头豹词条报告系列：Sub-1Ghz射频收发器

Leadleo.com 客服电话：400-072-5588 Sub-1Ghz射频收发器头豹词条报告系列 常乔雨·头豹分析师 2023-07-25未经平台授权，禁止转载 版权有问纠题错？点此投诉 制造业/计算机、通信和其他电子设备制造业/通信设备制造/通信系统及终端设备制造 行业： 信息传输、软件和信息技术服务业/电信、广播电视和卫星传输服务 信息科技/通讯器材 行业定义 国际电信联盟(ITU)按照无线电频谱的波长和频率，将频… 行业分类 Sub-1GH射频收发器可以按通信协议进行分类，不同的… 行业特征 中国Sub-1GHz射频收发器行业具备国产化替代、行业迈… 发展历程 Sub-1Ghz射频收发器行业目前已达到4个阶段 产业链分析 上游分析中游分析下游分析 行业规模 Sub-1Ghz射频收发器行业…星级报告1篇 数据图表 政策梳理 Sub-1Ghz射频收发器行业相关政策6篇 竞争格局 中国地区的Sub-1GHz领导者梯队由国际半导体巨头主导… 数据图表 摘要Sub-1GHz射频收发器在物联网技术中扮演着重要的角色，特别是在室外物联网应用场景的拓展上，为整个行业发展提供了重要推动力。目前，随着国产化进程的推进，以及制造技术的不断提升，Sub-1GHz射频收发器的成本有望进一步降低，从而刺激市场需求增长。预计未来五年内，中国Sub-1GHz射频收发器市场将进入高速发展期，市场规模预期将达到123.7亿元。此外，随着智慧城市等应用场景的拓展，Sub-1GHz射频收发器的应用前景广阔，市场份额有望进一步提升。 Sub-1Ghz射频收发器行业定义[1] 国际电信联盟(ITU)按照无线电频谱的波长和频率，将频段分为12个频段，每个频段的起始波长为10米的幂，相应的频率为3*10^(8-n)赫兹。根据不同的波长和频率可分为极低频、超低频、中频、高频等。其中，Sub-1GHz属于频率低于1,000kHz的频段，包含部分中频、低频、甚低频、特地频、超低频以及极低频的无线 电波段。从不同类型的无线电波段特性分析，低频无线电的穿透力更强，传输距离更远，但相应能够传载的信息量较低。 [1]1：https://www.21ic.c… 2：https://www.hoper… 3：芯知汇、华普微 Sub-1Ghz射频收发器行业分类[2] Sub-1GH射频收发器可以按通信协议进行分类，不同的产品具备不同的通信协议传输方式。Sub-1GHz射频收发器也可以按照调制方式进行分类，传统的调制方式以开关键控为主（OOK)，目前市场的主流以频移键控 （FSK)与扩频调制(LoRa)为主。 按通信协议 LoRa长距离低功耗的无线通信协议 Zeta低功耗、低成本、低速率的无线通信协议 Z-WAVE用于家庭自动化的无线通信协议 Sub-1Ghz射频收发器分类 Sigfox专为低功耗设计的无线通信协议 Mioty低功耗广域网的无线通信协议 WirelessM-Bus 用于读取计量设备的低功耗无线通信协议 Wi-SUN专为户外大规模物联网设计的无线通信协议 Amazon-SideWalk 专为智能设备互联设计的无线通信协议 按调制方式 开关键控 （OOK/ASK) 通过控制载波的开启和关闭来传输信息。 Sub-1Ghz射频收发器 分类 频移键控 (FSK/GFSK) 通过改变载波的频率来传输信息，逻辑1和逻辑0对应 不同的频率。 扩频调制 (LoRa) 基于扩频调制的数字调制方式传输信息，可以实现超长 距离、超低功耗、和强抗干扰的无线通信。 [2]1：https://www.21ic.c… 2：https://www.hoper… 3：https://lora-allianc… 4：https://www.sigfox… 5：https://zhuanlan.z… 6：芯知汇、Smetech、Sig… Sub-1Ghz射频收发器行业特征[3] 1国产化替代 Sub-1GHz射频收发器国产化替代 Sub-1GHz射频收发器全球市场在近年持续扩张，尤其在工业物联网的助力下。