《電子技術(shù)應(yīng)用》
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躥紅速度堪比小鮮肉 NB-IoT芯片/模組廠商匯總

2017-07-15

NB-IoT躥紅的速度堪比“小鮮肉”演員,,短短1年的時(shí)間,,就成了行業(yè)爭(zhēng)相討論的焦點(diǎn),。6月,,工信部的一紙文書(shū),,徹底將NB-IoT推向了高潮,。作為全球NB-IoT主導(dǎo)方之一,,國(guó)內(nèi)有許多運(yùn)營(yíng)商及設(shè)備商都參與了NB-IoT的標(biāo)準(zhǔn)制定,。

物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信技術(shù)分類

物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線通信技術(shù)種類繁多,,大致可以歸為兩大類:

一類是短距離通信技術(shù),,包括Zigbee、WiFi,、藍(lán)牙,、Z-wave等;另一類則被稱為廣域網(wǎng)通信技術(shù),,即LPWAN(low-power Wide-Area Network,,低功耗廣域網(wǎng))。

LPWA又可細(xì)分為兩類:一類是工作于未授權(quán)頻譜的LoRa,、SigFox等技術(shù),;另一類是工作于授權(quán)頻譜下,3GPP支持的2/3/4G蜂窩通信技術(shù),,比如EC-GSM,、LTE Cat-m、NB-IoT等,。

其中,,NB-IoT(Narrow Band Internet of Things,基于蜂窩窄帶物聯(lián)網(wǎng))憑借低功耗,、廣覆蓋,、速率低、成本低等特點(diǎn),,成為時(shí)下最受追捧的一種無(wú)線連接技術(shù),。

NB-IoT發(fā)展簡(jiǎn)史

2013年初,華為與相關(guān)業(yè)內(nèi)廠商,、運(yùn)營(yíng)商展開(kāi)窄帶蜂窩物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,,并起名為L(zhǎng)TE-M(LTE for Machine to Machine),。當(dāng)時(shí),在LTE-M的技術(shù)方案選擇上,,主要有兩種思路:一種是基于現(xiàn)有GSM演進(jìn)思路,;另一種是華為提出的新空口思路,當(dāng)時(shí)名稱為NB-M2M,。

2014年5月,由沃達(dá)豐,,中國(guó)移動(dòng),,Orange,Telecom Italy,,華為,,諾基亞等公司支持的SI “Cellular System Support for UltraLow Complexity and Low Throughput Internet of Things”在3GPP GERAN工作組立項(xiàng),LTE-M的名字由此演變?yōu)镃ellular IoT,,簡(jiǎn)稱CIoT,。

2015年4月,PCG(Project Coordination Group)會(huì)議上做了一件重要的決定:CIoT在GERAN做完SI之后,,WI階段要到RAN立項(xiàng)并完成相關(guān)協(xié)議,。

2015年5月,華為和高通共同宣布了一種融合的解決方案,,即上行采用FDMA多址方式,,下行采用OFDM多址方式,命名為NB-CIoT(Narrow Band Cellular IoT),。

2015年8月10日,,在GERAN SI階段最后一次會(huì)議,愛(ài)立信聯(lián)合幾家公司提出了NB-LTE(Narrow Band LTE)的概念,。

2015年9月,,3GPP在RAN全會(huì)達(dá)成一致,NB-CIoT和NB-LTE兩個(gè)技術(shù)方案進(jìn)行融合形成了NB-IoT WID,。NB-CIoT演進(jìn)到了NB-IoT(Narrow Band IoT),,確立NB-IoT為窄帶蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。

從NB-IoT 3GPP標(biāo)準(zhǔn)正式推出,,到發(fā)起NB-IoT Open Lab計(jì)劃,,再到第一顆NB-IoT專用芯片的問(wèn)世,2016被稱為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展史上最閃亮的一年,,同時(shí)也被認(rèn)為是NB-IoT的商用元年,。

