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揭秘Wi-Fi 6產(chǎn)業(yè)全新投資機會!

2020-03-11 10:11 全球物聯(lián)網(wǎng)觀察

導讀:本篇將為大家分享國信證券發(fā)布的《Wi-Fi6行業(yè)深度報告》,深度解讀Wi-Fi 6行業(yè)機會。

近日,小米10新品直播發(fā)布會召開,此次發(fā)布會還帶來了小米首款支持Wi-Fi 6 網(wǎng)絡技術的路由器:小米AIoT路由器AX3600.售價599元。此前,蘋果、三星 等大廠也紛紛發(fā)布支持Wi-Fi 6的手機新品。

Wi-Fi 6是什么?

Wi-Fi是一種無線局域網(wǎng)技術,在允許的范圍、權(quán)限內(nèi)將電子設備通過AP( Access Point)連接至互聯(lián)網(wǎng)。Wi-Fi的技術術語是IEEE 802.11b,最新一代WiFi技術術語是IEEE 802.11ax ,2018年發(fā)布時Wi-Fi聯(lián)盟將其更名為Wi-Fi 6.

Wi-Fi網(wǎng)絡作為高效率的移動接入,可替代傳統(tǒng)網(wǎng)線接入;Wi-Fi是物聯(lián)網(wǎng)天然的傳輸網(wǎng)絡(穩(wěn)定、快速、低時延)。

Wi-Fi標準起始于1999年,Wi-Fi 6剛剛起步

 Wi-Fi 6的應用場景與5G類似,適用于對高速率、大容量、低時延要求高的場 景,包括消費級場景如智能手機、平板電腦、智能家居、穿戴設備等新型智能 終端、超高清應用、 VR/AR等;服務場景如遠程3D醫(yī)療;高密度場景如機場 、酒店、大型場館等;企業(yè)級WLAN;工業(yè)級場景如智慧工廠、無人倉儲等。

Wi-Fi 6假設上行、下行速率對稱,大幅提高傳輸容量和速率,是為萬物互聯(lián)的 世界而設計的。根據(jù)Wi-Fi聯(lián)盟報告,2018年全球Wi-Fi貢獻的經(jīng)濟價值為19.6 萬億美元,預計到2023年全球Wi-Fi的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟價值將達到34.7萬億美元。

亮點一:高速率、大容量

Wi-Fi 6 標準的理論傳輸速度上的提升,大大縮短了終端與接口的傳輸時間, 滿足VR/AR、物聯(lián)網(wǎng)、智能居家、智能出行等領域的應用需求。

對比Wi-Fi 5的6.9Gpbs傳輸速率,Wi-Fi 6 的9.6Gpbs傳輸速率,有接近 39%的提升。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)測試,發(fā)現(xiàn)支持Wi-Fi6標準的iPhone11系列、三 星Galaxy Note10系列配合TL-XDR3020無線路由器,在近距離相比支持WiFi5標準的路由器無線峰值速率最高可提升67.3%。

亮點二:引入OFDMA技術,降低延遲,保障多終端 設備接入的優(yōu)質(zhì)體驗

在傳統(tǒng)解決方案里,無論每個用戶發(fā)送數(shù)據(jù)包的大小都會占用整個信道,其中 數(shù)據(jù)包括大量管理幀與控制幀。

OFDMA(正交頻分復用多址)將無線信道劃分為多個子信道,用戶數(shù)據(jù)得以 承載在不同頻率資源塊上,可降低網(wǎng)絡堵塞,提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?,降?延遲。通信的無線終端數(shù)量最多增加到16倍。在多用戶上網(wǎng)環(huán)境時,大幅改 善每位用戶的平均傳輸率,平均網(wǎng)絡延時降低75%。

亮點三:完整的MU-MIMO,同時支持上行和下行

MU-MIMO 技術(正交頻分復用技術)支持多用戶同時上傳和下載,在Wi-Fi 6 協(xié)議下最多允許8個終端共享上行、下行的數(shù)據(jù)包。

解決了無線AP只能一次和一個終端通信問題,穩(wěn)定每戶寬帶速率 ? 適用于大數(shù)據(jù)包的并行傳輸, 提升空間流的利用率及系統(tǒng)容量

亮點四:具備TWT技術,節(jié)省耗電量

TWT(Target wake time)技術 是Wi-Fi 6 另一重 要資源調(diào)度功能。無線接入點可以將 不同終端設備歸納 到不同TWT周期, AP可以與每臺終 端設備設置“喚醒 協(xié)議”,從而協(xié)商 多久被喚醒或接收 數(shù)據(jù)。預計TWT 功能將為IOT設備 節(jié)約 30%以上的 電力。

