可穿戴设备深度分析报告.docx
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可穿戴设备深度分析报告
核心观点
●可穿戴设备智能化基础日趋成熟：
包括可穿戴设备在内的新一轮智能硬件创新条件逐步成熟，科技巨头不断增强可穿戴AI技术的应用。
传感器决定着智能穿戴设备的功能，其核心技术的逐渐成熟将为可穿戴设备创造更多的应用场景，健康、运动、保险等有望首当其冲地成为超预期的应用场景。
同时，可穿戴设备作为物联网的重要入口，将在5G+IoT时代扮演重要角色，设备种类也将趋于多元化，在5G的推动下，可穿戴设备销量增长可期。
●AppleWatch有望重现iPhone4的辉煌：
我们相信，即将于今年发布的第四代AppleWatch产品在外观和功能上有望出现较大创新，与iPhone4大获成功的因素类似，前瞻性战略、领先的核心技术优势以及创新性设计有望造就第四代AppleWatch成为代际化产品。
通过集成先进的传感器监测技术建立权威的健康数据平台并与顶级医疗机构和健身器械公司等多方合作，苹果逐渐为AppleWatch打造了一个开放的数字健康生态圈，并从具备健康追踪功能的智能手表逐渐上升到移动医疗、健身设备的层次，为用户提供更加专业、自主和便携的健康功能，用户体验的不断提升和应用场景的多元化，使AppleWatch继续保持智能可穿戴设备的引领地位。
从核心技术来看，苹果为智能手表量身设计SiP系统级封装的超微型芯片，而GPS模块、LTE蜂窝网络与eSIM卡的先后搭载使AppleWatch逐渐成为可以独立于iPhone使用的产品，同时，硬件配臵和商业模式的配合将共同拓宽AppleWatch的使用范围，也在外观方面不断实现大胆创新。
未来AppleWatch在设计方面的创新方向包括表带模块化、Micro-LED等，有望继续引〃领智能可穿戴设备发展方向，并推动销售量级的突破性增长。
●AirPods引领智能耳机新方向：
苹果16年发布AirPods，自开售后便大受市场欢迎，有望引领智能耳机热潮，同时伴随各大科技厂商纷纷推出相关产品耳机的智能化是大势所趋。
未来智能耳机能够实现监测心率、血氧含量、心脏状态和血压等生物信息识别功能，有望使智能耳机向着搭载健康运动监测能力的方向发展。
全球智能耳机市场规模有望在未来五年保持近20%的年复合增长率，并在2022年达到75亿美元，其中无线智能耳机占比约为80%在此趋势下耳机传输技术与核心元件将迎来升级和变革。
投资建议与投资标的
●国内深度布局可穿戴的核心供应商有望受益于智能化创新趋势，迎来超预期的订单和业绩增长。
建议关注AppleWatch供应链核心公司环旭电子（SiP模组）、蓝思科技（陶瓷+蓝宝石后盖），汇顶科技（华为心晴耳机、小米万魔耳机心率芯片），有望供应OLED模组的长信科技，以及全面布局Wearables、Hearables等可穿戴设备供应链的歌尔股份。
风险提示
●可穿戴设备销量不及预期；技术创新不及预期。
图表目录
图1：
WatchOS4引入Siri表盘功能6
图2：
WatchOS5简化Siri操作6
图3：
Siri支持多意图交互功能7
图4：
GoogleAssistant能够广泛支持各类硬件7
图5：
苹果深厚的AI技术积累有助于服务智能手表等现有产品8
图6：
华米手环致力于监测心血管健康10
图7：
人工智能手表Embrace可监控癫痫病发作10
图8：
FDA认证FeverScout婴儿体温计10
图9：
4G与5G关键能力对比11
图10：
5G推动移动终端创新11
图11：
智能可穿戴设备占比有望快速提升（单位：
百万只）12
图12：
AppleWatch未来有望推动智能手表销量快速提升（百万只）12
图13：
17年AppleWatch销量增速保持在高水平13
图14：
iPhone、iPhone4的诞生是里程碑14
图15：
iPhone4推动iPhone全球季度出货量突破千万部14
图16：
苹果打造iPhone软硬件系统生态圈15
图17：
AppleWatch系列产品不断提升用户体验15
图18：
苹果打造开放的健康医疗、运动与社交、保险等多个生态圈16
图19：
与著名医学研究群体合作开发ResearchKit和CareKit16
