突破軟硬件壁壘，多技術(shù)融合助IoT應(yīng)用落地

來(lái)自Qorvo，微容科技、芯海科技和康祺科技的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)專家，在與會(huì)期間分享了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)的最新動(dòng)向。

Qorvo：UWB技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)世界的應(yīng)用和前景

UWB超寬帶技術(shù)在IoT場(chǎng)景上已經(jīng)落地了越來(lái)越多的應(yīng)用，尤其在可穿戴設(shè)備與智能家居上?？梢灶A(yù)見，作為精準(zhǔn)測(cè)距的技術(shù)，隨著智能家居和可穿戴市場(chǎng)的進(jìn)一步發(fā)展，UWB技術(shù)將獲得更廣泛的應(yīng)用。

Qorvo UWB事業(yè)部高級(jí)經(jīng)理 Jessica Zhou

Qorvo UWB事業(yè)部高級(jí)經(jīng)理Jessica Zhou在本次IoT大會(huì)上，從產(chǎn)品到技術(shù)，為大家詳細(xì)講解了UWB技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用。第一個(gè)場(chǎng)景是UWB門鎖定位的應(yīng)用。在門鎖上裝上UWB基站，用戶佩戴著手機(jī)或者鑰匙牌，在靠近門鎖之前會(huì)通過(guò)藍(lán)牙等方式做UWB配對(duì)與密鑰交換開啟UWB安全測(cè)試。在用戶接近門鎖的過(guò)程中UWB完成安全辨認(rèn)并打開門鎖。第二個(gè)場(chǎng)景是智能家居應(yīng)用。智能家居通過(guò)UWB定位用戶位置自主完成相關(guān)工作任務(wù)。

UWB技術(shù)最大的特點(diǎn)，就是其定位的精準(zhǔn)度極高，可以達(dá)到厘米級(jí)。在實(shí)時(shí)性上，也會(huì)比GPS更快。在定位應(yīng)用中，UWB可以直接做前端的判斷，大幅度減少對(duì)算力的需求。同時(shí)Qorvo UWB的通信可配置AS加密字段，可以做到安全的數(shù)據(jù)交換。UWB技術(shù)帶來(lái)的低功耗，低成本與低算力需求，對(duì)于IoT應(yīng)用來(lái)說(shuō)是完美適配的。

與其他短距離通信技術(shù)相比，UWB的抗多徑方面的能力是極其突出的，不增加其他額外的放大情況下，UWB可以做到70米左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)藍(lán)牙WiFi的距離。而Qorvo目前的數(shù)據(jù)傳輸速率可以做到27兆BPS，可以做速傳上的應(yīng)用。在功耗和成本已經(jīng)占據(jù)優(yōu)勢(shì)的情況下，Qorvo UWB的可拓展能力也值得一提，在同一個(gè)定位區(qū)域或者測(cè)距區(qū)域內(nèi)Qorvo UWB可以比其他技術(shù)支持更多的設(shè)備同時(shí)進(jìn)行互聯(lián)。

Qorvo UWB在市場(chǎng)上應(yīng)用得十分廣泛。Qorvo從2013年開始做UWB芯片，目前超過(guò)40個(gè)垂直市場(chǎng)都有其應(yīng)用，比如工業(yè)上的實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)，汽車鑰匙等等。目前有高精度要求的定位系統(tǒng)基本上都采用了UWB來(lái)做。據(jù)介紹，目前存在的UWB的定位系統(tǒng)大概有95%都是用Qorvo芯片來(lái)做的。Jessica Zhou表示，在下一代產(chǎn)品上，Qorvo會(huì)基于第二代繼續(xù)迭代第三代做相應(yīng)的HOC，并結(jié)合Qorvo在射頻前端的強(qiáng)大實(shí)力研發(fā)帶有前端補(bǔ)償?shù)男酒?/p>

在不久的以后，UWB將進(jìn)入爆發(fā)階段并開始建立起自己的生態(tài)圈。在應(yīng)用上，UWB也將從IoT智能設(shè)備，手機(jī)，汽車，機(jī)器人應(yīng)用延伸向更多的新興應(yīng)用。

微容科技：從PCB到芯片內(nèi)置，智能與物聯(lián)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中被動(dòng)元件的升級(jí)

被動(dòng)元器件MLCC在2017年之后，隨著行業(yè)發(fā)展熱度持續(xù)走高。尤其是近兩年5G與物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展火熱，被動(dòng)元件也變得越來(lái)越重要。作為國(guó)內(nèi)被動(dòng)元器件MLCC的標(biāo)桿企業(yè)，微容科技在本次大會(huì)上，由營(yíng)銷中心常務(wù)副總經(jīng)理鄭春暉向我們介紹了被動(dòng)元件在物聯(lián)網(wǎng)中的發(fā)展軌跡與形態(tài)變化。

微容科技營(yíng)銷中心常務(wù)副總經(jīng)理 鄭春暉

首先鄭總分享了電容在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的市場(chǎng)狀況與技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。MLCC作為“電子大米“，從單機(jī)用量數(shù)量是最多的一個(gè)品類，尤其是陶瓷技術(shù)推出后，MLCC的穩(wěn)定性、壽命、耐壓值都得到了提高，更適合于高速SMT，可以說(shuō)MLCC的發(fā)展是穩(wěn)中向好的。

