一、短距无线通信基本概述
（一）综述
短距无线通信技术是指有效通信距离数百米，通过电磁波进行信息传输以实现局部范围内设备通信的技术。
短距无线通信技术的起源可追溯到40年代，自90年代开始进入商业化应用阶段，当时主要是基于红外线和射频识别（RFID）等技术实现设备间的无线数据传输。
上世纪九十年代，蓝牙、Wi-Fi等短距无线通信技术开始蓬勃发展。1994年，爱立信公司提出了蓝牙技术，主要使用2.4~2.485GHz的ISM（IndustrialScientificMedicalBand）频段的UHF（UltraHighFrequency）无线电波实现低功耗、低成本的设备间无线通信。上世纪90年代初，IEEE成立了802.11工作组，专门研究和定制WLAN标准协议，并在1997年6月推出了第一代WLAN协议-IEEE802.11-1997。1999年，Wi-Fi联盟（Wi-FiAlliance）成立，负责制定和推广Wi-Fi标准。随着Wi-Fi标准的不断演进，陆续开放2.4GHz、5GHz、6GHz频段，传输距离可达100-300米。
进入二十一世纪后，NFC（近场通信，NearFieldCommunication）、UWB（超宽带，UltraWideBand）的出现将短距无线通信相关技术及应用场景进一步拓宽。NFC技术是2002年由飞利浦半导体（现恩智浦公司）、索尼和诺基亚共同研发的，其由RFID技术演变而来，旨在利用13.56MHz的频段，在10厘米以内的范围内实现简单、安全、快捷的近场通信服务。UWB技术，2003年美国联邦通信委员会（FCC）批准了UWB技术在3.1GHz至10.6GHz频段内使用无线电波进行数据传输。FCC对UWB的使用制定了非常严苛的规定，准许UWB技术用于民用范围的条件是在发送功率低于美国放射噪音规定值-41.3dBm/MHz（功率为1mW/MHz）的条件下，将3.1GHz-10.6GHz的频带用于对地下和隔墙之物进行扫描的成像系统、汽车防撞雷达以及在家电终端和便携式终端间进行测距和无线数据通信。
短距无线通信相较有线通信具有易于部署，信号传输方便快捷的优势，但易受外界干扰，容易出现通信拥堵/信息传输安全的问题；相较蜂窝等长距离通信具有功耗低、对基础设施要求低的优势，但传输和应用距离更短。短距无线通信目前主要用以实现两个终端之间进行快速无线连接，商业端主要应用于智能家居、智能制造、智能汽车等领域。除日常生活外，短距无线通信还会应用于军事、紧急救援系统、数字信息站等方面。
整体来看，短距无线通信技术将向着更高速率、更低功耗、更大容量、更多功能、更好兼容性等方向发展，并将与物联网、智能家居、移动支付等新兴产业和需求相结合，创造更多应用场景和价值。但与此同时，短距通信技术也面临诸多挑战，如频谱资源紧张、安全隐患突出、标准不统一等，这些仍需行业上下游共同协作，从加强研发创新、推进标准制定、完善安全保障、促进融合发展等方面应对和解决。
典型的无线通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、RFID、UWB等。其各自拥有不同的技术特点，比如Wi-Fi使用灵活、传输数据效率高；Zigbee功耗极低、但数据传输速率相对较低；UWB保密性强，发射功率谱密度低。
基于不同应用场景及性能需求，不同短距无线通信技术可适配于不同的场景及终端，下文将对其性能优缺点及适配场景进行简单介绍。
（二）短距无线通信主要分类
1、无线短距通信芯片市场规模
在过去几十年，随着移动通信技术的发展以及智能物联网时代的来临，无线短距通信技术得到迅速发展。集微咨询测算，全球主要无线短距通信芯片（包括Wi-Fi芯片、蓝牙芯片、NFC芯片、Zigbee芯片）2019年-2025年市场规模从196.25亿美元增长至286.22亿美元，复合增长率约为6.5%。其中蓝牙芯片、Wi-Fi芯片占比最大，
2022年约占全球主要无线短距通信芯片市场规模的91.7%。
2、无线短距通信技术的机遇与挑战
5G的到来，开启了万物互联时代。物联网连接数量的快速增长直接带动智能终端相关芯片、模组等需求的规模放量，为无线短距通信技术提供了蓝海市场，同时也对现有的无线通信技术提出了新的挑战。
机遇：
随着数字化时代的来临，智能终端作为支撑物联网端数据分析落地的重要组成，在各个应用场景的快速渗透加速了对智能终端设备数量的要求，也同步增加了短距无线通讯芯片数量的市场需求。具体包括：智能车载领域（车载无线主动降噪通信传输、车载无钥匙启动等）、工业控制（传感器连接、人机交互、机械臂控制等）、智能家居（无线音频传输、智能控制等）、穿戴设备（TWS蓝牙耳机、智能手环等）。
挑战：
1、相关市场的爆发同样对短距无线通信产品的时延、传输速率、同步精准、可靠性、低功耗等性能方面提出了更高的要求。比如车载降噪对通信时延要求小于20μs，投屏连接要求同步精度小于2ms，车载无钥匙启动对精准定位能力提出了更高要求，智能家居中的设备连接对产品提出了差异化传输距离的要求，智能穿戴设备中对产品提出了更低功耗的要求。同时，对无线短距通信在各类新应用功能和能力的拓展，也对产品的软硬件融合能力提出了更全面的要求。
2、终端市场的迅速崛起及连接点呈现量级的增加，也对无线短距通信芯片的成本及其灵活性提出了更高要求。需要短距无线通信芯片产品拥有更低的价格以及快速部署的能力。
3、万物互联时代，网络安全和数据隐私也成为了大家关注的焦点，承担短距端口信号收发的无线短距通信芯片至关重要，其产品对传输数据的安全性需求也成为了短距无线通信技术亟需关注的方向。
