電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/莫婷婷）研究機構IDC數(shù)據(jù)顯示，2020年，可穿戴設備的出貨量約為4.5億臺，預計到2025年將增長近8 億臺。在2021年，智能穿戴行業(yè)保持快速的發(fā)展，TWS耳機、智能手表、智能手環(huán)依舊是行業(yè)中“鐵三角”，占據(jù)主要的市場份額。隨著“元宇宙”的出現(xiàn)，VR產(chǎn)業(yè)進入了新的發(fā)展窗口，VR頭顯、VR眼鏡被認為是“元宇宙”的入口而備受關注。

在上游領域，由于可穿戴SOC、健康類傳感器、藍牙芯片等技術的不斷升級，可穿戴設備在功能、性能上也迎來了不同的升級。例如運動健康監(jiān)測功能的加入讓可穿戴設備走向醫(yī)療級，操控設備方式多樣化等等。

基于2021年可穿戴設備市場的變化情況，電子發(fā)燒友網(wǎng)發(fā)布2022年智能穿戴十大發(fā)展趨勢預測。

一、可穿戴設備SOC走進5nm，向更高制程、更強性能前進
總體而言，可穿戴設備芯片可以分為三大類，一是以現(xiàn)有手機處理器為核心的芯片，二是基于MCU的芯片，三是針對可穿戴設備推出的芯片。業(yè)內智能手表主控芯片玩家包括：蘋果、三星、高通、英特爾、紫光展銳等。

在工藝制程方面，2021年8月，三星發(fā)布Exynos W920，這是業(yè)內首款采用5nm EUV工藝的可穿戴處理器。資料顯示，Exynos W920包含了兩個Arm Cortex系列的A55內核，以及一個Arm Mali系列的G68 GPU。與上一代Exynos W920相比，CPU性能約提升20%，GPU性能約提高十倍。該處理器首次搭載在三星Galaxy Watch4系列智能手表上。

高通和華為、紫光展銳也已推出了專為可穿戴設備打造的處理器，但制程大部分是在12nm、14nm左右。例如高通Snapdragon Wear4100和紫光展銳的W517采用的是12nm工藝，華為麒麟A1處理器采用了14nm工藝。如今，三星Exynos W920的發(fā)布從另一方面體現(xiàn)了芯片廠商正在極力推進智能穿戴芯片的工藝制程往更高制程發(fā)展。

在性能方面，隨著工藝制程的升級，智能手表的性能也得到了提升，功耗不斷下降。例如紫光展銳的W517整體功耗較同行競品下降了10%，具備AI降噪、AI人臉識別等功能，對標高通的4100系列。在2021年下半年，已有媒體爆料顯示，高通下一代智能手表處理器驍龍5100將升級制程工藝，配備Cortex-A73大核+3個A53小核，帶來更強大的性能和續(xù)航能力?？梢灶A見，未來可穿戴設備處理器市場的競爭也將越來越激烈。

電子發(fā)燒友網(wǎng)曾對業(yè)內工程師發(fā)起關于主控芯片需求點的調研，結果顯示，低功耗、高性能、低成本是工程師認為的三大主要需求點。進入2022年，主控芯片將這三大方面迎來新的變化。


數(shù)據(jù)來源：電子發(fā)燒友網(wǎng)調研 2021年12月


二、健康類傳感器全面加強
不管是成人手表還是兒童手表，都有加入運動、健康監(jiān)測功能的趨勢，其中成人手表的醫(yī)療級進程較為明顯。Oppo、華為、蘋果等品牌廠商均開啟了智能手表醫(yī)療級升級的認證“征程”。傳感器作為運動、健康監(jiān)測功能，其主要元器件未來的芯片投量將逐漸增加。

健康類傳感器包含心率、血壓、血糖、血氧監(jiān)測等，提供高精準度、低功耗生命體征檢測芯片及解決方案的企業(yè)將在市場中迎來又一個機遇。全球智能穿戴傳感器廠商包括ADI、德州儀器、松下、匯頂科技等。隨著智能穿戴產(chǎn)品對健康監(jiān)測功能需求的提升，傳感器在提高監(jiān)測性能的同時，兼顧低功耗、多功能交互等特性。

