NB-IoT成業(yè)內(nèi)新寵 各大廠家紛紛布局

2016年底，NB-IoT的各項標(biāo)準(zhǔn)已完成測試，目前已進(jìn)入商用階段。運營商和各大設(shè)備廠商紛紛試水，N B-IoT已成為業(yè)內(nèi)新寵并被頻繁提及。NB-IoT使用的是800~ 900MHz的授權(quán)頻段，但是該資源可能滿足不了未來業(yè)務(wù)快速增長的需求，這勢必會占用部分現(xiàn)有2G的頻譜資源。結(jié)合2G退網(wǎng)的趨勢，NB-IoT占用2G頻段的話題最近被頻繁提及。

從產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢來看，2009年國際主流運營商已經(jīng)陸續(xù)停止2G投資，相繼關(guān)閉2G網(wǎng)絡(luò)。美國頭號運營商AT&T已宣布于2017年1月1日正式關(guān)閉2G網(wǎng)絡(luò)、停止2G運營及服務(wù)，計劃將這些頻譜在4G網(wǎng)絡(luò)上重新利用;澳洲電信也于2016年底關(guān)閉了現(xiàn)有的2G網(wǎng)絡(luò)，把2G的部分頻段用于4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè);日本、韓國、芬蘭等國家的運營商均已明確提出關(guān)閉2G網(wǎng)絡(luò)的日程表。國內(nèi)的三大運營商都將2G頻譜重耕工作提上日程，工信部已發(fā)文，批準(zhǔn)中國聯(lián)通和中國電信在原有2G的部分頻譜上部署4G網(wǎng)絡(luò)，國內(nèi)運營商的2G退網(wǎng)行動將全面啟動。

從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點來看，2G/ 3G網(wǎng)絡(luò)具有很多相同的業(yè)務(wù)承載，其中3G網(wǎng)絡(luò)具有覆蓋廣、語音質(zhì)量優(yōu)、上網(wǎng)速度快、承載用戶多、接續(xù)時間短、耗電低等優(yōu)勢，完全可以替代2G網(wǎng)絡(luò)。就目前來看，運營商2G網(wǎng)絡(luò)普遍存在通信體驗質(zhì)量下降、投訴增多等情況，其原因歸根于設(shè)備陳舊且故障率高、手機(jī)輻射大且功耗高，以及相關(guān)設(shè)備廠商停止供應(yīng)備品、備件造成維護(hù)困難等問題。此外，很多2G基站的單站收入已不抵運維費用，成為運營商運營維護(hù)的負(fù)擔(dān)。另一方面，4G語音業(yè)務(wù)應(yīng)用也得到了長足的發(fā)展，VoLTE商用速度加快，據(jù)統(tǒng)計，過去3年全球VoLTE用戶增長15倍，2017年將達(dá)2.88億。目前我國300多個城市已經(jīng)開展了VoLTE商用運營，用戶已超過3000萬。有了VoLTE，4G靠2G網(wǎng)絡(luò)來支撐語音的問題已得到解決。

從終端變化的趨勢來看，2G終端占比將逐漸降低。2016年全球GSM / EDGE制式終端出貨量占比僅為18%，2017年將降到14%以下;領(lǐng)先的美國、日本市場已先后在2009年、2015年停止2G終端的銷售。2016年我國2G手機(jī)出貨量占比已經(jīng)降低至不足6 %，且多為老人機(jī)、定制機(jī)、移動POS機(jī)、無線模塊等，而4G手機(jī)出貨占比已高達(dá)71.5%，2G手機(jī)正逐步退出歷史舞臺。

對于運營商來講，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是其未來增量、增收的根本。語音業(yè)務(wù)雖然存量較大，總體上還是穩(wěn)中有降，特別是2G業(yè)務(wù)收入更是快速下降，而承載在2G網(wǎng)絡(luò)上的基本屬于低端用戶，在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)市場競爭中不具備優(yōu)勢，成為“雞肋”。同時，運營商也看到了2G/3G/4G多網(wǎng)、多頻運營的嚴(yán)重弊端，意識到精簡網(wǎng)絡(luò)、重耕頻率、降本增效的重要性，但鑒于現(xiàn)網(wǎng)存有大量2G用戶，還貢獻(xiàn)相當(dāng)?shù)臉I(yè)務(wù)收入，運營商面臨短期利益與長期利益的兩難選擇。

