12月12日,物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域最受矚目的2019年第六屆中國物聯(lián)網(wǎng)大會在深圳南山區(qū)科興科學(xué)園國際會議中心盛大開幕。
自2014年開始,電子發(fā)燒友網(wǎng)已連續(xù)舉辦了六屆年度盛會。今年大會聚焦的主題是“新物聯(lián),智世界”,“新”是指物聯(lián)網(wǎng)5G網(wǎng)絡(luò)連接時代已經(jīng)到來,“智”是依托人工智能(AI)賦能打造萬億IoT市場。
圖:電子發(fā)燒友總經(jīng)理張迎輝
電子發(fā)燒友總經(jīng)理張迎輝指出,全球電子產(chǎn)業(yè)在2019年迎來很多新的挑戰(zhàn),這種變化對中國芯片企業(yè)或者專注于創(chuàng)新的工程師朋友來說,是幾十年來前所未有的機(jī)遇,因為很多企業(yè)在市場下滑的時候,才能格外重視工程師的創(chuàng)新能力,才會急切想要開發(fā)出更多新的產(chǎn)品。2019年P(guān)C、手機(jī)和傳統(tǒng)消費電子增長都出現(xiàn)一些停滯,物聯(lián)網(wǎng)市場成為眾望所歸的新興增量市場。
近幾年來,電子終端產(chǎn)品在增加無線聯(lián)接功能之后,通過大數(shù)據(jù)、云計算和AI技術(shù),為物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步賦能,AIoT(物聯(lián)網(wǎng))和人工智能進(jìn)一步融合,需要更多軟件工程師或者硬件工程師更多協(xié)同合作,這種趨勢將會成為后續(xù)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品創(chuàng)新中的重要一環(huán)。更重要的是,更多的傳統(tǒng)企業(yè)跨界加入到物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中,終端產(chǎn)品市場由過去的集中化和批量化變成碎片化,差異化和小批量化,產(chǎn)生很多新的行業(yè)細(xì)分的需求。
根據(jù)電子發(fā)燒友分析師最新調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,2017年以來,中國物聯(lián)網(wǎng)市場進(jìn)入實質(zhì)性發(fā)展階段,全年市場規(guī)模突破1萬億元,預(yù)計2019年將突破1.5萬億規(guī)模。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的本質(zhì)是替代人工、提升管控效率、為企業(yè)帶來價值。郭露認(rèn)為,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用大規(guī)模爆發(fā)需要兩個充分條件,一是物聯(lián)網(wǎng)整體解決方案成本小于所替代的人力的成本;二是給企業(yè)帶來的收益可以覆蓋使用解決方案的成本。
圖:電子發(fā)燒友分析師郭露。
電子發(fā)燒友分析師郭露表示,2019年,在新型智慧城市建設(shè)及5G加速部署的帶動下,智慧燈桿在全國試點城市逐步推開。在5G和AI技術(shù)不斷結(jié)合的推動下,中國物聯(lián)網(wǎng)在行業(yè)應(yīng)用市場細(xì)分化全面推開,在智能家居、智慧城市、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)形成為主流的細(xì)分市場。但是目前IoT市場處于不成熟階段,在小范圍、示范性及碎片化、長尾領(lǐng)域增長趨勢越來越明顯,大規(guī)模應(yīng)用驅(qū)動不足。應(yīng)用場景和細(xì)分市場增量的不確定性對物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)是巨大挑戰(zhàn)。
2019年,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用呈現(xiàn)突飛猛進(jìn)的趨勢也帶動了物聯(lián)網(wǎng)芯片和器件的發(fā)展。以NB-IoT芯片為例,芯片量產(chǎn)出貨的企業(yè),包括紫光展銳、華為海思、中興微電子等。2019年華為出乎量將達(dá)到5000萬顆,是2018年的3倍。郭露表示,雖然市場可期,但是也存在一定的難點,例如客戶的定制化需求比較多,同行之間的激烈競爭,行業(yè)的利潤值也在持續(xù)走低。所以建立基于應(yīng)用端的健康生態(tài)需要特別引起重視。
