请简述物联网的组成 物联网:请下神龛

请简述物联网的组成 物联网:请下神龛,第1张

10月27日,从无锡机场到湖滨饭店的轿车频繁穿梭,湖滨饭店及周围的宾馆入住率暴增,全国各地都来赶一场物联网的大集。28日,由工业和信息化部、国家发改委、科技部、中科院和江苏省人民政府共同举办的“2010中国国际物联网(传感网)大会”在无锡盛大开幕,同时举行的还有博览会和技术及商业应用高峰论坛,为期三天。八位部长级官员、三位院士、四十多位司局长和五十多位跨国公司高层及大型央企高层出席此次会议,是近年来中国物联网产业规模最大、层次最高、影响力最深远的行业盛会。这不仅是一次对物联网产业的检阅,也是一次集体思考,为下一步发展理清思路。

用战略性眼光
务实布局

“物联网的‘泡泡糖’(PPT)时代已经过去,现在要演示的是真q实d。”张伟(某物联网公司CEO,化名)想起一年前跟用户交流时如是感叹,以前多数公司都是停留在方案构思和宣讲阶段,只能靠PPT(幻灯片)来展示物联网,而现在,用户不再满足于PPT了,要看实际案例。如果说,去年来到无锡,每次参观者接触到的示范项目都是“太湖鱼”,那么今年的无锡,则呈现出更多物联网的应用。
本届博览会就是一次大秀场。以传感器、RFID、网络设备、嵌入式终端制造等为代表的物联网制造业,以通信网络为代表的物联网基础设施服务业,和以软件集成、应用开发等为代表的物联网服务业等产业链条上的各个环节都参与了此次博览会。
无锡,整个城市都散发着浓郁的物联网氛围,从2009年8月以来,物联网概念的公司比肩接踵地成立,分布在无锡新区、滨湖区等地。新区设立了10亿元产业培育专项基金,主要用于重点支柱产业促进和新兴产业培育,尤其是包括物联网在内的战略性产业,核心企业入驻园区,新区都给予3年贷贴息或一定比例的注册资本金配套;滨湖区位于长江三角洲腹地,也在集聚各类资源,已累计引进物联网及相关企业200家以上,其中注册资本1000万元以上的企业35家。
无锡市市长毛小平介绍说,2009年8月7日温总理在视察无锡时提到建立感知中国中心,同年10月13日国务院批准同意建设无锡传感网实验区,无锡迅速开始创建物联网、传感网的示范区,技术研发事业培育、人才引进等配套技术相继出台。到今天,有156个物联网项目已经签约,即将开工建设。
去年11月12日,江苏省人民政府、中国科学院、无锡市人民政府签署了共建中国物联网研究发展中心协议,先期以江苏物联网研究发展中心和中国科学院物联网发展中心为运作载体,总部设在无锡。发展中心第一任主任为叶甜春。据叶甜春介绍,发展中心采用了市场化的运作方式,吸纳社会资本,与工业界紧密合作,推进科技成果产业化。发展中心目前设立了综合协调部、战略规划部、应用总体部和技术服务部四个部门。
叶甜春认为,物联网与现有传感网和信息化技术的差异是:更大规模的节点覆盖、更综合的系统集成和更智能的信息处理。“物联网作为‘战略性新兴产业’,更需要‘战略性眼光’,物联网的培育和发展不可能一蹴而就,而是需要一个相当长的过程,这其中核心技术的培育和掌握是关键中的关键。”叶甜春发自肺腑地说,如果没有重点地一哄而上、遍地开花,可以推进信息化,但做不成物联网,或者成为又一个缺乏核心竞争力的“打工产业”。
中国科学院在知识创新工程中,对传感网/物联网领域进行了战略性的前瞻布局,已开展了近10年工作。包括传感器与芯片、信息网络与传输技术、信息处理与存储、软件等,传感器与芯片方面包括声学、振动、压力、温度、湿度、生物、化学等传感器。