但由于技术壁垒，关键原材料大部分依赖海外供应，导致产业波动剧烈且受国际形势影响。为此，实现半导体硬件与软件的国产替代已显得至关重要，以保障Sub-1GHz上游原材料价格的稳定，摆脱对海外原材料依赖。2018年至2022年间，中国在半导体研发投入上猛增超过50%，超越1,000亿元。这已在射频收发器领域带来初步收效，2022年中国市场对Sub-1GHz射频收发器需求超过3亿片，同比增长16%。这些进展将持续推动Sub-1GHz射频收发器的国产化趋势。 2行业迈入高速发展期 Sub-1GHz在未来数年内将会进入高速发展期 预计在接下来的五年里，中国Sub-1GHz射频收发器市场将迎来高速增长，主要的增长动力来源于两个因素：一是国产化进程的加速，预计将使Sub-1GHz射频收发器成本降低，刺激市场需求。尽管现阶段中国 中国Sub-1GHz射频收发器行业具备国产化替代、行业迈入高速发展期以及硬件销售为主流商业模式的行业特征。 对国际Sub-1GHz射频收发器依赖度较大，但随着中国制造技术的提升，预期依赖将会减少。二是室外物联网应用场景的拓宽。智慧城市市场占比预计在未来五年内将提升至30%，而Sub-1GHz射频收发器作为其核心组件，将从这个趋势中受益。这两大驱动力将推动中国Sub-1GHz射频收发器市场在未来五年内快速发展。 3硬件销售是主要的商业模式 在Sub-1GHz射频收发器的众多商业模式中，硬件销售是主要的商业模式 从Sub-1GHz射频收发器产业链中游企业的业务模式来看，不同厂商的主营业务及收入来源各不相同。例如，IDM和Fabless厂商主要依赖芯片和模块产品销售为主要收入源，而SiP封装、无线电设备及系统集成厂商则以Sub-1GHz应用产品销售为主要营收。Sub-1GHz射频收发器行业营收主要来源于硬件产品销售 （占比50%）、定制化系统集成与项目管理（占比26%）、代理售后服务（占比16%）和技术许可IP（占比8%）。 [3]1：https://stock.us/cn… 2：笙科电子、华普微、中… Sub-1Ghz射频收发器发展历程[4] Sub-1GHz的发展历程经过四个发展阶段，从最初的点对点单向通信方式，逐渐发展到了今天的Mesh网状网络多节点互联的形态。在历史的发展过程中，Sub-1GHz技术应用在以下方面进行了变迁：（1）通信协议从不同地区的差异化逐渐走向统一和生态化；（2）Sub-1GHz射频收发器从单一频道向多频道负载进行升级，产品使用灵活度提升；（3）Sub-1GHz射频收发器从单一收发模块向多模块集成化迁移，场景应用丰富度提升； （4）Sub-1GHz的应用场景从室内少节点通信向室外多节点万物互联发展。 起源阶段1980~1999 -1980年，美国公司Motorola推出了第一款Sub-1GHz射频收发器芯片MC145026，用于遥控和遥 测应用。 -1985年，欧洲电信标准协会（ETSI）制定了第一套Sub-1GHz无线电通信标准EN300220，规定了433.05-434.79MHz和868-870MHz两个免许可使用的频段。 -1997年，中国工业和信息化部（原信息产业部）发布了《微功率短距离无线电设备技术要求》，规定了433.05-434.79MHz和779-787MHz两个免许可使用的频段。 相关调制技术：OOK、FSK 相关通信技术：M-BUS、Z-Wave 应用场景：点对点通信、如无线门铃、无线遥控器特征：缺乏统一标准协议 探索阶段2000~2009 -2002年，美国公司Chipcon推出了第一款基于IEEE802.15.4标准的Sub-1GHz射频收发器芯片 CC1000，用于低功耗无线传感器网络应用。 -2009年，欧洲电信标准协会（ETSI）发布了第一套基于Sub-1GHz的低功耗广域网（LPWAN）标准EN13757，用于智能计量和智能城市应用。 相关调制技术：OOK、FSK相关通信技术：Zigbee 应用场景：智能抄表、智能灯泡、智能插座 特征：开始出现标准协议、不同地区和行业差异较大 发展阶段2010~2017 -2012年，法国公司Sigfox推出了第一款基于Sub-1GHz的低功耗广域网（LPWAN）服务，提供了 低成本、低带宽、低功耗的物联网连接解决方案。 -2016年，美国公司Semtech推出了第一款基于LoRa技术的Sub-1GHz射频收发器芯片SX1276/77/78/79，支持长距离、低功耗、高容量的物联网应用。 相关调制技术：OOK、FSK、LoRa 相关通信技术：LoRa、WiSun、Sigfox应用场景：智能电网、工业自动化、军工 特征：Sub-1GHz射频收发器开始支持多种标准与协议，并出现国际标准协议IEEE和开放生态 万物互联高速发展阶段2018~2023 -2019年，中国工业和信息化部发布了《微功率短距离无线电设备目录和技术要求》，增加了779.5- 787MHz和868.7-869.2MHz两个免许可使用的频段。 -2021年，亚马逊公司正式推出AmazonSidewalk，帮助90%的亚马逊设备用户在无Wifi网络环境下保持与智能设备的链接。 相关调制技术：OOK、FSK、LoRa 相关通信技术：AmazonSidewalk、Mioty、LoRa、Zeta、Wi-Sun 应用场景：智慧城市、智慧农业、智慧交通、智慧楼宇 特征：Sub-1GHz射频收发器与蜂窝网络和云服务相结合，实现从室内向室外的场景迁移、更广泛的无线通信覆盖，帮助实现真正的万物互联之路 [4]1：https://www.cnet.c… 2：http://fire.hczyw.c… 3：https://www.21ic.c… 4：芯知汇、工信部、亚马逊 Sub-1Ghz射频收发器产业链分析[5] 在Sub-1GHz射频收发器的产业链中，其上游主要由四个关键环节构成：EDA工具、IP知识产权、半导体材料，以及半导体设备。在产业链的中游，中国的Sub-1GHz射频芯片与模组的制造商主要采用Fabless（无晶圆厂代工）模式，而国际上的IDM模式厂商往往是行业内的大型芯片制造商。Sub-1GHz射频收发器因其低功耗、强大的穿透能力和远距离传输特性，在众多行业中都有广泛应用。目前，智能抄表、汽车电子、工业自动化、消费 类电子、环境监测和智慧城市是六大收入贡献最大且应用渗透率最高的领域。 Sub-1GHz射频收发器产业以半导体设备和材料为核心，但由于长期面临国际形势制约，中国原材料的替代成为必然趋势。而随着中国半导体技术研发的加强，国产化趋势愈发明显。技术角度，FSK与LoRa扩频调制将主导未来Sub-1GHz通信，优势在于其显著的抗干扰、高频谱利用率和覆盖范围。Sub-1GHz射频收发器在智能电网、物联网设备、无线传感器网络等场景具备不可替代性。下游应用方面，环境监测、汽车电子和工业自动化 占比最高，但随着物联网基站的增多和数字化建设的推进，智慧城市将成为Sub-1GHz芯片的增长重点。 生产制造端 Sub-1GHz射频收发器原材料供应方 上游厂商 查看全部 上海硅产业集团股份有限公司 江苏南大光电材料股份有限公司 北方华创科技集团股份有限公司 产业链上游说明 Sub-1GHz射频收发器的上游主要构成包括EDA工具、IP知识产权、半导体材料、以及半导体设备四个环节。EDA工具可以帮助Sub-1GHz射频收发器的设计师进行系统级设计、逻辑设计、硬件设计等步骤，并通过仿真和验证工具检查和纠正错误。IP知识产权可以提供Sub-1GHz射频收发器所需的预设计电路模块，例如调制解调器、滤波器、放大器等，并与EDA工具相结合，实现快速集成和定制化开发。半导体材料和设备对Sub-1GHz射频收发器的影