NB-IoT（窄帶物聯(lián)網(wǎng)，Narrow Band Internet of Things）由于其具有電池壽命長(zhǎng)（超過(guò)十年）、成本低（每個(gè)模塊1美元左右）、容量大（單個(gè)小區(qū)能支持10萬(wàn)連接）、覆蓋廣（能覆蓋到地下）等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)而成為LPWA（low－power Wide－Area Network，低功耗廣域網(wǎng)）的重要技術(shù)，NB-IoT構(gòu)建于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，只消耗大約180KHz的帶寬，可直接部署于GSM網(wǎng)絡(luò)、UMTS網(wǎng)絡(luò)或LTE網(wǎng)絡(luò)，由于蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋了全球超過(guò)50%的地理面積，90%的人口，所以依托這樣一個(gè)全球最完整的網(wǎng)絡(luò)而構(gòu)建的物聯(lián)網(wǎng)可以輕松上實(shí)現(xiàn)廣覆蓋，相比傳統(tǒng)GSM，一個(gè)NB-IoT基站可以提供10倍的面積覆蓋，其200KHz的帶寬可以提供10萬(wàn)個(gè)聯(lián)接！假設(shè)全球有500萬(wàn)左右物理站點(diǎn)，全部部署NB-IoT，每個(gè)站3個(gè)扇區(qū)、每個(gè)扇區(qū)部署200kHz、每小時(shí)每個(gè)傳感器發(fā)送100個(gè)字節(jié)，那么全球站點(diǎn)能夠聯(lián)接的傳感器數(shù)量高達(dá)4500億！驚人吧！
正因?yàn)榫邆溥@樣突出的優(yōu)勢(shì)，所以NB-IoT自華為推出后就受到業(yè)界熱捧，目前華為、高通、英特爾、Nordic、展銳、中興微電子等都推出了NB-IoT芯片方案。傳統(tǒng)的NB-IoT方案如下圖所示。
注意，一般的NB-IoT方案都是不含PA的，這是因?yàn)镃MOS PA在SoC的片上集成是一個(gè)世界級(jí)難題，集成射頻PA，由于大功率發(fā)射會(huì)影響芯片內(nèi)其他電路，比如電感耦合引起的pulling影響PLL的工作等等。
現(xiàn)在，全球首款集成PA的NB-IoT方案來(lái)了！今天，在MWC上海站，芯翼信息科技（上海）有限公司發(fā)布了首款代表全球NB最高集成度（單片集成CMOS PA）和超低功耗水平的NB-IoT芯片。這款芯片可以幫助客戶面對(duì)即將到來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)大潮，應(yīng)對(duì)各種應(yīng)用當(dāng)中的性能、功耗和成本挑戰(zhàn)。
該芯片集成度全球最高，該款芯片單片集成了CMOS PA，射頻收發(fā)，電源管理，基帶，微處理器等，是全球唯一集成射頻PA的NB-IoT芯片，大幅降低了模塊的成本以及開(kāi)發(fā)復(fù)雜度。同時(shí)提供了非常小的體積，對(duì)于可穿戴等應(yīng)用尤其有幫助。其次，該款芯片實(shí)現(xiàn)了超低功耗：支持深度睡眠、普通睡眠、待機(jī)、低功耗工作等不同功耗模式，其中深度睡眠狀態(tài)（PSM）和接收機(jī)狀態(tài)下電流均為商用主流產(chǎn)品的1/3。
另外，該款芯片具有很強(qiáng)的靈活性，其采用軟件定義無(wú)線電（SDR）架構(gòu)，可以靈活支持優(yōu)化物理層接收機(jī)算法，能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)以及碎片化的物聯(lián)網(wǎng)專網(wǎng)通訊需求。此外，該芯片還集成了多種外設(shè)接口，如UART、I2C、SPI、uSim和GPIO等。
目前，全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈正加速發(fā)展，“連接”數(shù)量將規(guī)模化爆發(fā)增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)未來(lái)5年將構(gòu)建193.1億網(wǎng)絡(luò)終端，帶來(lái)連接、應(yīng)用、數(shù)據(jù)多重價(jià)值。與此同時(shí)，中國(guó)將成為最大市場(chǎng)，預(yù)計(jì)2022年中國(guó)將成為全球最大的物聯(lián)網(wǎng)連接市場(chǎng)，終端總數(shù)將達(dá)到44.8億個(gè)，其中LPWA達(dá)11.3億個(gè)。預(yù)計(jì)2022年中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)150億元，而NB-IoT在應(yīng)用中的成本和功耗優(yōu)勢(shì)明顯。
對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而言，低功耗比以往任何時(shí)刻都更加重要。原因很多，舉一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)例，在人跡罕至之處（如下水道）安裝某些計(jì)量或環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備，如果能持久保持正常工作狀態(tài)，將節(jié)約巨大的運(yùn)維成本。同時(shí)，考慮到海量需求，物聯(lián)網(wǎng)的成本也非常關(guān)鍵，降低成本的關(guān)鍵是如何實(shí)現(xiàn)高度集成，這方面的挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存，這些難題也給通訊技術(shù)帶來(lái)了創(chuàng)新的機(jī)遇。芯翼則把握住了這個(gè)機(jī)遇，即將發(fā)布第一款單片集成CMOS PA的超低功耗NB-IoT芯片，它引領(lǐng)了全球高集成度和超低功耗NB芯片的發(fā)展潮流，據(jù)悉該芯片今年年底商用。
為何芯翼解決了NB-IoT集成PA難題？這是因?yàn)樾疽韯?chuàng)始人肖建宏博士和其團(tuán)隊(duì)有豐富的射頻設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，肖建宏博士2001年從北京大學(xué)微電子專業(yè)本科畢業(yè)并赴美留學(xué)， 2007年從Texas A&M University取得電子工程博士學(xué)位。肖博士在美國(guó)博通（Broadcom）任職期間，是為數(shù)不多的年輕一代高級(jí)首席科學(xué)家（Senior Principal Scientist），他在Broadcom領(lǐng)導(dǎo)開(kāi)發(fā)各種寬帶射頻收發(fā)通訊系統(tǒng)，應(yīng)用于衛(wèi)星通訊、有線電視機(jī)頂盒等產(chǎn)品，產(chǎn)品累計(jì)銷售過(guò)十億美元。并取得了多項(xiàng)重大技術(shù)突破，包括世界最低功耗的電視調(diào)頻頭, 高速高性能數(shù)模轉(zhuǎn)換器 （9千兆 13比特 ), 高性能鎖相環(huán)，全球第一款基于高速DAC的CMTS發(fā)射機(jī)等。
肖博士吸引了一批來(lái)自美國(guó)Broadcom、Qualcomm、Maxlinear以及國(guó)內(nèi)華為、展訊等具有世界領(lǐng)先芯片研發(fā)能力的科學(xué)家，深刻理解SoC設(shè)計(jì)所涉及的多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，他們行業(yè)平均工作年限超過(guò)10年。公司現(xiàn)階段側(cè)重于低功耗廣域通訊應(yīng)用的NB-IoT芯片研發(fā)，可廣泛應(yīng)用于智慧城市、智慧家居、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、資產(chǎn)追蹤、可穿戴等領(lǐng)域。芯翼的發(fā)展目標(biāo)是成為以通訊技術(shù)為核心的物聯(lián)網(wǎng)終端SoC世界級(jí)廠商。
