插旗商務/運動/健康醫療 智慧手表搶擔人體健康管家

作者: 李堅
2022 年 06 月 27 日

智慧手表作為穿戴式裝置的重要類型之一,是介於傳統手表與智慧手機間的物聯網(IoT)產品,既具備傳統手表時間指示和裝飾功能,又整合智慧化功能。與傳統手表相比,智慧手表可玩性和功能豐富性更高。智慧型手機相比,智慧手表雖然在功能豐富性和應用多樣性方面較為不足,但由於體積小巧,可有效解放雙手。另外,由於佩戴方式與傳統手表類似,可以全天候24小時佩戴,可透過緊貼皮膚來取得其他智慧設備無法獲得的生命體徵資料,如體溫、心率、睡眠、血壓和血氧等重要健康數據,使得智慧手表具有非常強的不可替代性和未來大規模普及滲透的潛力。未來智慧手表將成為手機的輔助延伸,成為使用者的第二個螢幕。

2022智慧手表出貨爆量 蘋果將面對挑戰者

智慧手表早期產品相對小眾,主要痛點在於續航、獨立性、功能單一和數據監測準確度等方面不足的問題,隨著技術的不斷突破和產業鏈的成熟,智慧手表部分缺點陸續被克服,銷量持續快速成長。自2014年蘋果首次推出智慧手表Apple Watch以來,智慧手表的出貨量迅速增加。2019年,Apple Watch銷量首次超過整個瑞士手表產業,被認為是智慧手表產業的一個里程碑。

2020年受疫情影響,全球智慧手表出貨量出現首次下滑,從2019年的9,240萬台下降至9,140萬台,且年度衰退1.1%。但隨著疫情的好轉,智慧手表出貨量重新上升。IDC預計至2023年全球智慧手表的出貨量將達到1.32億台(圖1),2020~2023年複合成長速度為13%。調研機構CCS Insights則預計2025年全球智慧手表出貨量將達2.58億,智慧手環出貨量為1.30億支。

圖1 IDC預測2019-2023全球智慧手表出貨量複合成長率為9.4% (資料來源:IDC)

 

從品牌來看,IDC 2021年第三季全球穿戴式裝置出貨量報告指出,華為在智慧手表領域,2021年Q3的出貨量與蘋果並列全球第一。這是繼2020年第二季後,華為再次在全球智慧手表產品登頂。

根據旭日大數據的資料,智慧手表市場短期內蘋果的霸主地位仍難以撼動,35%的市占率依然遙遙領先其它品牌(圖2)。原本智慧手表主要依賴手機存在,功能創新與智慧型手機高度重疊,在大多數場景中淪為智慧型手機的配件。隨著智慧手表功能的不斷更新以及產業鏈的成熟,如目前體溫、心率、運動等健康數據數位化以及電話、藍牙、通訊軟體等功能豐富性都在智慧手表上實現目前智慧手表已具備大部分智慧型手機的功能。

圖2 2021年上半年智慧手表品牌TOP 10 (資料來源:旭日大數據)

 

中國不僅是全球最大的智慧手表消費市場,也是最大的生產基地,在廣東就有1.2萬家穿戴式裝置企業,完善的供應鏈使得智慧手表快速更新,在中國快速發展,其中還存在大量的白牌廠商。根據旭日大數據2021年上半年的出貨量統計數據,目前中國本土智慧手表品牌占比37.15%,白牌占比62.85%。2021年,OPPO、vivo、魅族、一加、realme等陸續發布了旗下首款智慧手表,智慧手表產業會不會像手機一樣,未來只剩下如現在手機端的蘋果、三星、華米、OV等大廠?要判斷這一點,需要從智慧手表的供應鏈進行分析。

智慧手表核心供應鏈盤點

目前市場上大致有兩類智慧手表,第一類類似於智慧手機,搭載如安卓Wear OS、蘋果的WatchOS和鴻蒙等智慧IoT作業系統和高效能應用處理器(AP)作為處理器,可安裝獨立第三方App應用,生態內容豐富性較高,代表產品有Apple Watch,小米和華為的旗艦款手表,缺點主要在於成本高續航差,待機時間約在1到3天左右,大多定位於中高階。

