NB-IoT迎来“最好时机” 大规模商用拉开大幕

原创 李映 2017-09-30
标签 IOT

《楚辞·惜誓》中说:“飞朱鸟使先驱兮,驾太一之象舆。”在产业链各方在围绕NB-IoT集结发力时,作为产业链的基石,芯片要成为“先驱”,不仅要拼抢时机,还要性能“超标”,更重要的是围绕行业应用构筑开放合作生态,一场“芯”的争斗亦在烽火上演。

01 成本不是“问题” NB-IoT将大规模商用

物联网的应用在未来5年将有超过五百亿的连接,各种技术面向不同场景、不同需求也各有成全,NB-IoT作为“新手”,由于其先天特质也将躬逢其盛。

深圳市中兴微电子技术有限公司(以下简称中兴微)市场总监周晋给出了具体的数字,他提到,2G/3G/4G混合网络将发展到4G全IP网络,通过软件调整实现5G高速、4G中速和NB-IoT低速,低功耗物联网中蜂窝授权的频段和蜂窝非授权的频段均将增长,但授权的频段发展较快,2018年NB-IoT芯片全球出货将达1.4亿个,而中国将占半壁江山。

与这一盛景相响应的是业界围绕NB-IoT动作频频,但成本和商业模式一直被指为“硬伤”。

中兴微副总经理龙志军对此表示,目前NB-IoT模块价格四五十元钱,但很快价格会下探,最终会低于5美元。周晋补充说,不能就看NB-IoT模块成本,还要看电池和系统维护成本等等。基于2G的智能表需要五六节电池,基于NB-IoT的只要2节电池。为何2G网有十几年了,价格也已经探底了,仍没有爆发?就是因为功耗、安全等方面都不能保证。

随着芯片各就各位,NB-IoT也将迎来“黄金时代”。周晋判断说,从2018年开始,三大运营商的网络在2018年走向成熟,芯片和模块厂家的方案也有更多选择,硬件已没有问题,唯一的是商业模式的创新。

显然NB-IoT作为新标准,还需要在行业应用中不断的“试错”和加强“补给”。中国移动研究院无线与终端技术研究所杨光表示,为推进NB-IoT商用,业界还需在以下四方面考量:

一是通用模组,虽然在尺寸、接口、功能方面不能完全统一,但也可分成几档,一方面降低使用门槛,另一方面真正将成本做到规模化。模组需要芯片企业提供整体参考设计,中兴微参考设计出来之后中移动将主推。二是SDK,需要更多的集成到不同的模组中,让客户更能集中能力在应用开发上,这应该提前考虑。三是eSIM,它将广泛应用于物联网市场,结合物联网应用新需求还有待丰富产品形态。四是增强,希望NB-IoT性能在成本和复杂度以及体积可控的范围下,能进一步提升,满足更多的应用场景,包括速率、定位、移动性增强(切换时解决时延问题)等。

02 发布芯片好时机 四大特色对接应用需求

在蓄势待发的NB-IoT产业面前,芯片厂商自然冲锋在前。最近中兴微正式发布了NB-IoT芯片——RoseFinch(朱雀)7100,以“朱雀舞云天,安芯护物联”为主旨。“朱雀是中国古代的四大祥兽之一,有两个寓意,一是它属火带来火热,也代表NB-IoT火热的前景。二是它飞翔于九天,中兴微希望与合作伙伴一起借助RoseFinch 7100不断高飞。” 龙志军着重强调。

相比于华为、高通,记者提出先机的问题,龙志军表示,快不是最主要的,节奏踩准是最主要的,一方面,中兴微做过很长时间的市场调研,访问了一百多家企业和十多个行业,根据这些客户的需求和痛点开发了针对性的NB-IoT芯片,而且国内外大规模建设都将在下半年或明年上半年启动,这一时机正好;另一方面,技术是一直演进的,提前发布的产品势必在功能定义上不一定是能最终商用的,当前中兴微的RoseFinch 7100考虑了标准演进的因素,从整个产品的性能、功耗以及接口等指标来看是居于领先的。

