2019年07月25日 | 蓝牙新定位技术发布，WiFi、蓝牙之争进入白热化

摘要：

最新的蓝牙规范使用MIMO天线，通过方向和距离实现了真正的位置支持。

全球定位系统(GPS)对于交通运输来说是一个福音，但它只有在接收器与多个GPS卫星通信的情况下才能发挥作用。虽然这在户外并不困难，但在室内通常是不可能或不准确的。一般需要其他解决方案来提供室内定位服务。专有的解决方案比如蓝牙等标准平台提供了基本的位置支持。

蓝牙因其无处不在的特性脱颖而出。挑战在于如何以标准的方式实现定位服务。到目前为止，蓝牙已经提供了有用但精度较低的定位信息(图1)。蓝牙低能量(BLE)标准允许两个蓝牙设备利用接收到的信号强度测量来获得两个设备之间的大致距离。这提供了很好的接近信息，当不需要详细的位置信息时是非常有效的。

1. 蓝牙支持近距离定位系统，通过三角测量提供基本距离和定位。

例如，一个提供广告的信标只需要知道设备是否在指定的范围内就可以提供有用的信息。这种关键点方法有许多应用，例如在博物馆中传递关于特定展览的多媒体反馈。

像仓库中的资产跟踪这样的应用程序需要更复杂的位置支持，因为还需要相对位置。同样，更精确的范围结果也是有用的。蓝牙支持实时定位系统(RTLS)和室内定位系统(IPS)。这就需要多个蓝牙传感系统通过三边测量来确定设备的位置(图2)。目前，该系统的精度具有一定的准确性，在1米到10米之间。对于像机器人这样需要在建筑物或仓库中导航的系统来说，通常就足够了。

2. 采用多台设备实现蓝牙室内定位系统(IPS)。

最新蓝牙标准(5.1)允许系统使用天线阵列来确定通信方向(图3)。使用天线阵列的单个设备可以与任何其他蓝牙设备一起确定彼此的相对方向。这是通过测量到达角(AoA)或离开角(AoD)，这取决于通信的方向和哪个设备有天线阵列。

3.蓝牙5.1可以确定传输角度，提供一对设备的相对定位。

没有数组的设备可以从其他设备获取信息。当两个设备都有更先进的天线支持时，每个设备都会进行定位。新蓝牙配置文件正在开发中，并包含这个定位功能，它可以提供到厘米级别的定位。

该标准刚刚推出，但可以期待在智能手机等设备上将会看到它，这些设备能够更准确地确定现有蓝牙设备位置。同样，专门为定位支持而设计的蓝牙设备在建筑、机器人和无人机上也会很常见。蓝牙5.1栈与匹配的天线支持将从大多数蓝牙硬件供应商处获得。因此，在系统中集成此功能应该不会比包含早期的蓝牙支持更困难。

大公司为Wi-Fi和蓝牙技术而战

多年来，NXP半导体在其产品组合中一直存在一个巨大的漏洞:Wi-Fi连接。但当高通(Qualcomm)在2016年有意收购它时，NXP认为这个问题最终会消失。高通是Wi-Fi芯片领域最大的厂商之一，一旦交易达成，NXP将能够将这些芯片推向客户。因此，在过去两年多的时间里，NXP一直没有对Wi-Fi技术进行任何大规模投资。

但NXP负责安全交易和身份识别的总经理Rafael Sotomayor表示，在高通(Qualcomm) 2018年交易失败后，增加Wi-Fi成为“我们的首要任务之一”。这就是NXP上个月同意以17.5亿美元收购Marvell Technology无线连接业务的原因。Sotomayor上周在NXP connections上表示:“我们可以把他们的产品推广给更多的客户。”

NXP的竞争对手也在争先恐后地进军Wi-Fi和蓝牙市场，这些产品可以投放到汽车、工厂和物联网设备中。英飞凌斥资101亿美元收购低功耗Wi-Fi和蓝牙芯片领域的领军企业Cypress Semiconductor。On Semiconductor将斥资11亿美元收购Quantenna Communications，旨在为汽车和工业客户提供Wi-Fi解决方案和软件。

