作為一年一度的電子產品的風向標,2020年1月7日,CES大會如期在拉斯維加斯盛大開幕。預計觀眾能看見未來的電腦設計,手機、電視增加的新功能和新玩法,5G的發展和眾多創新應用。。。其中一家物聯網晶片公司創新維度也展示了令人印象深刻的NB-IoT晶片,引起業界的廣泛關注。
創新維度2020 CES展臺
物聯網的終極目標是實現萬物智聯。目前的物聯網僅僅實現了物物聯網,我們最終需要的是服務,解決具體場景的實際應用,賦予物聯網一個「大腦」,才能夠實現真正的萬物智聯,發揮物聯網和人工智慧更大的價值。AI技術可以滿足這一需求,通過對歷史和實時數據的深度學習,能夠更準確的判斷用戶習慣,使設備做出符合用戶預期的行為,變得更加智能,從而提升用戶體驗。
因此,目前AIoT正在成為一種全新趨勢。所謂的AIoT,即AI和IoT的結合。有業內專家認為,AIoT是IoT的發展方向,IoT需要AI來提升其價值。而5G是連接AI與IoT的橋梁,其高帶寬、高可靠低時延、大連接特性拓寬了AIoT更廣闊的應用領域。
AIoT的核心是終端運算和芯雲連接所帶來的終端智能,基礎是終端的通信連接能力。NB-IoT(Narrow Band Internet of Things),聚焦於低功耗廣域(LPWA)物聯網市場,是一種可在全球範圍內廣泛應用的新興技術。作為5G的窄帶部分,NB-IoT可在現有蜂窩網絡基礎設施的基礎上通過系統升級來部署。其具有低功耗、低成本、大連接、廣覆蓋、架構優等特點,以其為代表的廣域通信技術,和數以億計的傳感器相連接,就像人類的眼睛、耳朵、鼻子和皮膚一樣,能夠解決海量數據的採集和傳遞問題。
機遇往往伴隨著挑戰,雖然物聯網的發展能夠帶來眾多美好前景,但物聯網硬體的發展卻受到了眾多條件的制約,前進之路並非一帆風順。
首先是應用場景多樣性和碎片化,這是物聯網市場顯著的特徵。不同應用場景對晶片的成本、功耗、工作模式、運算能力、內存和外設的種類和數量都有不同的要求。目前晶片廠商、系統廠商、雲服務商等,每家公司都是從自己的角度出發做平臺,造成了各自為營、難以統一的局面和多種平臺、生態並存的現狀,一款通用型的晶片很難做到市場通吃。物聯網晶片往往對售價敏感,只有海量銷售才能支撐晶片研發巨大的前期一次性投入,這是物聯網晶片公司面臨的首要挑戰。
其次是硬體研發周期長,產品迭代慢,無法滿足市場需求。從晶片到模組再到終端,其研發周期往往以年為計算單位。從產品推向市場,到得到市場反饋,進行有針對性的產品迭代,往往需要數年時間。這樣情況下,市場窗口可能早已錯過,這是物聯網晶片公司的另一個重要挑戰。
能否很好的應對物聯網市場的挑戰,是能否在AIoT時代脫穎而出的先決條件。創新維度給出的回答是:融合終端運算和通信連接,讓AIoT晶片都成為「可連接的晶片」。
作為一家物聯網晶片解決方案提供商,創新維度專注於為用戶提供基於軟體無線電(SDR)的窄帶物聯網晶片解決方案。創新維度創始人張源指出,負責提供算力和連接外設的MCU/MPU/NPU等運算晶片是AIoT的核心。通常物聯網終端還需要一個Modem晶片(如NB-IoT晶片等)負責無線通信連接。如果NB-IoT的連接功能能夠像USB、Ethernet那樣成為AIoT運算晶片的外設接口,它就能和不同應用場景、不同細分市場的AIoT運算晶片合二為一,在碎片化的物聯網市場中實現規模擴張。
對於開發人員來說,可以採用和MCU/MPU一樣的開發工具和方法來設計終端產品。同時,用於實現無線連接功能的Modem晶片不再必需,這將大大簡化了終端硬體設計的工作量,縮短了終端硬體開發周期,加快迭代速度。
NB-IoT具有複雜的基帶處理度,通常需要專有數字邏輯、專門負責實時運算DSP內核和負責協議棧運算的通用內核才能完成整個系統。張源稱,創新維度採用創新的SDR架構,在架構、算法、流程、內存、調度等方面進行多重優化,在單個ARM Cortex-M通用CPU內核上實現了NB-IoT基帶全部功能。這樣,就易於和各種AIoT運算架構實現高度融合。只需將模擬射頻前端和接口電路掛在系統總線上,通過系統調度,復用MCU/MPU的運算和存儲資源,就能實現NB-IoT無線連接,真正將無線連接做成AIoT晶片的標準功能。
創新維度推出的XD-8000晶片採用以超輕量級ARM Cortex-M內核為核心的SDR架構,是創新維度設計思想的體現。它支持3GPP標準規定的覆蓋增強、超低功耗模式、速率增強、移動性增強、OTDOA定位,支持射頻全頻段,豐富的外設接口,支持在線升級,可以在不需重新流片的情況下擴展多種通信制式。
XD-8000晶片
NB-IoT作為3GPP標準體系下的公網蜂窩通信技術,需要在不同的現網條件下和不同廠商的基站互聯。因此基站廠商的互聯互通測試就變得尤為重要。創新維度和華為、大唐、愛立信、諾基亞等業內主要的基站廠商在第三方測試平臺上都完成了互聯互通測試,以及3GPP規定的協議、射頻、無線資源管理一致性測試,從而確保晶片能夠在不同現網環境下可靠工作。XD-8000設計方案可以方便地集成ARM/RISC-V及其他流行的CPU內核架構。
對於基帶晶片來說,試驗室性能和外場性能往往有很大差異。外場測試幹擾多,無線信道產生多徑衰落,是系統設計、基帶算法、射頻性能的試金石。創新維度在多個城市的移動、電信、聯通現網都進行了測試,實測接收性能優於3GPP要求10dB以上。
創新維度在業界首家提出基於SDR的窄帶物聯網的終端晶片實現方案。創新維度的產品理念是堅持以創新為驅動,以自主智慧財產權為基礎,從全新的維度詮釋科技產品。其之所以能夠堅實地朝既定目標邁進,離不開由來自愛立信、Intel、中興、大唐、意法半導體等公司資深行業專家組成的核心團隊。既有系統級思考,又能深入一線,團結一致,特別能戰鬥。創始人張源博士是基帶架構和算法專家,多年海外工作經歷,曾深度參與4G、5G移動通信標準化進程,做出過創新性貢獻。
萬物智聯的時代終將到來,無處不在的能計算可連接的AIoT晶片將使這一天更早到來。
關於創新維度NB-IoT晶片XD-8000更多信息,請聯繫info@extradimen.com。
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