摘要:通信模组是用于实现设备之间数据传输的集成电路模块,通常内置于各种通信设备中,负责接收和发送信号,使设备可以在4G、5G、WiFi、BLE或其他通信网络中进行数据交换。随着机器人在工业、医疗、服务等多个细分领域逐步迈入商业化落地阶段,无线通信模组作为关键部件将进
1、智能模组革新:AI 与算力融合驱动机器人产业飞跃发展
通信模组是用于实现设备之间数据传输的集成电路模块,通常内置于各种通信设备中,负责接收和发送信号,使设备可以在 4G、5G、WiFi、BLE 或其他通信网络中进行数据交换。随着机器人在工业、医疗、服务等多个细分领域逐步迈入商业化落地阶段,无线通信模组作为关键部件将进一步拓展市场。
2025 年 3 月,北京市经济和信息化局就《北京市 5G 规模化应用“扬帆”行动升级方案(2025—2027 年)(征求意见稿)》公开征集意见,其中提到为人形机器人预置 5G 模组,加强其与工业互联网的协同适配能力。
智能模组进化:从基础连接到 AI 算力集成的转变之路。传统模组属于基本连接模块,主要功能是实现蜂窝通信,这些模块仅包含支持这种连接的芯片组,无需附加功能。智能模组除了像传统模块一样提供连接功能外,还以中央处理器和图形处理器(CPU 和 GPU)的形式集成了额外的计算硬件。
AI 智能模组/算力模组是面向各类对 CPU/GPU/AI 算力有强需求的专用场景开发的智能模组产品。它是智能模组(通信+智能操作系统+强算力支撑)的一个子集,基于 SoC 芯片开发而成,集成和融合了多种计算单元(CPU、GPU、ASIC、FPGA、NPU 等),既有通用计算单元,也有高性能的专用计算单元,在减小尺寸、降低成本、降低功耗、易于开发等方面有突出优势,可提供不同等级的硬件算力,并根据场景需求,匹配 5G/Wi-Fi/千兆以太网等各类通信方式。
2023 年,传统模组占全球出货量 96%,智能模组、AI 智能模组分别占比 2%。据 Counterpoint 预测,到 2027 年,传统模组、智能模组、AI 智能模组各自占比为 81%、10%、9%,分别以 18%、79%、73%的复合年增长率增长。
AI 智能模组:驱动未来机器人发展的核心。在通信与连接能力方面,智能模组支持 5G、Wi-Fi、蓝牙等通信技术,确保机器人灵活接入各类网络环境,并内置 GNSS 定位技术,提供高精度的定位服务,满足园区配送等场景的需求。
在数据处理与计算方面,智能模组搭载高性能处理器和丰富的外围接口,满足机器人对高算力的需求,支持复杂的传感融合算法和高清视频编解码;先进的边缘计算技术使机器人可以在本地进行数据处理,大幅降低数据延迟,提高响应速度,给用户更加流畅、智能、高效的机器人服务体验。在感知与交互方面,智能模组集成多种传感器,如摄像头、激光雷达等,实现对周围环境的全面感知,提高物体识别和避障能力;支持语音识别和自然语言处理,实现与用户的自然互动,提升用户体验。
在开发与部署方面,智能模组提供技术验证、硬件搭建、系统开发等支持,降低技术集成成本,加快产品上市,同时兼容多种开源操作系统,方便开发者根据需求进行定制开发。在算力逐渐成为数字化社会的重要生产力,以及东数西算发展提速等大背景下,算力模组成为智能模组跟随产业需求进行功能迭代的重要分支。目前,已有多家头部模组企业推出算力模组产品,竞逐这一重要新兴市场。
(1)移远通信:高算力智能模组驱动 AIoT 创新与具身智能交互的新纪元
高算力智能模组,推动 AIoT 产业创新。移远通信自 2023 年加大对算力模组领域的投入力度,目前已发布了支持高算力的边缘计算智能模组 SG885G、SG865W、SG368Z,同时支持 5G 和高算力的 5G 智能模组 SG560D、SG530C 等。同时,移远通信在 2025 年 MWC 正式发布面向全球市场的 QuecPi Alpha 智能生态开发板。