華為

對于NB-IOT物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，華為的推進(jìn)是最早的，華為在NB-IOT物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定方面一直走在國際前列。之前由于芯片和模組的制約，使得NB-IoT技術(shù)應(yīng)用相對遲緩，制約的NB-IOT物聯(lián)網(wǎng)的落地。目前，華為業(yè)界首款商用NB-IoT芯片Boudica120（powered by Huawei LiteOS）月出貨量可達(dá)100萬片，通過芯片及模組的量產(chǎn)，正在加速物聯(lián)網(wǎng)終端智能產(chǎn)品進(jìn)入規(guī)模商用期。

華為NB-IoT的芯片是Boudica，超低功耗SoC芯片，基于ARM Cortex-M0內(nèi)核，會搭載Huawei LiteOS嵌入式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)。

在硬幣大小的尺寸內(nèi)集成了BB和AP、Flash和電池管理，并預(yù)留傳感器集成功能。其中AP包含三個ARM-M0內(nèi)核，每個M0內(nèi)核分別負(fù)責(zé)應(yīng)用、安全、通信功能，這樣在方便進(jìn)行功能管理的同時降低成本和功耗，后續(xù)推出的芯片還將會集成Soft SIM，進(jìn)一步降低成本。

Quectel

高通設(shè)計的MDM9206芯片在公眾面前亮相的時間點和華為差不多，在今年5月份的時候，mobike單車就已經(jīng)搭載了這款芯片。從那時看來中國移動對于MDM9206可謂是青睞有加。

MDM9206在是為Cat-M1和Cat-NB1定制的多模多頻的芯片MDM9206，該芯片支持Cat-M1、Cat-NB1的全球所有頻段。并且MDM9206還集成了GPS、格納洛斯、北斗以及伽利略全球?qū)Ш叫l(wèi)星定位服務(wù)，在不通過任何附加的芯片或者接收器的情況下，可以直接嵌入到該芯片中，實現(xiàn)了與高通 的4G功能的充分整合。

MDM9206不單是通信芯片，它其實是一個具備計算能力的小型SoC，擁有處理器、操作系統(tǒng)以及很多硬件的接口，還擁有掛靠傳感器的接口。用戶可以通過MDM9支持Linux操作系統(tǒng)和Thread操作系統(tǒng)。

Intel

XMM 7115，支持NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)計2016年下半年會提供樣品。XMM 7315，支持 LTE Category M和NB-IoT兩種標(biāo)準(zhǔn)，單一芯片集成了LTE 調(diào)制解調(diào)器和 IA 應(yīng)用處理器。預(yù)計2017年商品化。

FIBOCOM基于MM7115模組N510

Qualcomm

MDM9206，支持Cat-M（eMTC）和NB-IoT。

Quectel基于MDM9206的BG96模組

Nordic

nRF91系列是Nordic的NB-IoT蜂窩技術(shù)產(chǎn)品。預(yù)計2017年下半年提供樣品，2018年供貨。

RDA

銳迪科NB-IoT芯片RDA8909，支持2G、NB-IoT雙模，RDA8909符合3GPP R13 NB-IoT標(biāo)準(zhǔn)，還可以通過軟件升級支持最新的3GPP R14標(biāo)準(zhǔn)。另一款支持eMTC、NB-IoT和GPRS的三模產(chǎn)品RDA8910也在準(zhǔn)備中，預(yù)計將于2018Q2量產(chǎn)。