借力运营商

物联网与互联网经常被相提并论,虽然两者的本质、内涵及应用模式都有差别,但发展路线却是可以作一定借鉴的。启明创投董事总经理邝子平认为,互联网发展初期,要感谢运营商,因为他们在互联网还没有明确形态时,就大力投入组建了骨干网,进行了一系列改造和完善,促进了互联网的快速发展。如今,物联网来了,运营商又开始摩拳擦掌。
中国电信所关注的领域包括节能减排、民生工程、防灾减灾等。中国电信副总工程师靳东滨透露,中国电信已经在着手建立物联网的企业标准。“因为国家物联网标准组有一些标准并没有出来,在这种情况下,中国电信建立了企业标准。目前,中国电信已经出台了七个关于M2M的标准,包括终端、平台设备和服务协议等。”
中国移动通信研究院副院长杨志强认为,TD-SCDMA的独特优势为物联网的规模发展提供了网络平台,TD的优势是:国家自主知识产权标准保障了通信的安全可靠;频谱效率更高、客户为每比特数据传输支付费用低;根据网络需求,可自行配置上下行资源,特别适合监控等非对称性数据传输业务。杨志强指出,物联网与TD结合有利于我国两大基础创新技术发挥协调作用。“TD与物联网都属于产业链形态的集群性创新模式,由于这种集群性和链条性,使得这两大基础创新在芯片、终端、测试、系统及应用等各个环节具有高度的重合和协同性,将会充分发挥基础协调作用。”杨志强介绍说。
据悉,中国移动M2M业务已经超过了500万终端,2009年,M2M业务收入超过7个亿,2010年,M2M终端用户超过500万,年增长率66%。M2M产业从分布上来看,电力行业占终端总数的35%多,主要应用为电力远程抄表、电力输配变设备监控;交通行业占终端总数的30%,主要应用为车辆定位管理。
中国移动在无锡物联网研究院建设完善了研发试验环境,拥有总面积达1050平米的基础实验室和支持2G和3G的应用开发测试系统;并建立了中国移动物联网体系架构。其目标是把每一个人、每一辆车、每一个家庭、每一个城市接入物联网。
事实上,物联网产业应该借力于运营商及大企业的投入,给物联网一个初始推动,逐步渗透入行业。

从集中走向分布

运营商所擅长的基础设施是一个方面,物联网最后落地,必然是在行业应用中。物联网应用的一个最普遍特点是从集中走向分布,突出表现在智能安防和制造业等领域。
本土著名安防企业博康集团总裁李璞认为,物联网可实现分布式的智能,分布于全系统内的智能化使人与物、物与物得以通信对话,从而自动获取物的动态特征、关联特征,实现所有物征动态信息互通共享。物联网为智能安防带来了一套完整可参照的“技术体系框架”,改变了现在安防领域局部智能、局部互通的限制。经过海量数据存储、处理及多传输通信技术,实现事前的分析预警、事发的实时报警和事后的侦查取证。
西门子中国研究院院长徐亚丁也认为物联网技术为自动化领域带来了更好的分布式解决方案。“制造业面临的大趋势是个性化定制需求、全球化的采购和生产。发达国家的现状是机器密集型,发展中国家的现状是劳动力密集型,两者都向大机器分布式模块化制造转变。”徐亚丁介绍说,采用物联网技术可以使生产自动化从集中走向分布,能够自动调整工序、灵活增减工序。物联网架构使模块可重用性得以提高,可进行重新配置组合以适应生产需要,减少资源浪费,还可以调整就业人口,使受良好教育的劳动力从事高附加值的模块设计维护。“分布式模块化生产系统的关键技术就是物联网,物联网技术使每个模块智能化,能够承担灵活多样的生产任务;使模块内部集成,实现机电/人机一体化。”可见,要深化物联网的应用,必须吃透其技术特性和优势,才能找准应用切入点。

资本市场冷静观望

在中国国际物联网(传感网)大会的投融资高峰论坛上,来自德同资本、红杉资本、启明创投、美国风投协会等风险投资领域的专家,围绕“风险资本如何孵化伟大企业”这一焦点话题畅所欲言。面对火热的物联网概念,资本市场的态度显得很冷静。
邝子平认为,物联网重点在B2B的市场,物联网早期的发展,更多仍然还是给集团客户解决其所需要解决的一些问题,而不是给最终用户提供一个娱乐或者个性化的平台。“不同于互联网,互联网更多关注B2C市场,物联网的商业模式跟互联网将非常不一样,进入的门槛不一样,它的销售周期也会不一样。”邝子平分析说,B2B业务在中国所面临的不确定性非常大,例如为行业用户或政府部门服务的物联网企业,要有能力协调好各方的关系。旷子平认为第一批成功的物联网企业很可能是做系统集成的,即整合各方的物联网资源,提供综合物联网解决方案,而并非纯技术型企业。
中国科学院院士何积丰在谈到物联网时也提醒产业界,物联网刚刚起步,对其期望值不要太高,实际上产业界对物联网领域,从技术和体制上都还没完全做好准备。
何积丰建议,物联网产业在上项目的时候要考虑“先民生后重大基础设施”,在“十二五”规划中一个重要的元素是关注民生,他建议在无锡先做一些跟民生相关的项目,如教育、医疗试点等。
除了要撬动资本市场外,国家在整个物联网产业的发展中也起着重要的作用,包括早期的示范及推动、行业标准及法则法规的确定,特别是在营造良性竞争环境、降低产品成本方面,从国家层面的协调与布局将起到很大的作用。