從元協(xié)發(fā)布的全球MLCC市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看，今年MLCC的銷售額已經(jīng)過(guò)千億，同比增長(zhǎng)11%，未來(lái)幾年，隨著物聯(lián)網(wǎng)、5G、AI、車載、新能源整個(gè)儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展，MLCC每年的增長(zhǎng)率可能達(dá)到7.9%。MLCC的銷量截止目前也已經(jīng)超過(guò)4.39萬(wàn)億只，預(yù)計(jì)每年還會(huì)按照6.6%的速度來(lái)增長(zhǎng)。這種情況下，會(huì)不會(huì)造成產(chǎn)大于銷呢？鄭總給出了他的回答，需求的拉動(dòng)非常大這很正常，每家廠商經(jīng)過(guò)擴(kuò)產(chǎn)都需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間來(lái)找到自己適合的市場(chǎng)來(lái)貢獻(xiàn)供應(yīng)能力。

而MLCC行業(yè)的技術(shù)發(fā)展也聚焦于精密材料。從幾百納米到幾十納米，這是MLCC，尤其是陶瓷MLCC可以肯定的發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí)流程工藝化的提高是另一個(gè)重點(diǎn)，這是一個(gè)整個(gè)行業(yè)的趨勢(shì)，所有的廠家都在努力，特別是國(guó)內(nèi)的廠家，都在對(duì)標(biāo)日韓的同行往這個(gè)方向發(fā)力。

在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用上，微容科技看到了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對(duì)無(wú)線通信的要求。隨著物聯(lián)網(wǎng)搭配產(chǎn)品的多形態(tài)化，它的模塊化集成度越來(lái)越明顯。反映到對(duì)被動(dòng)元器件MLCC上，其應(yīng)用趨勢(shì)一個(gè)是超微型化，對(duì)應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)器件對(duì)尺寸要求越來(lái)越小；第二個(gè)是射頻能力提升，對(duì)應(yīng)了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用要求的低損耗與信號(hào)的高保真度。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展將算力拉高后，MLCC對(duì)容值的要求也越來(lái)越高，容值肯定也將向高容量發(fā)展。隨著產(chǎn)品形態(tài)的升級(jí)，MLCC也已經(jīng)從PCB級(jí)板上真正進(jìn)入到了內(nèi)埋封裝體系。

物聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，對(duì)元器件廠商下一代的技術(shù)能力以及產(chǎn)量能力都提出了越來(lái)越高的要求。這既是每個(gè)廠商的挑戰(zhàn)，更是每個(gè)廠商的機(jī)遇。

芯?？萍迹憾夹g(shù)懂市場(chǎng)更懂鴻蒙，軟硬件一體化優(yōu)勢(shì)助力萬(wàn)物互聯(lián)

芯?？萍际菄?guó)內(nèi)首家打破高精度ADC國(guó)際靠壟斷的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，核心產(chǎn)品形態(tài)是模擬信號(hào)鏈+MCU雙平臺(tái)、AI測(cè)量算法和AIoT一站式解決方案。在健康測(cè)量AIoT上，芯海主要是做Wi-Fi/BLE和一些基于感知、控制、連接和AIoT一站式的解決方案。

芯?？萍枷到y(tǒng)開發(fā)部總監(jiān)劉龍光表示，芯海憑借十多年高精度ADC和高可靠性MCU的深度理解，針對(duì)客戶的特定需求，研制出基于智慧IC加智慧算法、云平臺(tái)和AI、大數(shù)據(jù)一體的一站式解決方案。通過(guò)深耕體脂秤這樣的細(xì)分市場(chǎng)，構(gòu)建出完整的生態(tài)鏈，給終端廠商賦能。目前芯海自己的平臺(tái)接入用戶已經(jīng)超過(guò)了1300萬(wàn)。

芯?？萍枷到y(tǒng)開發(fā)部總監(jiān) 劉龍光

然而智能化需要做的事情還有很多，比如通用功能技術(shù)門檻雖然不高，但總實(shí)現(xiàn)成本不低。芯海通過(guò)調(diào)研總結(jié)出了當(dāng)下智能化面臨的數(shù)項(xiàng)挑戰(zhàn)：每個(gè)智能設(shè)備都需要一個(gè)app，用戶使用成本高；藍(lán)牙設(shè)備的綁定操作繁瑣；APP下載注冊(cè)對(duì)部分低線城市用戶尚有困難；開發(fā)和維護(hù)涉及面大、綜合難度高等。為此，傳統(tǒng)硬件廠商很難依靠自身力量完成智能化的轉(zhuǎn)型和升級(jí)。