图20：
苹果与斯坦福合作心脏研究17
图21：
Cardiogram可通过AI分析心率数据预测糖尿病17
图22：
FDA通过AppleWatch第三方心电图表带认证18
图23：
FDA通过AppleWatch第三方心电图表带认证18
图24：
FDA认证的DexcomG5动态血糖监测系统兼容AppleWatch18
图25：
GymKit让Watch化身健身教练19
图26：
AppleWatchNike+的设计富有运动元素19
图27：
利用Nike+RunClubApp可以实现成员间的通信19
图28：
AppleWatchNikeLab限定版外观图20
图29：
宏利子公司JohnHancock利用AppleWatch实现个性化寿险定价20
图30：
Coach不断推出新的表带配色21
图31：
AppleWatchHermès系列22
图32：
埃克森美孚的“Speedpass+”应用支持AppleWatch支付加油费用22
图33：
iPhone4视网膜屏幕成为行业标杆23
图34：
iPhone4不锈钢边框结构复杂、加工精度高23
图35：
AppleWatch的S系列SiP芯片具有非常高的集成度23
图36：
蜂窝网络使AppleWatch无需依赖手机24
图37：
AppleWatch3应用最先进的eSIM卡技术24
图38：
AppleWatch采用无线充电改善用户体验25
图39：
AppleWatch3支持AirPower充电板进行充电25
图40：
苹果重新定义表冠25
图41：
AppleWatch采用多种光源提高心率监测准确度25
图42：
苹果专利可监测呼吸频率26
图43：
苹果专利实现简便的血压测量26
图44：
模块化表带可充当显示屏26
图45：
模块化表带可集成多种功能26
图46：
苹果获得可穿戴电子设备存储盒专利27
图47：
MicroLED比LCD和OLED有诸多优点27
图48：
苹果获得micro-LED屏下指纹识别专利28
图49：
Airpods的基本元件构成29
图50：
AirPods销量快速增长29
图51：
苹果智能耳机专利搭载监测生物信息的传感器31
图52：
苹果智能耳机专利利用波束成形麦克风阵列实现降噪31
图53：
谷歌推出智能耳机GooglePixelBuds31
图54：
全球智能耳机市场规模（亿美元）32
图55：
智能耳机市场份额32
图56：
蓝牙各代技术标准发展历史33
表1：
可穿戴设备“智能”的诉求更强5
表2：
智能手表品牌在新产品迭代过程中逐渐融入AI交互技术7
表3：
华米科技人工智能技术应用8
表4：
传感器决定可穿戴设备的功能应用9
表5：
健康传感器技术的成熟有助于在可穿戴设备中广泛应用9
表6：
智能硬件已具备销量快速增长条件12
表7：
苹果公司近几年获得的智能耳机技术专利29
表8：
现有智能耳机的智能化功能30
表9：
六种无线耳机传输技术对比32
表10：
近年通过FDA和CFDA认证的可穿戴设备显著增加35
1可穿戴设备智能化基础日趋成熟
可穿戴设备浪潮始于2012年的谷歌眼镜，在2014年苹果推出AppleWatch达到前期高潮，和多数科技产品相似，当时过于乐观的预期带来过去几年的不达预期，可穿戴设备在过去3-4年被市场完全遗弃。
但行业基本面一直在持续改善，随着小米及生态链公司华米的上市，中国放开AppleWatch的直接上网功能，苹果今年9月有望发布创新巨大的AppleWatch4，AirPods的持续高增长，可穿戴设备市场将在未来2-3年加速发展。
1.1AI提升交互能力和数据价值
智能手机的“智能”侧重于计算智能，可穿戴等新型智能硬件中仅仅实现“计算智能”还远远不够，可穿戴设备对于交互的要求远高于智能手机，而以往的可穿戴设备，多数是按照既定的程序完成任务，在主动感知和解决用户需求、以及与人的互动等方面达到的体验还很初级，因此并没有形成广泛的用户粘性。
表1：
可穿戴设备“智能”的诉求更强
智能手机
可穿戴设备
功能诉求
移动互联实时通讯
更加个性化计算
“智能”需求
计算智能
感知智能、认知智能
交互方式
触摸屏、屏幕
触摸屏、屏幕语音、手势、其他大量传感器