值得關注的是，除了智能手表，智能耳機也在運動健康監(jiān)測功能有所升級，2020年TWS耳機的用例分布中，約20%使用了健身/健康追蹤功能。就在2021年10月，華米推出Amazfit PowerBuds Pro，在通話降噪等基礎功能之外，增加了跑步識別、心監(jiān)測的功能，同時還能自動跟蹤識別頸部姿勢。據(jù)了解，這款耳機采用了匯頂科技的高精度、低功耗心率傳感器，具有超小尺寸、超低功耗的特性，Amazfit PowerBuds Pro的續(xù)航時間達到30小時的超常續(xù)航。值得一提的是，匯頂科技的健康傳感器方案累計出貨數(shù)超過千萬片。


圖：2020年TWS耳機用例分布


近年來，可穿戴傳感器不斷突破超低功耗技術，面對市場對無線連接、健康監(jiān)測、按壓、觸控監(jiān)測等智能交互等功能的旺盛需求，多功能交互傳感器的需求也將逐漸上升。



三、醫(yī)療級成為可穿戴設備“新航道”
在傳感器技術逐漸成熟的基礎上，消費者對醫(yī)療、健康監(jiān)測的需求促使終端廠商產(chǎn)品中增加針對性的生命體征監(jiān)測傳感器，加速可穿戴設備走向醫(yī)療級的進度，最終形成商業(yè)閉環(huán)。更為重要的是，在智能穿戴產(chǎn)品中加入健康監(jiān)測功能，可以成為同質化嚴重困境下的差異化功能，開啟新航道。

近年來，帶有ECG、血糖、血壓監(jiān)測的智能手表相繼發(fā)布，蘋果、華為、OPPO等品牌廠商也在相繼加快智能穿戴產(chǎn)品的醫(yī)療級認證步伐。例如，蘋果拿到國家藥監(jiān)局的認證、華為腕部單導心電采集器獲得二類器械批準，值得一提的是，華為智能可穿戴設備的心電圖監(jiān)測功能已經(jīng)獲得超過200多萬真實用戶。

在白牌市場，健康監(jiān)測類智能手表的市場正在逐漸打開，越來越多廠商及其產(chǎn)品涌現(xiàn)，ECG心電檢測、血糖監(jiān)測手表將成為接下來發(fā)展最為快速的監(jiān)測功能。

但是，開啟一條“新航道”并不容易，業(yè)內人士指出，具備血糖監(jiān)測功能的手表會遇到研發(fā)困難，例如未來了讓血糖監(jiān)測傳感器接觸到空氣，集成時需要開口或者開孔，但這會降低防水性能。此外，目前還未有成熟的血糖傳感器，需要研發(fā)人員后期搭建?？傮w而言，可穿戴設備進入醫(yī)療級還面臨著醫(yī)療級認證難、時間資金投入大、供應鏈有待完善、技術要求高、商業(yè)化落地難的挑戰(zhàn)。


四、TWS藍牙芯片競爭點升級
憑借藍牙和降噪的優(yōu)勢，TWS耳機在近兩年迎來市場爆發(fā)。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2021年全球智能耳機出貨量約為5億副，TWS耳機占比超六成，藍牙芯片市場也隨之變化。最重要的是藍牙技術的升級。

2020年，SIG發(fā)布了藍牙5.2和藍牙音頻技術標準——低功耗音頻LE Audio，并且在2021年逐漸商用。在特性上，LE Audio可以說是專門為TWS打造，LE Audio不僅支持連接狀態(tài)及廣播狀態(tài)下的立體聲，還增強藍牙音頻性能，包括縮小延遲，增強音質等，在降低功耗的同時，提高了設備的穩(wěn)定性和可靠性。

目前，高通、炬芯、清微智能等廠商早已推出了支持藍牙5.2的TWS藍牙耳機芯片，并且應用在終端產(chǎn)品上，例如高通的藍牙音頻SoC QCC304x系列采用了高通第二代aptX Adaptive編解碼器，可以提供穩(wěn)定的無線傳輸和左右耳無縫切換。

經(jīng)歷了藍牙5.2，SIG在2021年發(fā)布了藍牙5.3，相對來說，藍牙5.3沒有引入什么新的突破功能，卻對連接性和效率進行了完善。跟上無線連接技術，也就是跟上了市場的發(fā)展機遇。炬芯科技面向智能手表發(fā)布了兩款藍牙5.3 SoC ATS3085與ATS3085C，采用MCU+DSP雙核異構的系統(tǒng)架構，內置了屏幕驅動功能，并且為ATS3085加入了CyweeMotion算法，用于提高運動、睡眠、行為識別的辨別能力。