该开发板基于跃龙™ QCS6490 处理器打造,兼容多种开源操作系统,具备高性能、丰富的多媒体功能、高集成度、多样化接口、低功耗运行、广泛适用场景及低开发成本等显著优势,可广泛应用于边缘计算、机器人、工控、多媒体终端、数字广告牌、智能安全以及工业级 PDA 等行业和设备,覆盖整个 AIoT 领域的各个行业。端侧大模型解决方案,重塑具身智能交互体验。
移远端侧大模型解决方案基于移远高算力AI 智能模组 SG885G-WF,搭载高通 QCS8550 平台,具备高达 48 TOPS 的综合算力,支持通义千问、DeepSeek 等业界主流大模型;在语音交互领域实现全语音链路无缝衔接与高效运行,涵盖 KWS 语音唤醒、VAD 人声检测、ASR 语音识别和 TTS 语音播报等主流功能,助力用户快速实现基于语音的无感交互。
在该方案的助力下,具身智能机器人可实现1s 以内的意图识别,解码速率超过 15 tokens/s(人的正常语速约为 10 tokens/s),为用户带来更自然的语音交互以及更加个性化的服务体验,同时,得益于 SG885G-WF 的高算力,移远“大模型+AI 机器人”解决方案在离线状态下也能提供完整 AI 性能。目前,该方案已在医疗康养、工业制造、智能客服、接待导览、零售导购等多个场景实现落地。
移远通信大模型解决方案全语音链路架构
资料来源:移远通信公众号、天风证券研究所
除了在端侧部署大模型,移远通信还支持大模型的云端、端云融合等多种部署方式,全面适配不同的 AI 场景,推进大模型技术在具身智能机器人产业落地。例如,移远通信的 AI玩具解决方案,接入了火山引擎豆包 RTC(实时音视频)大模型,实现了大模型的云端部署。与基于 webSocket 协议的 AI 玩具方案相比,该方案延迟降低了 50%左右,还支持对话实时打断、字幕实时下发等功能,为用户带来更低延迟的智能交互体验。
(2)广和通:推出全栈“星云”系列模组,赋能机器人行业多元化发展
加速布局智能计算:高算力 5G 模组 SC171 推动机器人行业创新与发展。广和通 2022 年开始投资“算力模组开发项目”,启动在智能计算领域的产品与业务布局;2023 年推出12TOPS 的 5G 高算力智能模组 SC171 来全面满足机器人的各种 AI 需求,SC171 基于高通QCM6490 平台设计,采用 8 核高性能处理器,内置 VDSP,集成高性能图形引擎,可以流畅播放 4K 视频。
2024 年,公司推出具身智能开发平台 Fibot,构建起“端-边-云”协同的技术架构,并逐渐明晰“硬件层-数据层-应用层”的生态布局:
1)神经中枢:采用高算力平台,实现 Android/Linux 融合系统,方便客户进行软件及算法的开发及验证,实现从仿真训练到实体部署的无缝衔接;
2)导航规控:通过底盘选配的激光雷达或双目模组,实现室内外的空间感知及建图、路径规划和动态避障等算法的二次开发;3)决策引擎:集成多种深度学习和强化学习 AI 算法,结合高效的感知系统与智能决策框架,极大提升客户进行二次开发的效率。
推出全栈式智能割草机解决方案,推动智慧庭院升级与无物理围线技术普及。针对传统割草机需预埋边界线导致的部署成本高、灵活性差等痛点,广和通智能割草机解决方案提供双目感知定位模组、决策算法和集成通信能力的边缘算力模组,将人工智能、自动驾驶、机器视觉、高精差分 GPS 定位(RTK)等技术高度集成,为智能割草机器人行业提供全栈式解决方案,实现割草机器人的环境感知、定位、地图构建、路径规划、避障、导航、应用等全方位功能。已赋能昶氪科技实现全球首款纯视觉割草机大规模商用,满足欧洲等市场智慧庭院升级需求,助力无物理围线智能割草技术快速商用普及。
