最近，物聯網智庫在《全球蜂窩物聯網模組數據一覽》一文中分析了新鮮出爐的模組出貨量數據，其中透露了很多信號。

首先，蜂窩物聯網模組市場的馬太效應愈發明顯。

市場結構已經相對集中，排名前6的模組廠商基本上占據全球市場份額超過60%。

其次，中國模組企業在全球排名中極為亮眼，成為引領者。

就出貨量來看，3家中國廠商：移遠通信、廣和通和日海智能，一直位于第一陣營，具備絕對優勢。尤其是移遠通信，穩居首位。

第三，蜂窩物聯網模組企業發生多起資本運作案例，造成市場版圖逐步“分叉”。

移遠通信在A股成功IPO之后一路沿著通用模組的康莊大道高歌猛進。廣和通則通過參股公司收購加拿大廠商Sierra Wireless全球車載前裝模組資產，深耕垂直行業。

雖然同處物聯網模組這個環節，但通用模組和行業模組有所不同，一個追求規模效應，一個積累行業理解，企業之間的發展方向已有差異。

與此同時，蜂窩物聯網模組領域的新生力量暗流涌動，發力的方式有兩種：模組芯片化，以及，芯片場景化和模組化。

你肯定發現了，本文的關鍵詞是“模組”。

模組，是整個物聯網產業中，成熟度較高的一個環節。

隨著物聯網的不斷發展，越來越多的“啞設備”被聯接上網，產生了大量的結構化數據。基于這些數據，大數據分析和人工智能才有了用武之地——這個過程中，模組企業們身先士卒、功不可沒。

可以說，模組企業是物聯網發展中的前哨和縮影。

那么初現馬太效應的模組領域，是否會沿著強者恒強的“劇本”發展？

初創企業是否還有入局機會，應該如何著手？

物聯網平臺和應用企業是否可以從模組企業那里“抄作業”？

這些都是值得思考的問題，因此本文我將嘗試做些分析。

01

在物聯網的碎片化中尋覓“塊狀”新機遇

物聯網的發展有自己的節奏，數據聯網是重要的起始步驟。

從2009年開始，各種物聯網無線通信企業紛紛涌現，小無線率先迎來發展熱潮。2012年前后，Wi-Fi企業蓬勃發展。2015年之后，圍繞低功耗廣域網，各種初創企業踏上征程。

隨后，圍繞通信技術進行布局的企業逐步成熟，邁入上市發展的新階段。

2017年4月，物聯網無線模組企業廣和通在深圳證券交易所創業板首次公開募股。

2019年7月，在前文所述的移遠通信A股上市之外，專注于藍牙、WiFi芯片與模組，以及相關解決方案開發的樂鑫科技登陸科創板。

除此之外，還有更多企業相繼公布上市計劃。

同時，一個標志性的事件是——全球物聯網連接數已完成對非物聯網連接數的“超車”。

從市場占有率來看，強者正在更強。這是否意味著到2021年底，還沒有IPO的公司就已經錯失在模組領域的生存機會了呢？

未必。

物聯網中的多個環節還沒有到定型的時點。

企業的發展往往伴隨著產業的成熟。物聯網從蓄力期進入增長期，碎片化市場中逐步出現了塊狀的新機遇。

其中極為典型的是由NB-IoT窄帶物聯網創造的產業新版圖。

從連接數來看，從正式商用的2017年下半年開始算起，NB-IoT在國內實現1億連接的小目標，只花了3年不到的時間。

從出貨量來看，2020年國內NB-IoT模組出貨已經超過6000萬片的規模，并且保持著積極的增長態勢。

從應用層來看，行業已經開拓了智能表計、智能追蹤、智慧煙感、智慧路燈、智慧停車、智能門鎖、智慧大氣監測等數十種應用場景，形成了4個千萬級、7個百萬級、N個新興潛力行業的規模格局。

智能水表、燃氣表、消防煙感、電動自行車，這4個行業是千萬連接所在，也是機遇所在。

1.作為序章，行業標準的作用不容小覷。

2019年4月，水表行業團體標準《NB-IoT水表自動抄表系統的現場安裝、驗收與使用技術規范》起草工作組會議成功召開。

2019年10月，國標委正式下達《物聯網面向智能燃氣表應用的物聯網系統總體要求》國家標準制修訂計劃。

大到網絡連接協議、數據兼容性、安全性，小到引腳尺寸、售后服務，很多問題和需求逐步標準化，更進一步加速了連接數上規模。從0到1、從1到10、從10到100…在水表、燃氣等領域，我們觀察到了物聯網的階躍式發展。

