随着NB-IoT技术标准的成熟以及网络覆盖的增强,NB-IoT市场正在稳步走向成熟和 健康 的市场化状态。NB-IoT芯片领域出现了“百家争鸣”的盛景,各个NB-IoT创业公司都在“摩拳擦掌”布局NB-IoT芯片,也有为数不多的企业通过了运营商的认证,但通过运营商认证只是最基本的一步,能否实现最后的商用还需要企业的全方位竞争实力经受得住考验才行。而在众多优秀的NB-IoT创业公司以及一些其他领域大公司新开拓的NB-IoT新产品中,那颗“全球首颗”集成CMOS PA的NB-IoT芯片及其团队,用不懈的努力和强大的实力,继续将领先优势从技术突破夯实到了产品商用,已经领先于一众友商,率先实现了量产商用!
通过运营商认证是拿到竞争入场券,量产商用才真正走上赛道
NB-IoT芯片从研发到量产,需要经历非常长的研发周期,设计、开发、流片、测试、预商用、商用,所有环节一个都不能少,一点都不能错!能走到最后,才能享受市场成功的果实!作为物联网方案中的主芯片,客户design-win是需要持续且巨大的投入的,芯片原厂任何一块能力的缺位或者短板,都可能造成客户前期投入的浪费甚至对客户整体的业务规划造成致命伤害!而在NB-IoT芯片的量产过程中,通过运营商认证可以说是开启了万里长征第一步,拿到了这个领域的入场券,做到小批量商用才算是真正上了赛道。要想真正获得市场成功,考验的是芯片厂商全方位的综合实力:除了产品技术研发水平之外,还考验团队的技术支持能力、产能成本运营能力、持续创新及产品演进能力、企业及团队稳定成长能力等。
目前 芯翼信息 科技 已经完成中国电信芯片的认证测试,即将完成中国移动的芯片入库认证及中国联通的模组认证 。通过运营商的入库认证,是每一款modem芯片在批量销售之前,都必须完成的工作。而一款芯片在市场上的真正批量应用的稳定性和可靠性,并不能完全依赖于运营商的认证来保障。Modem无线通信芯片,因其产业链的多节点多厂家特性以及应用场景信号变化的多样性和复杂性,只有通过长时间多场景的实际应用场测,才能真正将可靠性和稳定性得到保障。运营商的入库认证,可以在一定程度上保障产品功能及性能指标的可用性,但是在实际商用的稳定性方面,必须依靠商用客户的实际落地应用来保障。芯翼信息 科技 在商用可靠性方面一直保持高度重视,在运营商入库认证启动之前,就已经启动与早期alpha客户的产品级联动测试,并针对诸如抄表、烟感、资产定位跟踪等诸多实际应用场景设计了丰富的场景级测试用例,与细分市场客户合作进行了长期的产品测试,优先保障XY1100 NB-IoT芯片在目前出货量最多的细分市场的应用可靠性。
CMOS PA集成,一年走完从质疑到全行业认同的历程
遥想去年上海MWC上芯翼信息 科技 发布了全球首款集成CMOS PA的NB-IoT芯片,彼时质疑声阵阵,不光质疑芯翼信息 科技 是否有能力完成CMOS PA发射功率的核心技术突破,甚至对整个行业是否可以真正商用CMOS PA集成也持怀疑态度。
CMOS PA的集成一直是个世界级难题,CMOS PA集成最大的难点在于发射功率难以达到3GPP定义的Class3标准要求(23dBm±2),目前业界的Modem射频方案仍然采用独立的PA器件,基于GaAs工艺,市场主要由Skyworks与Qorvo等美国厂商占领。而GaAs PA由于工艺的差异,无法与CMOS PA的modem主芯片进行单die集成,只能通过成本更高的SiP封装来实现单芯片集成。芯翼信息 科技 依赖于创始团队深厚的技术积累,全球首次实现了CMOS PA Tx Power的突破,并成功将Single Die的集成做到商用量产。
时隔一年,在NB-IoT芯片的创新浪潮中,芯翼信息 科技 真正做到了从突破式创新到引领行业创新的创举!当芯翼信息 科技 兑现承诺,率先以商用出货的SoC产品向市场宣告集成CMOS PA的核心技术突破已经取得成功时,几乎所有的主流友商也都已发布或者宣布了自己的集成CMOS PA的NB-IoT单芯片。虽然各家实现方式各有不同,但NB-IoT SoC集成CMOS PA已经从一年前的质疑,变成了今天的行业标配!集成CMOS PA是全球所有厂商将NB-IoT做到极致低成本低功耗的必经之路,整个行业都在朝着这个方向发展。
芯翼信息 科技 XY1100是全球第一颗Single Die集成CMOS PA的量产NB-IoT系统单芯片,跟其它同期竞品最大的差异是,将全球全频段商用的功率放大器(PA)芯片,集成进了单die之中,实现了全球NB-IoT芯片最高的集成度。基于芯翼信息 科技 XY1100芯片开发的NB-IoT方案,客户不需要再为芯片购置PA等昂贵的外围射频器件,整体的外围BOM成本可以控制在友商方案的1/3-1/4的水平;同时,客户也不需要再进行复杂的射频相关性能调试,这些都已经在芯片内部做完了。