2016年2月,MWC NB-Io峰會(huì)上,,全球各大通信,、設(shè)備巨頭達(dá)成共識(shí),,NB-IoT是最佳的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),并共同推動(dòng)3GPP標(biāo)準(zhǔn)盡快凍結(jié),。

2016年4月,,倫敦 M2M 大會(huì)上華為宣布與沃達(dá)豐成立NB-IoT開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室。

2016年4月,,NB-IoT物理層標(biāo)準(zhǔn)在3GPP R13凍結(jié),。

2016年6月,NB-IoT核心標(biāo)準(zhǔn)正式在3GPP R13凍結(jié),。

截止3月底,,全球已經(jīng)有4個(gè)商用NB-IoT網(wǎng)絡(luò),在29個(gè)國(guó)家有超過(guò)40個(gè)試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò),,NB-IoT將在2018年走向規(guī)模商用,。

NB-IoT芯片/模組廠商

眾所周知,芯片是NB-IoT的核心關(guān)鍵,,全球主要的芯片設(shè)計(jì)公司早已投入研發(fā),。據(jù)了解,目前有三類芯片公司涉足NB-IoT領(lǐng)域:

一類是通信芯片公司,,如高通,、華為、中興等,;

二類是計(jì)算芯片公司,,如Intel;

三是無(wú)線芯片公司,,如Nordic,、Qorvo等。其中,,Qorvo專門(mén)用于NB-IoT的PA模組將于二季度供樣,,愛(ài)立信、高通也在積極研發(fā)相關(guān)產(chǎn)品,。

華為(HUAWEI)

NB-IoT芯片:Boudica120,,Boudica150,Hi2110

描述:超低功耗SoC芯片,,基于ARM Cortex-M0內(nèi)核,,搭載Huawei LiteOS嵌入式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng),,由臺(tái)積電代工,。

作為NB-IoT技術(shù)牽頭者之一,華為是業(yè)界首家可以提供NB-IoT端到端解決方案的廠商,。2016年9月份,,華為推出了全球第一款正式商用的NB-IoT芯片Boudica120,。Boudica150是華為的第二款NB-IoT芯片,,預(yù)計(jì)今年第四度將大規(guī)模出貨。

采用Boudica系列芯片的模組廠家有:

1,、上海移遠(yuǎn)通信技術(shù)有限公司(Quectel)

模組:BC95,,包括BC95-B20、BC95-B5,、BC95-B8三個(gè)型號(hào),。

2、中移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)有限公司

模組:M5310,,中國(guó)移動(dòng)自主研發(fā)的NB-IOT工業(yè)級(jí)通信模組,,為目前世界上同類產(chǎn)品中尺寸最小。

3,、利爾達(dá)科技集團(tuán)

模組:NB05-01、NB08-01

4,、u-blox

模組:SARA-N201

高通(Qualcomm)

NB-IoT芯片:MDM9206,、MDM9207-1

描述:2015年10月底,高通推出了LTE調(diào)制解調(diào)器MDM9207-1和MDM9206,,其中MDM9206支持LTE Cat M1(eMTC),,但通過(guò)軟件更新升級(jí)后,可實(shí)現(xiàn)支持NB-IoT/eMTC/GSM全球多模,,能夠兼容絕大多數(shù)國(guó)家和地區(qū)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò),。

采用高通芯片的模組廠家有:

1、上海移遠(yuǎn)通信技術(shù)有限公司(Quectel)

模組:BG96,,BG96采用LGA封裝,,支持NB-IoT/eMTC雙模式,同時(shí)BG96在設(shè)計(jì)上兼容移遠(yuǎn)NB-IoT BC95模塊,,可靈活地進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和升級(jí),。