今年8月,中国传感网国际创新园在太湖国际科技园内建成启用,中国物联网研究发展中心等多个研发中心成为首批入驻单位。
“2010中国国际物联网(传感网)博览会”掠影
2010中国国际物联网(传感网)博览会以“感知科技、感知未来”为主题,围绕信息的感知、传输、处理、应用四大核心领域,集中展示物联网产业链各个关键环节的国内外新技术、新产品、新装备、新工艺和新的解决方案,突出展示物联网在工业、农业、电力、交通、物流、环保、水利、安保、家居、教育、医疗、园区等12个领域应用所带来的高品质生活、高效率管理和高科技网络。博览会展示总面积15000平方米,参展及出席单位包括中国移动、中国联通、中国电信、IBM、微软、华为、航天信息、清华同方、大唐电信、CETC、东软集团、国网信通、美新半导体、长电科技、华润微电子等众多业内知名企业,共200多家来自世界各地的物联网产业链企业参加了展览。参展企业涵盖了产业链上游的芯片和传感器制造商,中游的应用设备提供商、软件与系统集成商、软件与应用开发商,以及下游的海量数据处理和信息管理服务提供商。

物联网疫苗冷链运输车。要使民众用上放心安全的疫苗,疫苗冷链运输环节至关重要。近期,宁波凯福莱特种汽车有限公司正式推出了历时三年研发的我国首款物联网疫苗冷链运输车。在疫苗运输前能预先了解冷藏车状态,对运输的整个过程实时监控、记录,避免车辆内冷冻机组、箱体密封问题引起的故障。该特种车实现了疫苗运输工具的智能化、感知化、网络化,使传统的冷藏车变成了具有物联网功能的专业网络信息终端。

平安城市。联通结合WCDMA网络和视频终端采集系统,利用现代信息通信技术,提供公共场所以及重要场所的视频监控、移动执法等多种综合管理信息服务,系统前端数据通过视频监控系统采集并传输到市、区监督指挥调度中心,实时监控并对紧急事件做出快速响应和应对,防范和处理危害城市公共安全的行为。

食品溯源。消费者只要用手机拍摄食品包装标签上的二维码,就可查询到相关食品的原材料和生产程序等,这种产品可溯源功能大大方便了消费者,为消费者放心消费提供了保障。

感知健康。无锡矽丰展示的基于物联网和云服务技术的感知健康体验中心及健康管理服务平台,用以达到提高人们健康水平的目的。

瑞孚特感知停车。车辆电子标签技术为保安、停车及进出管理提供独立、不间断的系统设备,可以实现对商业区及社区的方便管理,确保只有经过许可的车辆进入。系统还可以提供车辆定期出入及停车费用管理数据。掌握车辆动态情况,分析车辆运行规律,采取有效防范措施,实现车辆调度派遣无纸化、进出场区识别自动化。

物联网比特实验室。无锡爱睿芯电子有限公司把目光放在了物联网教育市场。实验室主要面向青少年开展物联网方面的宣传、培训和体验等活动。通过数字化的实验、积木化的游戏、个性化的作业和整合化的展示等方式,使学生在互动式、体验式的快乐氛围中,找到适合自己特点的发展方向,更快地接受最新的科技知识,锻炼自主学习的能力。

NHR系列智能显示控制仪表RS-485通信中应用

01摘要
NHR系列智能显示控制仪表是经过多年开发制造经验而设计生产,集诸多全新功能于一身的新一代智能显示控制仪表。针对现场温度、压力、液位、速度、流量等各种信号进行采集、显示、控制、远传、通讯、打印等处理,构成数字采集系统及控制系统,广泛运用于电力、石化、冶金、轻工、制药、航空等诸多领域。产品的EMC设计符合GB/T176262-11相关规定,同时产品取得了CE认证。
02产品的市场背景
在自动化控制领域,随着分布式控制系统的发展,在产业上的分布式控制系统中,经常需要采用串行通讯来达到远程信息交换的目的。目前,用于串行通讯的接口标准包括:RS-232、RS-422、RS-423和RS-485。RS-232是最早的串行接口标准,广泛应用在短间隔、较低波特率串行通讯中。其后发展起来的RS-422、RS-485是平衡传送的电气标准,比起RS-232非平衡的传送方式在电气指标上有了大幅度的进步。RS-485串行接口的电气标准实际上是RS-422的变型,它属于七层OSI (open system interconnection,开放系统互连)模型物理层的协议标准。由于性能优异、结构简单、组网轻易,RS-485总线标准得到了越来越广泛的应用。下面是关于虹润NHR 系列智能显示控制仪表在RS-485通信中的应用。
03产品的技术原理
1、系统技术方案
工业场合中,经常要用一些仪表去控制如温度、液位、流量等。在某些场合,需要1台控制器灵活地控制多台仪表,以达到设计控制目的。
本文利用标准的MODBUS RTU通讯协议与 RS-485通信指令,方便的实现与多台虹润NHR系列仪表的串行通信成功的实现了用单台控制器对多台仪表的灵活控制。可编程控制器允许在一个RS-485通信接口上连接多达100台虹润仪表,仪表大于60台时,需加一个RS-485中继器,RS-485通信口通信距离长达1KM以上。
2、RS-485总线的硬件设计
考虑到此控制系统中网络节点数较多,整个网络超过100个节点,为保证通讯的可靠性和通讯效率按照仪表在系统中实现的不同功能、数据流量、实时性要求把各仪表分布到两条总线上,而且所选器件中的RS-485芯片驱动能力均达到255点,通讯速率选96Kbps,离主站最远的节点不超过50m。
3、网络协议
为了能使具体的命令、数据在网络上正确地传输,在数据链路层必须提供一定的网络协议,保证在物理层的比特流出现错误时进行检测和校正,同时实现数据帧和命令帧的功能。然而,为保证数据传输质量,对每个字节进行校验的同时,应尽量减少特征字和校验字,而常用的数据包格式由引导码、长度码、地址码、命令码、数据、校验码、尾码组成,每个数据包长度达20~30字节,在RS-485系统中显得又有些繁杂。由于MODBUS协议是公然的通讯协议,而且被很多的工控产品生产厂家支持,该协议已广泛应用于水利、水文、电力等行业设备及系统的国际标准中,因此,本系统采用MODBUS协议作为此控制系统的网络协议。
在此控制中由于对PLC和变频器的通讯数据量小而且实时性要求不高,因此采用MODBUS ASCII方式,而对单片机的数据通讯量较大且实时性要求高,因此采用MODBUS RTU方式。
04产品的应用
考虑到100台仪表在RS485总线上的实时性、有效性、正确性,现将100台虹润NHR系列智能控制仪表通讯组网分为两条总线,分别由PLC的串口扩展口分别定义为A1、B1和A2、B2 ;下面是虹润NHR系列智能控制仪表与PLC主机连接图,见图1、图2:

图1:虹润仪表与PLC组网图

图2:虹润仪表与PLC组网图
1、虹润NHR系列智能显示控制仪表通信参数配置
(1)、通信方式为RS-485, (1个起始位,1个或2个停止位,8位数据,无奇偶校验)
(2)、通信传输数据的波特率(12K 24K 48K 96K 192K)可在仪表叁数baud中设定
(3)、通信协议为标准Modbus Rtu 模式
这里重点突出可编程控制器与虹润NHR仪表RS-485接口部分。在工业现场,RS-485通信是应用较多的一种通信方式,图中可编程控制器通过RS-485通信接口与多个NHR仪表相连接,最多可达到100台,每台仪表被赋予各自的地址码,用以识别身份,( 地址码可在仪表叁数Addr中设定),子单元和主单元采用地址轮询方式。这样可编程控制器的RS-485通信口便能通过RS485总线对挂在下面的所有仪表进行控制 *** 作。
2、虹润NHR系列智能数字显示控制仪通信数据流解析
本通信协议采用标准ModBus协议,采用RTU(十六进制数)传输模式。ModBus协议是一种主---从式协议。任何时刻只有一个设备能够在线路上进行发送。由主站管理信息交换,且只有主站能发起。主站会依次对从站进行轮流查询。只有当从站地址与轮询地址相匹配,从站才能回复消息。从站之间不能进行直接通信。协议桢中不包含任何消息报头及消息结束符,消息的开始和结束依靠间隔时间来识别,当间隔时间长于或等于35个字符时,即作为检测到桢结束。如果网络内没有与查询地址相一致的从站或从站接收时CRC校验出错,主站将不会接收到返回桢,这时主站根据超时设定判断是否超时,如超时,作出重发或d出异常错误窗口动作。
协议桢定义如下:

从站地址:地址必须在1---247之间。
在同个主站网络中每个从站地址必须唯一。
0为广播地址,从站接收消息并作相应处理,但不能回复消息。
功能代码:包含读、写寄存器。
数据:以二进制代码传输。
CRC16:循环冗余校验,校验从从站地址到数据区最后一个字节,计算多项式码为A001(hex)。
(1)、通讯口设置
通讯方式 异步串行通讯接口,如RS-485,RS-232等。
波 特 率 2400~9600bps(可由设定仪表二级参数自由更改,设定仪表二级参数BT,默认4800)。
(2)、字节数据格式 HEX
一位起始位、八位数据位、一位停止位、无校验

(3)、消息桢格式(读、写功能是从主站角度定义的)
读寄存器桢

读寄存器返回桢

写寄存器桢

写寄存器返回桢

错误返回桢

功能代码表:1

错误代码表:2

3、产品

05结论
本文利用标准的MODBUS协议和虹润NHR系列智能显示控制仪表进行RS-485通信,实现了单台控制器控制多台NHR仪表的任务,并能实时检测各仪表的运行状态,整个系统控制灵活方便, 方案结构简单,开发成本低,周期短,既使在恶劣的工业环境下也能稳定工作。

2006至2020年,物联网应用从闭环、碎片化走向开放、规模化,智慧城市、工业物联网、车联网等率先突破。中国物联网行业规模不断提升,行业规模保持高速增长,江苏、浙江、广东省行业规模均超千亿元。