“星云”系列模组全面覆盖高、中、低算力需求,赋能多样化机器人应用。2025 年 MWC期间,广和通覆盖 1T~50T 的全矩阵 AI 模组及解决方案“星云”系列全面亮相,其内置广和通自研的 Fibocom AI Stack,提供从模型优化到部署的全流程支持。基于 18T 的国产芯AI 模组及解决方案支持本地运行最大规模为 7B(70 亿参数)的 AI 大模型,其推理速度可满足智能陪伴机器人的自然语言对话、多模态情感分析等复杂任务需求,端侧处理保障用户隐私与实时性。
基于 3.2T 的国产芯 AI 模组及解决方案专为轻量化 AI 任务设计,高效运行实物检测、人体关键点识别、物体检测及人脸检测等小模型,适用于机器人的环境感知、用户身份识别与基础交互功能,兼顾性能与能效平衡。星云系列的发布标志着广和通 AI模组及解决方案形成高、中、低算力的全面布局,为不同场景提供精准匹配的解决方案
(3)美格智能:高算力 AI 模组龙头,推动具身智能机器人发展
技术卡位,领跑智能模组/AI 模组。2022 年 3 月,美格智能前瞻性提出“算力模组”概念和“无算力、不智能”的产品迭代理念,并在公司内部单独建立算力模组产品线,专注于拓展模组产品的计算能力应用以及下游领域的扩展。
当前,公司算力模组产品已覆盖从0.2TOPS 到近 48TOPS 的 AI 算力区间,可运行类似于 Stable Diffusion、Llama 2 等复杂大模型,为在各种不同类型的终端产品的端侧执行生成式 AI 的各类应用提供标准的软硬件环境。2025 年 MWC,公司发布基于骁龙®8 至尊版移动平台的高算力 AI 模组 SNM980,该模组支持 OpenGL ES 3.2,Vulkan 1.3,支持 OpenCL 3.0,支持 8K 显示分辨率,最高支持8K@30fps 视频编码或 8K@60fps 视频解码,支持 H.264/H.265,集成多样化接口。
SNM980的澎湃算力能够为人形机器人提供更快速、更高质量的计算,实现自然智能对话、复杂地形通过、全身协同作业等重要功能,以模组的形式快速完成语音识别、机器视觉、导航、避障等功能的部署,同时帮助人形机器人在端侧自主进行学习和训练,让人形机器人的性能全面提升。
应用先行,落地具身智能领域。在 CES 2025 上,美格智能合作伙伴阿加犀联合高通在展会上面向全球重磅发布人形机器人原型机——通天晓(Ultra Magnus)。该人形机器人内置美格智能基于高通 QCS8550 计算平台开发的高算力 AI 模组 SNM970(搭载 2 颗,累计AI 算力接近 100T),以强大 AI 算力+端侧大模型部署能力,为人形机器人的控制、感知、决策规划和语音交互等系统提供核心驱动力。
此外,美格智能携手意迈智能(Yesmark)发布 2 款全新微小型 AI 机器人产品,该款 AI机器人内置基于高通 QCM6490 平台研发设计的美格智能 SRM930 5G 高算力模组,该机器人具备直接在端侧运行 AI 大模型能力,不仅支持视觉和听觉等多模态感官融合识别,还可以通过简单的手势识别用户下达的命令或与用户进行体感交互,从而识别用户意图,并给出精准回应。在 AI 性能方面,SRM930 能提供 12Tops AI 加速;在 AI 技术方面,SRM930支持端云协作的混合式 AI 架构。
本地端侧的 AI 模型如同机器人的“小脑”,负责快速处理与用户沟通交互中的即时信息,确保响应的迅速与精准。而云端的大模型则扮演着机器人“大脑”的角色,通过不断地学习与训练,为机器人提供更深层次的智能支持,助力其不断“成长”。
2、工业通讯+机器人:神经网络与运动控制,自主化协议打开通信芯片新空间
机器人通信系统是智能机器人个体以及群体机器人协调工作中的一个重要组成部分,是信息和通信技术在机器人领域的应用学科。机器人通信系统可以分为内部通信和外部通信,内部通信是为了协调单个机器人内部模块间的功能行为,类似于人体大脑与各个组织器官之间的神经网络;外部通信指机器人与控制者或者多个机器人之间的信息交互,一般通过独立的通信专用模块与机器人整合实现。