除了低功耗、低延時，中高端TWS藍牙芯片依舊將在ANC功能上繼續(xù)升級，并且實現(xiàn)尺寸的突破。另外，在TWS耳機逐漸增加AI、助聽、健康監(jiān)測功能之后，基本功能型，轉變?yōu)閿U展型耳機，藍牙芯片還需要增加接口，用以擴展能力。


五、操控方式多樣化：隔空操控加入智能穿戴設備
隨著技術的發(fā)展，具備更高精度、更高速信號處理能力的毫米波雷達技術正在逐步應用到可穿戴設備中。智能手表的屏幕、TWS耳機的操控方式也呈現(xiàn)多樣化，皮膚虛擬觸控算法、隔空操控等需求的增長將帶動虛擬觸控算法升級，同時將為新型屏幕、毫米波雷達、激光模組等帶來增長需求。

在毫米波雷達方面，該技術正在向醫(yī)療健康監(jiān)護、智能穿戴等應用場景擴展。電子發(fā)燒友網(wǎng)了解到，智微科技的3D手勢辨識系統(tǒng)單芯片方案可以應用在TWS耳機上，帶來新的傳感控制方式——手勢控制。同樣，智能手表也可以采用手勢操控的方式，此外皮膚虛擬觸控算法的應用也可以成為新的操控方式。

圖源：智微科技


人機交互的升級，打開了可穿戴設備新的操控方式，更智能化的操作也會是接下來這些制能穿戴廠所追求的；也許將會走向多種人工交互的大融合，例如結合將語音識別與手勢識別進行整合。


六、獨立通信逐漸成為智能手表標配
“獨立通信”既離開手機之后，手表也具備通信功能，獨立性更加明顯。目前，業(yè)內已有多款智能手表具備獨立通信功能，例如Apple Watch Series 6、vivo WATCH 2、華米Amazfit GTR 2、HUAWEI WATCH 3等。

eSIM卡（嵌入式SIM卡）將傳統(tǒng)SIM卡嵌入到設備芯片實現(xiàn)立即切換其他服務網(wǎng)絡，在切換其他運營商網(wǎng)絡時無需更換SIM卡，不僅方便用戶端的操作，在研發(fā)過程中還可以節(jié)省了智能手表的內部空間。值得一提的是，eSIM基于PKI安全體系，具備更高的安全性。在智能穿戴領域，智能手表可以監(jiān)測用戶的生命體征、健康情況，具備定位等功能，其數(shù)據(jù)智能化安全更加重要。

在5G時代，eSIM具備的傳輸、加密等功能越來越重要，預計會逐漸上量。研究機構預測，到2022年，全球eSIM市場規(guī)模將達到54億美元，滲透率達到50%。


七、國內主流操作系統(tǒng)廠商逐漸崛起
根據(jù)Counterpoint Research發(fā)布的調研報告得知，Watch OS是全球最大的智能手表操作系統(tǒng)，占據(jù)超過30%的市場份額。谷歌Wear OS 分別與Tizen OS、Fitbit進行整合，成為TOP2。


數(shù)據(jù)來源：Counterpoint Research

我們看到，智能手表操作系統(tǒng)正出現(xiàn)以下發(fā)展趨勢。

一是操作系統(tǒng)性能更強大。未來操作系統(tǒng)將朝著高續(xù)航、應用加載速度等，降低開發(fā)周期、高畫質、多功能等趨勢發(fā)展。例如魅族通過自研的方式提高競爭力；華為將Lite OS 升級為鴻蒙 OS，將手表自身算力完成的任務轉移到手機端處理，從而提升續(xù)航。

二是場景增多，增強醫(yī)療健康服務聯(lián)動性。隨著運動、健康傳感器的集成，操作系統(tǒng)在一定程度上也承載將健康指標更加直觀體現(xiàn)給用戶的功能，同時更豐富的應用和表盤也將成為趨勢。

三是各品牌OS結合，擴大生態(tài)系統(tǒng)。這一點從谷歌的戰(zhàn)略中可以看得出來，在雙平臺的助力下Wear OS的市場地位將得到加強。

四是輕量化、移植方便。例如RT-Thread 的湃心穿戴 OS通過RT-Thread 的內核，具備跨平臺能力、增強的圖形處理能力等。

更為重要的是，在國內，隨著小米、榮耀等品牌在智能穿戴行業(yè)的崛起，也給相應的操作系統(tǒng)帶來了發(fā)展空間。例如，微克科技在2021年推出Wearfit OS，這是開放開源智能可穿戴操作系統(tǒng)。未來國內主流操作系統(tǒng)廠商將逐漸崛起，將呈現(xiàn)三足鼎立，或是五分天下等形勢的平衡格局。