Qorvo:5G時代IoT和NB-IoT走向
圖:Qorvo亞太區(qū)無線連接事業(yè)部高級行銷經(jīng)理Frank Ma
Qorvo亞太區(qū)無線連接事業(yè)部高級行銷經(jīng)理FrankMa指出,物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域無線通信協(xié)議眾多,彼此之間互相爭奪發(fā)展空間,在智能家居領(lǐng)域表現(xiàn)尤其明顯,藍(lán)牙、WIFI、Zigbee、NB-IoT和5G。到底那個標(biāo)準(zhǔn)能贏得市場呢?FrankMa認(rèn)為,業(yè)界要從標(biāo)準(zhǔn)覆蓋的范圍、速度、容量、頻率、時域、光譜和電池續(xù)航考慮。在FrankMa看來,WiFi6的殺手锏在于,分布式WiFi及OnePodPerRoom的設(shè)計將在最大程度上實現(xiàn)對整個住宅的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。WIFi6的速率比較WIFi5也有顯著提升,比WIFi5的速率提升40%,下行速率未來可以達(dá)到1Gps。
5G、NB-IoT是室外大范圍的標(biāo)準(zhǔn),而Wi-Fi、Zigbee則屬于室內(nèi)空間、辦公室私人空間。BLE低功耗藍(lán)牙是更短距離的個人空間。WiFi沒有流量限制,5G流量按套餐收費,目前收費比較高昂,兩者商業(yè)模式不同,但資費問題讓W(xué)IFI6的推廣贏得先機(jī)。
FrankMa表示,作為全球領(lǐng)先的射頻解決方案提供商,Qorvo從家用到高性能全球廣域蜂窩網(wǎng),能夠提供優(yōu)化的射頻解決方案。比如Qorvo在2019年推出了全球首款雙頻Wi-Fi6前端模塊(FEM)---QPF4800。這款新FEM非常適合Wi-Fi6用戶端設(shè)備(CPE),它將提供HD/4K視頻所需的性能和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)所需的效率集合在一起。從應(yīng)用層面來說,智能門鎖的一個芯片都要多協(xié)議支持,Qorvo也提供支持Zigbee、NB-IoT協(xié)議的射頻前端解決方案。
地平線張永謙:邊緣芯片賦能多個行業(yè),推動智能化產(chǎn)品加速落地
圖:地平線副總裁&AIOT芯片方案產(chǎn)品線總經(jīng)理張永謙
“人工智能時代到來,很大的問題就是數(shù)據(jù),5G商用開啟,終端接入網(wǎng)擴(kuò)容大,實時性要求提高,它會大大增加邊緣側(cè)數(shù)據(jù)的流量,但因為骨干網(wǎng)擴(kuò)容成本高、延遲大,接入網(wǎng)與骨干網(wǎng)的帶寬矛盾就會更加突出。邊緣計算勢在必行”。地平線副總裁&AIOT芯片方案產(chǎn)品線總經(jīng)理張永謙在2019第六屆中國物聯(lián)網(wǎng)大會高峰論壇上指出?!斑吘墏?cè)智能設(shè)備大規(guī)模爆發(fā)的趨勢,使數(shù)據(jù)成為如今AI芯片領(lǐng)域最大的挑戰(zhàn)?!?/p>
張永謙表示,衡量AI芯片的真實性能時有四個關(guān)鍵指標(biāo),包括每瓦可以進(jìn)行每秒多少次計算(TOPS/Watt,能源轉(zhuǎn)化為計算的效率),每美元進(jìn)行每秒多少次計算(TOPS/$,算力成本),算力的利用率(UtilizationRate),以及這些AI有效計算量最終以什么樣的效率轉(zhuǎn)化成AI的性能(AIPerf./TOPS,算力轉(zhuǎn)化為AI性能輸出的效率)。實現(xiàn)其中的三個關(guān)鍵要素是,芯片架構(gòu)、算法和編譯器。在處理圖像實例中,地平線最新發(fā)布的“旭日二代”芯片將計算資源利用率從57%提升到95%,將單幀帶寬消耗從141.9M降到34.4M,單幀計算延遲從43ms降低到25ms。
張永謙指出,地平線從成立之初到現(xiàn)在,堅持自身的獨特定位:軟硬一體化的AI芯片方案提供商。2015年7月,地平線成立之時是國內(nèi)第一家提出來要做專用AI芯片,也是臺積電全球第一家AI芯片流片的公司,2017年12月旭日1.0發(fā)布,一年后這款芯片的出貨量達(dá)到六位數(shù),2019年10月29日,地平線發(fā)布了旭日二代邊緣AI芯片。