另外,芯翼信息 科技 XY1100专门为IoT应用配置了独立的完全开放的ARM Cortex-M3 MCU作为AP,并预留了充足的RAM和ROM空间,成为业界开放程度最高、开发方式最友好的OpenCPU方案,可以帮助客户轻松完成从外置MCU到OpenCPU的移植,节约一颗外置MCU的成本(高端M3 MCU成本约¥20元)。除此之外,芯翼信息 科技 在保证超低成本和超低功耗(PSM电流700nA)的基础上,实现了芯片设计的SDR架构。基于SDR架构,芯翼信息 科技 可以在极短的开发周期内,完成多模SoC产品的开发,能极大扩展芯翼信息 科技 芯片产品的应用市场,也有利于客户将同一套方案设计,使用软件升级的方式快速实现应用市场的扩展。
目前,芯翼信息 科技 XY1100 NB-IoT SoC,已经完成了多家NB-IoT模块商和方案商客户的Design-Win,客户对芯翼XY1100在各方面的性能表现和综合竞争力,都有非常高的评价,多家客户即将进入产品方案小批量产阶段。未来,对于XY1100 NB-IoT SoC,芯翼信息 科技 期望能够成为引领全球NB-IoT产品创新的中坚力量,为NB-IoT市场提供更具性价比和完整竞争力的芯片方案新选择。
现在是选择NB-IoT最好的时代
NB-IoT市场从2016年标准冻结开始启动,时隔三年,目前NB-IoT从标准、技术、芯片、网络覆盖等各方面都日臻成熟,而市场产业链也已经完成了初期的培育。前期的市场培育及生态链建设环节,政府补贴拉动发挥了巨大的作用。随着3GPP R14 CatNB2标准的部署商用,NB-IoT芯片将足以提供更高的上下行吞吐量(150kbps UL/150kbps DL)、更好的业务移动性(支持连接态重建Reestablishment)、基站定位功能(支持50m精度基站定位),NB-IoT的应用场景将会大幅度拓宽。同时,随着5G网络的建设以及4G网络覆盖的持续加深,NB-IoT全球网络的覆盖水平,将伴随4G网络的深覆盖而快速增强。用不了多久,覆盖完善的NB-IoT精品网络就会呈现给物联网用户,NB-IoT将随着5G的发展迎来自身的大发展!
可以看到,现在的NB-IoT芯片商,除了传统手机芯片商海思、高通、MTK和展锐之外,已经涌现出了以芯翼信息 科技 为代表的新一代芯片创新创业公司,并且 芯翼信息 科技 已经开始为市场输出可以买到的量产芯片产品 。而能供提供NB-IoT的模块商,更是达到了数十家之多。作为NB-IoT产业链中核心器件的芯片与模组,已经率先完成了供给侧的繁荣,现在的用户已经不用为NB-IoT芯片或者模组的不成熟和高价格而烦恼。另一方面,NB-IoT的市场应用,也已经从之前的主力靠政府项目拉动,向百花齐放转变,这正是NB-IoT市场从培育期向成熟期转化的重要标志。
芯翼信息 科技 是世界领先的物联网芯片初创企业,芯翼信息 科技 的定位是做物联网终端芯片级解决方案SoC leader。除了提供多种通信能力之外,还有感知,安全,能量捕获,边缘计算等方向可以发展和延伸。正如芯翼信息 科技 对自己所做的定位,公司致力于为IoT市场提供高价值的终端SoC,而NB-IoT是其中最好的市场切入点。从公司定位和产品定义上,芯翼信息 科技 与业界友商已经有明显的差异化。具体到产品上,芯翼信息 科技 坚持以市场需求为驱动力,以核心技术创新为突破口,坚持与各细分市场头部龙头企业进行深度战略合作,坚持为行业细分市场提供富有竞争力的芯片方案。物联网时代,应用为王。只有深入理解市场行业应用,并且拥有强大技术创新实力的企业,才能在碎片化的IoT市场中找到自己的生存和发展空间。
总结
芯翼信息 科技 ,一家刚“2岁”多一点的企业,凭借全球顶尖技术专家团队的深厚积累,一经创立便以世界级核心技术突破的姿态,推出了“全球首颗”集成CMOS PA的NB-IoT SoC。如今,经过两年来夜以继日的努力,一颗性能卓越、优势明显的NB-IoT明星产品耀然量产上市,用核心技术突破帮助NB-IoT产业界 健康 优质的提质降本,帮助整个NB-IoT产业蓬勃发展。NB-IoT,是由中国企业主导、中国生态引领的全球IoT蜂窝通信标准,也是5G标准的IoT先行者。市场需要更多像芯翼信息 科技 这样的创新创业企业,为整个产业带来持续的核心技术创新与突破,以自己的技术实力与积累,引领整个产业与行业的技术革新!
