半导体受益发展，物联网核心

半导体在产业链中的地位

由于物联网的关键点在于实现“人与物”互联，采集信息、传输信息和处理信息都必须通过传感器、芯片的通讯功能与处理功能实现。 为了达到智能化理念，传感器与芯片的性能成为了最终物联网建设质量的成败点，其核心作用不言而喻。

对应于半导体这个巨大的产业，传感器和芯片占据了巨大板块。由此可见，物联网的开发将会影响到几乎整个半导体产业链条。

特别是与感知、传输和处理最相关的传感器、射频技术与微处理器等硬件业务将会在物联网领域起到至关重要的作用，把握整个物联网的命脉。

传感器：感知一切，捕获信息

传感器是一种把自然界中的各种物理量、化学量、生物量转化为可测量的电信号或其他所需形式的信息输出的检测装置，是物联网感知层的关键器件。其中，量测的物理量，包括温度、压力、磁性、光等；而化学量则包括pH值、浓度、纯度、湿度等；生物量包括脉搏、血压、心音等。传感器属于物联网的最前端，成为实现“感知”功能最核心元件，也当仁不让的被称为部署物联网建设的基础环节。

传感器因其需要感知的事物繁多，市面上的传感器种类也达上百种。应用于物联网领域，用于感知贴近人类生活检测量的传感器市场更为广泛，例如应用于各种工业环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自动控、航空航太的压力传感器；应用于控制机器人手臂抓取物件力度大小的力量传感器；应用于智能驾驶、工业自动化中的影像传感器。

随着建设物联网的步伐推进，需要采集的数据范围更加广泛，数据质量更加严苛，传感器的种类范围与技术要求逐步提升。20世纪90年，智能传感器的概念就被提出，其以微电子技术、计算机技术和自动测试技术为依托，实现高精准度、高稳定性、高性价比的特点。

未来，传感器不仅需要具备信息接收能力、发送能力、存储能力和处理能力，能和物联网同喜协议相互兼容，还需要更加微型化、智能化和可移动化。在传感器技术充分融合物联网特征后，市场前景明朗。根据高工产业研究院预测，全球传感器市场将保持20%以上的增速。

近年来，我国在感知层建设方面也加大关注。《中国物联网“十二五”发展规划》明确指出，“十二五”期间物联网行业的发展重点是与物联网感知功能密切相关的制造业，相关传感器，仪器仪表及敏感元件等企业喜迎发展机遇。全国范围内100家相关骨干企业将也从中获益。随着政策落地，我国感知层进入新的发展阶段。从2014年产业结构来看，我国物联网感知层占整体市场规模的25%，网络层、应用层市场规模分别占34%、41%，感知层占比将会逐步扩大。根据国家工信部电子科学技术情报研究所的预测，2019年中国传感器市场规模将突破2800亿元，保持25%以上增速。

MEMS传感器：微型多样，前景明朗

微机电系统（MEMS）是利用集成电路制造技术和微加工技术把微结构、微传感器、控制处理电路甚至接口、通信和电源等集合在一块或多块芯片上的微型集成系统。

MEMS系统一般由传感器、信息处理模块、执行器和通讯/接口单元等组成，通过传感器将信息转换为电信号，经过信号处理后，再转交执行器输出。

以MEMS（微机电）技术作为支撑技术的MEMS传感器，与传统的机械工艺相比，它具有微型化、集成化、多样化、批量化等特点，符合物联网传感器未来趋势。

在价格上，MEMS传感器近年来使用成本有进一步下降趋势。过去MEMS传感器多用于汽车领域，随着 MEMS逐渐在消费电子市场铺开，市场竞争者也增多，由于近年来智能移动终端价格敏感度极高， MEMS价格也顺势受到挤压。例如，加速度传感器的价格已由去年的1.5到2美元一路下降至现今的不到1美元，降幅巨大。：据Yole Development研究表明，，2001至2007年，MEMS传感器均价的CAGR为-6%；2007至2013年，MEMS传感器均价进一步下降，低至1美元，CAGR为-13%。对于物联网时代的大批量需求，MEMS传感器的高性价比特性将推动物联网发展。

MEMS传感器主要有硅麦克风、陀螺仪、加速度器、磁力计、组合传感器、压力传感器、轮胎压力传感系统等。据Yole Development预测，2016年，惯性传感器和微流量传感器还是市场主流，占比均为24%左右。