中興微電子

中興微電子NB-IoT的芯片是Wisefone7100。

高通有驍龍，華為有麒麟，中興不能輸，所以中興搞了一個朱雀。

早在去年的9月，中興就宣布推出了NB-IoT的原型芯片RoseFinch7100。不過轉(zhuǎn)過年來，到了今年3月，RoseFinch搖身一變成了Wisefone(明智的電話？)。

這款芯片的特點是內(nèi)部集成了其自家的CK802芯片，并且搭載了YunOS。

Wisefone7100從系統(tǒng)架構(gòu)和物理實現(xiàn)兩個方面，對功耗進(jìn)行了有效優(yōu)化，使得芯片具備更低的工作電流、電壓，其中睡眠電流僅2uA，睡眠功耗只占通訊模塊全功耗的16%，而截止電壓僅2V，可延長電池壽命近10%。

在數(shù)據(jù)采集處理方面，Wisefone7100集成超過30個外圍接口，適應(yīng)更多行業(yè)。芯片內(nèi)部集成了開放的應(yīng)用處理器（CK802），用戶可以輕松定義外圍接口，運行自定義程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和處理，并且針對不同用戶的需求，提供“獨立部署”和“外掛通道”兩種推薦解決方案。由于芯片接口集成度高，兼容性強(qiáng)，所以外圍成本不到競品的50%，極致的成本為客戶打造最具競爭力的整機(jī)解決方案。

Sequans Communication Monarch SX

先來簡單介紹兩句Sequans，很多人可能未必知道這個公司。

Sequans Communications成立于2003年，已經(jīng)開發(fā)和交付了七代4G技術(shù)。 目前，Sequans提供兩條LTE產(chǎn)品線：針對移動計算和家庭/便攜式路由器設(shè)備優(yōu)化的StreamrichLTE，以及針對物聯(lián)網(wǎng)的M2M設(shè)備和其他優(yōu)化的StreamliteLTE。 Sequans總部位于法國巴黎，在中國也設(shè)有辦事處。

Monarch是單芯片LTE Cat M1 / NB1解決方案，專為窄帶物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而設(shè)計，包括傳感器，可穿戴設(shè)備以及其他低數(shù)據(jù)，低功耗M2M和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。 Monarch符合3GPP 13版LTE Advanced Pro標(biāo)準(zhǔn)的超低功耗和低復(fù)雜度特性要求，為機(jī)器類型通信（MTC）定義窄帶，低數(shù)據(jù)速率LTE技術(shù)。 Monarch實現(xiàn)了非常高的集成度，基帶，RF收發(fā)器，電源管理和RAM存儲器集成在一個小巧的6.5 x 8.5 mm封裝中，運行Sequans運營商驗證的LTE協(xié)議棧，OMA輕量級M2M（LWM2M）客戶端無線設(shè)備管理，以及豐富的AT命令。 支持可編程RF濾波功能，可實現(xiàn)簡單，簡化的物料清單硬件設(shè)計，支持單個SKU設(shè)備支持全球LTE頻段。

Monarch SX非常適合將LTE Cat M1和/或LTE Cat NB1連接添加到窄帶，低數(shù)據(jù)速率M2M和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，包括資產(chǎn)跟蹤器，可穿戴設(shè)備，智能電表，智能城市和智能家居傳感器以及各種附加工業(yè) 和消費者物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序。

Monarch SX SoC主要組件基于Sequans的Monarch LTE-M / NB-IoT平臺，基帶，RF，RAM和電源管理，并集成：ARM Cortex-M4處理器用于音頻和語音應(yīng)用的媒體處理引擎，包括支持 用于LTE-M上的VoLTE低功耗傳感器集線器GPU和顯示控制器用于USB，屏幕，麥克風(fēng)，電池，GNSS，SIM卡，安全元件，Wi-Fi，低功耗藍(lán)牙，鍵盤，加速計，陀螺儀和其他傳感器的IoT接口。