4、随着AIOT技术逐步成熟及应用领域的不断拓展，硬件智能化对无线通信芯片的算力也提出了相关需求，因此如何在短距通信芯片中集成数据处理模块，也成为短距无线通信面临的核心挑战之一。
5、随着单个基站支持的设备终端数量不断增加，移动办公、远程教学、高清会议、AR/VR、智能制造、短视频等大数据流量的应用场景需求释放。为实现大型网络容量，如何增加无线电频谱利用率，在增加信号传输速率的同时避免数据流间的相互干扰也成为了无线短距通信技术迭代升级的方向。
3、主要短距无线通信技术
（1）蓝牙技术
蓝牙技术是一种低成本、低功耗、短距离无线通信技术，使用2.4~2.485GHz的ISM（IndustrialScientificMedicalBand）频段的UHF无线电波。蓝牙技术是一种能够实现音频和数据无线传输的开放性式无线通讯标准。目前，蓝牙协议已从蓝牙1.0演进到蓝牙5.3，理论上其最高传输速度为48Mbps，最远传输距离为300米。蓝牙技术主要应用在蓝牙音频设备、PC及物联网智能终端相关领域。
（2）Wi-Fi技术
Wi-Fi是一种基于IEEE802.11标准的无线局域网技术，主要使用2.4GHz、5GHz、6GHz频段。历经IEEE802.11/b（Wi-Fi1）到IEEE802.11/ax（Wi-Fi6/6E）几代发展，目前已经发展到802.11/be（Wi-Fi7），最高可以提供30Gbps的传输速率。Wi-Fi技术主要应用在：智能手机、物联网终端、路由器等领域。
（3）UWB技术
UWB技术是一种超宽带无线通信技术，它不采用正弦载波而是使用纳秒级的非正弦波窄脉冲在一个很宽的频率范围内传输信息。美国联邦通信委员会（FCC）对UWB技术的规定为：在3.1~10.6GHz频段中占用500MHz以上的带宽。UWV技术数据传输速率可以达到数百MGbps，可以应用于成像、通信和定位等领域。
（4）ZigBee技术
ZigBee技术是一种短距离、低速率、低功耗、低成本的无线网络技术，基于2003年制定并发布的IEEE802.15.4标准构建无线传感器网络（WSN），主要用于100m内短距离、250Kbps内低速率数据的传输。同时，ZigBee具有低延时的特点，其节点接入网络30ms、休眠节点唤醒15ms、节点接入信道15ms。ZigBee技术主要应用于工业控制、智慧型标签、自动抄表、仓储物流系统等领域。
（5）NFC技术
NFC技术是一种超短距离、高频、高安全的互联通信技术，自RFID技术基础上演变而来，单一芯片上即可实现点对点、读写和感应卡功能，完成两个终端设备的近距离识别及数据交换。NFC技术的载波频率为13.56MHz，通信距离在10厘米内，数据传输速度可选106Kbps、212Kbps或424Kbps。主要应用于敏感信息或个人数据传输的场景，如移动支付、地铁公交卡、门禁等领域。
整体来看，无线短距通信受到市场端和技术端的落地驱动力量。市场端随着智能汽车、智能终端、智能家居和智能制造的快速发展，无线短距通信芯片的出货需求逐年攀升。技术端随着各类协议标准的统一、技术能力的迭代，可落地产品呈现爆发式增长。
由于篇幅限制，本文主要介绍目前市场需求最大、关注度最高的两个领域：蓝牙芯片和Wi-Fi芯片。
二、全球蓝牙芯片市场研究
（一）蓝牙芯片基本介绍
1、蓝牙芯片定义及分类
蓝牙芯片通常以SoC（系统级芯片）的形式存在，集成了信号收发的射频单元、数据处理的CPU单元，音频信号处理的DSP单元、存储单元等模块，以实现蓝牙功能的短距无线信号传输。
蓝牙芯片主要可分为经典蓝牙芯片（BT）、低功耗蓝牙芯片（BLE）、双模蓝牙芯片（BT+BLE）。经典蓝牙芯片（BT）主要用于音频传输；低功耗蓝牙芯片（BLE）主要用于数据传输，在低功耗音频LEAudio标准颁布以后，也可用于音频传输；双模蓝牙芯片可实现BT和BLE两种模式同时工作，可同时实现音频和数据的传输。
2、蓝牙音频芯片
从蓝牙芯片应用角度来看，音频领域是其最大的应用市场，蓝牙音频芯片是一种是具有数据传输功能的语音芯片，其同时拥有数据接收、高品质音频播放、向其他设备收发数据的功能。基于此数据传输类型的需求，蓝牙音频芯片基本均为双模蓝牙。目前，蓝牙音频芯片广泛应用于TWS蓝牙耳机、颈挂耳机、骨传导耳机、蓝牙音箱、无线扬声器、车载信息娱乐系统等产品中。
在蓝牙音频传输设备中，TWS耳机（TrueWirelessStereo）是其中的重要应用，其原理是通过蓝牙技术进行音频传输，耳机左右单元之间互相独立且无物理连接，构成立体声道。自2016年苹果推出首款TWS耳机Airpods以来，TWS耳机逐渐成为音频及娱乐设备的增长点。其中，蓝牙主控芯片是TWS耳机信号传输和音质表现的关键所在。
（二）蓝牙芯片技术情况
1、蓝牙技术的演进
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，制定和维护蓝牙技术标准。2010年蓝牙4.0发布，最大传输速率达24Mbit/s，2016年蓝牙5.0推出，传输能力进一步提升，同时功耗降低至毫安甚至微安级别。2021年，SIG发布了蓝牙5.3，功耗降低的同时还新增了经典蓝牙BR/EDR的安全性。
2023年1月，蓝牙5.4版本核心规范发布，专为电子货架标签（ESL）市场设计。引入一种新的传输逻辑PAwR以实现无连接的双向应用程序数据通信，使单接入点可与数千终端节点实现双向无连接通信。在实现终端ESL与蓝牙网关双向通信的同时，进一步降低ESL的功耗。
