隨著物聯(lián)網(wǎng)需求的爆炸式增長,物聯(lián)網(wǎng)技術標準的混戰(zhàn)不斷升級,尤其是LPWAN領域的競爭異常激烈。目前,國際LPWAN相關標準有兩種,一種是在未經(jīng)授權的頻帶工作的Lora、Sigfox等技術;另一種是3GPP支持的2G/3G/4G蜂窩通信技術,如Catt.1/LTE-M、NB-物聯(lián)網(wǎng)等等。每個協(xié)議都有自己的特點和優(yōu)勢。目前還沒有一項技術適合所有的物聯(lián)網(wǎng)應用場景,短期內(nèi)很難有統(tǒng)一的標準。
市場研究機構(gòu)Ovum 2019年第四季度物聯(lián)網(wǎng)與低功耗廣域網(wǎng)(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(nèi),全球已宣布的LPWAN部署數(shù)量累計達到501張,同比增長16%。其中LoRa仍是現(xiàn)網(wǎng)中采用最多的技術,非授權頻譜LoRa技術在商用現(xiàn)網(wǎng)部署中占據(jù)主導地位,幾乎占據(jù)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(huán)境的成熟,將為下游應用市場帶來發(fā)展機遇。而未來容量巨大的低功耗物聯(lián)網(wǎng)市場,芯片是其中的核心要素。在全球部署最多的LPWAN網(wǎng)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(lián)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(tǒng)集成方案,以應對應用場景、客戶需求、產(chǎn)品可用性的變化及連接數(shù)的增長趨勢。
ASR推出首顆國產(chǎn)支持LoRa的LPWAN無線通信SoC芯片物聯(lián)網(wǎng)市場天然的碎片化特性,決定了對通信技 術的要求呈現(xiàn)出多樣性。在現(xiàn)階段的LPWAN市場,沒有一種技術能適用于所有的物聯(lián)網(wǎng)應用場景,這也意味著用戶需要一顆融合了多種LPWAN協(xié)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(gòu)實現(xiàn)超低功耗,融合多種信號調(diào)制技術,提高傳輸速率,全新設計傳輸符號結(jié)構(gòu),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(lián)網(wǎng)應用單品市場規(guī)模越來越大、生命周期越來越長,和眾多無線通信芯片發(fā)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(chǎn)支持LoRa的LPWAN低功耗廣域網(wǎng)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(fā)器,調(diào)制解調(diào)器和一個48 MHz 主頻、采用Arm Cortex M4架構(gòu)的32位MCU。多種內(nèi)存選擇包括最大256KB的閃存和64KB的SRAM等,內(nèi)置嵌入式LCD驅(qū)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(fā)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(yōu)、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(jié)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(diào)制模式。由于收發(fā)器提供的線性頻率范圍為150MHz?960MHz,ASR6601可以支持各類ISM頻段。調(diào)制解調(diào)支持LPWAN低功耗廣域網(wǎng)典型技術LoRa,因此可以支持LoRaWAN和LinkWAN協(xié)議棧;同時也支持(G)FSK等傳統(tǒng)調(diào)制方式,支持BPSK的發(fā)送和(G)MSK的收發(fā),可與私有協(xié)議兼容。
支持所有這些調(diào)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(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)市場多種組網(wǎng)技術共存的特點。采用ASR6601的低功耗廣域網(wǎng)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(shù)據(jù)采集及分析,同樣在智能家居、節(jié)能減排、環(huán)境檢測、工業(yè)制造等方面也可以被廣泛應用。
毫無疑問,隨著物聯(lián)網(wǎng)的深刻變化,低功耗廣域網(wǎng)技術正在重塑新的商業(yè)模式,隨著更豐富、更完善的芯片產(chǎn)品的誕生,將開發(fā)出更多的創(chuàng)新應用。隨著ASR601的成功推出,隨著ASR現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)市場IOTWiFi芯片ASR550X系列和IOTGNSS芯片ASR530X、IoTBLE芯片ASR560X等綜合規(guī)劃,相信ASR將以強大的技術服務能力進一步滿足不同客戶對多技術應用領域一體化的需求,加快萬物互聯(lián)網(wǎng)市場的蓬勃發(fā)展,為中國的“核心”理想貢獻“核心”力量。