這些行業標準的意義在于，它們讓碎片化的千萬連接設備，轉化成了一體化的塊狀市場，可以被視作一個整體化的市場來對待。

2.作為延伸，創新性的商業模式有了根基。

基于千萬量級的市場，很多商業模式變得可行。

大家普遍認為，500萬片是模組領域判斷一個行業是否值得進入的分水嶺。有了500萬片的基數，為行業定制專屬方案，拉通垂直產業，就投資回報來說才是值得的。

無論是模組芯片化企業，還是芯片場景化企業，都是生存于塊狀市場的“新物種”。

02

模組芯片化VS芯片場景化

同向為“競”，相向為“爭”。

基于管理學的定義，競和爭是不一樣的。

同向為“競”，是指共同做大市場蛋糕，都在爭取更多的一個增量。

我們都在往前跑，你追我趕，牟足了勁追求增量，到處尋找機會。從而帶動了市場的整體性快速上升，創造了一個又一個的繁榮。

相向為“爭”，是指基于現有市場存量，爭取自己切分最大的一塊。

在一個規模觸頂的市場中，大家看重分配，爭奪有限的資源。

處于增長期的物聯網產業，增長與分配相比，增長是主基調。模組芯片化和芯片場景化，雖然起點不同，卻是同向奔跑，打開新的增長局面。

模組芯片化，由模組企業出發，在物聯網通信芯片和模組的尺寸、價格都做到極致時，更進一步將模組芯片化，圍繞垂直行業做高集成化的解決方案，更易找準和滿足用戶的核心需求。

其中的代表性公司包括吾愛易達、聯通數科、致遠電子、杭州為峰、漢楓電子等。

他們善于利用模組廠商的客制化能力，由行業用戶需求入手，為其提供個性化的系統集成，配合行業軟件、AI應用支撐等，把行業發展的主動權交還給最終用戶。

例如，吾愛易達推出的兩款芯片化超小體積的NB-IoT SiP：SNS521S和SNS521H。SNS521S是一款超小體積的高性能超低功耗芯片級NB-IoT通信模組，僅為一般NB-IoT模組體積的25%。SNS521H為一款燃氣行業專用芯片級解決方案。

聯通數科則推出了自主設計的雁飛Cat.1模組產品。該產品具備三大優勢：性能優、業務全、成本低，是目前業內唯一支持LTE Cat.1 bis R13并且與主流Cat.4模塊軟硬件兼容的產品。

此前，長于Wi-Fi通訊的漢楓電子推出了HF-SiP 120，這款產品嘗試做到零外圍，就連3.3V電源濾波的電容都集成在內，無縫兼容漢楓已有產品的軟件和SDK。漢楓電子的下一步計劃是在SiP集成智能語音識別功能和音頻等更為豐富的功能，以滿足各個領域的要求。

芯片場景化，由芯片企業出發，充分考慮特定行業個性化的應用需求，推進整個產品解決方案在成本方面的顯著下降，加速垂直行業的規模化應用。

其中的代表性公司包括芯翼信息、Nordic、ASR、樂鑫科技、瑞薩電子等。

隨著市場規模不斷擴大，來自垂直行業的差異化需求又推動芯片產品不斷迭代，倒逼物聯網技術持續演進，形成正向反饋。

例如，芯翼信息計劃于2021年下半年量產一款名為XY2100，專為智能表計行業設計的NB-IoT SoC。它將首次集成工業級低功耗MCU，為缺芯環境下的用戶提供更多選擇。在原有產品的基礎上，XY2100的集成度和功耗進一步優化，成本可減少20%，功耗降低40%。

NB-IoT方案系統級芯片的出現，將大幅減小終端產品的尺寸，精簡BOM，降低終端產品的加工復雜度，提高生產效率，同時芯片級工藝使終端產品的質量和穩定性更有保障。

Nordic則發布了利用SiP技術實現，外形尺寸僅為10x16x1 mm的nRF9160器件，它具有迄今為止蜂窩物聯網模塊行業中極小的外形尺寸，相比競爭產品的所占面積減少3倍、厚度減少2倍，總體封裝體積減少5倍。

ASR發布了LoRa系統芯片ASR6505，這是繼ASR在2018年推出LoRa系統芯片ASR6501/ 6502后，ASR推出的第三款LoRa系統芯片，至此，ASR LoRa系列產品已能夠支持幾乎全部行業應用及產品解決方案。

樂鑫推出的ESP32進化版ESP32-PICO-D4，是一款SiP封裝的模塊，尺寸只有7x7x0.94 mm，可以給用戶節省不少PCB空間，特別適用于任何空間有限或電池供電的應用，如可穿戴電子產品、醫療設備、傳感器和其他物聯網產品。

模組芯片化、芯片場景化，正在改變的是產業鏈格局。

這些新型企業基于芯片的開發能力，以及對于行業的深度理解和多樣化服務，前向整合上游通信、計算、電源等能力，配合行業軟件和AI應用支撐，后向滿足下游行業的個性化需求。

