CSS扩频技术传输性能优异 实现更远距离的无线通信
CSS技术并非是一种新的技术。在自然界里，Chirp脉冲就为海豚和蝙蝠等生物所用。20世纪40年代Hüttmann教授发明了雷达应用专利，后由Sidney Darlington进一步将CSS技术引入雷达系统创造性地开发了脉冲压缩（Chirp）雷达。自1997年以来人们开始研究将CSS技术应用于商业的无线数据传输。后来，IEEE 802154标准将CSS指定为了一种用于低速率无线个人局域网（LR-WPAN）的技术，实现了数据速率可扩展性、远距离、更低功耗和成本，其与差分相移键控调制（DPSK）等技术相结合，可以实现更好的通信性能。CSS技术使用了其全部分配带宽来广播信号，从而使其对信道噪声具有一定的鲁棒性。CSS技术在非常低的功率下也能够抵抗多径衰落，非常适用于要求低功耗和较低数据速率的应用场景。CSS技术的低成本、低功耗、远距离以及数据速率的可扩展性等特性为产品商业化应用提供了现实的可能。
从CSS技术应用情况来看，德国Nanotron公司使用CSS技术在24GHz频段上实现了570米的距离通信。美国Semtech公司的LoRa产品使用CSS技术在Sub-1GHz频段上实现了几公里，甚至几十公里的距离通信。
CSS技术通信距离远可以在一定范围内实现更大规模的无线连接，大大降低无线接入和组网的成本，组建经济高效的无线广域网络，有助于物联网络规模化部署应用。CSS技术的普及应用将为新兴的非蜂窝广域网络市场的发展注入了新的活力，将会有力地推动行业应用的发展。
非蜂窝广域网络方兴未艾 物联网发展步入规模化应用阶段
低功耗广域网络（Low-Power Wide Area Network, LPWAN）大致可以分为蜂窝和非蜂窝广域网络。蜂窝广域网络是指由运营商建设的基于蜂窝技术的网络，一般是指3GPP主导的物联网标准，代表技术有NB-IoT、LTE-M（eMTC）和EC-GSM-IoT等；非蜂窝广域网络主要是指由企业自主建设使用免许可频段组建的网络，代表技术有SIGFOX、LoRaWAN、ZETA等。也有的提出0G网络，是相对于1G/2G/3G/4G而言，在通信领域一般是指蜂窝移动电话之前的移动电话技术，如无线电话。在物联网领域，0G指的是一个低带宽的无线网络，没有SIM卡、没有流量、低成本接入、远距离通信、传输少量数据的网络，也就是非蜂窝广域网络。非蜂窝广域网络的发展是源于对数据大规模采集和大量设备管理等的需求，并借助互联网技术和平台提升了基于数据的智能化管理水平。物联网市场发展步入规模化应用阶段。目前，非蜂窝广域网络主要应用于市政、园区、水务、消防、物流、家居、电力、社区、工厂、农业、环境等领域。
不同网络技术示意图
实际上，非蜂窝广域网络和蜂窝广域网络相互之间是一种相互依存互为补充的关系。一般地，非蜂窝广域网络都是通过网关（或称为集中器，或称为基站）连接到互联网，而网关连接到互联网的方式一般是有线或蜂窝网络等公网，最终还是要走公网的管道，毕竟有线和蜂窝网络是广泛存在的基础性网络。另一方面，传感器或设备多是基于微控制器（MCU）的，受其资源限制，仅可运行轻量的简单通信协议或定制化通信协议，通过网关转换成互联网协议（IP），网关起到了非蜂窝广域网络和互联网连接器的作用。非蜂窝广域网络更是蜂窝网络的拓展延伸。非蜂窝广域网络不同的无线接入技术可以满足物联网实际部署中各种各样无线连接的应用需求，为传感器网络或设备联网提供了灵活的无线接入方式和便捷的网络部署。
非蜂窝和蜂窝技术也可以相互融合。最近有报道称，在手机上集成了无线通信技术，可以在没有蜂窝网络的情况下，实现两机或多机的无线远距离相互通信，并可以实现自组网、定位等功能，这也为非蜂窝广域网络的应用提供了新的应用场景。
