發布日期:2022-05-25 點擊率:29
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集微網消息,在新基建熱潮下,通信技術的創新和發展不斷升級,作為5G通信的重要補充,具有低功耗、廣域的特點,應用于碎片化場景需求、非常適合于物聯網大規模部署的低功耗廣域網(LPWAN)技術迎來新的發展機遇。物聯網研究公司IoT Analytics數據顯示,自2018年起,LPWAN開始成為物聯網連接數增長的關鍵驅動力,到2023年連接數將超過11億個。
LPWAN市場前景廣闊
在物聯網需求爆發式增長的同時,物聯網技術標準混戰不斷升級,尤其是LPWAN領域的競爭可謂異常激烈。目前國際上LPWAN相關標準可分為兩類,一類是工作于未授權頻譜的LoRa、Sigfox等技術;另一類是工作于授權頻譜下,3GPP支持的2G/3G/4G蜂窩通信技術,比如Cat.1/LTE-M、NB-IoT等。每個協議各有特點和優勢,當前并沒有一個技術能適用于所有的物聯網應用場景,也很難在短期內有一個統一的標準。
市場研究機構Ovum 2019年第四季度物聯網與低功耗廣域網(LPWAN)部署跟蹤報告顯示,截至2019年底,包含授權頻譜(NB-IoT和Cat. 1/LTE-M)和非授權頻譜(LoRa和Sigfox)在內,全球已宣布的LPWAN部署數量累計達到501張,同比增長16%。其中LoRa仍是現網中采用最多的技術,非授權頻譜LoRa技術在商用現網部署中占據主導地位,幾乎占據了三分之一的市場份額(約30.4%)。
LPWAN上游低功耗技術、終端模組成本下降以及市場環境的成熟,將為下游應用市場帶來發展機遇。而未來容量巨大的低功耗物聯網市場,芯片是其中的核心要素。在全球部署最多的LPWAN網絡(LoRa和NB-IoT)中,之前僅有Semtech可以提供LoRa芯片,中國市場上的LoRa芯片都依靠進口,而2018年阿里云IoT聯合翱捷科技(ASR)通過Semtech授權設計的ASR6501,使這一局面得到了改變。之后,ASR相繼推出了ASR6501、ASR6502、ASR6505三款LoRa芯片和ASR6500S系列系統集成方案,以應對應用場景、客戶需求、產品可用性的變化及連接數的增長趨勢。
ASR推出首顆國產支持LoRa的LPWAN無線通信SoC芯片
物聯網市場天然的碎片化特性,決定了對通信技術的要求呈現出多樣性。在現階段的LPWAN市場,沒有一種技術能適用于所有的物聯網應用場景,這也意味著用戶需要一顆融合了多種LPWAN協議的芯片,來打造多技術融合的復雜應用場景。
新一代LPWAN芯片要求架構實現超低功耗,融合多種信號調制技術,提高傳輸速率,全新設計傳輸符號結構,增強信號編碼技術,提高傳輸靈敏度等。
作為新興的無線技術方向,在市場和應用方向確定之前,MCU和射頻分離方案以及SiP封裝形式是最好的開拓者,而隨著低功耗物聯網應用單品市場規模越來越大、生命周期越來越長,和眾多無線通信芯片發展歷史類似,LPWAN芯片也在逐步走向SoC。高度集成化、極低功耗、超高性價比的SoC是標志著LPWAN走向成熟的重要里程碑。
肩負著這一使命,ASR推出了首顆國產支持LoRa的LPWAN低功耗廣域網無線通信SoC芯片ASR6601。ASR6601在單一芯片上集成了通用微控制器和射頻單元,包括射頻收發器,調制解調器和一個48 MHz 主頻、采用Arm Cortex M4架構的32位MCU。多種內存選擇包括最大256KB的閃存和64KB的SRAM等,內置嵌入式LCD驅動程序,支持AES、DES、RSA、ECC、SHA、SM2/3/4硬件加密。與此同時,ASR6601可以達到-148dBm的超高靈敏度,以及最大22dBm的發射功率,而QFN48最小尺寸僅6mm x 6mm。通過SoC設計,ASR6601成為目前市場上功耗更優、性能最強、成本最低的LPWAN芯片,極大降低了用戶設計門檻,同時幫客戶節省大量時間并減少物料清單和運營成本,尤其適用于大批量應用的項目和需要定制化設計的項目。
在高度集成的基礎上,ASR6601還支持多種調制模式。由于收發器提供的線性頻率范圍為150MHz960MHz,ASR6601可以支持各類ISM頻段。調制解調支持LPWAN低功耗廣域網典型技術LoRa,因此可以支持LoRaWAN和linkWAN協議棧;同時也支持(G)FSK等傳統調制方式,支持BPSK的發送和(G)MSK的收發,可與私有協議兼容。
支持所有這些調制技術,使ASR6601的無線應用具備了更大的靈活性和頻譜兼容性,更貼合現有物聯網市場多種組網技術共存的特點。采用ASR6601的低功耗廣域網無線通信模組可以提供超遠距離、超低功耗的LPWAN解決方案,可以在城市管理的多種應用場景中大顯身手,包括基礎設施、路燈、空氣、交通、抄表、定位、建筑等的數據采集及分析,同樣在智能家居、節能減排、環境檢測、工業制造等方面也可以被廣泛應用。
毋庸置疑,低功耗廣域網技術正隨著物聯網的深刻變革重塑著新的商業模式,更多的創新應用將隨著愈加豐富完善的芯片產品誕生而被開發出來。隨著ASR6601的成功推出,配合ASR在物聯網市場現有的IoT WiFi芯片ASR550X系列、IoT GNSS芯片ASR530X、IoT BLE芯片ASR560X等全面的布局,相信ASR將會用強大的技術服務能力進一步滿足不同客戶對多技術應用場景融合的需求,從而加速推動萬物互聯市場的蓬勃發展,為中國“芯”夢想,貢獻“芯”力量。
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