2、深圳市中興物聯(lián)科技有限公司

模組:ME3612

3,、深圳市有方科技股份有限公司

模組:N20

4,、上海移柯通信技術(shù)有限公司

模組:L700

5、芯訊通無(wú)線科技(上海)有限公司

模組:SIM7000C

6,、龍尚科技(上海)有限公司

模組:A9500

7,、聯(lián)想懂的通信

模組:C110

8、深圳市美格智能技術(shù)股份有限公司

模組:SLM150

9,、廈門(mén)騏俊物聯(lián)科技股份有限公司

模組:ML3500

英特爾(Intel)

NB-IoT芯片:XMM7115,、XMM7315

描述:XMM7115支持NB-IoT標(biāo)準(zhǔn),XMM 7315,,支持 LTE Category M和NB-IoT兩種標(biāo)準(zhǔn),,單一芯片集成了LTE 調(diào)制解調(diào)器和 IA 應(yīng)用處理器,。

采用英特爾芯片的模組廠家有:

深圳市廣和通無(wú)線股份有限公司

模組:Fibocom N50

目前,全球研發(fā)NB-IoT商用芯片的公司并不多,,除了上述幾家巨頭已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用外,,以下幾家公司也在加速布局NB-IoT:

Nordic Semiconductor 

是一家無(wú)晶圓廠的半導(dǎo)體公司,其專長(zhǎng)是在無(wú)需授權(quán)的2.4GHz和頻率低于 1 GHz的工業(yè),、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)頻段超低功耗(ULP)短距離無(wú)線通信技術(shù),。Nordic在挪威的奧斯陸證券交易所公開(kāi)上市。

Nordic的NB-IoT蜂窩技術(shù)產(chǎn)品有nRF91系列,,預(yù)計(jì)2017年下半年提供樣品,,2018年供貨。

RDA(銳迪科,,已與展訊合并為紫光展銳)

國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的能夠成功設(shè)計(jì)并大規(guī)模量產(chǎn)包括數(shù)字基帶,、射頻收發(fā)器、功率放大器,、射頻開(kāi)關(guān),、藍(lán)牙、無(wú)線,、調(diào)頻收音等全系列數(shù)字及射頻產(chǎn)品的集成電路供應(yīng)商,,2014年被紫光集團(tuán)收購(gòu)。

銳迪科NB-IoT芯片RDA8909,,支持2G,、NB-IoT雙模,RDA8909符合3GPP R13 NB-IoT標(biāo)準(zhǔn),,還可以通過(guò)軟件升級(jí)支持最新的3GPP R14標(biāo)準(zhǔn),。另一款支持eMTC、NB-IoT和GPRS的三模產(chǎn)品RDA8910也在準(zhǔn)備中,,預(yù)計(jì)將于2018Q2量產(chǎn),。

中興微電子

中興微電子NB-IoT的芯片是Wisefone7100,這是款低功耗NB-IoT商用芯片,,內(nèi)部集成了中天微系統(tǒng)的CK802芯片,,將在今年9月發(fā)布。

早在2016年6月,,中興微就已聯(lián)合中國(guó)移動(dòng)打通基站到NB-IoT終端的信令流程,;同年9月,中興微發(fā)布了NB-IoT原型芯片,;10月展示了采用YunOS的NB-IoT原型,。

據(jù)悉,完成NB-IoT商用的同時(shí),中興微電子還在積極布局eMTC和5G mMTC市場(chǎng),。

聯(lián)發(fā)科(MediaTek)

近日,,聯(lián)發(fā)科推出了首款NB-IoT系統(tǒng)單芯片MT2625,并攜手中國(guó)移動(dòng)打造業(yè)界尺寸最?。?6mm X 18mm)的NB-IoT通用模組,。

在手機(jī)處理器領(lǐng)域失利后,聯(lián)發(fā)科開(kāi)始轉(zhuǎn)戰(zhàn)共享單車(chē),。據(jù)秘,,目前聯(lián)發(fā)科的MT2503在國(guó)內(nèi)共享單車(chē)市占率已達(dá)第一,包括ofo小黃車(chē),、摩拜單車(chē),、小藍(lán)車(chē)等均采用了聯(lián)發(fā)科的芯片方案。