截至到2019年,我国物联网市场规模已发展到15万亿元。未来巨大的市场需求将为物联网带来难得的发展机遇和广阔的发展空间。

近年来,我国政府出台各类政策大力发展物联网行业,不少地方政府也出台物联网专项规划、行动方案和发展意见,从土地使用、基础设施配套、税收优惠、核心技术和应用领域等多个方面为物联网产业的发展提供政策支持。在工业自动控制、环境保护、医疗卫生、公共安全等领域开展了一系列应用试点和示范,并取得了初步进展。

目前我国物联网行业规模已达万亿元。中国物联网行业规模超预期增长,网络建设和应用推广成效突出。在网络强国、新基建等国家战略的推动下,中国加快推动IPv6、NB-IoT、5G等网络建设,消费物联网和产业物联网逐步开始规模化应用,5G、车联网等领域发展取得突破。

政策推动我国物联网高速发展

自2013年《物联网发展专项行动计划》印发以来,国家鼓励应用物联网技术来促进生产生活和社会管理方式向智能化、精细化、网络化方向转变,对于提高国民经济和社会生活信息化水平,提升社会管理和公共服务水平,带动相关学科发展和技术创新能力增强,推动产业结构调整和发展方式转变具有重要意义。

以数字化、网络化、智能化为本质特征的第四次工业革命正在兴起。物联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物,通过对人、机、物的全面互联,构建起全要素、全产业链、全价值链全面连接的新型生产制造和服务体系,是数字化转型的实现途径,是实现新旧动能转换的关键力量。

我国物联网行业呈高速增长状态 未来将有更广阔的空间

自2013年以来我国物联网行业规模保持高速增长,增速一直维持在15%以上,江苏、浙江、广东省行业规模均超千亿元。中国通信工业协会的数据表明,随着物联网信息处理和应用服务等产业的发展,中国物联网行业规模已经从2013年的4896亿元增长至2019年的15万亿元。

虽然我国物联网发展显著,但我国物联网行业仍处于成长期的早中期阶段。目前中国物联网及相关企业超过3万家,其中中小企业占比超过85%,创新活力突出,对产业发展推动作用巨大。

物联网作为中国新一代信息技术自主创新突破的重点方向,蕴含着巨大的创新空间,在芯片、传感器、近距离传输、海量数据处理以及综合集成、应用等领域,创新活动日趋活跃,创新要素不断积聚。

物联网在各行各业的应用不断深化,将催生大量的新技术、新产品、新应用、新模式。未来巨大的市场需求将为物联网带来难得的发展机遇和广阔的发展空间。

在政策、经济、社会、技术等因素的驱动下,2020年GSMA移动经济发展报告预测,2019-2025年复合增长率为9%左右,2020年中国物联网行业规模目标16亿元,按照目前物联网行业的发展态势,十三五规划的目标有望超预期完成;预计到2025年,中国物联网行业规模将超过27万亿元。

未来物联网行业将向着多元方向发展

标准化是物联网发展面临的最大挑战之一,它是希望在早期主导市场的行业领导者之间的一场斗争。目前我国物联网行业百家争鸣,还未有一个统一的标准出现。因此在未来可能通过不断竞争将会出现限数量的供应商主导市场,类似于现在使用的Windows、Mac和Linux *** 作系统。

合规化同样是当下物联网面临的问题之一,特别是数据隐私问题。目前数据隐私已成为网络社会的一个关键词,各种用户数据泄露或被滥用的事件频发,特别是Facebook的丑闻引发了全球担忧。

因此在未来,我国各种立法和监管机构将提出更加严格的用户数据保护规定,,用户的敏感数据可能会随着时间的推移而受到更严格的监管。

安全化是指预防物联网软件遭受网络黑客攻击,在未来,以安全为重点的物联网设施将受到更多的关注,特别是某些特定的基础行业,如医疗健康、安全安防、金融等领域。

多重技术推动物联网技术创新

从技术创新趋势来看,物联网行业发展的内生动力正在不断增强。连接技术不断突破,NB-Iot、eMTC、Lora等低功耗广域网全球商用化进程不断加速;物联网平台迅速增长,服务支撑能力迅速提升;

区块链、边缘计算、人工智能等新技术题材不断注入物联网,为物联网带来新的创新活力。受技术和产业成熟度的综合驱动,物联网呈现“边缘的智能化、连接的泛在化、服务的平台化、数据的延伸化”等特点。

—— 以上数据来源于前瞻产业研究院《中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》

       无线蓝牙技术盛行的时代,大多数人认为物联网智能家居WiFi远程控制普及到民众还需要一个漫长的过程。然而,物联网智能家居WiFi技术的快速发展,相关产品早已成了我们生活中不可或缺的部分,如安防监控,网络播放器,WiFi音箱,工业控制,智能家庭网关等等。这些产品背后有一个重要贡献者—无线物联网WiFi路由器模块,联发科主控双频WiFi模块路由器方案—MT7628NN模块有哪些作用呢?