他們在現在產業鏈中找到了創新空間，更好的發揮了“承上啟下”的銜接作用，提供解決方案、技術服務、商務支撐等綜合能力。

03

系統集成技術的選擇：SoC和SiP

模組芯片化、芯片場景化都涉及到系統集成技術的采用，而系統集成主要有三大技術：芯片集成（SoC）、封裝集成（SiP）和板級集成（SoB）。

SoC（System on Chip，系統級芯片）是將多種功能集成在同一芯片上。其優點顯而易見，它具有比較高的集成度，較好的性能、較低的功耗和傳輸成本；缺點是有較高的技術門檻，開發周期會比較長，一般需要50~60周。

SiP（System in package，系統級封裝）是將多種功能芯片，包括處理器、存儲器等功能芯片集成在一個封裝內，從而實現一個基本完整的功能。優勢是可以異構集成，開發周期24~29周。

SoB（System on Board，板上系統）則是基于基板方式的封裝。開發周期一般是12到15周。生命周期24~29周。

一般來說，對生命周期相對較長的產品來說，SoC可以作為產品的核心。

如果是開發時間快、生命周期短、面積小、靈活性高的產品，則比較傾向于使用SiP或者SoB。

隨著物聯網時代來臨，全球終端電子產品漸漸走向多功能整合及低功耗設計，因而使得可將多顆裸晶整合在單一封裝中的SiP技術日益受到關注。

簡單的說，SiP模組是一個功能齊全的全系統或子系統，它將一個或多個IC芯片及被動元件整合在一個封裝中，從而實現一個基本完整的功能。SiP體積小、模塊化設計、具有高性能表現、適用于多領域應用，還能讓企業做出差異化的優勢。

SiP是對傳統封測和系統組裝的異質整合，它的技術優勢在系統復雜度提高時尤為明顯，其特點可以總結為以下7點：

1. 尺寸小：在相同的功能上，SiP模組將多種芯片集成在一起，相對獨立封裝的IC更能節省PCB的空間。

2. 時間快：SiP模組本身是一個系統或子系統，用在更大的系統中，調試階段能更快的完成預測及預審。

3. 成本低：SiP模組價格雖比單個零件昂貴，然而PCB空間縮小，低故障率、低測試成本及簡化系統設計，使總體成本減少。

4. 高生產效率：通過SiP里整合分離被動元件，降低不良率，從而提高整體產品的成品率。模組采用高階的IC封裝工藝，減少系統故障率。

5. 簡化系統設計：SiP將復雜的電路融入模組中，降低PCB電路設計的復雜性。SiP模組提供快速更換功能，讓系統設計人員輕易加入所需功能。

6. 簡化系統測試：SiP模組出貨前已經過測試，減少整機系統測試時間。

7. 簡化物流管理：SiP模組能夠減少倉庫備料的項目及數量，簡化生產的步驟。

可以看到，與在印刷電路板上進行系統集成相比，SiP能最大限度地優化系統性能、避免重復封裝、縮短開發周期、降低成本、提高集成度。與SoC相比，SiP還具有靈活度高、集成度高、設計周期短、開發成本低、容易進入等特點。

SiP封裝技術的眾多優勢使其不僅可以廣泛的應用于工業應用領域，而且在包括智能手機、智能手表、智能手環、智能眼鏡在內的物聯網消費領域也有非常廣闊的市場。

在消費領域，蘋果AirPods新增降噪功能，繼Apple Watch以后，也采用SiP技術。TWS耳機是極為典型的SiP應用場景，日月光的SiP封裝解決方案，以DockSiP（船塢型）和MicroSiP（微型）為主， 運用封裝工藝優勢提升TWS耳機空間利用率。華為、小米、OPPO、Vivo、三星等相繼發布5G手機，5G手機的銷量超預期，毫米波5G手機將增加對SiP的需求。

對于物聯網下游的行業用戶而言，SiP技術有可能助推一個新的時代的到來。因為SiP技術減少了芯片的重復封裝，降低了布局與排線難度，也進一步縮短了物聯網產品的研發周期，有助于行業用戶研發的產品更快實現商業化落地。

----寫在最后----

劃個重點。

第一，物聯網從蓄力期進入增長期，碎片化市場中逐步出現了塊狀的新機遇。

第二，智能水表、燃氣表、消防煙感、電動自行車，這4個行業是千萬連接所在，也是機遇所在。

第三，無論是模組芯片化企業，還是芯片場景化企業，都是生存于塊狀市場的“新物種”。

雨果說，未來將屬于兩種人：思想的人和勞動的人。實際上，這兩種人是一種人，因為思想也是勞動。

原文標題：模組芯片化、芯片場景化，在物聯網領域掀起新的風暴【物女心經】

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責任編輯：haq