AI（人工智能，ArtificialIntelligence）是可以与可穿戴等新型硬件相匹配的交互技术。
AI的主要应用将在于两点——机器学习带来的更具个性化的计算，以及高效的语音、图像等识别能力，这两方面的进步将有效应对人机交互目前发展遇到的瓶颈。
可穿戴设备在内的新一轮智能硬件创新条件逐步成熟。
AI技术的逐渐成熟为硬件设备带来交互便利，使AI正式落地，进而直接提升相关产品的市场关注度并促进销量的持续增长。
Siri是苹果最早布局的人工智能产品，自发布面世后，Siri的功能和应用场景被不断完善，苹果将神经网络应用于Siri，通过收购自动化语音识别技术公司Novauris和语音处理公司VocalIQ，Siri的语音识别和自然语言处理能力得到进一步增强。
而随着SiriKit在16年6月的发布，Siri被开放给iOS生态，第三方应用通过引入Siri作为交互工具不仅更加丰富了功能，同时进一步增加数据的收集体量，不断提高Siri的识别准确度，加强了语音交互的便利性。
AppleWatch3在Siri中首次支持语音互动，AppleWatch3可以通过麦克风回答用户的问题，用
户可以不用再盯着屏幕确认Siri的反馈。
WatchOS4引入Siri表盘功能，可以从14个不同的苹果应用程序自动获取数据，并直观显示出来。
图1：
WatchOS4引入Siri表盘功能
在6月发布的WatchOS5中Siri的唤醒模式不再固定以「HeySiri」开头，系统解读用户抬起手腕的意图，可以直接与Siri对话来进行各种操作，进一步简化了AppleWatch的操作。
图2：
WatchOS5简化Siri操作
GoogleAssistant的发布标志着谷歌将AI应用于设备交互的形式初步落地，经过近两年的发展，专注于听觉和视觉识别的GoogleAssistant能力得到进一步加强，已陆续登录各大安卓手机平台，同时GoogleAssistant能够通过自身的深度学习能力使设备越来越智能化和个性化。
而集成了GoogleAssistant的GoogleHome智能音箱更是成为智能家居产品中枢，未来前景可期。
图3：
Siri支持多意图交互功能图4：
GoogleAssistant能够广泛支持各类硬件
除苹果、谷歌外，各智能手表品牌都在产品迭代过程中融入AI交互技术，开启了可穿戴的人工智能时代。
表2：
智能手表品牌在新产品迭代过程中逐渐融入AI交互技术
智能手表产品
人工智能交互
出门问问Ticwatch2
语音交互操控，内臵贴片式SIM芯片与3G通讯模块可实现独立通讯
搜狗TEEMOHero4G
面向青少年用户，引入搜狗人工智能语音交互系统，全程语音交互，集搜索和问答于一身
FossilQVenture/Explorist
支持谷歌语音助理，识别准确迅速
科技巨头不断增强与可穿戴相关AI技术的储备及应用，不仅仅用于人机交互，也用于提升可穿戴设备采集的数据价值。
苹果近五年来已经收购十几家人工智能公司，利用AI技术服务于现有的产品，提升用户体验，例如：
智能推荐音乐、新闻、餐厅等，人脸识别、识别陌生来电、分析产品反馈、AppleWatch检测运动状态、日程表安排等等。
对AppleWatch来说，日益进步的AI技术将使其收集的数据有了用武之地，扩展更多健康、运动相关的应用领域，同时也使交互方式更加自然、智能，未来具备更多可能。
图5：
苹果深厚的AI技术积累有助于服务智能手表等现有产品
小米参股公司、国内最大的可穿戴设备公司华米科技也在人工智能应用领域积极发力。
2016年，华米科技成立了人工智能实验室，负责在云端搭建运动与健康大数据的深度学习平台，并在2017年与第三方合作开发基于深度学习的可穿戴芯片。
华米定位为一家人体数据公司，基于巨大的设备销量，积累了海量的用户数据，促使华米在2017年将运动及健康医疗大数据业务全面转向由AI技术驱动。
2017年4月，华米推出首款人工智能手环—AMAZFIT米动健康手环，可通过心电信号进行生物特征识别。
华米的招股说明书披露，华米人工智能实验室将开源软件和强大的专用软件结合，搭建了一个企业级的平台，实现数据管理、机器学习和高级分析。
平台上还有许多应用程序，涉及疾病诊断、睡眠监测、运动健身和生物识别等领域，构成一个充满活力的生态系统。
表3：