芯翼信息 科技 着眼国内国际布局,以芯为翼,助推物联!芯翼信息 科技 在MWC的展台位于N4G10,欢迎大家前往交流我们基于XY1100所做的商用实践!
物联网是互联网基础上的延伸和扩展的网络。
将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,实现在任何时间、任何地点,人、机、物的互联互通。物联网的基本特征可概括为整体感知、可靠传输和智能处理。
物联网的应用领域涉及到方方面面,在工业、农业、环境、交通、物流、安保等基础设施领域的应用,有效推动了智能化发展,使得有限的资源更加合理的使用分配,从而提高了行业效率、效益。在家居、医疗健康、教育、金融与服务业、旅游业等与生活息息相关的领域的应用,从服务范围、服务方式到服务的质量等方面都有了极大的改进,大大提高了人们的生活质量。“物联网应用技术是物联网在大学专科层次的唯一专业,属于计算机系,升本专业为物联网工程。物联网是指射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,通过物联网域名,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。”所有智能化技术的核心都是设备间的网络互联,而这正是我们耳熟能详的物联网(IoT)。据预测,到2020年,将有500亿个“事物”实现互相通信或是通过互联网进行沟通。面对如此迅速的普及和发展,一些新的挑战也随之而来:如何才能使物联网易于使用并且具有较高的性价比和效率呢?对此,德州仪器(TI)众多物联网专家经过深入交流,指出了物联网发展所面临的六大主要挑战,并给出了解决这些挑战的关键,尤其强调了针对消费类、工业和汽车领域的物联网应用。
挑战一:低功耗是重中之重
物联网从一个利基市场(小众市场)不断发展成为一个几乎将我们生活各个方面都连接在一起的庞大网络,面对如此广泛的应用,功耗是至关重要的。在物联网领域中,许多联网器件都是配备有采集数据节点的微控制器(MCU)、传感器、无线设备和制动器。在通常情况下,这些节点将由电池供电运行,或者根本就没有电池,而是通过能量采集来获得电能。特别是在工业装置中,这些节点往往被放置在很难接近或者无法接近的区域。这意味着它们必须在单个纽扣电池供电的情况下实现长达数年的运作和数据传输。
“电池的安装、养护和维修不仅难度很高,同时也会带来高昂的开销。而在某些车间或厂房内,这些 *** 作甚至非常危险。”关注无线和低功耗充电领域的Harsha表示,“我们的目标就是让用户在器件的使用寿命内无需更换电池。”基于此,Harsha和他的团队正在研究尽可能延长微型电池供电时间的方法。例如,借助太阳能来供电,无论是室内或是户外光源,即使是只从光源中采集很少的能量,其影响也是巨大的。同时,通过工厂中某一物件的内外环境温差,也能够实现能量的采集,例如温度高于外部空气的高温液体管道。此外,在工业装置中,车间内机器所产生的振动也能被用于能量采集。通过住所内来自WiFi的无线电波,也可以为支持物联网节点的电池生成一个小电荷。
以上种种方法的目标是将电池的使用寿命延长10%或20%。虽然消费类电子元器件更新换代的速度越来越快,但是工业应用中的物联网技术可以持续很长的时间。通过使用能量采集来延长电池的使用寿命,一块电池可以持续供电20年到30年,直到所有的节点需要更换。在某些情况下,由于能量采集的使用,这些节点甚至可以实现无电池运行。
挑战二:感测必不可少
如果没有感测,那么物联网也将不复存在。传感器、微型器件和节点是构成整个物联网系统的基石,它们能够测量、生成数据并将数据发送给其他节点或云端设备。无论是感测住宅的房门是否关闭,还是汽车的机油是否需要更换,抑或是生产线上的某个设备会不会出现故障,传感器采集到的数据都是关键信息。