Mediatek MT2625

MT2625 是一款支持 NB-IoT R14 的系統(tǒng)單芯片（SoC），寬頻前端模組支持 3GPP R14 規(guī)范下涵蓋超低頻/低頻/中頻/四頻的全頻段運作。MT2625 高度集成 NB-IoT 調(diào)制解調(diào)數(shù)字信號處理器、射頻天線及前端模擬基帶，還集成 ARM Cortex-M 微控制器（MCU）、偽靜態(tài)隨機(jī)存儲器（PSRAM）、閃存與電源管理單元（PMU）。MT2625 還整合一系列豐富的外圍輸入輸出接口，包括安全數(shù)字輸入輸出模塊（SDIO）、通用異步收發(fā)傳輸器（UART）、I2C 傳輸協(xié)議、I2S、序列外圍接口（SPI）及脈沖寬度調(diào)制（PWM）。雖然功能強(qiáng)大，MT2625 卻具有小巧的封裝尺寸和少量的管腳數(shù)目，滿足對成本敏感及小體積的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的需求，也有助于廠商簡化產(chǎn)品設(shè)計流程。

MT2625 基于實時操作系統(tǒng)（RTOS），很容易針對各種不同的應(yīng)用進(jìn)行客制化，比如家庭自動化、cloud beacon、智能抄表及諸多其他靜態(tài)或移動型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

Nordic Semi nRF91

我們都知道北歐在藍(lán)牙方面的實力非常強(qiáng)，不過它們居然要出一個NB-IoT的芯片？

不管咋樣，Nordic已經(jīng)在今年夏天宣布了一個自己的產(chǎn)品路線圖，按照他們的說法，現(xiàn)在nRF91的芯片應(yīng)該已經(jīng)向選定的主要客戶提供第一批nRF91系列解決方案，并將在明年推出廣泛的可用性和生產(chǎn)線。

不好意思這個芯片可能還存在于臆想中，我們連PPT之類的資料都搜集不到，只有一篇官方的新聞稿，但是我們還是很樂于見到NB-IoT的玩家多一位出來。

似乎入場有點晚了啊，而且本身的技術(shù)積累也沒有別家強(qiáng)。小編表示不看好┑(￣Д ￣)┍。

IntelXMM7115

大佬就是大佬，英特爾絕對是最有遠(yuǎn)見(錢)的半導(dǎo)體廠商之一。早在2015年年底，英特爾就宣布將在2016年推出自己的NB-IoT產(chǎn)品。后來到了2016年，又宣稱將在16年年底進(jìn)行試產(chǎn)。現(xiàn)在到了2017年年底了，仍然沒有動靜，看來是要流產(chǎn)了啊。

至少它是做過PPT的，有圖為證。

AltairSemiconductorALT1250

Altair沒記錯的話現(xiàn)在應(yīng)該是屬于SONY家的。其在今年2月宣布推出了ALT1250——一種窄帶CAT-M1和NB1（NB-IoT）芯片組，尺寸小于100平方毫米。在這么小的面積內(nèi)高度集成了LTE基帶處理器，RFIC，PMU，存儲器，功率放大器，濾波器和天線開關(guān)，以及面向客戶開發(fā)應(yīng)用的GNSS和基于蜂窩的定位引擎和MCU子系統(tǒng)。

ALT1250結(jié)合了Altair的OneSKUTM RF技術(shù)，可以通過一個硬件設(shè)計實現(xiàn)多個LTE頻段組合。 該芯片組具有超低功耗的特點，包括3GPP PSM和eDRX等多種模式，可實現(xiàn)超過10年的電池壽命。

RDARDA8909

在本月4日，RDA宣布推出業(yè)界最高集成度的NB-IoT 雙模單芯片解決方案 RDA8909。

RDA8909 支持 NB-IoT 及 GSM/GPRS 兩種網(wǎng)絡(luò)模式，支持 3GPP-R14 標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)部集成了射頻收發(fā)器、電源管理器、調(diào)制解調(diào)器、模擬基帶、Flash 存儲器、pSRAM 存儲器等，同時還具備內(nèi)置 ESIM 的版本。網(wǎng)絡(luò)制式方面，RDA8909 支持 NB-IoT 和 GSM/GPRS 兩種模式，包括雙待單通和單待單通。PSM 功耗小于 5uA，待機(jī)功耗小于1mA。