华米科技人工智能技术应用
人工智能应用
应用方案
疾病诊断
在云端通过深度学习技术处理原始数据，识别心脏或呼吸疾病风险增高用户，根据医生的反馈调整算法，不断迭代以获得精确评估
睡眠监测
与斯坦福睡眠科学和医学中心合作，开发通过穿戴设备诊断睡眠障碍的技术
运动健身
开发算法合成用户活动数据，通过机器学习建立模型，为用户提供个性化建议
生物识别
开发心电图识别算法识别用户的独特心率，作为生物身份证来验证用户身份
AI技术在逐渐成熟的过程中，将对传统行业的核心生产经营流程进行持续的优化、革新、重构，许多传统应用领域将被颠覆。
大数据有望在未来显著改变医疗方式。
大数据技术对精确度的要求降
低，不再一味追求因果关系而注重相关性的分析，使得海量无序的医疗健康大数据的价值不断提升。
穿戴式设备贴近人体，是持续采集健康数据的最佳方式，有望成为医疗行业变革的直接推手。
1.2传感器技术日益成熟
传感器是智能穿戴设备的重要部分，决定着设备的功能，传感器核心技术的逐渐改善将为可穿戴设备创造更多的应用场景。
以AppleWatch为代表的可穿戴设备内臵丰富的传感器，既包括加速度计、陀螺仪、气压高度计、环境光传感器等常规传感器，也包括心率等健康相关传感器。
表4：
传感器决定可穿戴设备的功能应用
传感器
可实现功能
加速度计
计步、设备朝向角度侦测、记录睡眠习惯等
陀螺仪
动作感应、游戏操控、惯性导航、拍照防抖等
气压高度计
测量海拔高度
磁力传感器
电子罗盘、惯性导航等
环境光传感器
自动调节屏幕亮度
各大可穿戴厂商积极围绕健康领域开发新型传感技术。
华米正积极研发新型智能可穿戴传感技术，能够监测血压、胆固醇和血糖水平，将来有望推出能够追踪末梢毛细血管氧饱和度（SpO2）的设备。
表5：
健康传感器技术的成熟有助于在可穿戴设备中广泛应用
传感器
作用
技术原理
近年发展趋势
代表厂商
心率
测量即时心率
光电传感测量技术
辅以血氧等指标提升准确度，其他基础传感器消除运动噪声
Apple、汇顶、Philips、MioEpson、TomTom
血氧
计算血氧值，对于准确的脉搏率检测至关重要
动脉波形信号提取
连续监测血氧、脉搏等综合指标，进一步提升血氧算法质量
Masimo、SiliconLabs
汗液
计算用户的排汗量
皮肤导电性测量
微纳加工技术，更加精确辨别汗量细微变化并缩短响应时间
Electrozyme
血糖
测量血糖
电化学与光学传感
光谱分析技术逐渐成熟，主导无创监测技术，结合其他体液指标提高血糖测量准确率
C8MediSensors、IntegrityApplications、Abbott
体温
测量体温，疾病预防
热敏电阻和红外探测
微型、柔性化，热响应时间缩短，结合心率等指标
TI、Murata、PSTSensorsVivaLnk
2月初，美国FDA批准人工智能手表Embrace上市，用于监控一类极为危险的癫痫发作，该手表能够一次性监测多个癫痫的指标，其专利保护的“电极活性”（ElectrodermalActivity，EDA）技术能定量地检测与交感神经系统活性相关的生理变化，从而记录癫痫发作的时间，并能够给病人家人推送警报。
这是美国FDA批准的首款应用于神经学领域的智能手表。
图6：
华米手环致力于监测心血管健康图7：
人工智能手表Embrace可监控癫痫病发作
17年1月FDA认证通过了VivaLnk公司的FeverScout婴儿体温计，该体温计的主要部分是超薄、透气、柔软，可拉伸的贴片，使用时帖在皮肤上即可连续精准采集体温，并把数据推送至智能手表、手机等终端，还具备高温预警功能。
图8：
FDA认证FeverScout婴儿体温计
健康传感器迅速发展，可穿戴设备深入开展健康管理功能的时机已日趋成熟。
心率、血氧、血糖、体温、汗液等传感器技术的工作效率、准确度等均有了进一步提升，并能够互相辅助以更完整地分析健康信息，有望加速可穿戴设备的普及。
随着健康传感器的成熟，健康监控已成为很多可穿戴设备重点关注的方向，美国药监局（FDA）和中国药监局（CFDA）等近年来均十分重视移动医疗应用，已认证通过多款可穿戴设备，体现了可穿戴未来成为移动健康医疗的数据采集入口和核心节点的发展趋势。
FDA的器械和放射健康中心