為了解決這些挑戰(zhàn)，芯海基于HarmonyOS Connect提供了多層級(jí)的產(chǎn)品和服務(wù)，比如芯片/模組、不同品類的標(biāo)準(zhǔn)方案、UX設(shè)計(jì)與H5開發(fā)、FA開發(fā)、認(rèn)證指導(dǎo)和項(xiàng)目整體管控等，還有50余家的方案代理商幫助廠家做差異化定制?？蛻糁恍枰鲆恍┰O(shè)計(jì)、組裝和生產(chǎn)工作，就能做到整機(jī)的交付和銷售。

除了智能體脂秤以外，芯海基于在這一產(chǎn)業(yè)“芯片+平臺(tái)”的商業(yè)模式和產(chǎn)業(yè)帶沉淀，也開始了在其他品類上與HarmonyOS Connect的深度融合。比如在運(yùn)動(dòng)健康、環(huán)境安全以及健康、智能小家電上，快速實(shí)現(xiàn)L0無(wú)屏設(shè)備的大規(guī)模接入。

芯海打造出了端到端的交鑰匙工程，提供針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景需求的整體解決方案，幫助客戶快速接入鴻蒙生態(tài)，節(jié)省80%以上的時(shí)間。據(jù)劉龍光透露，今年芯海幫助加入鴻蒙生態(tài)的終端品類有20多個(gè)，在華為端商機(jī)報(bào)備的廠商有100多個(gè)。目前立項(xiàng)開發(fā)的產(chǎn)品達(dá)51個(gè)，已拿到證書的產(chǎn)品達(dá)29個(gè)。

除了AIoT以外，芯海未來(lái)也會(huì)以工業(yè)和汽車領(lǐng)域作為重點(diǎn)投入方向，2020年底開始從泛工業(yè)、汽車電子突破，多點(diǎn)開花。

康祺科技：智能門鎖、可穿戴和物聯(lián)網(wǎng)終端電池模擬和續(xù)航優(yōu)化

如今的智能設(shè)備整機(jī)與芯片低功耗測(cè)量中，面臨著不少的挑戰(zhàn)。比如間歇、突發(fā)、高動(dòng)態(tài)快速變化的工作電流，以及從毫秒級(jí)到數(shù)天的測(cè)試時(shí)間。傳統(tǒng)的測(cè)試儀器比如示波器，雖然可以做到高采樣率，卻難以保證分辨率和精度，而高分辨率的萬(wàn)用表則面臨低速和壓降等問題。

是德科技的N6705C直流電源分析主機(jī)提供了高度集成的一體化測(cè)試方案，結(jié)合N6781/N6785A限源表模塊，可以連續(xù)捕獲8nA至8A快速變化的耗電電流波形，做到零壓降的電流、電壓表，完成電池真實(shí)環(huán)境下的容量測(cè)試，還包含了可調(diào)節(jié)的電池內(nèi)阻仿真等特性。BV9200B電源控制軟件提供長(zhǎng)達(dá)1000小時(shí)的數(shù)據(jù)記錄，支持64K復(fù)雜波形編輯，BV9210B電池測(cè)試和電池模擬器軟件則支持電池的模型提取和模擬，也允許對(duì)電池進(jìn)行充放電測(cè)試。

在智能門鎖應(yīng)用中，電池的端電壓決定了電池的壽命，而決定端電壓的因素包括電池的開路電壓、內(nèi)阻以及產(chǎn)品的工作電流。因此通過(guò)電池測(cè)試生成模型，掌握電池和復(fù)雜的特性，將為優(yōu)化產(chǎn)品的功耗和選擇最合適的電池找到最佳途徑，進(jìn)而延長(zhǎng)電池工作壽命。

康祺科技副總經(jīng)理 左懷豐

康祺科技副總經(jīng)理左懷豐展示了一段智能門鎖應(yīng)用中電池續(xù)航的測(cè)試，對(duì)比物聯(lián)網(wǎng)電池與普通的堿性電池的壽命。在測(cè)試過(guò)程中，借助N6705C直流電源分析儀主機(jī)+N6781A SMU模塊，配合BV9200B分析軟件，對(duì)電池的功耗模型進(jìn)行了測(cè)試。從開鎖波形上可以看出休眠與開鎖時(shí)的電流差距很大，所以需要高動(dòng)態(tài)范圍和高速捕獲能力。

隨著輸出電壓的調(diào)低，可以看出在端電壓降到3.2V時(shí)，已經(jīng)無(wú)法打開門鎖。接著利用N6705C和BV9210B電池模擬軟件對(duì)兩種電池的模型進(jìn)行提取。通過(guò)電池和門鎖負(fù)載的模擬，測(cè)試兩種電池端電壓降低至門鎖最低電壓時(shí)電池的剩余容量。

測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)堿性電池只放出45.2%的電量就無(wú)法工作，而物聯(lián)網(wǎng)專用電池在同樣的負(fù)載條件下，卻可以放出71%的電量，實(shí)打?qū)嵉卦黾恿酥悄荛T鎖的開鎖次數(shù)。從測(cè)試數(shù)據(jù)中也可以看出，物聯(lián)網(wǎng)電池的電阻要小于堿性電池，所以在峰值電流拉載時(shí)，電池端電壓要高一截，不會(huì)觸發(fā)智能門鎖關(guān)機(jī)。