物联网革命打下基础,帮助提升制造商的效率、产能及安全至更高级别。制造商和经销商通过资产跟踪和管理解决方案优化库存管理并提高运营效率。预计至2023年,蓝牙资产跟踪与管理解决方案的商业化应用年增长率将达到47%,占市场出货量的70%,引领整个智能工业市场。此外,企业级可穿戴设备也很受青睐。扫描器、听戴设备、追踪器等企业级可穿戴设备在2019年占智能工业设备出货量的34%,且未来五年增长势头强劲,年复合增长率将达到28%。

蓝牙智能工业设备年出货量(单位:亿)

数据来源:公开资料整理

    具体来说,低功耗蓝牙在物联网未来爆发的空间集中在智能家居、智慧楼宇、智慧城市、智能工业等领域。预计2023年蓝牙智能家居设备年出货量将达到11.5亿,年复合增长率达到59%;预计2023年蓝牙智能楼宇设备年出货量会达3.74亿,年复合增长率达到46%;预计2023年蓝牙智慧城市设备年出货量会达到1.97亿,年复合增长率达到40%;预计2023年蓝牙智慧工业设备年出货量达到2.78亿,年复合增长率达到40%。

    低功耗蓝牙市场将持续增长,2023年全球低功耗蓝牙市场有望达到67亿美元,2018-2023年复合增长率达7.6%。2018年低功耗单模蓝牙出货量为5.4亿,双模蓝牙出货量为27亿,BLE总市场规模约45亿美元。预计到2023年,全球90%以上的蓝牙设备将使用低功耗蓝牙芯片,约有三分之一的设备将使用单模低功耗蓝牙,出货量预计达到16亿,市场空间达22亿美元;为了能够充分利用蓝牙技术的优势,双模蓝牙正在取代经典蓝牙,预计2023年双模蓝牙芯片出货量将达32亿,市场空间高达45美元。2018至2023年低功耗蓝牙整体复合增长率达到7.6%。。

各类蓝牙设备出货量(单位:亿)

数据来源:公开资料整理

预计2023年BLE设备出货量高达九成

数据来源:公开资料整理

    相关报告:智研咨询发布的《2020-2026年中国蓝牙产品行业市场供需态势及投资规模预测报告》 

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