SIG预计将在2024年发布下一代蓝牙技术6.0版本，支持4Mbps的物理层速率、512字节的数据包长度、64个音频流等新功能。使蓝牙技术能支持更高质量的音频传输、更快速的文件共享、更多样的音频应用等功能。
2、蓝牙技术的演进对终端产品的影响
蓝牙技术的演进对终端产品的作用主要包括：提高传输功率、降低功耗、增强安全性和稳定性、拓展了应用场景和功能。预计未来整体会朝着物联网、网状网络、测向和位置服务、高清无线音频等应用领域发展。
1、音频传输应用方向：蓝牙版本的演进，使得音频传输的质量和效率不断提高。如，蓝牙5.0支持LE音频功能，可以实现更高的音频质量、更低的延迟、更多的音频流、更好的广播能力等，帮助提升无线耳机、音箱等音频设备的性能。
2、文件共享应用方向：蓝牙版本的演进，使得文件共享的速度和稳定性不断提高。如，蓝牙5.0支持数据包长度扩展功能，可将数据包长度从37字节增加到255字节，提高传输效率。此外，蓝牙5.0还支持2Mbps的物理层速率，可进一步提高传输速度。
3、位置服务应用方向：蓝牙版本的演进，使得位置服务的精度和可靠性不断提高。如，蓝牙5.0支持定向广播功能，以实现更精确的方向定位。此外，蓝牙5.0还支持长距离模式，实现更远的覆盖范围，可进一步提升智能标签、导航系统等位置服务的蓝牙设备性能。
4、物联网应用方向：蓝牙版本的演进，使得物联网的连接和通信能力不断提高。如，蓝牙5.0支持网状网络功能，可实现多个设备之间的互联互通。此外，蓝牙5.0还支持IPv6协议，可实现与互联网的无缝连接，以满足智能家居、智能城市等物联网应用场景的功能需求。
3、蓝牙技术未来演进趋势
未来1-5年，随着智能时代的来临，产业升级带来终端应用的整体变革。为满足相关技术需求，预计蓝牙版本将朝着以下四个方面继续演进迭代。
1、为满足高清音频、虚拟现实、增强现实等应用的需求，要求蓝牙技术朝着更高的传输速率、更高数据吞吐量的方向继续演进；
2、为满足大规模部署、远距离连接、长期运行等应用的需求，要求蓝牙技术朝着更低功耗、更低成本的方向继续演进；
3、为满足未来复杂多变的无线环境及可能遭遇的恶意攻击等情况，要求蓝牙技术朝着更强的安全性、更强的抗干扰方向继续演进；
4、为满足智能家居、智能城市、智能医疗、智能交通等领域的场景需求，要求蓝牙技术朝着能支持适应更广泛的应用场景及功能的方向继续演进。
4、蓝牙芯片设计难点
（1）射频模块的低功耗高性能设计
1、为保证蓝牙芯片射频性能的稳定性、一致性和抗干扰性，要求芯片设计能力和软件算法能力的融合。同时，随着芯片制程工艺的升级，射频模块芯片的设计部分也将面临更多挑战。
2、为保证蓝牙芯片低延时的需求，主控芯片中数字、模拟、软件三个部分需相互协调配合，以保证延时性能的最优呈现，这要求芯片开发团队拥有深厚的软硬件技术积累，此为当下蓝牙主控芯片设计公司亟需突破和关注的核心能力。
3、为保证蓝牙芯片性能和功耗的平衡需求，通常需在SoC架构中集成DSP部分以实现对数字音频信号的优化处理，同时还需在射频模块的性能设计中降低功耗，在实现蓝牙芯片高性能的同时兼顾低功耗性能。
4、为实现多个终端同时播放音频的产品性能，芯片厂商需自行研发收发方案突破限制。目前市面较多产品可连接多个终端，但只能实现一对一播放，这也对芯片厂商的自研能力提出了更高要求，国内部分公司已突破此限制，实现收发性能的突破。
5、现阶段的蓝牙带宽限制导致不能完全满足无损音频传输及音质效果，时延也较大；高带宽蓝牙是实现高保真无损音频的必经之路，也是未来蓝牙标准发展的方向。
（2）蓝牙通信协议栈稳定性和兼容性设计
蓝牙技术协议作为一种弱规范，在定义和各家实现方式上存在一定自由度。为实现多种设备间各类应用程序的交互及数据互换，需使用多个协议，将其按层次组合在一起。为在有限功耗和带宽下，保证音频的同步性、稳定性和清晰度，要求协议栈能有效处理信号的调制解调、调频、编解码、加密解密、分片重组、流控重传等操作、同时对链路进行管理和控制。这需要尽可能利用现有高层协议，保证现有协议与蓝牙技术的融合及各种应用间的互通性。
目前，协议栈需支持多种技术类型和版本，以及多种网络拓扑结构，不同的网络拓扑结构有不同的连接方式和数据传输方式，也有着不同的效率和可靠性。因此要求协议栈能识别并适配不同类型和版本的设备，提供相应功能模式，还能灵活切换并优化不同的网络拓扑结构。这些都对协议栈的稳定性和兼容性提出了更高的要求。
整体来看，蓝牙芯片系统设计难度较高，涉及音频、电源、射频、基带、CPU、软件等多个技术领域，同时伴随着物联网场景的落地和智能穿戴设备性能升级，主控蓝牙芯片设计复杂度和技术难度也将同步提升，这对相关芯片设计企业的综合能力提出了更高的要求。
（三）蓝牙芯片市场规模和竞争格局
1、蓝牙芯片产业链情况
蓝牙芯片及应用整体产业链，以芯片设计公司为核心，主要分为上中下游三个环节。上游：因为通常蓝牙芯片生产是Fabless+Foundry模式，所以上游主要为支撑芯片设计、制造的EDA、IP、晶圆代工、封装测试等环节。中游：主要为蓝牙芯片设计企业，负责芯片的设计，以及通过产业链上游的支撑，最终实现芯片的销售。下游：主要为终端应用企业。蓝牙音频芯片作为蓝牙芯片最大的市场，本文主要对其产业链及相关企业进行拆解分析。
