新的WiFi 6E 和WiFi 7 標準:市場和應用
WiFi 一直在將其容量和應用從計算機和網絡擴展到移動、消費者和物聯網相關設備。WiFi 行業設定WiFi 6 標準以涵蓋低功耗物聯網節點和寬帶應用。WiFi 6E 和WiFi 7 增加了新的6GHz 頻譜,以解決更高帶寬的應用,例如8k 視頻和XR 顯示。通過改善乾擾和延遲,新的6GHz 頻譜也有望用於高可靠性工業物聯網用例。
本文將討論WiFi 市場和應用,特別關注新的WiFi 6E 和WiFi 7 標準。
WiFi市場與應用
在2021 年強勁的市場增長之後,WiFi 市場預計將增長4.1%,到2022 年約為45 億台。我們預測到2023-2027 年將實現中個位數增長,到2027 年將達到約57 億台。智能家居、汽車和嵌入式物聯網應用支持WiFi 設備出貨量增長。
WiFi 6 市場始於2019 年,並在2020 年和2022 年快速增長。2022 年WiFi 6 約佔WiFi 市場總量的24%。到2027 年,WiFi 6 和WiFi 7 將佔WiFi 市場的2/3 左右。6GHz WiFi 6E 和WiFi 7 將從2022 年的4.1% 增長到2027 年的18.8%。
6GHz WiFi 6E 市場於2021 年開始在美國市場開始回暖,隨後是2022 年歐洲市場。WiFi 7 設備將於2023 年開始出貨,預計2025 年將超過WiFi 6E 出貨量。
6GHz WiFi 在寬帶、遊戲、視頻流應用以及需要高可靠性、低延遲通信的特定工業物聯網用例(如工廠機器人自動化和AGV)中具有巨大優勢。6GHz WiFi還提高了WiFi定位的準確性。
然而,6GHz WiFi 市場部署存在兩大挑戰,頻譜可用性和額外成本。6GHz 頻譜分配政策因國家/地區而異。在現行政策下,中國和俄羅斯不會為WiFi 分配6GHz 頻譜。中國政府目前計劃將6GHz 用於5G。最大的WiFi 市場中國的缺席將對未來WiFi 7 市場的增長產生負面影響。
6GHz WiFi 的另一個挑戰是射頻前端(寬帶PA、開關和濾波器)的額外成本。新的WiFi 7 芯片組將增加數字基帶/MAC 部分的成本,以提高數據吞吐量。因此,6GHz WiFi將主要應用於發達國家和高端智能設備。
WiFi 供应商于 2021 年开始出货 2.4GHz 单频 WiFi 6 芯片组,以取代物联网设备中广泛采用的传统 WiFi 4。 TWT(目标唤醒时间)和 BSS 颜色等新功能通过增加更低的功耗操作和更好的频谱使用来使物联网设备受益。 到 2027 年,2.4GHz 单频 WiFi 6 将占据 13% 的市场份额。
应用方面,2019年WiFi接入点/路由器/宽带网关、高端智能手机、PC率先采用WiFi 6,至今仍是主要应用。 2022 年,智能手机、PC 和 WiFi 网络设备占 WiFi 6/6E 出货量的 84%。 2021-2022 年,更广泛的 WiFi 应用转向 WiFi 6。2021 年,智能电视和智能音箱等智能家居设备开始采用 WiFi 6。2022 年,家庭和工业物联网应用、汽车开始采用 WiFi 6 标准。
WiFi网络、高端智能手机和PC是WiFi 6E/WiFi 7的主要应用。此外,8k电视和VR耳机也有望成为6GHz WiFi的主要应用。 2025 年,6GHz WiFi 6E 将应用于汽车信息娱乐和工业自动化用例。
单频 WiFi 6 有望用于低数据速率 WiFi 应用,例如家用电器、家庭物联网设备、IP 摄像头、智能可穿戴设备和工业自动化。
WiFi 6/7 芯片组
高通、博通和英特尔在 2019 年率先将 WiFi 6 芯片组推向市场,随后在 2020 年英飞凌(赛普拉斯)、恩智浦、联发科、安森美、MaxLinear(英特尔)和瑞萨(Celeno)紧随其后。 2021-2022 年、Synaptics、Realtek、Espressif 和 Beken 加入竞争。
2021年,博通(智能手机、平板电脑、PC、WiFi联网)、高通(智能手机、平板电脑、PC、WiFi联网)和英特尔(PC)在WiFi 6芯片市场的份额合计超过85%。然而,联发科、恩智浦、安森美等公司在 2021 年获得了市场份额。随着 WiFi 6 的采用在更广泛的应用中扩大,WiFi 6 芯片的市场份额将更加多样化。
WiFi 7 芯片组已于 2022 年第二季度发布,同时发布 WiFi 7 Draft 2(WiFi 7 Release 1)标准。 高通、博通和联发科率先发布 WiFi 7 芯片组。 英特尔还有望在 2023 年初发布 WiFi 7 芯片组。
在 WiFi 7 芯片组中,联发科和博通(用于移动设备)采用了 6/7nm 先进的半导体工艺节点。 由于 6/7nm IC 设计需要巨大的开发成本,这是中小型半导体公司未来开发高端 WiFi 7 芯片组的障碍。
对于单频 WiFi 6 芯片组,Espressif 领先,Beken 和 AIC Semiconductor 紧随其后。 中国 IC 供应商在物联网 WiFi 芯片组中率先采用 WiFi 6。