近三年,通信芯片设计行业受 5G、物联网及 AI技术驱动,全球市场规模年均增速超 8%,2024 年国内市场规模突破 2000 亿元。未来趋势聚焦高速传输、低功耗及国产替代,车载通信与边缘计算芯片需求加速,预计 2025 年全球市场空间达 1500 亿美元,国内占比提升至 35%。以太网芯片负责机器人内部模块间的高速数据交换,其通信能力直接影响机器人实时决策能力。以太网芯片通过高效的数据传输、实时控制和抗干扰能力,成为机器人“神经系统”的核心组成部分。EtherCAT 全球节点部署逆势增长。
EtherCAT 是基于以太网但比以太网更高速和高效的一种高性能工业网络系统。根据 EtherCAT 技术组织(ETG)2025 年 4 月 3 日发布的最新数据,全球实际部署的 EtherCAT 节点数量已突破 8800 万大关,其中 2024 年新增 1100 万个节点,同比增长率 14.3%。在半导体库存积压导致芯片销量下滑、地缘政治风险加剧的情况下实现增长。
从“通信协议”到“工业神经系统”, EtherCAT 有以下技术优势:1)速度。这是 EtherCAT成为运动控制应用首选协议的最主要原因,能以超高速度和循环时间低至 12.5 微秒来传输数据,使用者可享受快速且精准控制的系统运动。2)高效低成本。EtherCAT 采用” 菊花链”拓扑结构,因此是一种效率非常高的协议。这种拓扑的特别之处在于减少了所需的布线量,使整个通信网络更加简化。3)实时性。EtherCAT 通信协议提供确定可靠的通信,和以次微秒等级的准确度展现更好的设备同步能力。4)灵活性。EtherCAT 能够支持不同的网络拓扑和数据传输模式,更容易集成到各类型的运动控制系统中。
在运动控制领域,EtherCAT 正成为人形机器人的核心通信协议。在众多通讯总线技术中,EtherCAT 凭借其卓越的性能优势脱颖而出,成为人形机器人领域的重要通讯方案。EtherCAT 总线的时钟同步可以做到纳秒级,可以实现机器人每个关节的位置、速度和力矩三种控制模式,确保了机器人能够快速、准确地执行决策,实现全身关节的协同运动。全球四大机器人厂商都采用了 EtherCAT 总线通讯。
创耀科技:EtherCAT 芯片与 RISC-V 架构协同,赋能具身智能工业新生态
创耀科技专注于通信核心芯片的研发、设计和销售业务,并提供应用解决方案与技术支持,是国内少数几家较具规模的同时具备物理层核心通信算法和大型 SoC 芯片全流程设计能力的集成电路设计企业之一。公司是宽带接入网网络通信核心芯片及电力载波通信芯片供应商,并逐渐向新一代短距无线和工业互联领域拓展。创耀科技的 EtherCAT 从站控制芯片已实现小批量出货。创耀科技通过取得倍福的授权,以 EtherCAT 从站芯片为切入点建立起与客户之间的合作关系。芯片主要用于工业机器人伺服电机驱动及分布式 I/O 模块,具有低延时、纳秒级精确同步的特点,拓扑结构非常灵活。
RISC-V 架构赋能灵活算力。创耀科技的多款通信芯片集成 RISC-V 32 位高性能微处理器,其开源特性允许针对具身智能场景定制指令集。RISC-V 的模块化设计可快速适配不同传感器融合算法,提升决策效率。
携手豪森智能,共拓具身智能新纪元。2025 年 3 月 18 日,豪森智能与创耀科技正式签署战略合作协议,“将共同推进具身智能工业通讯技术发展,建立具身智能工业通讯标准,共同引领具身智能及人形机器人行业发展”。双方合作范围涵盖先进芯片、通讯技术和软件算法研发和应用,旨在构建高带宽、低延迟、高可靠的工业通讯网络环境,开发高性能、低功耗的专用工业芯片,以及高效、智能的工业通讯软件算法,并计划成立联合项目组和具身智能无线通讯联合实验室,共同进行工业芯片架构、系统测试方案和内容、网络环境建设的研发工作。
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来源:思瀚研究院