从客户端及技术路线进行分类，蓝牙音频芯片设计公司整体分为四个梯队。第一梯队为苹果；第二梯队为供给中高端的高通、MTK、恒玄、物奇微电子等公司；第三梯队为供给中端产品的瑞昱、炬芯等；第四梯队为主供白牌客户的杰理和中科蓝讯。
2、蓝牙芯片市场规模和竞争格局
根据蓝牙技术联盟SIG数据，2023年全球蓝牙设备出货量约为50亿个，预计到2027年出货量将达75亿个，未来五年CAGR约为8%。
据Gartner数据，2024年全球蓝牙芯片市场规模约为45.8亿美元，随着蓝牙芯片智能终端需求量的增加及蓝牙芯片价值量的提升，蓝牙芯片整体市场规模预计将继续保持较快增长。集微咨询预测，2025年蓝牙芯片市场规模可达52.3亿美元，到2027年达到67亿美元，三年CAGR约为14％。
根据Canalys数据，2024年全球TWS蓝牙主控芯片出货量约为6.6亿颗。集微咨询预测，预计在2027年增长到8.3亿颗，三年CAGR约为8％。
从2022年全球TWS蓝牙主控芯片出货数量来看，市场第一梯队为苹果、杰理、中科蓝讯、恒玄，占据接近八成的份额。联发科、高通及国内厂商也基于其各自产品优势和定位占据一定市场份额。
SIG数据显示，2021年蓝牙音箱出货量趋近3.5亿台,预计2025年出货量将增长至4.23亿台。集微咨询预测，蓝牙音箱芯片2022年市场规模约16亿元，2019-2025年CAGR约为6.61%。
（四）蓝牙音频芯片国内外主要参与者
全球蓝牙音频芯片的主要玩家包括高通、杰理科技、中科蓝讯、苹果和联发科等，其中，前五大厂商占有全球大约65%的份额。亚太地区是最大的市场，占有约70%份额，之后是北美和欧洲，分别占有13%和10%的市场份额。其中，蓝牙音频芯片最主要的两个应用领域为蓝牙耳机和蓝牙音箱。
1、苹果
苹果是TWS耳机的领导者和创新者，也是蓝牙技术联盟（SIG）的重要成员之一，参与了多项蓝牙标准和规范的制定与推广。其旗下的AirPods系列产品是全球最受欢迎和最畅销的TWS耳机之一。苹果拥有自主研发的H1芯片，支持低功耗、高速度、高稳定性和高音质的蓝牙连接，以及智能语音助手Siri等功能。苹果自研H1主控芯片除供货Airpods外，同时也在为Beats供货。
2、杰理
杰理科技成立于2010年，抓住了TWS耳机、智能音箱两大市场机遇。以白牌TWS芯片起家，实现产品线快速扩展及新应用领域的切入，已成为蓝牙耳机芯片、蓝牙音箱芯片、健康医疗终端芯片、智能物联终端芯片、普通音频芯片5大领域的主要市场参与者和竞争者。
作为国内较早进入TWS蓝牙耳机赛道的玩家之一，其产品性价比高，符合当下阶段市场的需求，受到中、低端市场的欢迎。其第二大营收业务蓝牙音箱芯片经过多年积累，目前已有相对优势，竞争力不容小觑，据潮电智库统计，杰理的产品蓝牙芯片主要应用在飞利浦、亚马逊、BOAT、联想等品牌。
3、MTK
原络达科技，2017年被台湾联发科收购，是索尼TWS产品的主要芯片供应商，目前络达与索尼已合作五款产品。络达价格亲民，目前在蓝牙音频市场上，占有较大份额。
4、中科蓝讯
中科蓝讯成立于2016年，是一家蓝牙主控芯片公司。以TWS芯片起家，其芯片产品以性价比高的绝对优势深受中、低端市场的欢迎。目前主要产品有TWS蓝牙耳机芯片、非TWS蓝牙耳机芯片、蓝牙音箱芯片、智能穿戴芯片等。自成立以来，中科蓝讯的芯片已应用在知名手机品牌传音，也得到魅蓝、boAt，QCY等TWS耳机厂商的市场认可。
5、高通
高通是全球领先的无线科技创新者，高通耳机及音箱系列芯片定位于高端蓝牙市场，独有的APTX技术无损格式蓝牙传输，编码高效，功耗低、声音保留细节多，延迟小。在TWS蓝牙芯片领域，高通凭借高水平自研，研发出了TWS+的方案，此方案连接稳定、低延时，逐渐占据市场。
6、恒玄科技
恒玄科技是一家专注于智能音频SoC芯片的研发、设计和销售的公司，产品广泛应用于智能蓝牙耳机，Type-C耳机，智能音箱等智能终端产品。拥有超低功耗射频技术、主动降噪和通话降噪、具有IBRT专利的TWS、语音AI技术等核心技术。其主要客户群体包括华为、三星、OPPO、安克创新等知名品牌。是国内第一批TWS蓝牙芯片玩家，凭借前瞻式产品布局，2017年推出BES2000系列芯片，因较早实现了双耳通话功能而被华为采用。目前，恒玄芯片产品正逐渐往中高端市场发展。
7、瑞昱
瑞昱总部位于台湾，1987年成立。其蓝牙音频芯片主打高音质、低功耗，主要应用于智能穿戴、智能家居、辅听/助听耳机等产品。拥有大量蓝牙音视频IP及蓝牙射频技术积累，在蓝牙音频市场占有一席之地。后续计划朝着蓝牙手表领域进行产品研发和市场开拓。瑞昱是蓝牙音频芯片fabless企业前十名。
8、物奇微电子
物奇微电子成立于2016年，在蓝牙音频芯片领域定位中高端市场，产品目前广泛应用于TWS蓝牙耳机、蓝牙音箱领域，主打超低功耗和主动降噪。2022年，物奇在WQ7033产品的基础上推出并量产了更优化的WQ7036系列产品。作为后入局者，物奇产品已成功导入安克创新、Monster魔声、哈曼JBL、QCY、Haylou、唱吧、沃尔玛、Soundpeats、Noise、TOZO、Boat、OPPO等品牌，预计2023年将实现头部品牌企业全覆盖。
9、炬芯
炬芯科技成立于2014年，脱胎于炬力，在音视频IP领域有较深积累，专注于低功耗消费类系统级芯片的设计，其蓝牙音频芯片主要定位中端市场。后续也将朝着蓝牙手表、蓝牙音箱领域发力。
（五）蓝牙音频芯片行业发展
1、本土厂商打破高端蓝牙芯片市场垄断局面
