FABIE|穿戴智能设备--身体的延伸

1发布 · 2021-11-12 15:24 3

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FABIE说

经历了近几十年的发展,尤其是最近20年的电子信息技术突破,可穿戴智能设备正逐渐从PPT概念脱胎,走进大众化现实生活中并在资本市场上占据一席之地。从技术萌芽到快速发展,从概念性异军突起被资本追捧到同质化低技术竞争,从全行业挫折低谷再到重新成熟,智能可穿戴设备产业经历过山车式发展,现在正迎来一片“暖阳”。


连接身体的产业家族


当代数字技术的飞速发展和广泛普及,促使以电子信息媒体及其产品如枝蔓一般深入进人类生活中,以智能手表的为典型的可穿戴智能设备甚至已经触及人的身体,并与之相连。

可穿戴智能设备(SmartWearableDevices)或叫做智能可穿戴设备,是指将传感器、无线通信、芯片、多媒体等与穿戴式技术融合,对日常穿戴设备进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备总称。穿戴设备在软件支持下,感知、记录、分析、调控、干预甚至治疗疾病或维持健康状态。可以说智能可穿戴设备是目前物联网技术、移动互联网、云存储技术和大数据技术不断融合,实现人体与电子设备信息智能交互的最佳载体。

从产品分类来看,智能可穿戴设备主要分为消费级和医用级两大类。其中消费级主要针对于普通爱好者,对其运动量、心率、呼吸等进行测量;医用级则主要针特定疾病患者人群血压、血糖、体温等体征进行实时监测。因此,从功能上来说,目前可穿戴智能设备最主要实现的目的主要是生活便利和身体管理。

从产品形态来看,智能可穿戴设备可分为智能护腕、智能手表、智能耳机、智能头显、智能眼镜、VR/AR设备、智能监测仪、智能皮肤、智能纽扣、智能服装鞋帽和智能配饰等。

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智能可穿戴设备分类

资料来源:健康界研究院-2021中国智能可穿戴设备产业研究报告


然而,不管是以便利生活还是以管理身体为目的,大多数使用者都会基于可穿戴智能设备的便捷性和隐藏性与它深度“链接”。由此,可穿戴智能设备逐渐被当做身体的延伸,甚至成为身体的一部分。


产业发展大事记


作为人类科技探索的前沿地带,现代智能可穿戴设备的发展历史可以追溯到20世纪60、70年代。自1960年代美国麻省理工学院媒体实验室提出“可穿戴技术”以来,智能手表、智能眼镜、智能服装等产品层出不穷。

世界上第一款“智能”可穿戴设备可以追溯到1975年由Hamilton推出的Pulsar计算器手表,这款产品创造性地将计算器和手表融合到一起,打造出了一种另类的科技感,可以说是第一件被大众消费的“智能”可穿戴设备。其后计算器手表成为了一时的潮流,HP、Casio等厂商其后也跟风推出了多款计算器手表产品。

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Pulsar计算器手表


进入21世纪,可穿戴设备场景开始扩大,产业规模也开始不断延伸。2000年李维斯联合飞利浦生产了一款可以内置手机、MP3、耳机的ICD夹克。然而这仅仅是各类电子设备的集合体,并未实现真正的智能化。随着新一代电子信息技术产业的发展(点击翻阅FABIE上一期推文),电子设备逐步进入智能化时代,尤其是智能手机的出现,更是拉开了智能消费电子从技术萌芽到加速发展的序幕。2012年谷歌眼镜和Pebble智能手表横空出世,可穿戴智能设备一度成为资本香饽饽,2012年也被称为“智能可穿戴设备元年”。

由于概念的泛滥和技术上的瓶颈,2016年开始智能穿戴设备进入行业寒冬,随后经过2017、2018年行业洗牌,终于在2019年重新加速增长。近期的元宇宙新概念,更是引爆了其中的AR/VR行业。

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智能设备大事记年表

资料来源:巨量算数-2021智能穿戴设备行业白皮书



家大业大


得益于VR、AR、5G等新技术的发展和普及,新一代可穿戴智能设备已渗透到了医疗、社交、商务、娱乐等诸多领域。2012年, Kickstarter生产了一款智能手表Pebble,原本目标只是筹集10万美元,最终却成功筹集了1000万美元的资金,足见当时市场对可穿戴智能设备的狂热。

从全球市场看,IDC数据显示,全球智能可穿戴设备总出货量2016年-2020年CAGR为44.5%,其中2020年达到为4.45亿台,市场规模达到了228.5亿美元。IDC预测,2020-2025年全球可穿戴智能设备出货量CAGR约为25%,2025年预计出货量为13.58亿台。