MT2625具備超高集成度,,將ARM Cortex-M微控制器(MCU),、偽靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(PSRAM)、閃存與電源管理單元(PMU)整合在同一芯片平臺(tái)上,。高集成度不僅帶來(lái)了更小巧的封裝尺寸,,而且有助于降低芯片成本和加快上市時(shí)間,滿足對(duì)成本敏感及小體積的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的需求,。

預(yù)計(jì),聯(lián)發(fā)科首款NB-IOT芯片MT2625將于2017年第三季度商用,。

NB-IoT市場(chǎng),、應(yīng)用及技術(shù)

NB-IoT未來(lái)規(guī)模:根據(jù)市場(chǎng)預(yù)測(cè),到2025年物聯(lián)網(wǎng)的連接數(shù)將達(dá)到700億,,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人和人通訊的鏈接數(shù),。其中,將會(huì)有超過(guò)50億的設(shè)備基于蜂窩技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)連接,,市場(chǎng)非常龐大,。

中國(guó)NB-IoT布局:作為擁有全球最大的蜂窩式M2M市場(chǎng)的中國(guó),目前在推動(dòng)NB-IoT商用的道路上顯然是不遺余力的,,不僅有華為,、中興等設(shè)備大廠支持,芯片廠商高通,、英特爾,、聯(lián)發(fā)科也紛紛加盟,三大運(yùn)營(yíng)商中國(guó)聯(lián)通,、中國(guó)電信,、中國(guó)移動(dòng)等也在積極響應(yīng)。例如,中國(guó)聯(lián)通在今年5月啟動(dòng)試商用,,宣稱打響商用化第一槍,;中國(guó)電信則宣布建成全球首個(gè)覆蓋最廣的商用NB-IoT網(wǎng)絡(luò)。

此前,,工信部已發(fā)布文件要求加快NB-IoT標(biāo)準(zhǔn),、設(shè)備、芯片,、模組,、測(cè)試、應(yīng)用,、網(wǎng)絡(luò)在國(guó)內(nèi)發(fā)展,。到2017年末,將實(shí)現(xiàn)NB-IoT網(wǎng)絡(luò)覆蓋直轄市,、省會(huì)城市等主要城市,,基站規(guī)模達(dá)到40萬(wàn)個(gè)。

憑借NB-IoT的低功耗,、低成本,、覆蓋廣且深、大連接等特性,,其將在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用,,同時(shí)有業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè),未來(lái)NB-IoT在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的占比將達(dá)到70%,。

NB-IoT市場(chǎng)應(yīng)用:NB-IoT目前的主要被應(yīng)用于智慧水表,、氣表、智能電網(wǎng),、智能停車(chē),、智慧工業(yè)、智能照明,、智能家居,、資產(chǎn)跟蹤、寵物跟蹤,、智慧農(nóng)業(yè),、家電、醫(yī)療,、監(jiān)控,、自動(dòng)售貨、報(bào)警,、共享單車(chē),、電子支付、可穿戴設(shè)備、戶外運(yùn)動(dòng),、健康/環(huán)境檢測(cè)等,。

NB-IoT技術(shù)優(yōu)勢(shì):(1)海量連接:每小區(qū)可達(dá)10萬(wàn)連接;(2)超低功耗:電池壽命長(zhǎng)達(dá)十年,;(3)深度覆蓋:能實(shí)現(xiàn)比GSM高20db的覆蓋增益,;(4)安全性:繼承4G網(wǎng)絡(luò)安全能力,支持雙向鑒權(quán)以及空口嚴(yán)格加密,,確保用戶數(shù)據(jù)的安全性,;(5)穩(wěn)定可靠:能提供電信級(jí)的可靠性接入,有效支撐IoT應(yīng)用和智慧城市解決方案,。


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