同时，非蜂窝网络也在国家电网方面具有非常强劲的发展势头。据最近流传的国家电网《电力设备无线传感器网络节点组网协议》显示，针对电力设备无线传感器网络的组网和传感器接入应用，在物理层协议规范中有对CSS物理层进行了定义，”CSS物理层：工作在470-510MHz或者2400-24835MHz频段，采用线性调频扩频（CSS）调制。线性调频扩频（CSS）调制应符合LoRaWAN™ 11 Specification 和IEEE Std 802154TM-2015物理层的规定”。随着泛在电力物联网的建设发展，非蜂窝广域网络在泛在电力物联网中将会有着更为广阔的应用场景。除电力市场之外，其他抄表类市场应用，如：水表、气表、燃气表等，也是非蜂窝广域网络重要的典型应用市场。
另外，在一些重要的应用领域里，考虑到数据和安全等方面的因素，需要非蜂窝网络技术将设备接入到专网上，以保障私域网络的数据隐私和安全性。非蜂窝无线技术以其独特的优势在物联网络应用中发挥着重要的作用。
非蜂窝广域网络可以组建无线传感网络，连接和管理一定范围内大量传感器或设备等，也可以成为一种网络基础设施，由专门公司来提供网络服务，或者说是一种物联网络运营服务。在国外物联网运营模式已开始发展，如Sigfox等。而国内情况还处于探索发展阶段，目前主要还是以提供解决方案为主。
低功耗广域网络市场发展前景看好 非蜂窝广域网络预期规模增速明显
根据IHS Markit预测，2017年全球LPWAN连接数量为87537万个，预计到2023年可达1716984万个，2017-2023年复合增长率(CAGR)为64%。其中，除NB-IoT和LTE-M等蜂窝连接之外，非蜂窝广域网络连接数量2017年为81248万个，2023年预计可达844436万个，2017-2023年复合增长率(CAGR)为48%。到2023年非蜂窝广域网络连接规模占比约为50%，非蜂窝广域网络市场未来具有很大的发展潜力。
射频收发器受市场关注 Sub-1GHz频段更受青睐
一个完整的应用非蜂窝技术的应用图包括感知层、网络层和应用层。其中感知层中的射频收发器主要用于传感器和网关之间的信息交互。
非蜂窝技术系统应用框图
射频收发器是非蜂窝技术组网应用的关键器件，随着非蜂窝广域网络的发展，射频收发器产品越来越受到市场关注。从业界目前非蜂窝广域网络技术应用情况来看， 采用的都是国外半导体公司的射频收发器产品，这些厂商有Semtech、ST、Silicon Labs、TI、NXP、ON等，鲜有国内半导体公司的产品。Semtech公司的LoRa产品在中国市场上得到了很多公司的支持，国内少数公司通过IP授权的方式获得了LoRa IP，提供本地化产品，这些厂商有翱捷（ASR）、国民技术、华普等公司。随着射频收发器市场需求的发展，国内的一些芯片设计公司也开始研究和开发射频收发器产品。最近有报道称，国内上海磐启微电子有限公司推出了基于CSS技术的Chirp-IOT芯片PAN3028，融合了多维信号调制技术解决了频率不连续对射频的影响，提高了接收灵敏度，在射频收发器领域实现了新的技术突破。Chirp-IOT产品的国产化也填补了中国非蜂窝广域网络市场的空白。
由于射频收发器在Sub-1GHz频段上具有良好的无线传输特性，传输距离远、障碍物穿透能力强等，非蜂窝广域网络基本都是采用Sub-1GHz射频收发器组建网络。下面是关于Sub-1GHz射频收发器主要的厂商：
Sub-1GHz射频收发器厂商
万物智联市场快速发展需求大 集成电路设计国产化迎新机遇