亮點五:BSS著色機制,提升頻譜資源利用效率

BSS 著色機制,通過數(shù)據(jù)包頭部6bits標簽區(qū)分是否屬于終端自己信息,而無 需進行完全解碼封裝,從而提升效率和降低同頻道干擾。



亮點六:最大調(diào)制點增多,優(yōu)化傳輸效率

Wi-Fi 5 的256 QAM 增加至 Wi-Fi 6 的1024 QAM,主要解決了用戶高密度場景下 的效率、降低延遲、增大數(shù)據(jù)吞吐量。

正交幅度調(diào)制效率提升25%,由原來每符號傳輸單位 8 bits 增加至 10 bits。

通過協(xié)議制訂好的星陣,每個調(diào)制點對應一串二進制符號。路由器通過射頻發(fā)射 信號,接收終端收集信號并通過調(diào)制點解碼數(shù)據(jù)包。



亮點七:Long OFDM symbol發(fā)送機制,增強 WIFI覆蓋,降低丟包率

Long OFDM symbol發(fā)送機制,將每個頻段的載波發(fā)送時間從Wi-Fi 5 標準的 3.2毫秒提升至12.8 毫秒,4倍的發(fā)送時長使得接收端更加穩(wěn)定,長距離的截 取信息,最終能有效降低丟包率和重傳率,增強Wi-Fi覆蓋范圍。



技術亮點總結(jié)

Wi-Fi 6 在升級中的主要3個特征是高速率、大容量、低延遲。同時針對高密 集終端場景下提出核心的解決方案。

由于Wi-Fi 的使用場景大多數(shù)是室內(nèi)范圍, 配合未來5G同樣高效的戶外使用 體驗,使得用戶可以有流暢的萬物互聯(lián)體驗。

由OFDMA頻分復用、MU-MIMO 技術從頻率空間和物理空間提升網(wǎng)絡效率和 增大系統(tǒng)容量,為萬物互聯(lián)及多并發(fā)場景提供核心技術。

TWT 資源分配技術,為電池供電IOT 使用場景節(jié)省電力功耗,并智能調(diào)節(jié)不 同終端業(yè)務優(yōu)先級別,從而提升用戶體驗。

BSS 著色機制和信號延長,降低了設備之間噪音的相互影響,提升了接收的 穩(wěn)定性和距離問題。

Wi-Fi 6市場空間及驅(qū)動力

2019年全球WLAN市場約457億市場規(guī)模

根據(jù)IDC全球WLAN季度追蹤報告,2018年全年WLAN市場規(guī)模為61億美元 ,同比增長7.1%。保守估計2019全年全球WLAN市場規(guī)模為65.27億美元( 約457億人民幣)。

2018年中國WLAN市場將近40億美元

根據(jù)IDC《2018年中國網(wǎng)絡市場跟蹤報告》,2018年中國網(wǎng)絡市場規(guī)模為83.5億 美元(約合人民幣554.5億元),同比2017年增長16.4%。產(chǎn)品增速來看,交換機 市場(+18.5%)>路由器市場(+15.7%)>WLAN市場(+9.9%)。

目前Wi-Fi 5仍占主流,開始向Wi-Fi 6過渡

據(jù)IDC預計,到2020年,全球Wi-Fi 6設備出貨量預計將達到16億美金,主要來 自AP(Access Point)與智慧手機,預計在2019年第四季度和2020全年,Wi-Fi 6將成為企業(yè)WLAN市場增長的主要動力。

