低功耗蓝牙无线连接芯片行业分析
思瀚产业研究院 泰凌微    2023-08-22

①低功耗蓝牙无线连接芯片技术水平特点

蓝牙技术最早由爱立信公司在 1995 年正式提出，国际蓝牙技术联盟（SIG）随后于 1998 年设立，负责制定和维护蓝牙技术标准。蓝牙技术标准在 24 年间从1.0 版本演变成为当前最新的 5.3 版本，前后共经历了 12 次升级，最大传输速度也由 723.1Kbit/s 增加至 3Mbit/s，蓝牙技术呈现出快速升级迭代的趋势。

值得关注的是，2010年蓝牙 4.0 技术版本发布，首次引入低功耗标准，使得蓝牙功耗大幅减少，标志着蓝牙技术从经典蓝牙（BT）阶段进入低功耗蓝牙阶段。低功耗蓝牙技术凭借其多功能、低功耗、低成本的综合优势，逐步取代了传统的经典蓝牙技术，成为了数据传输、位置服务、设备网络等应用场景的主流解决方案。

2020 年，国际蓝牙技术联盟（SIG）发布了蓝牙 5.2 版本核心技术规范，支持连接类同步传输信道和广播类同步传输信道，使得低功耗蓝牙技术也更适合传输音频等对时间敏感的数据。

蓝牙技术联盟也预期低功耗蓝牙音频技术将逐步取代经典蓝牙技术成为音频传输的主要解决方案。2021 年 7 月，国际蓝牙技术联盟（SIG）发布了蓝牙 5.3 版本核心技术规范，增加了包含对定期广播、加密密钥大小控制和频道分类在内多方面的增强功能，这些性能也进一步巩固了低功耗蓝牙在物联网领域的重要地位。

2023 年 1 月 31 日，蓝牙 5.4 版本被正式推出，其主要的改进之一为实现了单个接入点与数千个终端节点进行双向无连接通信，进一步增强了蓝牙无线通信技术的安全性，有助于提升蓝牙 Mesh 网络及基于GATT 的各类蓝牙应用的用户体验。1998 年至 2021 年蓝牙技术标准的发展进程如下图所示：

资料来源：蓝牙技术公开数据整理

区别于经典蓝牙无线连接技术，除了在连接方式上具有差异外，低功耗蓝牙无线连接技术具有传输距离远、功耗低和延迟低等突出优势。具体来说，在连接方式上，经典蓝牙仅限于通过点对点的方式传输，而低功耗蓝牙设备能够通过点对点、广播、Mesh 组网等方式与其他设备的互连；在传输距离方面，低功耗蓝牙引入了专有的长距离传输模式，可达到数百米甚至公里级别的传输距离；在功耗上，低功耗蓝牙的优势最为突出，其运行和待机功耗是经典蓝牙的几分之一。

随着低功耗蓝牙技术的快速发展，低功耗蓝牙组网（Bluetooth LE Mesh）技术应运而生，后者是前者实现“设备网络应用”的关键技术，在 2017 年由国际蓝牙技术联盟正式发布。

在低功耗蓝牙组网技术诞生前，大多数的蓝牙终端通过“点对点”的连接方式与其他装置进行一对一通讯，例如一支蓝牙遥控器可以控制一盏智能照明灯泡，但无法同时控制一组或者大量的智能灯泡。蓝牙组网技术诞生后，处在 Mesh网络中的每个装置都能与其他任一装置连接，因此网络中任一节点的信息可通过借助其它节点作为传输信息的中转桥梁，实现网状网络内“多对多”的通讯，大幅超越单个节点无线射频功率所能达到的范围，延长了信息无线传输的距离，使蓝牙设备的信息采集和传输能力得到进一步提高。

低功耗蓝牙组网技术在很大程度上迎合了物联网的连接需求，尤其在控制系统、监控系统、自动化系统等领域具有应用优势，因此成为目前最被看好的物联网连接技术之一。其常见应用场景和架构示意图如下图所示：

资料来源：蓝牙技术联盟社区

②低功耗蓝牙无线连接芯片行业发展概况

国际蓝牙技术联盟《2023 年蓝牙市场最新资讯》显示，全球蓝牙设备年度总出货量已从 2017 年的 36 亿颗平稳增长至 2022 年的 49 亿颗，未来五年的复合年增长率预计为 9%。国际蓝牙技术联盟认为未来五年市场对互联和定位解决方案的强劲需求将加速全球蓝牙设备出货量的上升，预计 2027 年会达到 76 亿颗。

此外，基于外围设备（耳机、智能穿戴、物联网设备）和平台设备（手机、电脑、电视等主设备）的区分，外围设备在蓝牙设备总出货量中的占比将在 2027 年达到 74%。

经典蓝牙、低功耗蓝牙及两者相结合的双模蓝牙无线连接技术目前可以满足广泛的连接需求，国际蓝牙技术联盟预计上述三种模式的出货量总金额在未来五年将大幅上涨。其中，低功耗蓝牙单模设备的增长尤其迅速，其出货量将在上述期间内增长三倍以上，预计到 2027 年低功耗蓝牙单模设备年出货量将与双模蓝牙设备年出货量持平。

物联网设备数量的迅猛增长，持续驱动根植于物联网应用的低功耗蓝牙技术不断演进发展，不断提升市场规模和占比。

随着互联网文娱产业的快速发展，智能电视、流媒体、智能机顶盒等硬件已成为家庭娱乐场景中的重要组成部分，同时也带动了智能遥控的应用，低功耗蓝牙无线连接芯片凭借其安全、稳定的特征在智能遥控领域获得了广泛应用。

根据 Omdia 和 Kagan 机构的统计，2021 年全球智能电视出货量约为 1.70 亿台，预计 2025 年出货量将增长至 1.99 亿台；2021 年流媒体播放器出货量约为0.34 亿台，预计 2025 年出货量将增长至 0.46 亿台。智能遥控器作为此类硬件的重要配套设备，市场需求将同步增强。在“万物互联”趋势下，不仅限于智能电视、流媒体等大型家庭硬件，越来越多的硬件例如智能恒温、智能照明等应用将纳入家庭物联网生态中，应用场景将延伸到家庭的更多角落。