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疫情下的成長新契機 藍牙裝置瞄準穿戴與定位市場
短距高速無線傳輸

【作者: 王岫晨】   2021年05月10日 星期一

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COVID-19疫情使藍牙裝置年度出貨量的成長遞延一年,預期包括可穿戴式裝置和定位系統的部分市場將出現大幅成長。儘管發生上述變化,但依據藍牙技術聯盟(SIG)發布的《2021年藍牙市場趨勢報告》預測,至 2025 年,具備藍牙功能的裝置年出貨量將從去年的 40 億件增加至超過 60 億件。


藍牙技術聯盟執行長Mark Powell表示,儘管多數市場遭受COVID-19疫情影響,部分藍牙市場卻出現成長契機。過去一年來,醫療照護環境逐漸倚賴藍牙醫療設備和解決方案,用以大幅減少接觸並改善患者照護,預計至 2025 年,藍牙醫療照護位置服務導入情形將有 5 倍成長。居家辦公的全球趨勢則推動藍牙電腦配件成長,2020 年藍牙電腦配件的出貨量為 1.53 億件,比去年預測高出 10%。


隨著人們越來越重視健康,藍牙可穿戴式裝置的需求亦不斷成長,預計 2021年藍牙可穿戴式裝置出貨量將達到2.05億件。此外,人們對安全復工解決方案抱持高度興趣,藍牙即時定位系統(RTLS)的部署將大幅增加,預計至 2025 年達到516,000種應用。



圖一 : 隨著人們越來越重視健康,藍牙可穿戴式裝置的需求正不斷成長。
圖一 : 隨著人們越來越重視健康,藍牙可穿戴式裝置的需求正不斷成長。

藍牙技術四大趨勢

近20多年來,在超過 36,000 家忠誠企業會員社群的支持下,藍牙技術得以滿足持續成長的無線創新需求。根據《2021年藍牙市場趨勢報告》顯示出藍牙發展的幾大趨勢。


藍牙可穿戴式裝置和電腦配件年出貨量超過預測

在2020年,居家辦公的全球趨勢推動藍牙電腦配件成長,同時人們越來越關注健康,加上疫情期間對遠距醫療的需求,藍牙可穿戴式裝置的需求成長將比先前的預測高出 5%。至2025 年,資料傳輸裝置的年出貨量預計將成長 1.7 倍。


藍牙位置服務裝置將在未來五年內反彈並呈上升趨勢

疫情爆發造成旅行和工作受限,導致藍牙位置服務的部署數量在短期內減少。然而,由於市場對於資產追蹤和室內定位案例持續抱持興趣,分析師預計藍牙位置服務的成長將在 2021 年底反彈,並在 2025 年之前達到 32% 的複合年成長率。此外,預期至 2025 年,藍牙醫療照護位置服務的數量將成長 5 倍。


低功耗音訊將帶來可觀的銷售量和案例成長

低功耗音訊(LE Audio)規格於 2021 年完成後,將進一步強化藍牙生態系統,並為藍牙耳道式耳機和喇叭帶來更大的需求,使 2021 至 2025 年的年出貨量成長 1.5 倍。目前全球聽力受損者人口已接近5億,藍牙音訊分享 (BluetoothR Audio Sharing) 功能將可提高聽力受損者的體驗,並成為現代化、高品質、低成本的輔助聽力系統(ALS)。


藍牙商用連網照明成為主流

藍牙設備網路主要聚焦於支援建築自動化、控制和營運效率,其在疫情期間仍保有很大的彈性。LED 的普及,以及對高能源效率、快速部署能力和高品質居住體驗的期望,正持續推升商用連網照明解決方案的需求,預計至 2029 年營收將達到 191 億美元。繼設備網路之後,商用連網照明與智慧家庭解決方案成為成長最快的藍牙解決方案領域,未來五年的複合年成長率將達到 34%。


笙泉MCU佈局與藍牙應用緊密結合

藍牙技術發展至今,在應用上已經相對成熟,低功耗藍牙(BLE)更成為當今市場最熱門也應用最廣泛的短距離無線通訊技術。關注近年來最炙熱也最廣為市場熟知的應用,莫過於就是TWS(True Wireless Stereo,真無線藍牙)耳機。而除了TWS之外,還可以發現包括BLE Beacon與Tag等,在不久的未來都可望成為受到市場矚目的新應用。


笙泉科技(Megawin)產品企劃行銷處副處長廖崇榮指出,在藍牙的解決方案中,預計室內定位或定位服務(location service)將在未來五年內被開始採用。根據SIG 2019的評估,BLE定位服務的年出貨量將會有43%的年複合成長率。值得關注的是,儘管一直有市場耳語傳出Apple今年將發表的AirTag會採用UWB技術,但這已經讓BLE tracking的未來應用充滿了想像空間。估計Android陣營未來也可能會採用BLE來發展tracking tag 技術。


另外,近年來微機電與感測器的發展速度飛快,這使得透過手機BLE來快速實現智能監控,也成為一個值得注意的應用市場。



圖二 :   笙泉科技產品企劃行銷處副處長廖崇榮(右)、產品企劃行銷處管理師洪郁惠(左)
圖二 : 笙泉科技產品企劃行銷處副處長廖崇榮(右)、產品企劃行銷處管理師洪郁惠(左)

聚焦智慧家庭與燈控

廖崇榮說,應對這樣的藍牙技術市場發展,笙泉在MCU的產品策略將與藍牙應用更緊密結合。從2020年開始,笙泉就已經開始規劃並佈局BLE MCU,由於近期的半導體缺貨潮,估計許多產能都會排到2022年,屆時推出BLE MCU產品的相關計畫也將會更為明朗。而笙泉接下來的BLE發展策略將明確聚焦在兩大方向:


