移动智能终端暨智能硬件白皮书（2016）

移动智能终端暨智能硬件白皮书 （2016年） 中国信息通信研究院 2016年10月 版权声明 本白皮书版权属于中国信息通信研究院（工业和信息化部电信研究院），并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点的，应注明“来源：中国信息通信研究院（工业和信息化部电信研究院）”。违反上述声明者，本院将追究其相关法律责任。 前 言 2007年，苹果发布了第一代iPhone智能手机，开启了以开放式系统、第三方应用、友好交互和良好的无线数据接入能力为特征的移动智能终端时代。此后的九年中，智能手机历经了三个发展时期。2007年-2010年为其平台创新期，确立了软硬件基本架构与平台体系。2011年-2013年为其高速发展期，一是开源的Android生态加速手机智能化进程，二是基础器件创新活跃，三是应用服务由线上走向线下。我院于2013年初，首次发布移动终端白皮书（2012），以智能手机和平板电脑为蓝本厘清技术要素与产业发展规律。2014年以来，手机类成熟产品进入深度调整的转型期，一是软件开发架构趋向稳定，二是硬件能力相对饱和，三是整机市场即将步入零增长，既有技术成果、产能和资本加速溢出，成为智能硬件产品体系快速成型的市场动力。与此同时，新的万物互联与智能化时代正在到来，互联网、移动无线宽带和无线传感等多网络融合迈向下一代基础设施，终端系统与云侧的人工智能体系加速交融，成为智能硬件迅速步入技术平台确立期的内生动力。 在此转折期，我院以2016版白皮书为载体，面向产业界分享已知，共同推动我国移动智能终端暨智能硬件产业迈向新高度。 目 录 一、 移动智能终端暨智能硬件总体状况 ............................. 1 （一） 移动智能终端产业发展面临深度调整和转型 ................. 1 （二） 智能手机市场进入供应链竞赛成熟期 ....................... 4 1、智能手机进入个位数增长阶段................................ 4 2、平板电脑市场空间下降明显.................................. 5 3、操作系统平台稳中求变...................................... 6 4、上游产业链配套能力成为企业提升关键........................ 8 （三） 智能硬件迈向产品体系和技术平台构造期 ................... 9 1、智能硬件产品创新呈爆发式增长.............................. 9 2、继承、完善与创新现有智能手机技术体系..................... 10 3、多元化的产业链初步形成................................... 11 （四） 万物互联、泛在感知的智能时代正在开启 .................. 13 1、以端创新为原动力的传统生态............................... 14 2、“云化”+“感知”两大动因推动终端产业进入智能时代......... 15 二、 全球移动智能终端暨智能硬件发展趋势 ........................ 17 （一） 成熟终端技术架构稳定，围绕七大器件加剧产业链博弈 ...... 17 1、移动计算通信芯片技术升级与市场洗牌持续进行............... 18 2、移动存储芯片设计制造一体化发展趋势明显................... 20 3、移动传感芯片加速向微型化、集成化、智能化演进............. 21 4、移动触控芯片产业整合加剧，3D触控快速起步 ................ 23 5、指纹芯片技术创新酝酿重大变革............................. 23 6、摄像头配置持续升级，组合技术快速商用..................... 24 7、显示屏从规模扩张走向高性能价值竞争....................... 25 （二） 智能硬件产品体系初步形成，硬件功能与应用生态加速完善 .. 26 1、可穿戴设备形态和功能初步成熟............................. 26 2、智能家居产品智能化和平台化同步发展....................... 27 3、VR商用试水，技术成熟仍需时间 ............................ 28 4、无人机围绕飞控和应用差异化发展........................... 29 （三） 智能硬件技术创新多元化，五大关键技术进入平台布局期 .... 30 1、智能硬件芯片趋向多元化集成方案........................... 30 2、底层通信技术更加丰富，上层通信协议逐步整合............... 32 3、新型传感器快速推广，传统传感器创新应用................... 33 4、人工智能技术加速实现产业化应用........................... 34 5、虚拟现实技术基本成型但仍需完善........................... 36 三、 我国移动智能终端暨智能硬件主要进展与机遇 ................... 38 （一） 稳步提升成熟智能终端产业配套供给能力和技术水平 ........ 