中国市场规模大，对集成电路的需求也大，而目前还较多地依赖于集成电路的进口。根据海关统计，2018年中国进口集成电路有4170亿块，进口金额达3107亿美元。据国家统计局的统计显示，我国2018年集成电路产量173947亿个，国产集成电路产量不足进口量一半。近些年，国家不断加大对集成电路产业的政策扶持力度，出现了一大批新的集成电路设计公司，集成电路技术水平也在逐步提升。加之近两年中美贸易环境的变化，加速了集成电路国产化的速度。在涉及到国家核心重要应用领域，仍然是强调国产自主可控。这是中国集成电路设计公司一个重要的发展契机，也是非蜂窝广域网络行业一个发展机会。随着万物智联市场的快速发展，中国集成电路设计也将会迎来一波新的发展机遇。
根据半导体行业协会的统计，2018年中国集成电路设计产值为25193亿人民币，同比增长215%，2009到2018年中国集成电路设计产值年复合增长率（CAGR）为287%，集成电路设计产业保持了较高的发展速度。
结语
CSS技术在无线通信方面具有显著的优势，有助于非蜂窝广域网络实现大范围的组网应用。随着物联网市场无线连接需求的不断增长，射频收发器产品越来越受到芯片公司的关注。而国内射频收发器产品厂商少，行业发展还比较薄弱，需要更多的国内射频收发器厂商共同的参与，助力非蜂窝广域网络行业的发展，赋能非蜂窝广域网无线超连接，创新更多的物联网应用。
未来，随着集成电路技术的不断发展，或许会出现更多的新技术、新产品，这也将会大大丰富非蜂窝广域网络生态。“独木不成林”。需要各行各业共同的参与，建立共建共享共荣的良性发展生态。
在更智能化发展上，TWS各大厂商的脚步从没有停止。投入重研发，引领新技术，打造差异化，开发新赛道，技术供应链越来越成熟，产品更新迭代越来越快。
金九银十，在9月3日由旭日大数据主办的TWS峰会上，会有将近50家现场展商携带与以往完全不同的新品亮相，而TWS也将以全新的面貌展示未来更多的可能性。
截止2021年726日，图解供应链上榜产品已达32款。
作为TWS真无线蓝牙耳机的主控“大脑”，主控芯片承载着蓝牙传输，降噪，RF，CODEC等多项功能，是TWS耳机中不可或缺的重要部件，也是TWS耳机占比最大份额的细分领域。在数据君与产业链专业人士沟通时，了解到目前在TWS领域中，拥有开发设计蓝牙主控芯片的厂商涉及上百家，数据君通过图解供应链也整理出七家优秀主控芯片供应商，让我们一起来 探索 一下，蓝牙主控芯片的奇妙世界吧！
TWS供应链——主控芯片供应商
其中BES恒玄在供应链中出现次数多达18次，Qualcomm高通和Airoha络达出现次数在5次，APPLE苹果/Actions炬芯/Hisilicon华为海思/RealTek瑞昱出现次数均在1次。
恒玄 科技
恒玄 科技 主要从事智能音频SoC芯片的研发，设计与销售，为客户提供AIoT场景下具有语音交互能力的边缘智能主控平台芯片，产品广泛应用于智能蓝牙耳机，Type-C耳机，智能音箱等智能终端产品。恒玄 科技 致力于成为全球最具创新力的芯片设计公司，以前瞻的研发及专利布局，持续的技术积累，快速的产品迭代，灵活的客户服务，不断推出领先优势的产品及解决方案，成为AIoT主控平台芯片的领导者。
高通
高通（英文名称：Qualcomm，中文简称：高通公司、美国高通或美国高通公司）创立于1985年，高通是全球领先的无线 科技 创新者，变革了世界连接、计算和沟通的方式。把手机连接到互联网，高通的发明开启了移动互联时代。在中国，高通开展业务已逾20年，与中国生态伙伴的合作已拓展至智能手机、集成电路、物联网、大数据、软件、 汽车 等众多行业。
络达 科技
Airoha络达 科技 成立于2001年，是业界领先的IC设计领导厂商，首个十年致力于开发无线通信的高度集成电路，为客户提供高性能、低成本的各式射频与混合信号集成电路组件、及蓝牙无线通信芯片，累积长足的无线通信射频经验与人才；第二个十年则投入蓝牙低功耗单芯片与蓝牙无线音频系统解决方案，于2017年成为联发 科技 集团公司一员后，更进一步结合集团力量跨足物联网领域，提供具备各类型无线通信技术的低功耗微型处理器系统芯片，连接未来物联网世界中亿万个智能装置。