目前本土厂商已逐步占领高端蓝牙音频芯片市场，打破了过往高端蓝牙音频芯片被欧美大厂垄断的局面。部分本土厂商正根据各自优势产品积极布局高端蓝牙音频芯片市场。如恒玄科技，相关产品目前已打破高通、MTK垄断的市场端，逐步进入高端品牌客户端。
2、LEAudio标准颁布将释放安卓厂商生产力
蓝牙技术联盟（BluetoothSIG）推出LEAudio标准和带响应的周期性广播（PeriodicAdvertisingwithResponses）。其中LEAudio标准的颁布打破苹果TWS专利封锁，解决TWS耳机双耳直连的标准和兼容性问题，将释放安卓音频芯片厂商生产力。同时，随之而来的高精度测距、更高的数据吞吐量、更高频段的蓝牙低功耗等技术发展，也为安卓厂商Auracast广播等音频应用场景的落地提供了技术支撑。
3、TWS蓝牙芯片技术成熟，市场洗牌下沉
从技术面看，TWS蓝牙芯片主从切换、智能充电仓、低功耗、低延时等技术均逐渐成熟，高低端芯片差距逐渐缩小，产品功能定义也趋向一致。同时，TWS蓝牙芯片行业市场下沉，或将发生洗牌，剩下高端和低端品牌，中端品牌市场空间预计受到挤压。
三、全球Wi-Fi芯片市场研究
（一）Wi-Fi芯片基本介绍
1、Wi-Fi技术发展历史
1997年，电气与电子工程师协会(IEEE)的第一代Wi-Fi技术标准802.11-1997正式颁布。在这20多年中，Wi-Fi技术迅速更新换代，在商业推动下，带宽、速率这两项关键技术指标有了很大提高。Wi-Fi6相较Wi-Fi2(802.11a)速度快180倍，支持带宽从20MHz提高到160MHz。
2022年，第七代Wi-Fi标准发布，速率高达30Gbps，是Wi-Fi6最高速率的三倍。且引入CMU-MIMO技术，最多可支持16条数据流。另外，除传统的2.4GHz和5GHz频段，还引入了6GHz频段，可实现三个频段同时工作。目前，博通、高通和联发科这三家已经开始提前部署研发Wi-Fi7，Wi-Fi7预计将成为下一个必争之地。但目前Wi-Fi7产品仍存在价格较高、使用场景局限、终端数据需求冗余等问题，距离大规模商用落地还有一定时间。
2、Wi-Fi标准演进趋势
随着Wi-Fi标准的不断发展演进，Wi-Fi技术可实现更快的传输速率和更高的频谱效率。标准演进到Wi-Fi6时，现有频段的拥挤、多传输信道间的相互干扰，都对新一代Wi-Fi技术的频谱利用率和吞吐量提出了更高的要求。基于此种需求，Wi-Fi6引入MU-MIMO、OFDMA、1024-QAM等技术，通过8x8MU-MIMO增加吞吐量，信道资源划分提高频谱利用率、降低通信时延，灵活切换频段以支持更快、更稳定的传输速率，同时增加了每个节点可连接的用户设备数量，优化了密集部署场景下的网络接入效率。
目前，Wi-Fi6是行业发展的关键竞争点，国际Wi-Fi芯片头部厂商均陆续推出支持Wi-Fi6标准的产品。近两年来，支持Wi-Fi6标准的AP、STA产品受到市场高度关注。预计2025年，支持Wi-Fi6标准的芯片在Wi-Fi芯片总出货量中的占比有望达到60%左右。
随着Wi-Fi6标准芯片产品的落地及大流量新兴应用的不断爆发，产品对吞吐量、传输速率提出了更高的要求，基于此Wi-Fi7标准应运而生。
Wi-Fi7标准在Wi-Fi6的基础上引入了320MHz带宽、4096-QAM、Multi-RU、MLO、增强MU-MIMO、多AP协作等技术，相较Wi-Fi6可提供更高的数据传输速率和更低的时延。Wi-Fi7理论能够支持的传输速率高达45Gbps左右，大约是Wi-Fi6的4.6倍。同时，Wi-Fi7支持6GHz频段（自Wi-Fi6E开始支持该频段），可容纳14个80MHz信道和7个160MHz信道，提供了更宽的信道以及更多的选择性，使得频段、信道切换更加灵活。
未来，预计多频段、高带宽、高速率、低延迟将是Wi-Fi标准整体发展方向。
3、Wi-Fi芯片产品介绍
（1）Wi-Fi芯片产品分类
Wi-Fi按模式可分为AP和STA两种，AP模式是指无线接入点模式，相当于无线网络的创建者；STA模式是指本身不是无线接入点，但可以接入无线网络进行工作的模式。
按使用设备分类，Wi-Fi芯片产品可分为AP端、数传STA端、IoTSTA端。
1、AP端：即接入点端，主要用于路由器、网关等设备，提供无线网络覆盖和接入服务。整体来说，AP端的芯片需要支持高速率、高并发、低功耗、高安全性、多设备接入等性能指标，例如博通的NetworkingPro系列。目前市场AP设备终端主要使用
Wi-Fi6芯片、少部分仍使用Wi-Fi5芯片。
2、数传STA端：即数传站点端，主要用于手机、电脑、平板等终端设备，通过无线网络连接AP端或其他STA端。整体来说，STA端的芯片需要支持高速率、低延迟、低功耗等性能指标，例如博通的BCM4375和BCM4389。目前市场数传STA设备
终端主要使用2.4GHzWi-Fi4、双频Wi-Fi5芯片。
3、IoTSTA端：即物联网站点端，主要用于智能家居、白电等嵌入式设备，通过无线网络实现远程控制和数据传输。整体来说，IoT端的芯片需要支持低成本、低功耗、小尺寸等性能指标。目前市场IOTSTA设备终端主要使用Wi-Fi4芯片。
（2）Wi-Fi芯片产品性能关键指标
Wi-Fi芯片产品的性能主要由数据吞吐量决定，吞吐量与用户处理数据的效率成正比。而信号带宽、频段、MIMO数共同决定了产品的数据吞吐量。
如上表所示，Wi-Fi芯片产品的关键指标主要为宽的信号带宽、及多频段同时工作。