      BOJINGnet_L107模块—M7628NN无线物联网双频WiFi路由器方案整合2T2R IEEE的80211 b/g/n WiFi收发器,580MHz MIPS 24KEc中央处理器(CPU),5端口高速以太网络端口物理层(Ethernet PHY),AES128/256安全引擎。可连接11ac同步双频路由器的外部运行状态,随机内存(DRAM),路由器模式提供5PFE开关,1路USB Host接 口,1路SD卡接口,1路音频IIS接口,串行通讯IIC接口,串行UART接口3路,多个GPIO可以通过软件配置模式。通过的认证有FCC/CE/RoHs等。主要是为路由器应用而设的。

         低功耗的双频WiFi模块路由器方案MT7628NN模组的作用:有线转WiFi、4G转WiFi、吸顶AP、4G路由器、无线音箱、无线存储扩容、无线图传、数据透传、WiFi音箱、工业控制、智能家庭网关等等;

近两年来物联网从萌芽到彷徨,再到现在被大家广泛认可,不难看出物联网是大势所趋。物联网是通过无线模块和互联网连接推动的,所有”物”连入网络都必须配备无线模块。其中物联网WiFi连接起到了承上启下的作用,给设备制造商带来了希望,而为解决功耗问题,工程师们又开始将目光转移到功耗更低的BLE蓝牙技术,低功耗蓝牙模块成为物联网应用中非常普遍的无线模块。

物联网

从定义来看,蓝牙是一种新兴无线通讯技术是一个标准的无线通讯协议,基于低成本设备的收发器芯片,近距离传输、功耗低。被广泛应用于物联网智能家居系统、智能可穿戴设备;

从技术层面看,蓝牙,低功耗、低辐射,其传输距离短、范围小的劣势近期随着蓝牙50的发布有了大幅提升;

从产品应用看,蓝牙通讯主要用来连接一些外接电子设备,或者近距离数据传输;

从产品量级看,据不完全统计显示,在民用领域以WiFi和蓝牙为通行标准的各类设备占据了全球市场的主要份额,其中又以采用蓝牙的设备占比更大。

蓝牙50:

蓝牙50

蓝牙50于2016年6月正式宣布规范,对比蓝牙42,蓝牙50在低功耗技术(BLE)可提供2倍的传输速率、8倍的广播能力、4倍的覆盖范围,尤其蓝牙50还针对物联网进行了底层优化,力求以更低的功耗和更强的性能为物联网服务,因此,越来越多的物联网应用、智能家居方案开始将蓝牙模块纳入选型范围内。

在物联网大行其道的今天,谈到高性能低功耗无线模块产品,大家都会直接想到BLE蓝牙模块,其中最让物联网工程师满意的还是基于Nordic方案的BLE蓝牙模块,采用SMD封装,性能达到50最优的SKB501,原因无它,主要是集成度高,性能稳定,且支持二次开发,不管是想直接使用的小白工程师还是想开发更多功能的大拿工程师,它都特别适用。

除了在电子消费市场狂飙突进,展锐5G技术 探索 和应用,于物联网(IoT)生态构建层面,布局更广、速度更快且相对前者的现状而言,竞争力更强。

9月16日,展锐和11家物联网模组和方案商签署5G合作协议。这显示出这家目前国内除了海思(Hisilicon)之外唯一拥有消费级(5G移动SoC)和工业级(物联网)芯片设计能力的芯片商,正在加快物联网应用生态的搭建速度。

从展锐对自身商业定位“数字世界的生态承载者”角度观察,不难发现,在5G时代,展锐更侧重底层数字通信技术的生态聚合对物联网的支撑能力。

整体上,展锐的商业定位由三大底座技术支撑:马卡鲁通信技术平台, AIactiver技术平台和先进半导体技术平台。
展锐正在两个方向——消费级5G SoC移动及基带以及工业级物联网芯片设计——与高通、联发科、海思和苹果等芯片商展开正面“竞合”。

展锐消费级5G SoC移动芯片设计水平和市场主流旗舰级顶尖竞品的差距,已从10年缩短至1年。在各类消费级终端出货量上,展锐的同比增幅因基数较低而显得璀璨夺目。展锐4G移动芯片也开始为荣耀和realme等主流智能手机商大规模采用。

除此之外,展锐在4G/5G技术的主场——物联网,斩获同样颇为耀眼。

根据市场研究公司Counterpoint近日发布的第二季度全球蜂窝物联网市场跟踪报告,展锐在物联网领域依然延续高速增长:2021年第二季度,展锐是全球前五大蜂窝物联网芯片厂商中唯一一家同比增速超过100%的玩家。

在NB-IoT、Cat1和5G等物联网全场景各个领域,展锐在高速推进,并于中国、欧洲、印度、中东和非洲和拉美等区域,蜂窝物联网芯片出货量均位列当地芯片供应商前三。

展锐高级副总裁、工业电子BU总经理黄宇宁说,“工业电子BU自2019年成立以来,顺应了工业与 社会 数字化转型中对连接和计算的刚需,整体业绩连年翻番。”

展锐CEO楚庆认为,5G技术专为“万物互联”而生。即使是智能手机,也是物联网的一部分,有别于工业物联网,智能手机终端属于C端消费级场景。

自2019年进入“5G”元年至今,物物连接的规模快速扩容。

据黄宇宁预计,2023-2024年,支持5G R17技术规范的RedCap(低容量:Reduced Capacity)特性设备将得以普及,这将进一步提供超高密度的连接容量,真正实现将“每一块石头都连上网”。

5G万物互联网络的价值和连接数量的关系是什么?