苹果
苹果公司(Appleinc)是一家美国跨国公司总部位于加州库比蒂诺,公司设计,开发,和销售消费电子产品、计算机软件、在线服务,和个人电脑。最著名的电脑硬件产品有Mac系列,iPod媒体播放器,iPhone智能手机和iPad平板电脑。在线服务包括iCloud、iTunes和AppStore。其消费者软件包括OSX和iOS *** 作系统,iTunes媒体浏览器，Safari浏览器,iLife和iWork。
炬芯 科技
炬芯 科技 股份有限公司主营业务为中高端智能音频SoC芯片的研发、设计及销售。
炬芯主要产品为蓝牙音频SoC芯片系列、便携式音视频SoC芯片系列、智能语音交互SoC芯片系列等，广泛应用于蓝牙音箱、蓝牙耳机、蓝牙语音遥控器、蓝牙收发一体器、智能教育、智能办公、智能家居等领域。公司深耕以音频编解码、模数混合多媒体处理、电源管理和高速模拟接口为核心的低噪声、低功耗、高品质音频全信号链技术。以及以蓝牙射频、基带和协议栈技术为核心的低功耗无线连接技术。公司擅长在低功耗的基础上提供高品质音质，专精将射频通信、电源管理、模数混合音频信号处理、CPU、DSP以及存储单元等模块集成于一颗单芯片SoC上；同时，通过融合软件开发包和核心算法提升SoC的价值，帮助客户降低基于芯片开发量产的门槛。面对领域众多、终端开发能力差异较大的客户群，公司可提供整体解决方案以及方便二次开发的软硬件开发平台。
华为海思
海思半导体是一家半导体公司，海思半导体有限公司成立于2004年10月，前身是创建于1991年的华为集成电路设计中心。海思公司总部位于深圳，在北京、上海、美国硅谷和瑞典设有设计分部。海思的产品覆盖无线网络、固定网络、数字媒体等领域的芯片及解决方案，成功应用在全球100多个国家和地区；在数字媒体领域，已推出SoC网络监控芯片及解决方案、可视电话芯片及解决方案、DVB芯片及解决方案和IPTV芯片及解决方案。2019年海思Q1营收达到了1755亿美元，同比大涨了41%，增速远远高于其他半导体公司，排名也上升到了第14位。
瑞昱半导体
瑞昱半导体成立于1987年，位于有着中国台湾“硅谷”之称的新竹科学园区，凭借当年几位年轻工程师的热情与毅力，走过艰辛的草创时期到今日具世界领导地位的专业IC设计公司，瑞昱半导体披荆斩棘，展现旺盛的企图心与卓越的竞争力，开发出广受全球市场肯定与欢迎的高性能、高品质与高经济效益的IC解决方案。瑞昱半导体自成立以来一直保持稳定的成长，归功于瑞昱对产品/技术研发与创新的执着与努力，同时也归因于瑞昱的优良传统。
TWS耳机市场有多大？
根据旭日大数据统计数据显示，2020年全球TWS出货46亿对，同比增长4375%。预计2021年全球出货量还将继续上升。
其中，品牌占比44%，白牌所占市场份额为56%。相较2019年而言不难发现，品牌占比正在稳步提升中，白牌市场份额进一步缩窄，不过仍然占据主要市场。
可以肯定的是，TWS市场发展已然迎来全新风口，出货量突破十亿大关指日可待。
TWS主控芯片市场趋势
一、蓝牙技术更迭，优化TWS耳机用户体验
在2020年1月，蓝牙技术联盟（BluetoothSpecial Interest Group，简称SIG）正式发布新一代蓝牙音频技术标准——BluetoothLE Audio（低功耗蓝牙音频，以下简称BLEAudio），意味着低功耗蓝牙技术标准将支持音频传输功能。BLEAudio具有低功耗、连接范围广、单模蓝牙芯片成本较低等优势，因此旭日大数据认为未来单模低功耗蓝牙有望替代传统蓝牙，换言之移动电子设备仅需使用单模低功耗蓝牙芯片即可。
BLEAudio拥有三大技术特点