分產(chǎn)品來看,根據(jù)IDC數(shù)據(jù),2019第三季度全球WLAN市場收入38億美元,同 比減少3.6%,其中,企業(yè)級WLAN市場16.2億美元(同比-1.1%),Wi-Fi 5出 貨量占比84.8%,出貨收入占比86.2%,Wi-Fi 6產(chǎn)品出貨量占比3.1%,出貨收 入占比6.1%。消費者WLAN市場21.8億美元(同比-5.3%),Wi-Fi 5出貨量占 比57%,出貨收入占比78.1%,Wi-Fi 6出貨量占比42.8%,出貨收入占比20.8% 。

分區(qū)域來看,不包括日本在內(nèi)的亞太地區(qū)在19年第三季度以每年3.3%的速度增 長,其中中國同比增長6.9%,而韓國市場則下降16.2%。日本市場同比下降了 19.8%。

驅(qū)動力一:Wi-Fi 6與5G蜂窩移動通信將長期互補 共存,互為驅(qū)動

通常WLAN技術迭代周期為4-5年,而移動無線標準技術在 8-10年左右 ? Wi-Fi 6 理論速度可達10Gbps, 5G 無線網(wǎng)絡速度在10Gbps 至20Gbps之間。

Wi-Fi 6 與5G 性能峰值接近,對高帶寬低延遲需求的應用場景有極強的互補性。

互補共存:Wi-Fi 6 適用于室內(nèi)覆蓋,5G適用于室外覆蓋。由于5G前期投入費用高,難以 短時間內(nèi)實現(xiàn)廣而全的覆蓋率。Wi-Fi 6 作為性價比更高的解決方案,可以補上5G通信室內(nèi) 穿透性差、覆蓋率低、功耗高的問題。

互為驅(qū)動:Wi-Fi 6提供了一個類5G的室內(nèi)平臺,這將刺激智慧城市 、物聯(lián)網(wǎng)、VR/AR等 多方面應用開發(fā)。最終,5G時代的廣泛應用將反過來推動Wi-Fi 6 的全面鋪展。

驅(qū)動力二:智能手機增量,帶動Wi-Fi 6室內(nèi)需求

智能手機占Wi-Fi芯片組出貨量的一半。智能手機一般搭載1x1天線的11場、ac芯 片,移動筆記本以2x2天線的11ac芯片為主,企業(yè)Wi-Fi以2x2和4x4芯片為主。

當信號不穩(wěn)定或弱時,手機移動端會自動增強發(fā)射功率來提升接入質(zhì)量,這意味 著電池功耗增加,續(xù)航減短。5G供應商建設的基站相對室內(nèi)Wi-Fi接口距離較遠, 因此也增加了耗電量。

驅(qū)動力三:萬物互聯(lián)時代新型智能終端和應用場景拓 展市場邊界

根據(jù)Gartner數(shù)據(jù)顯示,至2020年,全球物聯(lián)網(wǎng)設備量將達到204億臺,20162020 年復合增長率為34%。中國物聯(lián)網(wǎng)設備量預計將達到 89 億臺,2016-2020 年復合增長率預計將達36%,物聯(lián)網(wǎng)設備量將帶動WiFi芯片需求大幅提升。

Wi-Fi 6 作為安全性、穩(wěn)定性十分成熟的短距離無線連接技術,已從安全、容量、 延遲、節(jié)電等多方面為物聯(lián)網(wǎng)提供解決方案。未來隨著物聯(lián)網(wǎng)的爆發(fā),Wi-Fi 6也 將強有力滲透市場。

驅(qū)動力四:千兆網(wǎng)絡政策利好Wi-Fi 6應用滲透

2019年5月,工信部、國資委下發(fā)《關于開展深入推進寬帶網(wǎng)絡提速降費 支撐經(jīng) 濟高質(zhì)量發(fā)展2019專項行動的通知》,提出開展“雙G雙提”,推動固定寬帶和 移動寬帶雙雙邁入千兆(G比特)時代。

2016年,全球范圍內(nèi)超過166家運營商千兆網(wǎng)絡開始提供并建設。Ovum預計到 2020年全球千兆寬帶將占據(jù)全球?qū)拵Ь€路總數(shù)的65%以上。