一是智慧家庭與智慧廠房。由於笙泉的M0產品線具有功能強大的ADC,以及多組周邊,除了I2C之外,還可以支援最高4組的SPI與高達7組的UART。正因為具備這麼多的串列周邊,因此非常適合連接多種的感測器組合。只要再透過BLE便利的無線透傳功能,就可以輕鬆打造出多元感測監控的智慧家庭與智慧廠房應用環境(smart home/factory)。


另外,燈控也是笙泉在未來會持續佈局的重要領域。燈控屬於智慧照明的一環,這些都是笙泉致力於打造出更友善環境的範疇之一。


近年來,MCU應用多元化發展,因此需要更高彈性的解決方案,並針對不同客戶提供客製化服務。笙泉在過去幾年,就已經陸續為策略性夥伴與特殊應用來開發客製化IC設計,根據CRM的數據分析與客戶拜訪,笙泉便可快速掌握未來需要佈局的IP技術。這些關鍵技術一開始先從general purpose MCU開始,一旦客戶開始導入且市場需求也明顯提高,就會進一步優化這些關鍵技術,並打造出性能最好,也最適合客戶的MCU產品線。


快速適應市場變化


廖崇榮認為,MCU產品應用市場十分多元,具備更高的彈性才能快速適應市場的變化。笙泉對於MCU產品的規劃完全跑在市場需求的前端,例如在今年第四季將會推出USB產品線,並加入更多的特色,例如高速除法器、高速的串口支援、可規劃的邏輯硬體與任意數值除頻器等。另外,也將針對電競市場的需求,提供滿足電競產業相關的燈控硬體。而近期,邊緣運算的需求大增,笙泉也開始評估導入M4核心的可行性。


事實上,在MCU領域,8位元產品線一直都是歷久不衰且佔最高市場份額的產品。廖崇榮進一步說明,笙泉最新的8位元MG82F6D系列就是具有非常差異化特色的產品,除了擁有獨特的ADC/PWM之外,更融合了Cortex 32位元產品才有的功能,例如CRC/DMA/EMB等,都是從32位元MCU下放到8位元產品線,讓MG82F6D系列除了站穩既有的8位元市場外,還進可攻許多32位元的應用領域。藉由CRC硬體運算能力,可以加快開機自我安檢的速度;DMA與高速串口搭配,讓客戶可以輕鬆處理大量I/O通訊資料;而EMB(External Memory Bus)則可以讓8位元MCU直接接上高解析的OLED與TFT顯示器。這些都是在傳統8位元MCU所無法做到的。


Nordic nRF52820 SoC

Nordic推出nRF52系列中的第六款產品nRF52820藍牙5.2系統單晶片。這款元件是一款功耗超低的低功耗藍牙(Bluetooth LE)、藍牙mesh、Thread、Zigbee和2.4 GHz私有協定低階無線連線解決方案。nRF52820具有藍牙5、5.1和5.2的全部功能,包括長距離和2 Mbps高輸送量、方位尋向、低功耗功率控制和低功耗等時通道(Isochronous Channel)。該元件還包括一個全速(12Mbps)USB 2.0介面。


nRF52820具有64MHz 32位元Arm Cortex-M4處理器,並具有256KB快閃記憶體和32KB RAM,這使它成為範圍廣泛的商業和工業無線應用的理想的單晶片選擇,包括專業照明、資產跟蹤、HID和遊戲產品。此外,nRF52820具有功能齊全的多協定無線電和+8 dBm輸出功率,當與應用MCU搭配使用時,它就成為閘道器和其他需要先進無線連線的智慧家庭應用的理想網路處理器。nRF52820符合在-40至105℃擴展工業溫度範圍內的運作要求,適用於包括專業照明的商業和工業應用。


Nordic產品管理總監Kjetil Holstad說,作為適用於預算有限的應用的藍牙5.2多協定SoC,nRF52820擴展了通過市場驗證且成熟的nRF52系列硬體和軟體平台。


Microchip新一代藍牙5.0認證雙模音訊IC和完整認證之模組

為幫助藍牙喇叭和耳機製造商在競爭激烈的無線音訊市場中保持產品差異化,Microchip發布了下一代藍牙5.0認證的雙模音訊IC和完整認證之模組。


低功耗IS2083BM IC尺寸僅為5.5x 5.5mm,是小型設計的理想選擇,為開發人員提供了更大的空間可在終端產品中容納更大的電池。 IS2083BM IC和BM83模組包括以下高度整合功能,協助客戶大幅減少物料清單(BOM)需求:


●嵌入式模式:無需外部主控MCU支援應用程式功能


●整合功率放大器:整合功率放大器包括高達+9.5 dBm的輸出功率,無需外部功率放大器


●大容量快閃記憶體:內建2 MB快閃記憶體,提供在無線(OTA)更新期間儲存更新檔案以及儲存軟體設定的能力,而無需外部儲存。


●支援Sony的LDAC音訊編解碼器技術:該技術將高解析度音訊擴展到發燒友之外的藍牙無線產品大眾市場。


IS2083BM IC和BM83模組還整合了藍牙低功耗(BLE)數據長度擴展(DLE)和LE安全連接(LE SC),在韌體更新等數據傳輸場合,數據傳輸量提高了約2.5倍,並具備更佳安全性。


IS2083BM IC和BM83附帶有一套開發工具、Microchip的行動應用程式和用於快速開發的範例程式碼。


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