電子發燒友網報道（文/莫婷婷）2024年，全球可穿戴設備市場隨著消費電子市場的復蘇迎來增長，智能戒指等新品類的出現成為帶動該市場持續增長的新動力。藍牙芯片作為可穿戴設備的關鍵半導體器件，隨著可穿戴設備的不斷升級和發展，藍牙芯片既迎來了巨大的機遇，也面臨著諸多挑戰。


智能手環/手表AI加持，藍牙芯片突破功耗新難題

智能手表、智能手環等品類依舊是可穿戴設備的主流產品，也是出貨量最大的品類之一。針對這兩大類產品，功耗一直是主控芯片不斷追求的方向。Nordic Semiconductor 亞太區銷售與營銷副總裁 Bj?rn ?ge “Bob” Brandal在接受電子發燒友網采訪時表示，功耗始終是最關鍵的設計考慮因素，因為它決定了產品的可用性。

Bj?rn ?ge “Bob” Brandal提到了兩個影響功耗的因素，一是外形尺寸。有限的外形尺寸限制了可使用電池的尺寸和重量，也因此限制了電池的最大容量。從而為可穿戴設備的功耗帶來了極大的挑戰。

二是AI技術。越來越多可穿戴設備選擇使用人工智能和機器學習 (ML)技術，以進一步提高其準確性和智能性。但人工智能和機器學習必須在可穿戴設備本身的本地執行，這是因為持續將數據發送到云端進行人工智能分析需要消耗大量電池電量，而可穿戴設備由于體積小、電池少，根本不具備這樣的條件。

目前，可穿戴設備的AI技術已經從傳統AI向生成式AI、多模態大模型等方向迭代。業內人士認為，智能手表是生成式AI落地最為快速的可穿戴設備品類之一，目前三星、蘋果、Zepp Health、谷歌 (Fitbit)、Whoop、360等廠商的智能手表都已經宣布要用上生成式AI。除了智能手表，AR/VR設備等可穿戴設備也紛紛植入生成式AI，這都要求處理器要有更強大的性能，需要更加強大執行復雜的算法和任務，并且需要更高的集成度。

也就是說，主控芯片的功耗挑戰隨著可穿戴設備的升級也需要解決更多的問題，從穿戴設備尺寸限制、功能增加，到AI技術的加速滲透，都成為主控芯片在設計時必須考量的因素。如何在提升通信能力時，又做到低功耗？

數據顯示，2023年低功耗藍牙芯片市場中，可穿戴設備領域占據10%。目前，該領域的芯片廠商中，以Nordic、Silicon Labs、Ambiq、TI、高通等國際廠商占據主要市場，國內廠商中以泰凌微、杰理科技等廠商為代表的藍牙芯片企業也在技術、市場等多個方面取得進展。

作為低功耗藍牙芯片行業的領導者，Nordic 最新的系統級芯片(SoC) 將先進的性能與超低功耗相結合，最大限度地延長了電池壽命，縮小了電池體積，從而降低了成本。這意味著可穿戴設備無論使用量有多大，都可以全天使用電池供電。

Silicon Labs也推出了多款小體積、超低功耗且高性能的低功耗藍牙芯片，例如BG22系列、BG27系列等。BG22系列在0dBm輸出功率的條件下，TX電流為4.1mA。

面向可穿戴設備的藍牙芯片功耗性能的提升，將帶來多個方面的優勢。一方面，功耗水平的提升成為智能手表等可穿戴設備獲得消費者青睞的關鍵，市場規模不斷擴大的關鍵因素之一。
另一方面，在可穿戴設備的應用上，藍牙芯片支持更低的功耗，意味著設備可以用上更小的電池，這為有限的可穿戴設備體積提供了更大的設計空間，使得制造商能夠在保持或增加功能的同時，實現更加緊湊和輕便的設計，提高了設計靈活性。


智能戒指海外市場火爆，藍牙芯片功耗、集成度大PK

隨著技術的發展以及市場需求的出現，可穿戴設備的產品品類更為多元化，應用場景細分化。

從原來的智能手表、智能手環、耳機等產品，衍生至智能戒指、智能衣服、智能眼鏡、智能頭盔、智能手套、醫療級腦機設備等可穿戴醫療設備，以及“元宇宙”等。

Gnitive的報告顯示，全球智能戒指市場規模在2023年達到2.1億美元，預計到2032年將翻漲至10億美元。其中，亞太地區將是增長快速的市場之一。可以看到在2024年，智能戒指在海外市場實現了快速的增長。