MEMS技术在物联网领域应用广泛，覆盖可穿戴设备、智能家居、医疗、工业4.0、智能汽车、智慧城市等多个细分领域，其中麦克风、体声波滤波器、压力传感器、温度传感器应用最为全面。

尽管受到智能终端电子产品市场的影响，MEMS器件出货量有所下降；并且如今物联网仍然是小众市场，应用领域MEMS传感器需求尚小，但在随着物联网构建逐步完善，MEMS市场未来前景可观。Yole Development预计2015~2021年全球MEMS市场的复合年增长率（CAGR）为8.9%，将从119亿美元增长到200亿美元，同期全球MEMS出货量的复合年增长率为13%。

面对MEMS这块巨大的蛋糕，中国MEMS企业也在奋起直追。一方面，Silex正在兴建一条8英寸MEMS代工线；另一方面，中国厂商也在MEMS产品质量和种类上下足功夫。在产能和研发上的大力推进，中国MEMS厂商有望成为新星。

物联网芯片：连接处理，完善信息

当前所有整合于物联网概念的嵌入式系统，基本上都采用以低能耗著称的微控制器（MCU），集连接功能和处理功能于一体。

通讯功能：连接媒介，传输信息

区别于传统的在手机、平板等产品中常见的通讯功能，一般手机上的通讯芯片只负责连接和传输信号，对射频信号的处理和传输协议的解析由AP端来完成，而物联网庞大需求的驱动下，国际芯片设计大厂开始将MCU与通讯功能集成在一起，将通信协议TCP/IP写入MCU的方式实现数据传输，力求减小芯片尺寸、降低成本与功耗。

通讯方面，连接方式分为有线和无线两种。其中，有线技术是指通过布线，安装编程实现数据传输，以信号稳定，故障率低为特点，在工业领域应用广泛。由于物联网覆盖的入网设备和信息规模庞大，再加上考虑到无线通信技术组网更加便捷，无线连接技术成为了集成首选。首先，设备可通过无线方式链接到网关，网关是连接互联网的接口，然后再通过互联网将信息传输至终端。

众多的无线连接技术中，WiFi、BT（蓝牙）、ZigBee这三种短距离技术应用最广泛和普遍，各有优劣，成为物联网无线连接最流行的通信协议。

面对不同的细分市场，三大技术都在不断革新，它们都有着极大的发展前景。其中WIFI应用以其传输快、范围广的特点被认为是基础设施互联的发展重点。各大厂商都纷纷布局支持WIFI的MCU，如高通atheros4004、TI的CC3200、Realtek8711。根据最新数据显示， 2015年应用于物联网的WiFi芯片已经有每个月300-400万的出货量，而预计2016年出货量将突破1亿颗，市场体量不可估量。

近日，适合物联网应用的新版Wi-Fi——HaLow即将推出。这个版本的代号是802.11ah，其应用场景更为广泛，既适合可穿戴设备等个人设备，也适合工业领域，以及介于两者之间的应用。针对WIFI功耗过高的问题，HaLow采用900MHz频段，低于当前WiFi的2.4GHz和5GHz频段。再加上，HaLow的覆盖范围可以达到1公里，信号更强，抗干扰性强。Wi-Fi联盟透露， 2018年前802.11ah将完成的测试和认证。

近日，适合物联网应用的新版Wi-Fi——HaLow即将推出。这个版本的代号是802.11ah，其应用场景更为广泛，既适合可穿戴设备等个人设备，也适合工业领域，以及介于两者之间的应用。针对WIFI功耗过高的问题，HaLow采用900MHz频段，低于当前WiFi的2.4GHz和5GHz频段。再加上，HaLow的覆盖范围可以达到1公里，信号更强，抗干扰性强。Wi-Fi联盟透露， 2018年前802.11ah将完成的测试和认证。

当然除了这三大短距离无线技术，去年蜂窝通信（2/3/4G）模块全球市场也表现不凡，出货8000万片，并以每年25%的速度持续增长，据预测，2020年模块数量可达到一年2.5亿，2025年可升至一年20亿。今年刚制定的NB-loT芯片也将继续助力蜂窝通信市场的发展，打开新天地。