• <bdo id="s2sss"><center id="s2sss"></center></bdo>
  • <table id="s2sss"><noscript id="s2sss"></noscript></table>
  • 博客專欄

    EEPW首頁 > 博客 > 千萬片需求大單產生,全國產NB-IoT芯片引爆物聯網“芯”市場

    千萬片需求大單產生,全國產NB-IoT芯片引爆物聯網“芯”市場

    發布人:芯東西時間:2022-05-12來源:工程師
    一顆小小的NB-IoT芯片就能讓水表變智能,芯翼信息科技的殺手锏是什么?

    作者 |  程茜
    編輯 |  漠影
    疫情肆虐下,居家隔離、集中隔離對智能防疫設備的需求也逐漸增多,搭載NB-IoT的智能門磁替代了紙質封條,社區人員通過手機就能對隔離人群進行“云監督”,以NB-IoT智能門磁為主的智能防疫設備需求迎來了爆發式增長。

    圖片

    ▲長沙電信裝維工程師為隔離人員安裝智能門磁(圖片來源為:長沙晚報)

    早在2018年前后,作為5G商用領域中不可或缺的一環,NB-IoT芯片在智能表計中的應用就已逐漸進入爆發階段,中國移動、聯通、電信三大運營商都圍繞NB-IoT構建了網絡。芯片廠商、硬件制造廠商等玩家蜂擁而至,NB-IoT芯片市場迎來爆發。近日,中國移動旗下中移物聯網有限公司啟動了NB-IoT芯片XY1100采購項目。該項目共集采1500萬片NB-IoT芯片,供應商為芯翼信息科技。

    圖片

    ▲芯翼信息科技獲得中移物聯采購項目公告

    芯翼信息科技成立于2017年3月,僅5年時間就在海思、紫光展銳、聯發科等頭部玩家布局的NB-IoT芯片領域嶄露頭角。截至目前,芯翼信息科技的XY1100芯片出貨量已達2500多萬片。芯東西與芯翼信息科技副總裁李劍、芯翼信息科技高級市場總監祁衛、行業知名NB-IoT產品專家進行了深入交流,剖析NB-IoT芯片的市場應用前景。
    01.累計出貨量超2500萬片打造“全國產”供應鏈


    當前,蜂窩通信市場正面臨2G退網、5G布局的關鍵期。從2014年起,國際電信聯盟(ITU)就開始推動5G技術標準的實施,NB-IoT技術作為物聯網領域基于蜂窩的窄帶物聯網的新興技術,于2020年7月被正式納入全球5G標準,開啟了5G商用落地之路。此前,物聯網應用場景連接技術大多采用2G,隨著2G退網趨勢加速,5G NB-IoT技術的特性也決定了其能承接許多應用場景。5G NB-IoT在技術上有如下特點:(1)大連接:單個扇區內能夠支持多達10萬個左右的終端連接;(2)廣覆蓋:單個****能覆蓋幾公里的范圍;(3)穿透能力強:在相同頻段下NB-IoT與傳統物聯網技術(如2G)相比高20dB的增益;(4)低功耗:理論與實驗表明搭載有NB-IoT技術的終端設備最長可實現的待機時間長達10年之久;(5)設備成本低:NB-IoT模塊設備體積小且覆蓋簡單,使得其預期單個模塊的成本不超過5美元,經過近幾年的產業發展和競爭,現在NB-IoT模塊的價格普遍低于3美元。而知名市場調研機構Counterpoint的數據也顯示,2021年第四季度蜂窩物聯網應用場景中,智能表計占比最高,這其中大部分都是基于5G NB-IoT實現的,其次是金融支付類以及數據類產品。

    圖片

    ▲2021年第四季度蜂窩物聯網應用場景(數據來源為:Counterpoint)

    此前,NB-IoT芯片的主要場景落地在智慧城市的相關應用上,如智能表計、智能消防、智能路燈等,在疫情的特殊背景下進一步放大了其應用場景。早在2020年初,也就是疫情暴發初期,芯翼信息科技的一些合作伙伴在深圳、內蒙古等地都將基于XY1100的智能門磁產品應用于疫情防控當中。李劍對此深有感觸,他談道,芯翼信息科技作為芯片廠商為合作伙伴做了大量的優化工作。NB-IoT產品專家也談道,NB-IoT芯片的特點主要是低速率、低功耗、低帶寬,因此在疫情防控中,比如居家或者酒店隔離,監測房門開合狀態這樣的場景就比較適合采用NB-IoT芯片設計產品。“相比去年,智能門磁的需求量呈數量級增長,今年前幾個月,總體已經達到百萬級的需求?!盢B-IoT產品專家說。回到其主要的應用場景智能表計,除了基本的測量功能外,NB-IoT還可以監測水、燃氣的泄漏,配合云端大數據,可實現預防事故、及時報警功能。