這也成為國內智能戒指廠商出海的機會。今年8月，智能解決品牌RingConn上線眾籌平臺Kickstarter，8小時拿下100萬美元的眾籌資金。在這之前，該品牌在2022年上線眾籌平臺Indiegogo，50天完成了120萬美金的眾籌資金。數據顯示，該品牌于2023年累計銷售超兩萬只智能戒指，全球范圍內積累了4萬用戶。從RingConn的成績可以看到智能戒指市場的機會有多大。

智能戒指產業鏈企業向電子發燒友網表示，公司的智能戒指產品以出口海外居多，該品類在海外有著較大的市場。目前在功能上，主要還是以禱告、倒計時等基礎功能，以及血氧監測等健康監測功能居多，另外有少數智能戒指實現了與AR智能眼鏡等設備的互聯，具備操控功能。

但總體來看，目前智能戒指具備的功能還是較少，這主要是受限于比智能手環更小的內部空間。當然，也有具備了多種健康監測功能的智能戒指，例如友宏醫療推出了JCRing智能戒指具備了 Vo2max、血氧飽和度、血糖風險評估、體溫、心率、心率變異性 (HRV) 以及睡眠和活動數據等多種健康監測功能。

藍牙芯片在智能戒指中的作用是多方面的，它為智能戒指提供了與其它設備無線通信的能力，使得智能戒指能夠實現多種功能，包括穩定的數據傳輸、與AR/VR設備的交互增強、控制指令等。

但智能戒指作為新品類，給藍牙芯片的設計帶來了一系列新的挑戰，包括如何必須將大量傳感器和先進算法整合到極小的尺寸中，同時兼顧佩戴舒適程度？這對芯片的集成度以及封裝技術都有了新的要求，特別是隨著功能的豐富，對集成度、小型化要求更高的情況下。

受限于技術挑戰，進入智能戒指領域的藍牙芯片廠商并不多，目前主要有Ambiq、Nordic、瑞昱、dialog、匯頂科技等等。根據介紹，Ambiq推出的 Apollo3 Blue/Plus系列、Nordic的 nRF54 系列和 nRF5340 SoC 等、匯頂科技的GH3026健康監測芯片等產品均可用于智能戒指中。

QuzzZ Ring智能戒指正是搭載了Apollo3 Blue Plus （AMA3B），集成浮點單元(FPU)和TurboSPOT?技術，具備低功耗的優勢，6uA/MHz@3.3V。

為了滿足智能戒指的對低功耗、存儲的要求，藍牙主控芯片都不斷通過技術迭代，提高產品的性能和競爭優勢。Nordic的nRF54 系列和 nRF5340 SoC 可提供下一代處理能力、超低功耗運行和大容量存儲器，并且可以使用新的人工智能和 ML 算法。

Bj?rn ?ge “Bob” Brandal向電子發燒友網介紹，上述提到的JCRing智能戒指用到的是Nordic的nRF52840 SoC，采用晶圓級芯片尺寸封裝（WLCSP）支持其成本和空間受限的智能戒指設計。加之Nordic 的無線射頻具有高靈敏度，可確保藍牙 LE 連接的穩定性和穩健性，實現了數據的安全傳輸。

Dialog的 DA14531也已經用在華嘟科技的智能戒指中。WLCSP封裝尺寸為1.7mm×2.0mm，休眠電流可做到僅有150-240nA。

藍牙芯片作為智能戒指的核心組件之一，其性能的提升和成本的降低將推動智能戒指市場的進一步發展。

小結：

總體來看，可穿戴設備市場在2024年有著兩大重要的發展趨勢，一是技術的迭代升級，特別是AI的出現給可穿戴設備帶來了新的機會，大語言模型帶來的個性化體驗提升了用戶體驗。二是智能戒指等新品類的快速成長拓展了可穿戴設備市場規模。

對芯片廠商而言，這是機會也是挑戰，為了抓住機遇并應對挑戰，藍牙芯片廠商需要不斷創新和升級技術，提高產品的性能和集成度。當前，新一代的藍牙芯片的升級主要體現在功能增強、能耗優化、通信能力提升以及與其他技術的融合等方面。