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WiFi は、その容量と用途をコンピューターやネットワークからモバイル、消費者、IoT 関連デバイスにまで拡大しています。 WiFi 業界は、低電力の IoT ノードとブロードバンド アプリケーションを対象とする WiFi 6 標準を設定しています。 WiFi 6E と WiFi 7 は、新しい 6GHz スペクトルを追加して、8k ビデオや XR ディスプレイなどのより高い帯域幅のアプリケーションに対応します。干渉と遅延を改善することにより、新しい 6 GHz スペクトルは、信頼性の高い産業用 IoT のユースケースにも使用されることが期待されています。

この記事では、新しい WiFi 6E および WiFi 7 規格に特に焦点を当てて、WiFi 市場とアプリケーションについて説明します。

WiFi 市場とアプリケーション

2021 年の強力な市場成長の後、WiFi 市場は 2022 年に 4.1% 成長して約 45 億ユニットになると予想されています。 2023 年から 2027 年にかけて一桁台半ばの成長が見込まれ、2027 年には約 57 億台に達すると予測しています。スマート ホーム、自動車、および組み込み IoT アプリケーションは、WiFi デバイスの出荷の増加を支えています。

WiFi 6 市場は 2019 年に始まり、2020 年と 2022 年に急速に成長しています。 WiFi 6 は、2022 年に WiFi 市場全体の約 24% を占めると予想されます。 2027 年までに、WiFi 6 と WiFi 7 は WiFi 市場の約 2/3 を占めるようになります。 6GHz WiFi 6E と WiFi 7 は、2022 年の 4.1% から 2027 年には 18.8% に増加します。

6GHz WiFi 6E 市場は 2021 年に米国市場で回復し始め、2022 年にはヨーロッパ市場がそれに続きます。 WiFi 7 デバイスの出荷は 2023 年に開始され、2025 年には WiFi 6E の出荷を上回ると予想されます。

6GHz WiFi は、ブロードバンド、ゲーム、ビデオ ストリーミング アプリケーション、およびファクトリ ロボット オートメーションや AGV など、信頼性が高く低遅延の通信を必要とする特定の産業用 IoT ユース ケースで大きな利点をもたらします。 6GHz WiFi は、WiFi 測位の精度も向上させます。

ただし、6 GHz WiFi 市場の展開には、スペクトルの可用性と追加コストという 2 つの大きな課題があります。 6GHz スペクトル割り当てポリシーは国によって異なります。現在のポリシーでは、中国とロシアは WiFi に 6 GHz スペクトルを割り当てません。中国政府は現在、5Gに6GHzを使用することを計画しています。最大の WiFi 市場である中国の不在は、今後の WiFi 7 市場の成長に悪影響を及ぼします。

6GHz WiFi のもう 1 つの課題は、RF フロントエンド (ブロードバンド PA、スイッチ、フィルター) の追加コストです。新しい WiFi 7 チップセットでは、デジタル ベースバンド/MAC 部分のコストが増加し、データ スループットが向上します。そのため、6GHz WiFi は主に先進国やハイエンドのスマート デバイスで使用されます。

WiFi ベンダーは、2021 年に 2.4GHz シングルバンド WiFi 6 チップセットの出荷を開始し、IoT デバイスで広く採用されている従来の WiFi 4 に取って代わります。 TWT (ターゲット ウェイク タイム) や BSS カラーなどの新機能は、低電力動作とより優れたスペクトル使用を追加することで、IoT デバイスにメリットをもたらします。 2027 年までに、2.4GHz シングルバンド WiFi 6 が市場の 13% を占めるようになります。

アプリケーションに関しては、2019年にWiFiアクセスポイント/ルーター/ブロードバンドゲートウェイ、ハイエンドスマートフォン、およびPCがWiFi 6の採用をリードし、これらは依然として主要なアプリケーションです. 2022 年には、スマートフォン、PC、および WiFi ネットワーク デバイスが WiFi 6/6E 出荷の 84% を占めるようになります。 2021 年から 2022 年にかけて、より幅広い WiFi アプリケーションが WiFi 6 に移行します。2021 年には、スマート TV やスマート スピーカーなどのスマート ホーム デバイスが WiFi 6 の採用を開始します。2022 年には、家庭用および産業用 IoT アプリケーションと自動車がWiFi 6規格を採用。

WiFi ネットワーク、ハイエンドのスマートフォン、および PC は、WiFi 6E/WiFi 7 の主なアプリケーションです。また、8k TV や VR ヘッドセットも 6GHz WiFi の主な用途になると予想されています。 2025 年には、6GHz WiFi 6E が車載インフォテインメントおよび産業オートメーションのユース ケースで使用されるようになります。

シングルバンド WiFi 6 は、家電製品、ホーム IoT デバイス、IP カメラ、スマート ウェアラブル、産業オートメーションなどの低データ レート WiFi アプリケーションで使用されることが期待されています。

WiFi 6/7 チップセット

Qualcomm、Broadcom、Intel が 2019 年に最初に WiFi 6 チップセットを市場に投入し、2020 年には Infineon (Cypress)、NXP、MediaTek、ON Semiconductor、MaxLinear (Intel)、Renesas (Celeno) が続きました。 2021 年から 2022 年、Synaptics、Realtek、Espressif、Beken が争いに加わります。

2021 年には、Broadcom (スマートフォン、タブレット、PC、WiFi ネットワーキング)、Qualcomm (スマートフォン、タブレット、PC、WiFi ネットワーキング)、および Intel (PC) が、WiFi 6 チップ市場の 85% 以上の合計シェアを占めています。ただし、MediaTek、NXP、ON Semiconductor などは、2021 年に市場シェアを獲得しています。 WiFi 6 の採用がより幅広いアプリケーションに拡大するにつれて、WiFi 6 チップの市場シェアはさらに多様化するでしょう。

WiFi 7 チップセットは、2022 年の第 2 四半期にリリースされ、WiFi 7 Draft 2 (WiFi 7 Release 1) 標準がリリースされました。 WiFi 7 チップセットを最初にリリースしたのは Qualcomm、Broadcom、MediaTek です。 Intel はまた、2023 年初頭に WiFi 7 チップセットをリリースする予定です。

WiFi 7 チップセットでは、MediaTek と Broadcom (モバイル デバイス用) が 6/7nm の高度な半導体プロセス ノードを使用しています。 6/7nm IC の設計には莫大な開発費がかかるため、中小の半導体企業が将来的にハイエンドの WiFi 7 チップセットを開発する際の障害となっています。

シングルバンド WiFi 6 チップセットでは、Espressif がリードし、Beken と AIC Semiconductor がそれに続きます。中国の IC ベンダーは、IoT WiFi チップセットでの WiFi 6 採用のパイオニアです。