    圖片

    ▲NB-IoT技術在智能水表中的應用(圖片來源為Technoton Engineering)

    NB-IoT產品專家告訴芯東西,目前水表的智能化率相對低一點,僅有30%,智能燃氣表的滲透率相對較高為60%,電表由于其一定的行業特殊性,基于NB-IoT的智能電表更多應用于員工宿舍、工業園區等場景中。在我國,一方面隨著城鎮化進程加速,智慧城市建設快速推進中,傳統機械表的升級換代需求迫在眉睫,另一方面NB-IoT技術的發展也跟其他技術一樣,從標準制定、技術落地、試商用再到大規模商用,經歷了較長的時間。李劍談道,運營商網絡的不斷優化,通信協議的演進也使得NB-IoT在智能表計中的應用越來越普及。

    圖片

    ▲NB-IoT技術的行業應用

    作為NB-IoT技術滲透率較高的智能表計、智能路燈等大多數物聯網應用,由于這類產品的地理位置或成本原因,其終端模塊可能在短時間內不會更新升級或更換電池,因此終端設備的功耗是其能否商用的關鍵因素。在3GPP標準中NB-IoT終端電池壽命設計為10年,但實際使用過程中,電池壽命也會因具體的設備、功能等產生變化。因此,實現低功耗甚至超低功耗是NB-IoT芯片的核心,而低功耗設計是一個系統工程,要在射頻、模擬、數字基帶、軟件等所有組成部件中實現整體優化。目前,作為國內NB-IoT芯片領域的頭部企業,芯翼信息科技的XY1100芯片累計出貨量已經達到2500多萬片,2022年單月出貨量達到近500萬片,并且中移物聯搭載XY1100 NB-IoT SoC的模組MN316也已實現大規模出貨。

    圖片

    ▲芯翼信息科技XY1100 SoC及中移物聯MN316模組

    芯翼信息科技成立于2017年,相比于海思、紫光展銳和聯發科入局較晚,但這也成為了其優勢,李劍談道,在產品定義上,芯翼信息科技參考了前面幾代芯片產品的特點,并做了歸納、總結和創新,最后體現在芯片的實現上,功耗、性能、成本上均有較大的提升:首先,芯翼信息科技的XY1100芯片是全球首顆集成了CMOS PA的NB-IoT SoC,搭載其的物聯網模組器件數可減少60%,模組成本整體下降30%。同時,芯翼信息科技采用了QFN封裝,進一步降低了客戶的使用成本。其次,在低功耗設計上,XY1100選擇了中芯國際55nm的成熟制程,因為成熟工藝的PDK(工藝設計套件)功耗模型準確程度高,更有利于研發低功耗甚至是超低功耗產品,再加上芯翼信息科技自身領先的模擬/射頻設計能力,最終XY1100實現了在深度睡眠狀態電流1μA,接收機狀態電流約為20mA,這樣一來,使得客戶可以用更小容量的電池實現一樣的使用壽命,同樣大大降低了客戶的使用成本。再次,在Modem(調制解調器)的實現上,祁衛稱,XY1100芯片采用了軟件SDR架構,可以靈活支持、優化物理層接收機算法,同時支持NB-IoT以及其他非標自定義協議,能夠滿足標準升級以及碎片化的物聯網專網通訊需求。然后,與其他同類產品不同的是,XY1100芯片采用基于Open CPU的雙核架構。在NB-IoT芯片中,通信對時序的要求較高,因此,CPU在處理一個通信任務時,必須將其****或接收完成,才能處理下一個任務,如果此時有應用邏輯干擾CPU運行,通信就會出現問題。祁衛解釋道,雙核架構的好處在于,一個CPU可以處理通信任務,另一個就可以跑客戶的應用代碼,能夠將應用和通信部分物理隔絕開,避免出現應用影響通訊的情況。但更有意思的是,2020以來持續的“缺芯潮”,特別是MCU的缺貨導致其價格大幅上漲,讓很多終端客戶把注意力放到了原來不那么讓人關注的NB-IoT SoC中Open CPU,李劍談道,這些客戶發現使用Open CPU可以省掉既買不到也買不起的MCU,并且幫助他們在缺芯的大環境下順利交付產品,能大大降低終端的成本。最后,在芯片供應短缺、國際關系變化的背景下,芯翼信息科技產能豐富,新一代芯片系列也即將實現量產。李劍談道,芯翼信息科技的上游晶圓廠、封測廠都是國產供應商,所以供應鏈危機、國際環境的變化并沒有對他們造成太大影響。值得一提的是,為了保證大規模出貨后芯片的質量,芯翼信息科技還成立了專門的專業質量管控團隊。綜上,功耗/性能領先、成本控制好、產品成熟、產能保障正是芯翼信息科技在NB-IoT芯片領域處于領先地位的殺手锏。
    02.資產管理、定位追蹤、安防管控等新興場景前景可觀