根据梅特卡夫定律(Metcalfe's law):网络的价值与联网数量的平方成正比。有别于一般的资源,分享使用的人越多,每个人得到的资源就越少。依靠连接构建的网络则恰恰相反,使用的人越多,网络的价值越大。

黄宇宁说,“可以想象,拥有30亿-50亿甚至 500亿个连接的网络价值能有多大?!”

超量的IoT连接,叠加“端边云”的智能计算,数字世界和物理世界的边界将被打破,数字化红利也将从消费领域扩展到 社会 的各个基础行业,包括5G在内的全场景通信技术,将完成从个人到工业体系再到整个 社会 的智能化升级。

当前,IoT蜂窝通信网络呈现出四代技术并存的局面。

2G/3G正在加速向4G/5G转网,4G阶段出现为物联网场景做“预热”的通信标准,如NB-IoT低功耗广域物联网和Cat1中速广域物联网等,这些标准的特性是“人联网”。

5G通信技术,是为物联网而生的首个通信制式,除了“人联网”,还实现了“物连物”。

在5G三大场景中,eMBB(Enhanced Mobile Broadband)最先实现商用,侧重追求极致大宽带移动通信体验;uRLLC(ultra-Reliable and Low Latency Communications)提供极低时延和高可靠性,是5G面向行业连接应用的关键手段;mMTC(massive Machine Type of Communication),即海量机器类通信,专为构建万物互联而生。
基于展锐在全场景通信技术领域长期的技术沉淀,展锐能为多样化的连接(尤其是工业级IoT)提供技术支撑:从十米到十万公里距离的连接,展锐有较为完整的商用连接技术和产品体系。

比如5G R15 eMBB场景,展锐研发了业内首款同时支持载波聚合、上下行解耦和超级上行等技术的5G调制解调器。

R15 eMBB实现了5G基本功能,保证5G“能用”:但是,虽然R15的网络传输速度在目前应用最广泛,但该版本只解决了传输数据的问题,做不到终端精度控制,这需要R16加以解决。

R16标准完善了uRLLC和mMTC特性,让5G从“能用”进化到“好用”,加速5G在工业、 汽车 、能源、医疗和公用事业等行业领域的规模应用,使5G成为推动经济 社会 数字化转型的重要抓手。

7月30日,展锐和中国联通完成全球首个基于3GPP R16标准的5G eMBB+uRLLC+IIoT(增强移动宽带+超高可靠超低时延通信+工业物联网)端到端的业务验证。

9月16日,展锐与联通数科联合官宣基于唐古拉V516(5G)平台,在5G物联网领域开展战略合作,共同面向5G工业互联网重大机遇,推进5G R16技术发展和商用加速向纵深落地。

展锐5G R16 Ready的关键特性,主要功能是实现了5G更好地支持垂直行业应用,为工业装备、钢铁制造、交通港口、矿产能源、医疗 健康 等领域带来数字智能技术变革。

除了5G,在中低速物联网技术应用场景,展锐也有所布局,如在公网对讲机领域,展锐份额接近80%,云喇叭市占率为70%,OTT(Over The Top)领域Wifi份额有60%,市占率第一,在快递车充电换电领域,展锐产品份额占比近60%。

与业内通行做法一样,展锐在构筑4G/5G物联网技术和应用体系时,也采取了与上下游合作伙伴联合的方式。

这种联合,就技术层面看,分为两层:一是在最新5G通信技术版本方面于中国联通单独合作;二则是基于成熟的5G通信技术版本,与更广泛的生态合作伙伴建立战略关系。

比如9月16日,除了官宣和中国联通在新一代5G通信版本R16方面的深度合作,展锐还与包括鼎桥通信、广和通、海信通信、通则康威、讯锐通信、移远通信和有方 科技 等11家物联网模组和方案解决商,基于唐古拉V510(5G)平台做了战略联合发布。

展锐唐古拉V510是已成熟商用的5G基带芯片平台,支持5G网络切片等多项5G前沿技术,可广泛适配全球移动通信运营商的网络,能满足5G发展阶段中的不同的通信和组网需求。
为物联网提供通信技术、算力和芯片,探究展锐的商业目标,不难发现,展锐希望围绕芯片应用平台构筑产业生态,通过提供算力和通信技术能力,改造产业链,进而拓展全新业务空间。