目前，AP设备端已达到多频多发技术标准，通常可支持2.4GHz、5GHz、6GHz中两个频段同时工作，带宽80-160MHz；STA设备的Wi-Fi芯片主要使用SBSC单频单发，通常支持2.4GHz、5GHz两个频段同时工作，带宽80MHz起步；IOT设备的
Wi-Fi芯片仅需单频单发，支持2.4GHz频段，带宽20-40MHz。
因此整体来说，其技术难度存在代差：AP设备端＞数传STA设备端＞IOTSTA设备端。
4、高阶Wi-Fi芯片技术特点及设计挑战（Wi-Fi6/7）
（1）双频/多频并发技术
目前成熟Wi-Fi，即Wi-Fi6及其之前版本，主要工作频段包括2.4GHz和5GHz，这两个频段各有优缺点。2.4GHz频段波长更长、穿透能力、连接可靠性强，但此频段非重叠信道只有3个，且目前已有较多如蓝牙、微波炉等设备工作在此频段，频段相对拥挤，使用体验较差。相对的5GHz频段信号非重叠可用信道较多，可支持更快速率的吞吐量和更低的延时，但穿墙能力弱。
为兼顾两个频段的优点，一种可选方案是双频单发，该方案只包含一个WLAN基带/MAC模块及两个独立（2.4GHz和5GHz）的射频模块，借助一定的切换方案对射频模块进行选择，这种做法需要软件调度策略做到灵活且具备实用性；另一种方案是多频并发，该方案通过增加WLAN基带/MAC模块，采用相对简单的调度策略应对更复杂的应用场景，如中继。
双频并发在设计阶段面临的主要挑战包括：
1、额外增加的WLAN基带/MAC模块及射频模块，增加了面积和功耗。面积的增加意味着成本的增加，此方案对高集成度数模混合SOC设计能力存在考验。目前市面成熟的双频并发方案主要应用在AP设备端，而AP设备外接电源因此对功耗没有要求，但终端设备通常依靠电池进行供电，其双频并发方案对低功耗SOC设计要求较高。
2、对系统及算法的设计能力挑战：(1)针对不同应用场景的产品进行设计时，需兼顾各功能的灵活调度以采用不同策略，以充分发挥产品硬件性能；(2)高阶Wi-Fi芯片通常集成蓝牙收发器，需同时考量Wi-Fi、蓝牙共存问题及2.4GHz和5GHz频段可能相互干扰的问题。
未来在Wi-Fi6E和Wi-Fi7的时代，在Wi-Fi6的基础上新增6GHz频段，可使用频段为2.4GHz、5GHz和6GHz三个频段，对应技术为三频并发或称为多频并发。6GHz频段既不像2.4GHz频段存在较多无线设备工作，也无5GHz频段的动态频率选择需求，因此可支持更大的带宽和更稳定的连接。
但与此同时，产品设计阶段也将相应面临挑战：要求更高频的射频集成电路设计、更高集成度的数模混合SOC设计、更复杂的调度算法设计、复杂的应用场景设计策略等。
（2）OFDMA即正交频分多接入技术
OFDMA在蜂窝系统中使用成熟，但在Wi-Fi技术中，从Wi-Fi6才开始应用。OFDMA将频域资源划分为一定颗粒度的子信道（资源单元RU），每个RU传送一个用户的载荷信息，以提高频谱利用率，降低通信时延，同时在密集部署的场景中还可有效提升网络接入效率。
Wi-Fi6前的协议，每个用户必须占用完整带宽进行通信，自Wi-Fi6起，每个RU可调度一个用户，对调度算法的设计提出了更高要求，除考虑现有业务类型、Qos、公平性等要求外，还需根据不同RU信道情况进行针对性优化调度，以提升用户体验及系统效率。Wi-Fi7协议规定可采用多RU合并的接入方式，这样又增加了一个调度的维度。
针对上行OFDMA，不同终端信息同时发送给路由器，要求所有用户上行数据包达到路由器时满足功率、频率一致性。这对发射功率控制、时/频偏的估计与补偿的精准度提出了要求。此外，不同终端发送信号的频谱也必须满足特定要求，使多用户间的干扰不影响数据包的正确接收。
（3）高阶调制技术
为进一步提升吞吐量，Wi-Fi6首次采用1024QAM调制方式，Wi-Fi7支持最高4096QAM的调制方式，相同频宽下，更高阶的调制方式可有效提升系统的速率，同时也使得系统对一些内部/外部的非理想性条件极其敏感。如协议规定1024QAM对EVM的要求为-35dB，而4096QAM对EVM的要求达到-38dB，这对系统射频器件的指标及算法设计提出了极大的挑战。
以上两种高阶调制方式在设计阶段面临的挑战如下：
1、功放线性度和预失真算法：更紧密的星座点对功率放大器的线性度要求高，而描述功率放大器线性度的参数指标有载波交调比，噪声功率比，邻道功率比，EVM等。如通过回退的方式保证功放的线性度，其效率较低，因此实际中会设计数字预失真算法进行功放的非线性补偿，在保证效率的同时保障线性度（满足协议对EVM的要求）。而高阶Wi-Fi在对数字预失真算法进行设计时需考虑大带宽带来的记忆效应，这对预失真算法的设计也提出了较高要求。
2、射频电路的相位噪声：为满足协议对EVM的要求，越高阶的调制方式对射频相位噪声的要求也越严格。同时低噪声功放也需具备更低的噪声系数，已保证接收机能解调更高阶的调制信号。这对射频电路的设计提出了更高要求。
3、系统动态范围要求：为保证一定margin的情况下进行4096QAM信号的正确解调，要求更大的系统动态范围，这对系统的设计及算法的实现都提出了极高的挑战。
4、镜像干扰的补偿和频率选择部分设计：正交调制的相位幅度失真会产生镜像干扰，需通过算法进行补偿。同时。一方面，高阶调制对EVM要求更严格，经算法补偿的镜像干扰需达到-50dB才能满足协议的要求，另一方面，高阶Wi-Fi大带宽使得算法设计时必须考虑频率选择性，这也增加了算法设计的难度。