    相比于國外,國內NB-IoT技術的應用范圍更加廣闊,Counterpoint的數據顯示,2021年第四季度全球蜂窩物聯網芯片中國出貨量占全球市場的近60%。2021年底,中國信息通信研究院副院長胡堅波在2021江西國際移動物聯網博覽會上說,目前NB-IoT已在水表、燃氣表、消防煙感和電動自行車防盜4個行業實現千萬級規模連接,智能井蓋、智能門鎖、追蹤定位和智慧路燈等十余個行業實現超過百萬級連接,未來還將更多地應用到工業互聯網、車聯網、遠程醫療等領域。擁有龐大設備連接技術的國內市場,隨著NB-IoT技術逐漸步入成熟階段,其市場轉化率也有望迎來較大增長。李劍也提到,智能表計雖然是NB-IoT芯片目前的主要落地應用,但事實上,智能燃氣表中還包括大量的IC智能卡的產品,并沒有全部應用NB-IoT技術。因此,隨著城鎮化推進,運營商網絡的完善,5G NB-IoT在智能表計的覆蓋率將會進一步提升。不僅如此,很多如追蹤器、資產管理等新興應用也會有較大前景。NB-IoT產品專家補充道,如果NB-IoT網絡覆蓋進一步提升,將會有更多的應用場景出現。此外,他還提到,從整體上看,在金融風控、追蹤器等領域NB-IoT的落地形態也更加多樣。

    圖片

    ▲資產追蹤應用案例(搭載XY1100 NB-IoT SoC)

    在XY1100作為NB-IoT SoC大規模商用并進入各行各業后,芯翼信息科技開始挖掘細分賽道,其專為智能表計行業設計的專用SoC XY2100系列芯片已經研發成功,將于今年量產。李劍還談道,芯翼信息科技是一家物聯網智能終端系統SoC公司,通信只是一個維度。因此,該公司還在研發專為資產管理和追蹤行業設計的專用SoC XY3100,以及Cat.1bis SoC XY4100和5G NR RedCap芯片XY5100。作為芯片公司,在“端”這一側,芯翼信息科技關注的是五大能力:無線通訊、感知、邊緣計算、電源管理和安全。祁衛說,從芯片的角度來看,這些技術能力都要有機地融合在芯片和相應的套片上,才能幫行業終端降低成本、功耗,讓客戶能更友好地使用這些技術,這才是芯翼信息科技真正的愿景。
    03.結語:創新技術突破助力NB-IoT芯片廠商搶占市場


    作為新基建智慧城市建設的一部分,NB-IoT技術在智能表計市場逐步落地、發展過程中所帶給人們的價值,遠比數百萬顆芯片或者智能表計本身帶來的經濟效益多得多。當然,NB-IoT芯片的應用場景決定了其對成本和功耗的極致追求。最近幾年,入局NB-IoT芯片領域的廠商越來越多,如何在這一領域搶占市場,在低功耗、低成本領域的技術優勢是關鍵殺手锏。不過,由于其工業屬性,這一領域的產品迭代相對消費電子產品較慢,因此對產品的穩定性、可靠性要求也相對較高,因此,如何在低功耗、低成本的前提下實現高穩定、高可靠性,并且最好還能在某個方面有技術突破,這對后來的廠商提出了更高的要求。


    *博客內容為網友個人發布,僅代表博主個人觀點,如有侵權請聯系工作人員刪除。

    fpga相關文章:fpga是什么




    關鍵詞: 需求大單

    技術專區

    關閉
    丰满人妻销魂娇喘呻吟,深田咏美睡梦中被公强,热热see色原网色原网站
  • <bdo id="s2sss"><center id="s2sss"></center></bdo>
  • <table id="s2sss"><noscript id="s2sss"></noscript></table>