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从用户需求出发,芯翼信息科技为物联网行业终端造“芯”

近年来,国家大力推进新基建战略,加快5G、物联网等新型基础设施建设,推动数字经济发展。2020年,工信部下发25号文《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》,首次明确引导新增物联网终端不再使用2G/3G网络,推动存量2G/3G物联网业务向NB-IoT/4G(Cat1)/5G网络迁移。
 
其中,5G NB-IoT 以低功耗、大连接、低成本等性能优势,从而带动智慧城市、资产追踪、共享经济、智能家居等领域的物联网应用快速落地。
 
4月22日,NB-IoT国产化物联网方案技术发展高峰论坛在上海成功举办。中移物联网智能模组部市场总监王超、芯翼信息科技CEO肖建宏、芯翼信息科技高级副总裁李剑就物联网以及NB-IoT的发展展开了讨论。
 
图:芯翼信息科技CEO肖建宏(右一)、中移物联网智能模组部市场总监王超(中间)、芯翼信息科技高级副总裁李剑(左一)
 
中移物联眼中的物联网
 
在物联网业务市场空间结构中,中低速物联网行业规模空间巨大。其中,低速物联网能够满足低功耗、广覆盖的需求,适用于智能表计、物流追踪、智能停车、智能路灯、环境监测等应用场景,其连接数占物联网连接总规模的60%。
 
目前,中国移动已经实现全国346个城市、乡镇区域的NB-IoT网络绿色连续覆盖,拥有超过70万NB-IoT基站资源(当前已开通35万),全网已经完成R14升级,较R13峰值速率提升5倍,功耗降低60%,并发能力提升8倍。中移物联作为中国移动全面市场化运营物联网市场的子公司,其物联卡连接数从2017年突破1亿,到2019年已突破6亿。
 
中移物联网智能模组部市场总监王超谈到,中移物联构建了覆盖物联网“云、管、边、端”四大核心能力的体系架构,涉及智能组网、智能安防、智能家居、智能穿戴等行业终端。
 
目前,中移物联已推出了5大NB-IoT模组产品系列,近20个子型号,基本涵盖高通、联发科等国内主流的芯片平台,整体出货量已超百万片,其中在表计行业出货超千万片。
 
在他看来,在物联网业务市场空间结构中,中低速物联网行业规模空间巨大,IoT链接分布中的低速物联网连接规模占比60%,主要满足低功耗、广覆盖的连接需求。
 
“NB-IoT技术更适合于对移动性及时延要求不高、数据量小、对低功耗有要求的业务场景,可以承载大部分由2G网络承载的物联网业务,同时它还具有低功耗、海量连接、广覆盖、低成本的核心优势。”王超说道。
 
王超预计,智能消防烟感将是继表计行业应用后,下一个有望实现千万量级的市场。
 
国产“芯”力量
 
NB-IoT芯片作为整个NB-IoT产业链的起点和核心,随着NB-IoT技术在各行业应用的拓展,NB-IoT芯片需求量日益旺盛,越来越多的企业加入了芯片生态圈。在芯片市场这一方舞台,国产NB-IoT芯片也走上了历史舞台中央。
 
“由于物联网行业的碎片化,没有哪家企业可以凭一颗芯片满足所有的需求,这为初创企业提供了成长空间。”芯翼信息科技高级副总裁李剑指出,创新型芯片公司只要拥有核心技术的突破能力,完全可以开发出与大公司相媲美,甚至更加优秀的芯片。
 
成立于2017年3月的芯翼信息科技,在过去四年成长历程中,不仅成功量产了全球首颗片内即成CMOS PA的NB-IoT SoC,还在2020年底迎来了发展拐点,XY1100芯片每月出货量突破百万级,并在燃气表、水表和消防等行业实现规模商用。
 
公司自主研发的全球首颗超高集成度 NB-IoT 系统单芯片,第三代 5G NB-IoT 系统单芯片 SoC XY1100 已进行了全面量产并正式商用落地,渗透到水表、燃气表、定位追踪、智慧城市、POS 机等消费终端领域,得到了行业客户的高度认可,在2020年疫情肆虐下,仍然迎来了单月出货量超过百万、完成2亿元A+轮融资等亮眼的成就。
 
在芯翼信息科技高级市场总监祁卫看来,基于2G退网、5G标准纳入、业务场景的不断落地以及市场充分的竞争已形成商业正循环,NB-IoT已经成为蜂窝物联网连接技术最佳选择之一。
 
他认为,NB-IoT终端芯片除了跟随3GPP技术演进外,未来还有以下三个比较明确的发展方向:
 
一是,NB-IoT与更多器件的融合。当NB-IoT方案系统级芯片出现时,可大幅减小了终端产品的尺寸,精简BOM,降低终端产品的加工复杂度,提高生产效率。同时,芯片级工艺使终端产品的质量和稳定性更有保障。
 
二是,NB-IoT与更多连接技术的融合。现有产品是基于不同连接技术的芯片/模组直接拼凑而成,无论是面积/功耗/成本都无法最优,而专用SoC可在这几个方面大幅度的优化。以智慧路灯、共享单车和智慧水表等场景中的应用为例,每一台设备在难以被覆盖的情况下,通过临近设备以蓝牙Mesh组网的方式,可作为蜂窝信号十分有益的补充;同时,通过Wi-Fi、蓝牙和GNSS多技术的融合进行全场景定位,能够实现环境多维数据特征的提取。
 
三是,NB-IoT与AI的融合,包括与更智能、更强大以及更省电的SoC的结合。不过,目前NB-IoT与音视频的结合方面,与音频结合方面,终端的功耗问题很难解决,而音频方面尚未有需求表现,因此还需要进一步挖掘用户需求和应用场景。
 
芯翼信息科技CEO肖建宏指出,集成化是芯片发展的必然趋势,芯翼信息科技正站在全球芯片集成的最前沿。从实现社会效益的角度看,芯片集成需要做好前瞻性的布局,充分考虑特定行业个性化的应用需求。具备“察势而谋”的能力,在正确的时间推出正确的产品,是芯翼信息科技的核心优势。
 
芯翼信息科技的产品路线图显示,一款名为XY2100,专为智能表计行业设计的NB-IoT SoC预计于2021年下半年量产。该芯片将全球首次集成工业级低功耗MCU,可替代STM32、NXP等外置MCU,为缺芯环境下的用户提供更多选择。在XY1100的基础上,XY2100的集成度和功耗进一步优化,单模组成本减少20%,功耗降低40%。
 
 
XY3100有望成为全球首颗专为资产管理/追踪行业设计的专用SoC,最早将于2022年下半年发布。XY3100具备更强的集成度,射频子系统片内全集成,提供出众的整机可靠性。除此之外,芯翼信息科技还计划于2023年下半年发布全球首批在研5G NR RedCap芯片——XY5100。该芯片符合3GPP标准,向下兼容Cat.1 /Cat.1bis,保障网络建设期内使用者的收益。
 
总结
 
随着行业应用呈爆发式增长,越来愈多的选手出现在NB-IoT芯片的赛道上,通过不断提升工艺、加速协议演进、持续推出更高集成度更低成本的新一代芯片产品。在芯片的加持下,NB-IoT也将和更多器件的融合,大大提升了终端客户电子设备加工的直通率。
 
NB-IoT技术的不断成熟和发展,将润物细无声地给人们生活和工作带来便利,这也正是整个物联网行业的一场变革。
 
 
 
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