值得强调的一点是，虽然协议规定的EVM最高要求为-38dB，但实际设计时需留有足够的Margin才能真正应用到产品中，这进一步增加了设计的难度。
（4）MIMO技术
MIMO技术在相同频带宽度和发射功率下，使用了更多的天线进行数据传输，使得产品能支持更高速率，但当天线数量从2->4->8->16呈两倍递增时，接收机MIMO检测算法设计的难度呈指数级增长。如进一步考虑MU-MIMO的多用户干扰消除，接收机设计的难度还会进一步增加。
总的来说，高阶Wi-Fi设计是一个系统工程，也许一个难点并不具备很高的挑战性，但是技术难点之间会相互影响这就使得不能从单一维度去进行考虑设计，必须具备全局思维，并且往往需要多次迭代雕琢才有可能做出合格的高阶Wi-Fi产品。
（二）Wi-Fi芯片竞争格局和市场规模
Wi-Fi芯片整体产业链结构与蓝牙芯片基本一致，芯片设计公司以Fabless为主。
如上文所述，Wi-Fi芯片根据其产品终端可分为AP端、数传STA端、IoTSTA端。本文主要针对这三类应用场景下的WiFi芯片市场格局进行分析。
1、Wi-Fi芯片不同应用场景基本情况
（1）AP端（路由器+网关）：目前市场相关终端主要使用Wi-Fi6芯片，少部分使用Wi-Fi5芯片。Wi-Fi6芯片产品由于技术壁垒较高，目前仅有高通、博通、MTK三家巨头在规模供货，其中高通、MTK占据头部市场份额。随着Wi-Fi7标准的发布，高通、博通、MTK相继推出Wi-Fi7芯片产品/相关技术方案，Wi-Fi7芯片正进入产品元年。
目前AP端Wi-Fi芯片竞争格局，第一梯队为高通、博通、MTK、海思；第二梯队为瑞昱及国产厂商。整体来看，相关芯片市场格局仍未发育成熟，格局未定，国内其他厂商仍有发力和渗透空间。
（2）数传STA端（智能手机终端+电脑+平板）：目前市场相关终端主要使用2.4GHzWi-Fi4、双频Wi-Fi5，正在向双频Wi-Fi6方向演进。2.4GHzWi-Fi4目前主要占据低端市场。整体来看，高通、博通、MTK、瑞昱占据主要市场份额。其中PC端最主要Wi-Fi芯片供货商为英特尔和MTK。国内Wi-Fi6芯片相关技术和产品尚未成熟，国内厂商暂无大规模出货，有较大成长空间。
目前数传STA端Wi-Fi芯片竞争格局，第一梯队为高通、MTK、博通、英特尔；第二梯队为NXP（原Marvell）、瑞昱、海思；第三梯队为紫光展锐和晶晨及其他正处于产品研发及导入状态的国产公司。
（3）IOTSTA端（物联网Wi-Fi芯片）：目前市场相关终端主要使用Wi-Fi4芯片，技术壁垒相对较低，除国际大厂外，国内厂商市场份额较高。乐鑫科技物联网Wi-Fi芯片全球出货量第一。MTK的物联网Wi-Fi芯片从2017年开始大规模量产，主要客户为中国大陆家电及智能设备厂商。
目前IOTSTA端Wi-Fi芯片竞争格局，第一梯队为乐鑫、MTK；第二梯队为博通集成、瑞昱、ASR。
其中值得关注的是，由于Wi-Fi5标准未对IOT进行单独定义，Wi-Fi5标准下如需满足IOT端场景需求，对吞吐量要求相对较高，Wi-Fi5IOT标准的吞吐量要求相对较高，而Wi-Fi6标准对IOT进行了单独定义，因此市场上物联网Wi-Fi芯片产品迭代顺序通常为Wi-Fi4到Wi-Fi6。如博通集成自继物联网Wi-Fi4芯片后推出了全球首款Wi-Fi6物联网芯片。
由于物联网产品注重生态，国内物联网Wi-Fi芯片产品公司有天然优势，如乐鑫基于自身丰富的产品矩阵和生态合作平台，博通集成同涂鸦、小米产生绑定，均有助于其打开相关市场并形成长期绑定式合作。
2、Wi-Fi芯片全球竞争格局和市场规模
集微咨询数据显示，2022年全球Wi-Fi芯片市场规模约为170亿美元，预计到2027年Wi-Fi芯片市场规模将达到215亿美元。2022年到2027年间复合增长率约为4.8%。
根据IDC数据，Wi-Fi6芯片从2019年开始出货，随着相关应用终端的快速发展，2020-2024年Wi-Fi6芯片出货量实现快速增长。复合增长率约为43%。预计2025年Wi-Fi6的出货量将占到全部Wi-Fi芯片的52%左右，随后逐渐趋于稳定。目前。境外主流Wi-Fi6芯片供应商主要为高通、博通、英特尔、联发科、瑞昱等。国内厂商主要包括乐鑫科技、矽昌通信、物奇微电子等。
从Wi-Fi芯片终端使用量来看，数传STA端和IOTSTA端份额占比较大。2024年，IOTSTA端占比最大约50%，数传STA端占比约42%，但IOTSTA端使用的WiFi芯片价值量较低。AP端Wi-Fi芯片技术壁垒和价值量较大，但相比STA端使用量较小，占比约8%。
其中，智能手机作为数传STA端中占比较大的Wi-Fi芯片应用终端，高通、博通、联发科近两年均占据全球接近80%的市场份额。2022年高通占比进一步提升，市场份额约为39%，博通和联发科市场份额约为22%和16%。
（三）Wi-Fi芯片国内外主要玩家
1、境外玩家
（1）高通
高通是当前和下一代Wi-Fi解决方案的领导者，在Wi-Fi4/5和Wi-Fi6/7上均有产品布局，目前高通Wi-Fi芯片业务收入的80%以上来自于Wi-Fi6和Wi-Fi6E.。率先发布Wi-Fi7，主要占据高端路由器领域。
（2）联发科
联发科在智能手机Wi-Fi芯片的市场占有率紧随高通之后，与博通不相上下。联发科采用了与高通相似的策略，将Wi-Fi芯片集成到手机处理器上。联发科主要Wi-Fi芯片产品布局在AP设备端和数传STA端。率先发布Wi-Fi7，主要占据高端路由器领域。
（3）博通