而这一领先不是中兴微说了算,而是合作伙伴现身说法,从工艺、内核、安全等各个角度来诠释如何成全了朱雀极低的功耗设计、高能效协议处理器、开放应用处理器和全局的安全。

RoseFinch7100采用了中芯国际55nm极低功耗工艺,在睡眠功耗方面表现抢眼。其通信协议处理器则采用新一代CEVA-X1 IoT 处理器。CEVA副总裁万宇菁在现场介绍,CEVA-X1使用单一内核DSP+CPU架构,性能比上一代实现一倍提升,而功耗降低一半,除了DSP处理,还使用了扩展指令集架构(ISA),因而能够高效地处理CPU软件工作负载如协议栈和系统控制。整体不仅实现了高效的通信协议处理,而且将RoseFinch7100动态功耗做到极致。

锐成芯微则提供全面的模拟方案。“从电源、RTC以及低功耗逻辑等,不断优化,并与中兴微攻关了几个月的时间定制丰富的I/O。” 成都锐成芯微科技有限责任公司总经理向建军说,“通过系统的优化和模拟设计,RoseFinch7100采用3600毫安电池时,可应用超过十年。”丰富的接口也是RoseFinch7100一大特色。周晋对此表示,中兴微发现有三个场景,I/O口低于20个就不能做主控,因而设置了30个接口,可覆盖大多数低功耗物联网场景。目前为止竞争对手的NB-IoT芯片都需外接器件,这会导致功耗、成本、面积的上涨,而中兴微芯片可独立部署。并且还集成I2S、DAC接口,可实现人性化语音提醒,提升用户体验。

在更重要的安全层面,RoseFinch7100是中国自主研发的第一款支持TEE安全框架的NB-IoT芯片。“它采用中天微自主架构的高安全、低功耗的CPU,构建了从芯片、OS、云端的安全体系,解决了物联网领域构建云管端一体的安全体系挑战。”杭州中兴微系统有限公司副总经理李春强提到,“而且应用处理器有云的容器,可以兼容各个厂家的云,实现了完全的开放。”

而专门为RoseFinch7100自研的开发工具SDE将助力开发更简洁、更高效。周晋介绍,其两大优势在于一是具ROM一键加载、操作系统分析功能,客户可快速开发应用。二是FOTA远程的技术管理功能,并且是免费的。

“中兴微RoseFinch7100的极致功耗、丰富接口、TEE安全架构以及开放应用处理器,将强势赋能产业链,目前已有三家合作伙伴可提供相应的模块。”周晋总结。

03 加快部署 全产业承接NB-IoT盛宴

在NB-IoT的产业链中,运营商和行业应用的先锋们也开始轮番发力。

杨光表示,中移动2016年就开始部署NB-IoT,希望能够提供端到端的网络,在终端方面有丰富的终端模组,在网络方面有定制化服务的网络,端测有统一的开放平台。前期中移动已经做了大量的技术工作,包括集采,在协议端到端的打通方面已经完成了五个无线网厂家和四个核心网厂家、五个无线厂家和三个芯片厂家,下一阶段将在年底实现商用。

而承接NB-IoT爆发之功的水电表行业,也在摩拳擦掌做“接盘侠”。重庆市前卫克罗姆表业有限责任公司工程技术研究中心副主任罗洪伟认为,从网络建设、运营维护、安全、功耗、发展趋势来说,NB-IoT对比2G、LoRa有无可比拟的优势。前卫克罗姆在2016年底率先拿到了NB-IoT的测试样片,2017年初展开了推广和测试,6月与中兴通讯联合发布了基于NB-IoT技术的燃气表系列,中兴微RoseFinch7100的发布将为前卫克罗姆注入新鲜的“血液”。

在水表方面,宁波水表股份有限公司总工刘琼现身说,水表行业一些新的应用在不断涌现,如供水管网用水科学调度系统、供水管网水量与水压监测系统等要求。以往的有线和无线的LoRa和GPS等都存在一些问题,而基于NB-IoT在成本、低功耗和安全方面的优势,可将NB-IoT切入到水表中形成智能水表,水表采集的数据通过NB-IoT的基站核心网连接到水务公司,水务公司根据需求开发服务如抄表、管网监控、水压监控等等,对接新需求。

众人拾柴火焰高,行业显然已经做好准备迎接NB-IoT盛宴。周晋最后强调,对NB-IoT产业来说,开放才能共赢,以往想着自己一竿子到底的思维是行不通的。中兴微的目标就是开放,但开放的同时也意味着要承担更多的责任,中兴微将与合作伙伴一起不断着力提升,构建开放共赢生态。

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