这些交易突显出芯片行业的吸引力。近年来，随着企业整合以应对不断上升的成本和增长放缓，芯片行业已被重塑。芯片厂商正试图通过新产品组合来接触新市场的客户。Sotomayor表示，结合Marvell的Wi-Fi和蓝牙芯片，以及NXP的安全微控制器，NXP计划推出“独一无二”的产品。

大量的并购也表明了Wi-Fi和蓝牙连接到物联网的重要性。供应商愿意为无线连接支付高昂的溢价:英飞凌同意以每股23.85美元的价格向赛普斯支付这笔交易的一部分，这比该公司在有关潜在交易的报道之前的股价高出50%以上。这也比Cypress 5月份的平均股价高出约45%。

该公司首席执行官Reinhard Ploss承认，这显然是“一大笔钱”，但从增长潜力来看是值得的。英飞凌表示，规模经济将在10年内使年销售额增加15亿美元。一旦交易在2020年上半年完成，英飞凌将成为汽车芯片市场最大的玩家。总部位于加州圣何塞的Cypress去年的收入接近25亿美元。

Ploss表示:“我们的商业模式正变得更加稳健，公司正在加速盈利增长，以增强英飞凌的盈利能力。”“通过这笔交易，我们将能够为客户提供最全面的投资组合，将现实与数字世界连接起来，”英飞凌是世界第11大半导体供应商。但与Cpress的合并将把它推到第八位。

随着向最新Wi-Fi 6标准的过渡，人们对Wi-Fi技术产生了浓厚的兴趣。IDC半导体分析师Phil Solis表示，从2019年到2022年，Wi-Fi芯片市场预计将以年均5%至7%的速度增长。新一代Wi-Fi 6芯片的出货量预计将从2019年的5亿部增长到2023年的约40亿部，超过同期5G芯片的出货量。

博通(Broadcom)和高通(Qualcomm)是Wi-Fi芯片的市场领导者，Wi-Fi芯片目前仍主要用于智能手机和个人电脑。新的Wi-Fi 6技术还将允许大量的物联网设备共享同一个网络，而不会造成硬件过度拥挤或电池寿命过长。Cypress预计2019年价值20亿美元的物联网无线连接解决方案市场中，75%将基于Wi-Fi或蓝牙。

IHS Markit分析师在一份研究报告中写道:“Wi-Fi和蓝牙正在侵入智能家居的连接空间。”

Cypress在2016年以5.5亿美元收购了Broadcom的无线物联网业务，销售蓝牙和Wi-Fi解决方案，可以连接智能恒温器和洗衣机等各种设备。该公司的无线连接芯片也可以用于工厂和汽车。英飞凌正试图通过向客户提供Cypress的产品以及向Cypress的客户提供产品来提高整体销售。

On Semiconductor的目标是利用Quantenna的Wi-Fi解决方案吸引汽车和工业领域的新客户。该公司预计，Quantenna的产品将在2022年进入一个价值43亿美元的市场，高于2018年的约20亿美元。On Semiconductor表示，将以每股24.50美元的价格收购Quantenna，较交易前的股价溢价近20%。交易将于2019年底前完成。

On Semiconductor在这笔交易中支付的价格是Quantenna年销售额的5倍。Cypress首席执行官Hassane El-Khoury在4月财报电话会议上表示，这一价格凸显了当前Wi-Fi IP的“稀缺”。但他对该交易的短期成功表示怀疑:“Quantenna更关注基础设施，”El-Khoury表示。他补充说，“将这些高功率处理器引入物联网和汽车领域需要很长时间。”

NXP的计划是将Marvell的Wi-Fi和蓝牙解决方案推广到更广泛的客户群。2018年，NXP收购的资产销售总额为3亿美元。一旦NXP将这些Wi-Fi和蓝牙产品介绍给它的2.5万多名消费者、工业用户、汽车用户和其他客户，预计2022年的NXP年收入将达到6亿美元。预计这笔交易将在2020年第一季度完成。

Sotomayor表示，Marvell的产品将无缝地融入NXP现有的产品组合。Marvell的Wi-Fi和蓝牙芯片已在Apple iPod、Microsoft Surface和谷歌家用设备在内的消费电子产品系列中上市。NXP还会考虑从其他芯片供应商那里收购Wi-Fi资产。“但Marvell拥有“最后一个伟大的Wi-Fi IP”，Sotomayor这样描述。

“Marvell团队是我们最后一批莫希干人，”他补充说。