1：低复杂性通信编解码器（LowComplexity Communication Codec,LC3）
2：多重串流音频（Multi-StreamAudio）
3：广播音频分享（AudioSharing）
二、TWS主控芯片“晋级”
SiP（SysteminPackage，系统级封装）为一种封装的概念，是将一个系统或子系统的全部或大部分电子功能配置在整合型基板内，而芯片以2D、3D的方式接合到整合型基板的封装方式。SiP不仅可以组装多个芯片，还可以作为一个专门的处理器、DRAM、快闪存储器与被动元件结合电阻器和电容器、连接器、天线等，全部安装在同一基板上上。这意味着，一个完整的功能单位可以建在一个多芯片封装，因此，需要添加少量的外部元件，使其工作。
行业总结
TWS耳机市场的火热让多家芯片厂商在蓝牙音频SoC上竞相角逐，不断推出各种蓝牙真无线方案。有芯片自研能力的大牌倾向于使用自研芯片以期获得对自家产品最好的优化。相比TWS品牌厂商的百花齐放，芯片厂商的头部集中度更加明显，每个厂商都有差异化的目标市场，不过，我们相信随着TWS行业的发展，这种明确的两极分化格局最终会被打破，头部优秀的供应商将更多地扩展产品线，覆盖更多市场。
目前WIFI芯片主流供应商主要有三家，分别为Atheros，Marvell和broadcom，具体介绍如下：
Atheros：中文名称为创锐讯通讯技术，Atheros是一家年轻的公司，1999年由斯坦福大学的Teresa Meng博士和斯坦福大学校长，MIPS创始人John Hennessy博士共同在硅谷创办，现已和高通合并。
Marvell：中文为美满科技集团有限公司，成立于1995年，总部在硅谷，在中国上海设有研发中心，是一家提供全套宽带通信和存储解决方案的全球领先半导体厂商，针对高速，高密度，数字资料存贮和宽频数字数据网络市场，从事混合信号和数字信号处理集成电路设计、开发和供货的厂商。
broadcom：中文为博通公司，broadcom是全球领先的有线和无线通信 半导体公司。其产品实现向家庭、 办公室和移动环境以及在这些环境中传递语音、 数据和多媒体。 Broadcom 为计算和网络设备、数字娱乐和宽带 接入产品以及移动设备的制造商提供业界最广泛的、 一流的片上系统和软件解决方案。
1、Broadcom芯片兼容性最好，是最成熟、最稳定的一种，而且还可以使用DD-WRT这种第三方开源固件改善性能，增加功能；
主要代表磊科，腾达。54M的代表BCM5352、5354、4704、4702；150M代表BCM5356；300M代表BCM5357、5358、4716、4718；
2、 Atheros芯片则主要是突出性能，尤其在匹配Atheros芯片无线网卡时，性能明显要好一些，只是兼容性略差，稳定性也不如Broadcom芯片产品稳定；
主要代表TP,水星，迅捷。150M的代表AR7240、AR9331；300M的代表AR7240、AR7241、AR9341；
3、至于Marvell的产品实在是太少见了，这里就不介绍。
4、此外就是Ralink，目前已知的Edimax、Tenda、ASUS及D-link都有采用Ralink的产品，Ralink芯片产品主要是打低端市场，突出优点就是价格十分便宜，不少100余元的80211n无线路由都是采用Ralink的。
很多代表，小厂都喜欢，150M的代表RT3050、3350；300M的代表RT3052、3352；
4、速度：Atheros>Broadcom>Ralink；
发Ralink~Broadcom>Atheros（也有例外AR7240发热非常大）但新的比旧的发热是少些。
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