博通不同于高通、联发科推行的Wi-Fi芯片与处理器SoC芯片集成化策略，博通采用了差异化的竞争策略，采取单芯片的策略主打高端市场。高通和联发科的Wi-Fi芯片（CPUSoC芯片）主要面向众多手机厂商，而博通的大客户则是苹果公司。率先发布Wi-Fi7，主要占据高端路由器领域。
（4）瑞昱
瑞昱Wi-Fi产品线主攻的市场，主要为Wi-Fi收发器，Wi-Fi&BT、Wi-Fi&BLE收发器。主要配合主处理器，如笔记本、平板电脑、路由器/网关、智能音箱等各个领域，涉及AP设备端，数传STA和IOTSTA设备端。Wi-Fi芯片产品线营收占比最大，达到三成。相较高通和MTK，瑞昱通常为Wi-Fi产品迭代的后入局者，但其拥有强大的市场开拓能力和供应链支撑能力，在产品研发落地后，可在短时间占据相关领域的市场。
2、国内玩家
（1）乐鑫科技
乐鑫科技是国内IOTSTAWi-Fi芯片龙头，2020年物联网Wi-Fi芯片领域全球出货量市占率第一，累计出货物联网Wi-Fi芯片7亿颗以上。目前乐鑫科技的产品仍以2.4GHz频段上的Wi-Fi4和Wi-Fi6产品为主。目前，5GHz频段上的物联网Wi-Fi6芯片正处于研发中。
（2）博通集成
博通集成主要产品为无线数传芯片和无线音频芯片，具体包括5.8G产品、Wi-Fi产品、蓝牙数传、通用无线、对讲机、广播收发、蓝牙音频和无线麦克风等。其中，来自无线数传的产品营收占2021年全部营业收入的72.99%。2021年，博通集成通过Wi-Fi联盟的Wi-Fi6认证，推出了全球首款Wi-Fi6物联网芯片。
（3）恒玄科技
恒玄科技主营业务为智能音频SoC芯片的研发、设计与销售，2022年开始量产出货Wi-Fi4IOTSTA芯片，但目前体量还比较小。后续公司计划在Wi-Fi技术上继续投入，进行Wi-Fi6IOTSTA的研发投产，进一步丰富公司营收结构。
（4）晶晨股份
晶晨股份主营业务为智能终端SoC的研发、设计与销售，经过10年研发，成为中国第三家、全球第七家研发出Wi-Fi5数传芯片的公司，新一代Wi-Fi6芯片目前正处于产品送样阶段，预计将于2023年贡献增量业绩。
（5）物奇微电子
物奇微电子Wi-Fi芯片产品线发力高端Wi-Fi芯片，布局门槛较高的数传STAWi-Fi和APWi-Fi领域。其Wi-Fi6产品已通过大客户的性能测试，达到国际一线Wi-Fi芯片厂商同等性能，覆盖Wi-Fi6标准所需的各项技术难点。产品在应用端全面覆盖消费电子等终端市场，有望在高端Wi-Fi芯片的全球化比拼中占据一席之地。目前，物奇正在进行Wi-Fi6AP产品研发工作，技术指标对标国际大厂，有望成为国内首批上量并产生销售额的公司。
（6）爱科微
爱科微成立于2018年，自主研发的Wi-Fi6芯片已完成量产，是国内无线领域首颗量产并认证的Wi-Fi6芯片。
（7）希微科技
希微科技成立于2020年，主攻中高端Wi-Fi6通信芯片，Wi-Fi6相关核心IP均为自研。其EA662X系列Wi-Fi6产品关键性能指标对标国际一线大厂，且是国内首颗拥有Wi-Fi6自主可控核心IP且达到量产标准的终端通信芯片。
（8）朗力半导体
朗力半导体成立于2021年，专注于Wi-Fi6AP芯片的研发。核心团队具有国内一流技术实力，丰富的量产经验和良好的产业资源。在国产替代的大趋势下，有望成为国内一流的Wi-FiAP芯片供应商。
（四）Wi-Fi芯片行业发展趋势
1、产品市场发展形式
整体来看，Wi-Fi芯片市场高度集中，尤其是AP设备端和数传STA设备端，基本以海外厂商高通、博通、MTK为主，中国厂商整体参与度较低。国内厂商占据一定市场份额的领域主要为以IOTWi-Fi芯片（乐鑫、博通集成）和低端数传Wi-Fi芯片（晶晨）为主。
从产品代际来看，Wi-Fi4芯片技术壁垒较低，目前主要用于IOTSTA端，国内厂商出货量较高，但芯片ASP低，整体市场规模相对较小。Wi-Fi5芯片主要应用数传STA领域，由国外厂商主导，国内厂商如晶晨、展锐已大规模量产。Wi-Fi6芯片技术壁垒高，Wi-Fi6数传芯片目前国内厂商正处于小规模量产/产品导入阶段。
Wi-FiAP产品端，目前只有国外大厂和海思实现量产出货，国内其他厂商尚未实现量产。国内物奇等公司已完成Wi-Fi6AP产品的研发，技术指标对标国际大厂，有望成为国内首批上量并产生销售额的公司。
2、国产替代需求
(1)政策及信息安全角度：由于Wi-Fi属于基础通讯设施，如通讯接口芯片均采用自海外厂商产品则必然造成我国信息安全受到一定程度的威胁，基于此种情况，国产替代势在必行。与此同时，国家政策端也在大力推动Wi-Fi芯片的国产替代步伐，加速产品落地。
(2)国产替代核心环节：目前，IOTSTA和数传STA领域国内均已有相关公司完成产品技术端及市场端的突破。但AP产品端（高阶Wi-Fi芯片）国内暂无产品落地应用案例，创业公司百花齐放，此领域亟需国产芯片厂商发力，以实现国产替代从零到一的突破。但能否顺利跻身第一梯队，仍需市场验证。
3、国内Wi-FiAIOT芯片公司发展路线
国内Wi-FiAIOT芯片公司发展路线目前主要分为两类。第一类是安卓主控芯片公司切入通信领域，通过在原产品业务中加入Wi-Fi芯片形成解决方案，增加公司业务模式类型并提高毛利率。如晶晨科技，通过捆绑Wi-Fi5芯片的销售模式，增强了产品的市场竞争力；另一类主要是通信芯片领域的公司逐渐切入AIOT端，如恒玄科技，基于自身Wi-Fi芯片和蓝牙主控芯片优势，目前已成功进入智能音箱领域市场。