第二類則類似於功能手機,特點是搭載嵌入式作業系統(RTOS),只能安裝有限的輕量化App應用,對硬體MCU性能要求也較弱,方案成本也較低,產品定位專注於運動健康等基本功能,待機時間多在7到14天左右,代表產品有華為GT系列,小米手環等。

實際上, 智慧手表和手機的供應鏈非常相似, 主要包括ODM廠商以及元件廠商,其中包括處理器、記憶體元件、FPC、保護玻璃、Touch Panel、馬達、天線、過流保護IC、電池等。智慧手表產業鏈較長,大致分為處理器、零組件和下游組裝三大環節。手表晶片SoC化將是未來三年重要升級方向:低功耗、高整合度、高效能是智慧手表處理器發展的主要路線,SoC和 SiP封裝將大幅提升整合度,改善晶片能耗比。目前主流智慧手表方案是離散式設計,主要採用藍牙SoC+MCU+多個IC(螢幕驅動、電源管理、射頻等)的多晶片解決方案,對於電路設計和內部結構優化造成不小的挑戰。

智慧手表處理器成本占比高達30%左右,是智慧手表的核心元件。2020年高通發布Wear 4100系列,製程更新至12nm製程。2021年OPPO發布的Watch2智慧手表就內建高通W4100+Ambiq Micro MCU雙晶片方案,相較於小米color單晶片方案複雜度明顯提升,其中高通晶片搭配安卓wear系統負責高效能,Ambiq晶片則搭配RTOS系統滿足低功耗和長續航。日常使用以wear系統為主,當手機電量低於20%的時候,系統就開始自動切換到RTOS系統負責的長續航模式以保證OPPO Watch的日常使用。該方案成本較高,同時系統切換複雜,兩個系統之間無法通訊,未來大MCU+低功耗藍牙MCU方案有望替代成為主流。

手環方面採用M C U為核心,主要廠商包括ST、TI、SiliconLab、Freescale(NXP)、Atmel、Intel、Quark、新唐、盛群、Dialog等。手表方面,以Ambiqmicro(Apollo)、瑞昱、匯頂、Nordic為代表的處理器廠商幾乎占據全球智慧手表(含白牌)70%市場比重,主要品牌智慧手表處理器主要由蘋果、華為、Ambiqmicro、高通、聯發科等為主要供應商。隨著中國智慧手表品牌的崛起,中國產的手表SoC也開始放量,並也開始進入到12nm製程。預計到2022年,智慧手表晶片領域將會複製TWS耳機的成功。在中國晶圓中,包括瑞昱、紫光展銳、昂瑞微、海思等在智慧手表的產業鏈進入了處理器前十。

筆者認為,在智慧手表供應鏈中,不可忽視的一個部分還包括ODM廠商。大部分智慧手表ODM此前都來自於手機產業。與手機品牌一起成長的經歷,讓ODM廠商累積了良好的技術研發能量。與不同品牌和產品的合作關係,讓ODM有了集大成的天然優勢,讓產品開發週期大大縮短。以可穿戴ODM代表廠商龍旗科技為例,在近20年的發展史中,經過了從功能機到智慧型手機,以及各種顯示消費終端的設計製造,對於智慧穿戴產業更容易理解。在智慧穿戴方面,目前龍旗科技的客戶主要包括華為、華米、OPPO、一加等品牌。華為Watch1與小米首款智慧手表,均出自龍旗科技之手。除了龍旗之外,中國的智慧手表ODM還包括佳祺通訊、舟海科技、優創億、新案數位、易賽通信、和唐智慧、魔樣科技、沸石科技、金康特、拓步電子、微克科技、三基同創、歐德蒙、創智威、維億魄等。在2021年旭日大數據提供的智慧手表供應鏈排行榜中,國產廠商愛都科技、華勤通訊、立訊精密、龍旗集團、華米科技、獵聲電子、樂心醫療都進入ODM出貨量前十。