看起來似乎值得期待啊！

Riot Micro RM1000

最后要說的這個有點意思了，這也是小編寫這篇總結(jié)貼的由頭。近日一家叫Riot Micro的公司推出了RM1000基帶NB-IoT＆eMTC芯片。

RM1000主要特性和規(guī)格：

● MCU - ARM Cortex-M0處理器

●存儲 - QSPI閃存接口

●連接性

○LTE-M支持3GPP版本13的基帶

○NB-IoT支持3GPP版本13的基帶

○帶電壓控制的SIM接口

●外設(shè)

○數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和控制接口到流行的RFIC（RBDP / DIQ / SPI）

○3x UART接口

○通用I / O

●用于外部組件的集成電源管理

●溫度范圍 -40至+ 85°C

MCU內(nèi)核據(jù)說可處理LTE-M / NB-IoT L1 / L2 / L3， IPv4，IPv6，TCP，UDP，SSL協(xié)議棧以及AT命令堆棧。 該公司解釋說，他們應(yīng)用“BLE / Wi-Fi架構(gòu)中的技術(shù)來設(shè)計具有短距離無線系統(tǒng)特性的成本/功率水平的芯片”。 Riot Micro RM1000現(xiàn)在采用8×8 mm 68焊盤QFN封裝或3.5×3.2 mm WLCSP封裝，可為客戶提供用于評估和模塊設(shè)計的參考設(shè)計。

從產(chǎn)品的特性來看，NB-IoT芯片會集成一些GPS、藍(lán)牙等功能擴(kuò)展應(yīng)用需求。從上面的公司看，基本都是做通信領(lǐng)域的公司。

LPWAN產(chǎn)業(yè)帶來了更多的新機(jī)遇，ARM公司也在積極布局LPWAN市場，推出了無線IP產(chǎn)品。用于Narrow Band IoT的ARM Cordio-N IP為設(shè)備集成商提供了一個完整的解決方案。Cordio-N NarrowBand IoT解決方案由RF和基帶硬件以及由3GPP版本13指定的相應(yīng)的軟件層1,2和3組成。 它提供了高度集成的IP塊以及層控制，數(shù)字前端，RF接口和軟件。 超輕型協(xié)議棧解決方案符合最新3GPP標(biāo)準(zhǔn)，并在ARM Cortex-M處理器上運行。Cordio-N從頭開始進(jìn)行了優(yōu)化，特別針對低功耗和低成本的要求。Cordio-N大大簡化了設(shè)計，降低了設(shè)計門檻，市場未來可能會出現(xiàn)許多個NB-IoT芯片或模組，NB-IoT生態(tài)將會進(jìn)一步豐富。

▌NB-IoT模組廠商

下面整理了部分的NB-IoT模組的廠商：

模組芯片采用的廠商來看，目前市場上的NB-IoT模組還是以華為海思和高通的芯片為主。不少廠家采用了雙?；蚨嗄５姆绞絹頋M足更多的連接需求。

▌結(jié)束語

根據(jù)DIGTIMES Research的整理，下圖展示了2017年第一季度全球使用3GPP低功耗網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的部署情況：

從上圖可以看出，LTE-M網(wǎng)絡(luò)在北美地區(qū)已商用化。國內(nèi)的蜂窩式LPWA網(wǎng)絡(luò)正在試驗和部署中，還處于市場發(fā)展初期。

自3GP發(fā)布LTE Release 13蜂巢式LPWAN標(biāo)準(zhǔn)以來，越來越多營運商開始投入LPWAN產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在實際的應(yīng)用中也提出了更多的需求，如位置信息，而NB-IoT模塊加入了GPS/北斗會帶來功耗的增加，影響電池的壽命。預(yù)計在2017年將會發(fā)布LTE Release 14版本,將會使用基站定位技術(shù)（到達(dá)時間差），以提升應(yīng)用體驗。