八、與智能家居、智能汽車等領域的聯(lián)動性加強
隨著萬物互聯(lián)的發(fā)展，智能手表與手機、平板電腦使用統(tǒng)一操作系統(tǒng)的趨勢更加清晰。智能手表與智能家居、智能汽車聯(lián)動已經(jīng)成為一種趨勢。例如華為WATCH3/Pro在加入Harmony生態(tài)之后，可以實現(xiàn)操控智能家居設備，以及智能汽車。

2021年7月，小米獲得“控制車輛的方法、裝置及計算機存儲介質”專利授權，這意味著小米手表、小米手環(huán)可以實現(xiàn)與小米電動汽車連接。業(yè)內人士推測，未來智能手表、手環(huán)甚至可以具備車鑰匙的功能。

在智能家居領域，調研機構數(shù)據(jù)顯示，在未來五年的時間里，國內超過一半的城市家庭擁有智能管家，一個家庭將擁有十臺的智能家居設備，這也意味著未來智能家居的市場體量將達到萬億級，智能穿戴設備在某種程度上將與智能音箱共同承擔智能家居入口的功能。



九、“元宇宙”融入智能穿戴領域，VR眼鏡/頭顯最先受益
隨著技術的發(fā)展，可穿戴設備的產(chǎn)品形式呈現(xiàn)多樣化發(fā)展，從原來的智能手表、智能手環(huán)、可穿戴耳機等產(chǎn)品，衍生至智能戒指、智能衣服、智能眼鏡、元宇宙等。其中，“元宇宙”是2021年最火爆的話題。值得一提的是，NFT和虛擬貨幣持續(xù)火熱，將加速元宇宙的落地。

VR/AR產(chǎn)業(yè)被認為是元宇宙的“入場券”。據(jù)鯨參謀數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在京東平臺上，2021年VR眼鏡累計銷量超過32萬件，同比增長10%。匯豐預計，2030年VR市場規(guī)模將達到450億美元，社交網(wǎng)絡VR應用將達到302億美元，占VR總需求的70%。

VR頭顯的內容廠商持續(xù)開發(fā)、升級新的社交場景、游戲體驗。與此同時，技術廠商致力于改進終端設備的用戶體驗、生態(tài)系統(tǒng)等問題，VR眼鏡/頭顯的應用領域不再僅限于游戲，成為VR/AR行業(yè)發(fā)展的原因之一。


十、僅占全球10%，輔聽器市場加速國產(chǎn)化替代
輔聽器作為可穿戴設備的產(chǎn)品之一，在聽力輔助技術、連接技術逐漸成熟之后開始進入大眾視野。值得關注的是，2017年的數(shù)據(jù)顯示，國內有超過7200萬人都患有聽力障礙，預計到2025年，全球助聽器的市場規(guī)模將超過80億美元。但我國超過90%的助聽器市場被歐美所壟斷，并且國內的售價要比國外高出50%，原因之一是助聽器產(chǎn)品中的麥克風、芯片等元器件被大廠所壟斷。

在助聽器市場，國內廠商開啟了艱難的國產(chǎn)化替代之路。隨著TWS技術的成熟，國內廠商探索出聽音樂與輔聽功能相結合的道路，即在TWS耳機上添加輔聽的功能，未來在TWS耳機可以達到醫(yī)療級的技術時，甚至可以實現(xiàn)助聽的功能。同時，藍牙5.2的LE Audio增強藍牙音頻，將進一步拓展藍牙音頻傳輸設備在輔聽器/助聽器的應用市場。藍牙技術聯(lián)盟曾表示，LE Audio將通過廣播音頻功能推動全新的用例和音頻體驗（音頻共享），這將成為新一代具備高品質、低成本的聽力輔助系統(tǒng)ALS。

在上游企業(yè)中，炬芯科技曾表示深耕LE Audio技術，迭代升級TWS藍牙耳機芯片、輔聽器等面向穿戴等領域的超低功耗MCU?？梢灶A測，隨著國內企業(yè)的加速追趕，輔聽器市場將迎來一個新的發(fā)展階段。