筆者認為,隨著智慧手表作業系統複雜性以及手機晶片效能的提升,智慧手表供應鏈也將步智慧手機的後塵,一是最初由白牌引導培育市場,品牌隨後切入;二是結構件中的螢幕、處理器及部分功能性晶片、天線等供應鏈相通;三是主流ODM廠商相同,都是從手機向穿戴領域延伸;四是市場比重逐漸主流廠商搶占,資源集中化。在各個環節完成整合後,將最終剩下幾家大廠。

健康檢測及元宇宙應用潛力十足

分析廠商的市場布局,目前智慧手表主要分為商務、運動、健康醫療等三大競爭領域。而這三大領域中,融合血壓、血氧、血糖、ECG監測、體溫監測等醫療功能的智慧手表將是最大趨勢。智慧手表透過內建的多種健康類感測器能有效採集其他智慧設備無法獲取的生命體徵指標,如心率、血氧、血壓、血脂、體溫等,採集到的海量健康大數據在健康軟體中進行分析管理有助於疾病從被動治療到主動預防。2021年,各大廠商展示可穿戴產品健康管理能力,從心率、血氧,到ECG檢測,比拼的不僅是感測器和演算法的能力,更是晶圓、系統、續航等軟體、硬體、以及遠端醫療服務等競爭力。而到了2021下半年,出現了新的風向,各品牌不約而同,將血壓測量作為推進可穿戴健康戰略的重要方向。龐大的慢性病患者和老齡人口是健康型智慧手表需求的核心驅動力。根據前瞻產業研究院數據,2019年中國糖尿病患病人數為1.2億,而高血壓患病人數預計為3.6億,且仍然快速成長中,健康智慧設備的需求潛力十足。

健康類感測器陸續成熟,特別是重要的血壓功能落地有望促進智慧手表的更普及滲透。從醫療健康角度出發,血壓、血糖、心率、血氧飽和度、體溫、睡眠是衡量個人健康情況的重要指標,其中心率、血氧飽和度、體溫、睡眠監測已經在智慧手表快速普及中,根據旭日大數據對2020年新發布的智慧型手機功能搭載率的統計,心率滲透率已經突破78%,心電圖和體溫也達到35%左右。血壓和血糖監測功能目前是智慧手表健康醫療的天花板,也是人體健康管家的落腳點,其涉及到的人體疾病重要度和複雜度非常高,這兩大功能的落地有望推動智慧手表下階段的普及滲透。

目前華為和蘋果的競爭範圍涵蓋不同領域的智慧型手表,其中華為的智慧手表產品線已經多達5個,價格覆蓋200人民幣的手環到千元人民幣的手表。2021年12月23日華為正式發布WatchD血壓手表,透過疊加微型氣泵、氣囊等結構,將血壓測量技術融入手表,同時整合心電/心律、血氧、體溫、睡眠和壓力等健康功能,且該手表已經通過中國藥監局二類醫療器械註冊,下一步將聯合專業醫療機構開啟註冊臨床試驗。華為、OPPO成立運動健康實驗室,分別推出WATCHD心電血壓手表和WATCH2ECG華米Amazfit躍我GTR 3 Pro上線了血壓篩查研究專案,同時蘋果宣布ECG移動心電圖及房顫提示軟體正式通過中國藥監局審批。

可以說,智慧手表將成為人體的私人健康管家。血脂、血壓、血糖、體溫、心率的檢測將成為智慧手表標配。目前國內包括ECG心電檢測技術和PPG光電容積脈搏波技術的企業中,PPG技術有原相、鯨魚微、維客昕等;EGC有匯頂、TI等。

展望未來,除了醫療健康,元宇宙或許將成為智慧手表另一個亟待開發的新興領域。2022年1月18日,臉書母公司Meta透露正計畫發布一款智慧手表。其中圓形款式的手表配備兩個至三個鏡頭。這款手表的螢幕可以旋轉,方便使用者從不同鏡頭中選擇任何一個來使用。該智慧手表的攝影鏡頭可用於視訊通話,Meta還有望利用這些鏡頭來實現AR/VR和混合實境。雖然筆者還沒有想好,智慧手表將如何在元宇宙世界發揮作用,但未來可穿戴產品將互相融合。有可能TWS耳機結合智慧手機、智慧手表、AR/VR眼鏡,才是元宇宙世界的終極終端形態。

(本文原刊登於與非網EEFOCUS)

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