“感测在需要作出决策的时候便会发挥作用,这一过程不一定需要人工干预。”专注电流感测领域的Jason表示,“如果传送带正在传输某个物体,传感器能够帮助确定这个物体是什么、重量为多少以及传送带是否过热等。例如,分析电机内的电流能够让人们了解电机的健康状况、是不是出现了故障。这些都是在进行工厂控制时需要了解的内容,而传感器使这一切变为可能。当提供实时数据时,这些重要数据的结合将影响到方方面面。”
因为传感器采集了海量的数据,特别是在工业物联网(IIoT)中更是如此,所以传感器软件的创新与传感器硬件的创新同样重要。当获得了海量的信息时,如何确定信息是不是过多?如何判定所掌握的数据是不是有用?其中极为重要的一环就是算法。一旦有了合适的算法并且得以充分利用,它们将改变制造业。工厂会变得越来越小,效率却越来越高。
挑战三:连通性选择由繁化简至关重要
一旦传感器数据被低功耗节点采集,这些数据必须被传送到某个地方。在大多数情况下,它会被传送至一个网关,这是物联网系统中互联网与云或其他节点之间的中间点。目前,根据独特的使用情况和不同的需求,我们可以选择多种有线或无线的方式来连接设备。各项不同连通性标准和技术都有其特殊的价值与用途,不过将WiFi、Bluetooth、Sub-1 GHz和以太网中的所有这些标准都整合起来却是一项巨大的工程。鉴于产品的多样性以及需要将连通性添加到很多标准与技术并不相同且大多数此前并不具备互联网连通性的产品中,这就需要采用复杂的技术,并使其变得更加简单。
挑战四:管理云端连通性是关键
一旦数据通过一个网关,它在大多数情况下会直接进入云端。在这里,数据被分析、检查,然后付诸实施。物联网的价值源自云端服务上运行的数据。正如连通性一样,云端服务的选择也有很多,这也是物联网发展中另一个复杂点。
“目前,云端供应商的种类繁多,数量也不尽相同,并且没有针对云端设备连接和管理方式的标准。”专注物联网市场发展领域的Gil表示。为了满足那些使用多个云端服务的用户的需求,必须开发物联网云端生态系统,提供集成的TI技术解决方案。可喜的是,由于云端技术已经实现了良好的成本效益,物联网目前正以极快的步伐飞速发展。不过,为了实现物联网的进一步增长,在复杂度简化方面还有很多工作要做。
挑战五:安全性是广泛采用的关键
整个系统的安全性是制约物联网被广泛采用的最大障碍之一。随着越来越多的设备变得“智能化”,越来越多的潜在安全性漏洞将出现。这需要业界研究构建先进的硬件安全机制,同时将安全机制成本和功耗保持在较低的水平上。这需要相关厂商在集成安全协议和安全性软件方面投入大量的人力物力,努力减少把高级安全性功能添加到物联网产品中所遇到的障碍,以确保在保障安全性方面降低门槛。
挑战六:为经验不足的开发人员提供简易物联网解决方案
虽然物联网技术曾经主要由技术公司使用,但是从目前来看甚至在未来一段时间里,物联网技术将在有着一定技术背景限制的行业中被广泛应用。以一个生产龙头公司为例。直到目前,由于没有任何需求,电气工程师也许从未在龙头制造公司工作过。但是如果这家公司打算生产接入互联网的花洒,那么其在人力和时间方面的投入将是巨大的。因此,物联网技术必须能够轻松地添加到其现有和未来的产品中,而无须网络和安全工程师参与其中。这些公司不需要像一家互联网技术公司那样,在技术学习方面投入,他们现在可以从相关企业获得现成可用的技术。对于相关技术公司来说,如何为这些经验不足的开发人员提供简易且立即见效的物联网解决方案,既是挑战更是机遇。
由于我们生活中越来越多的事物正在与网络建立互联,并且随着物联网应用的不断普及与拓展,还有大量的工作需要去完成。以物联网为代表的信息化应用是对我们未来方方面面高品质生活的巨大展望,包括我们的住所、汽车和高效工厂内的用户便利性与生活方式等,而这一切将最终使我们的世界变得更加美好。
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