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2016-2025 全球可穿戴智能设备出货量 (单位,亿台)

资料来源:健康界研究院-2021中国智能可穿戴设备产业研究报告


从国内来看,2016年-2020年中国智能可穿戴设备出货量CAGR为28.7%,其中,2020年中国智能可穿戴设备出货量为1.07亿台,同比增长8.1%,占全球可穿戴设备出货量比重为24.0%。

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2016-2025 全国可穿戴智能设备出货量 (单位,亿台)

资料来源:健康界研究院-2021中国智能可穿戴设备产业研究报告


根据IDC《中国可穿戴设备市场季度跟踪报告,2021年第一季度》显示,2021年第一季度中国可穿戴设备市场出货量为2729万台,同比增长42.6%。其中,华为、小米、苹果三家总共占据超过50%的份额,与其余厂商拉开较大的距离,稳稳占据国内头部可穿戴智能设备厂家行列,尤其是华为,相较2020年第一季度,同比增长67.2%。

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2021年第一季度中国前五大可穿戴设备厂商出货情况 资料来源:IDC


具体产品品类来看,中国市场可穿戴智能设备品类主要为智能耳机(耳戴设备)、智能手表、智能手环三大类。尤其是2020年,三者市场份额合计超过95%,其中智能耳机和智能手表,出货量和市场份额均快速增长,并显著拉动整体可穿戴市场的增长。

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2020年中国可穿戴市场(儿童产品除外)主要产品出货量(单位,千台) 资料来源:IDC


在医用级市场,可穿戴智能设备正从野蛮生长进入精细发展时代,同时仍保持高速增长态势。数据显示,2016-2020年中国医用级智能可穿戴设备市场规模CAGR为46.2%,其中,2020年医用级智能可穿戴设备市场规模为124.6亿元,同比增长35.1%。预计2020-2025年中国医用级智能可穿戴设备市场规模CAGR达30.0%,2025年中国医用级智能可穿戴设备市场规模将达462.6亿元。


产业分布格局


从产业链看,可穿戴智能设备产业已形成从原料及零部件供应,到设备生产、产品销售、市场消费的完整产业链。其中,上游为智能硬件和软件系统,提供核心硬件和软件技术支持;中游则主要为可穿戴智能设备厂商,产品包括消费级和医用级可穿戴智能设备;下游为终端应用领域,包括线上线下经销商、医疗服务机构、教育机构、个人消费者等。

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可穿戴智能设备产业链简况 资料来源:东方证券


可穿戴智能设备作为“智能”产品,芯片的重要性不言而喻。以智能手表为例,其技术难度要相对高于智能耳机和智能手环等产品,并与智能手机有较多的相似之处,因此在芯片需求上有更高的要求。

市场上主要有两种芯片策略,一种是多芯片方案,如蓝牙音频SoC+ MCU +屏幕驱动IC+电源管理IC+射频IC的组合,但这种芯片群对电路设计和内部结构优化来说具有较大的挑战。另一种是一颗主控芯片全集成,既可以负责系统运算,又可以支持显示和触控,音视频的解码,并且集成了电池和电源管理系统以及内存和存储,具备数据网络、低功耗蓝牙、WiFi、定位等射频功能。主控芯片的制程和工艺对于产品性能和续航起重要决定作用,但芯片集成度高、工艺难度大,成本也比较高,一般用于知名品牌旗舰产品上。

目前国内主要的智能手表芯片品牌有华为麒麟、华米黄山、中芯国际、北京君正、昇显微、紫光芯等;智能耳机芯片有恒玄科技、炬芯科技、富芮坤等;可穿戴智能医疗设备芯片有暖芯迦、泰凌微、汇顶科技等。下表列举了目前可穿戴智能设备主要芯片厂商:

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可穿戴智能设备主要芯片供应商 资料来源:我爱音频网


目前国内可穿戴智能设备领域仍是一个快速发展的新兴市场,也涌现出不少优质企业,华为、小米等大龙头企业自不必多说,一些细分领域或产业链的头部企业,也是快速成长。如歌尔股份,作为可穿戴设备领域的主力供应商,其智能手环、智能手表出货量全球领先,竞争优势明显。在2012年布局VR/AR领域后,形成与国际巨头的深度绑定之势,占据全球中高端虚拟现实头显70%的市场份额,尤其是“元宇宙”概念兴起,VR业务爆发,直接推动其上半年净利大增122%;成立于2013年的华米科技,从最初的小米手环到后来推出自有品牌,经过八年的发展,其在智能可穿戴设备领域已经站稳了脚跟,自研黄山系列芯片及智能手表操作系统,稳站国内头部市场,并逐步向健康领域深入。根据IDC数据显示,2021年一季度华米Amazfit、Zepp手表全球销量超过165万台,同比增长68.8%,位居全球前四;乐心医疗则专攻健康管理类相对专业的可穿戴智能设备,2019年乐心医疗推出的医疗级心电健康手表H1是国内首款完成中国CFDA认证的ECG心电监测智能手表。除此以外,东莞地区还有如小天才、佳禾智能、东莞漫步者等智能硬件创业企业。

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可穿戴智能设备产业创新企业榜前20名 资料来源:德本咨询


除了头部和腰部玩家外,具有极强制造生产能力的代工企业的低价产品也构成了长尾市场,而且由于价格低廉,这类品牌仍将在一定时期内长期存在。但如果持续缺乏创新,随着头部品牌各层级产品线的进一步完善,此类品牌的生存空间将会持续缩窄。


政策支持


近年来,智能穿戴设备行业利好政策不断发布,例如2015年,《中国制造2025》正式出台,其中强调要提高医疗器械创新能力和产业化水平,推动移动互联网、云计算、大数据等技术在智能制造领域的突破,重点发展可穿戴、远程诊疗等移动医疗产品,可穿戴智能设备上升为国家战略。下表罗列了近几年各级政府、部分发布的相关政策,也表达了各层政府部门在发展可穿戴智能设备产业方面的决心。

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各级政府主要支持政策


如此多层次的政策支持,嗯,可穿戴智能设备产业发展空间真香!剩下要做的,就是撸起袖子,铆足干劲,加油干了。


不足与趋势


(一)  简单列举目前可穿戴智能设备发展方面的不足之处:

1. 设备拥有者隐私保护方面尚未形成统一且标准的做法,个人数据或隐私泄露的安全问题仍然存在;

2. 我国虽然在专利技术方面数量最多,但专利价值普遍较低,远远落后于苹果、高通等国际巨头;

3. 同质化竞争严重,竞争力较低的低值代工企业产品仍占据大量市场空间;

4. 医用级产品使用仍然很局限,一般医生并无主动使用这些设备进行治疗的动力,在临床医疗领域更是雷声大雨点小;

5. 电池续航能力、显示技术等仍然是微型可穿戴智能设备产业发展的绊脚石。

(二)  也梳理出一些比较可行的发展趋势:

1. 健康和医疗方向将成为未来可穿戴智能设备关注的重点,随着移动网络技术的提升,可穿戴智能设备在临床医疗方面会有更多的空间;

2. 续航强、体积小同时可弯曲的电池成为穿戴设备锂电池发展的方向,柔性电池、机体自发电技术等或有突破;

3. 可穿戴逐步变为入体式,可穿戴智能设备将真正成为身体的一部分,如皮肤显示屏;

4. 安全性和标准化将逐步提升,行业规范性增强而相关应用则越来越丰富;

逐步摆脱与智能手机之间的强关联性,逐步形成自身的应用体系。


结束语


智能可穿戴设备作为一种全新的人机交互的终端设备,从最初仅有的听觉功能,逐步发展到视觉、体感甚至跨行业等多场景相结合的应用,现在已逐渐全方位融入我们的生活甚至身体中。可以想象,未来的人机智能或许就是智能设备在人体“生长”的一个方向,也许有点吓人,但也可能是科技发展和人体进化的必然。

参考资料:

[1] 巨量算数-《2021智能穿戴设备行业白皮书》

[2] 健康界研究院-《2021中国智能可穿戴设备产业研究报告》

[3] 东方证券-《5G+产业链上下游发力,物联网应用迎来春天》

[4] 公司与产业-蓝风铃:《2021智能穿戴创新TOP50》

[5] 中国医学装备-韦哲等:《国内外智能可穿戴设备的研究进展》

[6] 21世纪经济报道-白杨:《华米标本:智能可穿戴设备“进化”记》

[7] 新闻界-常峥等:《生存在媒介之间的“人/技联合体”:基于都市青年智能可穿戴设备使用情况的实证研究》

[8] 北京商报-石飞月:《智能手表能否走出“定位怪圈”》

Tianan Cyber Park 

资料整理 | FABIE

图文编辑 | FABIE

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穿戴智能设备信息技术

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