（CDRH）在去年发布了“数字监控创新行动计划”，旨在制定和实施移动医疗领域的管理战略、政策和程序，有助于进一步促进可穿戴设备在该领域的不断创新。
1.35G加速可穿戴等物联网浪潮
在后4G时代，现在的通信网络将无法满足“万物互联”技术和互联网的需求。
5G作为新一代的移动通信技术，具有高速率、低延迟和超高连接密度等特征，相比4G有了全方位的提升，是物联网的超级信息管道。
2015年的ITU会议上明确了5G的三类典型应用场景：
增强移动宽带、大连接物联网以及超高可靠低时延通信，预期将会有千亿量级的设备接入5G网络，其中可穿戴设备是与人连接最为紧密、直接的物联网终端。
5G传输的高速率给基于可穿戴设备的AR、VR提供基本保障，5G的超高可靠性和低时延性是医疗级可穿戴设备的基本要求，5G技术有望带来的低功耗将提升可穿戴设备的续航时间。
5G将在2019-20年实现商用，未来将是5G与物联网碰撞的时代，可穿戴设备将迅速普及，成为物联网的入口，连接人与物。
图9：
4G与5G关键能力对比图10：
5G推动移动终端创新
可穿戴设备作为物联网的重要入口，在5G+物联网时代将扮演重要角色，设备种类也将趋于多元化。
在5G的推动下，可穿戴设备销量增长可期，同时具备更多智能功能的设备占比也将显著提高。
图11：
智能可穿戴设备占比有望快速提升（单位：
百万只）
基础智能手环基础智能手表高端智能手表
250智能服装智能耳机其他
200
150
100
50
0
20172021E
注：
智能耳机数据中不包含AirPods等，仅包含具有健康监控等功能的无线耳机。
物联网硬件的技术储备已日益成熟，多数智能硬件已具备量产条件，销量快速增长的催化因素在于明星级产品对市场的示范效应。
苹果即将在下半年推出第四代AppleWatch手表，智能耳机AirPods销量可期，同时智能眼镜、手环等产品进一步抢占市场，物联网硬件市场将迎来发展机遇。
表6：
智能硬件已具备销量快速增长条件
智能硬件分类
参与企业
2017出货量
智能手表
苹果、三星、索尼、LG、摩托罗拉等
3160万
智能手环
小米、Jawbone、Fitbit、索尼、三星、玩咖等
4500万
智能眼镜
谷歌、联想等
-
智能家居
谷歌、小米、三星、TCL、LG、美的、海尔等
3300万
智能耳机
苹果、谷歌等
170万
根据各研究机构预测，AppleWatch将在未来几年继续引领智能手表市场，份额占比保持在50%
以上，并迅速拉升智能手表整体销量。
图12：
AppleWatch未来有望推动智能手表销量快速提升（百万只）
AppleWatch出货量其他智能手表出货量
80
70
60
50
40
30
20
10
0
2015201620172018E2019E
2AppleWatch4有望重现iPhone4的辉煌
AppleWatch自2014年9月首次发布以来，一直处于改良阶段，外观没有重大变化，功能的升级也较为有限，但第二代和第三代的有限创新带来销量的大幅增长。
经过几年的积累，苹果为智能手表建立了较为完善的生态圈，优势的核心技术及前沿的设计创新带来了不断优化的用户体验，奠定了AppleWatch在消费者心中远超其他同类产品的地位。
我们相信，将于今年9月发布的第四代AppleWatch产品在外观和功能上有望出现较大创新，成为类似iPhone4的代际化产品，引领智能可穿戴设备发展，并推动销售量的突破性增长。
与iPhone4大获成功的因素类似，我们认为较为完善的生态圈、领先的核心技术优势以及创新性设计有望造就第四代AppleWatch成为代际化产品。
图13：
17年AppleWatch销量增速保持在高水平
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
AppleWatch出货量（万只）同比
15Q215Q315Q416Q116Q216Q316Q417Q117Q217Q317Q4
120%
100%
80%
60%
40%
20%
0%
-20%
-40%
-60%
-80%
时间回到2007年，诺基亚在全球手机市场份额占比达到40%，塞班系统风光无限，苹果于
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