38 1、终端整机延续软硬件性能提升和功能创新，加速向高端化、品牌化突破.......................................................... 38 2、持续提升本土优势器件竞争力，推动技术产业协同发展......... 40 3、大力攻关薄弱环节技术瓶颈，增强关键器件研发配套能力....... 42 （二） 积极推动智能硬件产品向高端、智能、专业化发展 .......... 44 1、由市场规模化向产品高端化发展............................. 44 2、由简单联网产品向智能化产品发展........................... 45 3、由互联网基础应用向专业化深度应用发展..................... 46 （三） 加速掌握新一轮技术创新要素与生态平台 .................. 47 1、智能硬件芯片需求多样化，为我国芯片产业创造机会........... 47 2、我国人工智能技术与全球同步成长，支持硬件智能化发展 ....... 48 3、围绕智能硬件操作系统发展我国智能硬件应用生态............. 49 四、 移动智能终端暨智能硬件面临的问题与挑战 ..................... 51 （一） 终端安全形势严峻，生物识别带来全新挑战 ................ 51 （二） 上游配套能力仍显薄弱，阻碍整机产业发展质量提升 ........ 52 （三） 智能硬件创业创新环境产业转化机制薄弱，仍需进一步完善 .. 53 （四） 终端知识产权进步明显，但仍存在较大差距 ................ 53 （五） 终端代际更新催生海量电子垃圾，环境压力持续加大 ........ 54 （六） 前瞻布局和协同创新能力不足，制约核心技术体系化突破 .... 55 中国信息通信研究院 移动智能终端暨智能硬件白皮书（2016） 1 一、 移动智能终端暨智能硬件总体状况 （一） 移动智能终端产业发展面临深度调整和转型 全球互联网流量进入泽字节时代，移动智能终端成为流量增长的主要来源。当今社会，信息的生产速度已经超越了所有物质生产领域的生产速度。全球互联网总流量将在2016年跨过1ZB，并有望在3年内实现翻番。互联网人均流量将从2014年的6G，增长为2019年的18G。移动互联网仍然是互联网流量增长的主要驱动因素。全球手机用户数已经超过了71亿1，至2020年，移动流量仍将保持45%以上的年复合增长水平，移动终端（包括手机、平板电脑、智能手表等）带来的数据量将增长8倍。同时，移动流量质量不断提升，视频等富媒体业务已经占据移动流量的66%2。 移动智能终端打破手机形态禁锢，多元创新发展。智能手机基础器件突破性创新减缓、操作系统新版本普及进度屡创新低，先进企业领跑优势与示范效应弱化，探寻新一轮创新机遇。互联网信息迅猛增长的同时也不断推升普通大众对智能终端的期望值，对信息获取手段与速度、认知水平与价值、展现形式与地点都提出了更高要求，推动着智能终端冲击手机桎梏，变换多种形态，润物细无声地融入生活、生产的各个流程中去，同时也缔造出全新的智能服务与感官体验。自2015年以来，面向智能硬件方向加快创新步伐：一是使简单的消费产品获得一定的智慧能力。如智能空调遥控器通过学习用户调温行为，完善起居习惯模型，最终实现如同本人的自主操作。二是弱人工智能已经达到实用水平，与多领域的生产型设备融合，缔造新的智能产品。 1数据来源：ITU 2数据来源：思科 移动智能终端暨智能硬件白皮书（2016） 中国信息通信研究院 2 2016年Alpha Go战胜人类职业选手；无论是沃尔沃、宝马、通用等汽车厂，亦或是谷歌、百度等互联网公司都加速了自动驾驶技术研发、路测和法律法规完善；适用于家居、办公、城市管理领域的机器人与智能机械手臂也有增多趋势，在模仿人类动作、表达人类情感、仿真人类手指精细动作等方面有显著进步。三是继续探索智能手机后的平台型个人智能终端。VR/AR类产品通过对显示技术的颠覆性创新，具备了成为新一代平台型终端的发展潜力，在软硬件技术和产业供给皆不成熟的状况下，提前成为了资本市场与领先企业青睐的下一个风口。 终端市场总体进入平台期，价值结构虽未发生实质扭转，但增长态势已悄然变化。智能手机销售收入虽然在2016年将有所下降，但仍然是个人消费电子产品的中流砥柱，可穿戴与VR/AR产业贡献总额不足其1/10。产品市场销量增长曲线却呈现此消彼长的发展态势：在全球市场中，桌面PC、笔记本和平板电脑2015年的跌幅分别为-18%，-10%和-17%，智能手机出货增速持续减缓至个位数水平（9%）。2016年，下降态势仍在延续，预估平板电脑降幅仍在17%左右，智能手机则首次出现负增长，桌面PC和笔记本跌幅将逐步缩小，回归平稳。同期，智能硬件产品则蓬勃起步。可穿戴设备（手表、手环类）在连续两年翻番增长后，2016年全年增幅将回落至38%左右；VR/AR仍处于起步期，未来两年将维持100%以上的增长水平。 中国信息通信研究院 移动智能终端暨智能硬件白皮书（2016） 3 数据来源：IDC、摩根斯坦利 图1 智能终端全球市场2007-2017E增长情况 智能硬件发展浪潮，带动移动智能终端概念重塑。自iPhone诞生以来，移动智能终端定义便以智能手机为基础画像：移动，指具备移动互联网接入能力的便携终端；智能，指具有面向应用的操作系统和开发环境，可实现丰富便捷的应用下载和使用；终端，包括智能手机、平板电脑。而今，产品定义要素随着产品范畴变化，而更为包容、扩散。移动智能终端暨智能硬件，是指具备信息处理和数据联接能力，可实现感知、交互和服