华尔街见闻了解到,展锐的产业目标是成为“全场景物联芯片解决方案技术服务商”,其商业定位确立为“数字世界的生态承载者”。

此项定位由三大底座技术支撑:马卡鲁通信技术平台, AIactiver技术平台和先进半导体技术平台。

据展锐高级副总裁夏晓菲解释,马卡鲁技术平台将调制解调器(Modem)、射频(RF)收发器及射频天线模块集成为统一的5G解决方案,在支持3GPP协议演进的同时,能针对5G典型高价值特性,开发网络驱动单元,以提供一栈式解决方案包。

马卡鲁技术平台的能力,主要集中在为港口、钢铁、矿区和制造等垂直行业客户,包括智能机、智能穿戴和AR/VR等消费应用,提供低时延、高精度和安全可靠的连接体验。

5G行业应用将分阶段实现商业化落地,这已是业界共识。夏晓菲说,“马卡鲁通信平台能在不同阶段支撑产业变革。”

华尔街见闻了解到,展锐马卡鲁通信技术平台的技术设计路径分三个阶段:2019年为5G元年,eMBB技术得以落地,5G FWA(Fixed Wireless Access:固定无线访问)/CPE(Customer Premise Equipment:信号转换器)和5G视频监控为典型的大带宽应用得到初步应用。

其次,5G To B应用逐步实现规模复制,同时更深入垂直行业。机器视觉、工业网关、AGV(Automated Guided Vehicle:自动导引车)小车及无人机等典型行业应用具备适应性高、通用性强等特点,有机会率先实现千万级规模复制。

以5G R16新版通信技术标准为代表,将有效满足智能电网/制造/交通/医疗等行业的差异化需求。此阶段具有更高性能、更广连接和更安全可靠的特性。

马卡鲁通信技术平台具备R16的技术能力,故而能推动5G技术真正进入生产核心环节,从而为工业40提供技术保障。

技术的演进永无止境。

虽然R16最先落地的三种能力——超低时延、超高可靠和更低能耗进一步夯实工业40的技术基础,R16的其他技术能力还没完全落地,但展锐已在参与推进R17版的技术标准制定。

华尔街见闻获悉,5G终端向末端节点渗透,需要更精简的终端解决方案。在3GPP R17讨论轻量版5G时,展锐认为合理的带宽范围是20MHz,这个主张已成功被标准采纳。

通过对工业I/O节点的带宽、时延、性能需求分析,展锐在天线数、MIMO(Multi Input Multi Output:无线扩容和增频技术)层数、BWP带宽等方面做了精确的精简,从而实现更高的灵活性。

同时,通过增强的非连续接收特性(eDRX:Discontinuous Reception),采用更长的休眠模式,让特定的物联网终端得到更高的续航能力。

通过这些关键技术,马卡鲁平台将彻底实现从网关到I/O节点的全场景覆盖,而这也是 AIactiver技术平台的能力,能实现5G技术对生产全流程的改造。

值得一提的是,今年2月展锐成为荣耀芯片套片供应商。

什么是套片?

单独的芯片无法在终端硬件体系中发挥作用,必须做成套片形式。这就涉及了展锐第三大技术底座——先进半导体技术平台。

这个技术平台的支柱是工艺制程和封装,展锐提供整体套片方案。

简单来说,套片包括SoC、射频和电源芯片(PMIC)等。根据芯片集成度、功耗和数模混合架构的不同需求做各类芯片组成,最终通过封装技术做成集成度更高、无线性能更优的解决方案。

华尔街见闻了解到,展锐正在持续投入SiP(System in Package:系统封装)技术。其成果是通过SiP技术,将LTE Cat1整个方案的尺寸,做到了一元硬币大小。

L107核心模组是一款基于台湾MTK MT7688/MT7628通用的WiFi智能模块,符合IEEE的80211 b/g/n标准,可支持5个Ethernet有线 接口可配置WAN/LAN,1路USB Host接 口,1路SD卡接口,1路音频IIS接口,串行通讯IIC接口,串行UART接口3路,若干个GPIO它可以适用于很多场合比如:有线转WiFi、4G转WiFi、吸顶AP、4G路由器、无线音箱、无线存储扩容、无线图传、数据透传等等;通过FCC CE RoHs等相关认证。
◆MIPS架构CPU主频580M
◆支持64MB/128MB/256MB DDR2
◆支持8MB/16MB/32MB SPI Flash
◆超小体积40×25x30mm,采用邮票接口(半孔工艺)
◆WiFi信号可以使用I-PEX引出或邮票孔引出非常灵活
◆只需供电3V3系统即可正常启动不需要增加任何外围很好的减少成本
◆无线+有线路由器方案
◆无线支持80211b/g/n MT7688速率150MBPS,MT7628速率300MBPS
◆有线支持1WAN与4LAN,10M/100M 自适应,可以支持5有线网口
◆适中的RF功率消耗
◆480Mbps 的高速USB 20 Host接口
◆3 路UART(推荐UART0 专用于系统Debug)
◆I2S 数字音频接口
◆I2C 串行通信接口
◆TF卡存储接口
◆若干个GPIO可以通过软件配置模式


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