隨著千兆網(wǎng)絡的滲透,AP端口的設備將升級替代,Wi-Fi 6標準的設備將能最大 化的發(fā)揮千兆網(wǎng)絡的效益。

Wi-Fi 6產(chǎn)業(yè)鏈梳理

中國Wi-Fi產(chǎn)業(yè)鏈一覽

廣義意義的Wi-Fi產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋芯片解決方案、設備廠商、解決方案、變現(xiàn)運營、商業(yè)WiFi、公共出行、廠園WiFi、安全 服務、無線城市、駐地網(wǎng)、企業(yè)WiFi、WiFiAPP、數(shù)據(jù)服務13個類別,國內(nèi)相關公司超過百家企業(yè)。

Wi-Fi芯片

市場規(guī)模:2019年受中美貿(mào)易爭端和經(jīng)濟形勢疲軟的影響,Wi-Fi芯片產(chǎn)業(yè)增長有所放緩。預計至2020 年,全球 WiFi MCU 通信芯片市場規(guī)模將達到1183 億元。

出貨量:根據(jù)華為白皮書,目前Wi-Fi芯片的出貨量每年超過10億片。根據(jù)Dell’Oro公司預測 ,2019年支持Wi-Fi 6的芯片出貨量占總出貨量10%,到2023年將達到90%左右。

市場參與者:Wi-Fi MCU芯片市場競爭充分,格局穩(wěn)定。目前行業(yè)主要參與者分為兩類,一 類是以高通、博通、德州儀器、美滿、瑞昱、聯(lián)發(fā)科為首的大型傳統(tǒng)集成電路設計廠商;另 一類是以樂鑫科技、南方硅谷、聯(lián)勝德、新岸線為代表的中小集成電路設計企業(yè)。

Wi-Fi 6芯片進展:目前,多家廠商開始推出Wi-Fi 6芯片,比如Broadcom、Qualcomm、 Marvell等,聯(lián)發(fā)科和瑞昱也表示2020年將會擴產(chǎn)WiFi 6芯片。

Wi-Fi 模塊

Wi-Fi 模塊分為三類:1)通用Wi-Fi 模塊 2)路由器Wi-Fi 模塊 3)嵌入式Wi-Fi模塊

Wi-Fi 模塊海外廠商包括 村田、TDK、太陽誘電,國內(nèi)廠商包括正基科技、海華科技等。

無線網(wǎng)絡設備

無線網(wǎng)絡設備主要涉及無線控制器 和無線AP。

無線控制器目前最大管理的AP數(shù)量 一般在2K-10K數(shù)量級,端口支持 40Gbps甚至100Gbps。隨著無線部 署節(jié)點的增多,傳統(tǒng)的無線控制器 模式很難滿足要求,因此云化管理 出現(xiàn)。

無線AP作為無線網(wǎng)絡的前端設備, 主要負責射頻發(fā)射及與終端的交互 ,目前市場上主流AP型號是同時支 持2.4G和5G射頻的雙頻AP,市場上 主流型號是性價比較高的2x2AP。

據(jù)了解,現(xiàn)在一臺4x4 的 Wi-Fi 6路 由器報價約 300 美元,但一臺 WiFi 5的僅不到 100 美元。目前已有 多家廠商推出Wi-Fi 6路由器,如小 米、TP-Link、華碩等。

無線網(wǎng)絡設備

WLAN市場主要分為商用領域和消費者領域,目前主要下游客戶是企業(yè)端用戶。

Cisco 目前是全球最大的WLAN設備供應商,市占率為44.7%,2018全年收入27.3億美金。緊 隨其后的是Abruba-HPE、ARRIS、Ubiquiti、華為,市占率分別為13.9%、6.5%、6.4%、 5.1%。

無線網(wǎng)絡設備

根據(jù)IDC發(fā)布的《中國WLAN市場跟蹤報告,18Q4》,紫光旗下新華三集團以31.1%的市場份 額位列市場占有率第一的位置。國內(nèi)領先的廠商還包括華為、TP-Link、銳捷網(wǎng)絡等。行業(yè)參 與者還包括終端、路由器廠商的代工廠,如卓翼科技等。


終端廠商

Wi-Fi在智能手機和筆記本電腦中的配售率已經(jīng)接近100%,其應用迅速拓展到新型 消費類電子設備、物聯(lián)網(wǎng)和車輛中。iPhone11、三星Galaxy S10、vivo iQOO3等 主流終端支持Wi-Fi 6.

來源:行業(yè)研究報告