針對客戶需要快速將AI技術(shù)和解決方案集成到智能產(chǎn)品的市場需求痛點,地平線推出了完整芯片工具鏈——“天工開物(HorizonOpenExplorer)”,工具鏈兼?zhèn)淇梢暬{(diào)優(yōu)調(diào)試工具、豐富的算法樣例,能夠為不同類型客戶提供全面開放的賦能服務(wù)。
張永謙總結(jié)說,工具鏈就是讓有能力的客戶有自己的數(shù)據(jù),可以在地平線已經(jīng)提供的一套標(biāo)準(zhǔn)的、軟硬結(jié)合的AI芯片的框架上,包括提供的基礎(chǔ)算法模型上,他們可以針對自己看重的差異化的場景、垂直化的場景,用自己的數(shù)據(jù)訓(xùn)練自己的模型,就是把地平線提供的東西和差異化的內(nèi)容結(jié)合在一起,這樣的效率更高?!?/p>
SiliconLab:提供創(chuàng)新性無線互聯(lián)芯片和產(chǎn)品平臺,打造互聯(lián)世界
圖:Silicon Labs IoT產(chǎn)品亞太區(qū)市場營銷經(jīng)理邱意。
“2010年全球的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量已達(dá)20億,到2018年年底,全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量達(dá)到90億個,年復(fù)合增長率是20.9%。2018年,中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)值規(guī)模規(guī)模達(dá)到1.33萬億,未來增長空間巨大?!盨iliconLabsIoT產(chǎn)品亞太區(qū)市場營銷經(jīng)理邱意分析說,“物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用更加多樣性,智慧家庭、智能工廠、智能安防細(xì)分市場已經(jīng)涌現(xiàn)。但在農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè),這些市場在今天感受不是特別明顯?!?/p>
物聯(lián)網(wǎng)市場發(fā)展離不開四大要素:第一、傳感器,幫助物聯(lián)網(wǎng)終端進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的采集;第二是計算、處理。3、數(shù)據(jù)采集、處理之后,采用有線或者無線的連接方式將數(shù)據(jù)傳輸出去。4、信息收集完成之后需要在云端管理、處理或者進(jìn)行相應(yīng)的回復(fù)。
SiliconLabsIoT產(chǎn)品亞太區(qū)市場營銷經(jīng)理邱意指出,首先,SiliconLabs提供各式各樣的傳感器,包括溫濕度傳感器。
其次,MCU上,SiliconLabs所有MCU的垂直應(yīng)用都覆蓋到,從8bitMCU到以ArmCortex-M為核心的32bitMCU。物聯(lián)網(wǎng)微處理器性能要求是低功耗、小尺寸、很多終端節(jié)點。針對物聯(lián)網(wǎng)需求,SiliconLabs開發(fā)出了整合無線通信收發(fā)器與32bitMCU的單芯片。
第三、SiliconLabs在無線聯(lián)接的基礎(chǔ)上與之相匹配的無線Soc平臺。統(tǒng)一的硬件平臺幾乎可以覆蓋全球所有的物聯(lián)網(wǎng)主流的頻段,在所有的2.4G以及Sub1G無線頻段上,這個平臺通過不同的匹配鏈路都可以支持。此外,體現(xiàn)在對主流無線協(xié)議的支持,通過單一的硬件平臺可以同時支持包括2.4G的低功耗藍(lán)牙、藍(lán)牙Mesh或者Zigbee、WiFI以及各種各樣無線私有協(xié)議。
第四、芯片和硬件的高度靈活配置,應(yīng)對物聯(lián)網(wǎng)不同的應(yīng)用場景。邱意表示,因應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)的需求,SiliconLabs也在近期推出新一代無線通信MCU–WirelessGeckoSeries2。此款產(chǎn)品整合了目前最普及的Zigbee、Thread、藍(lán)牙和Z-Wave等通訊協(xié)議,此系列產(chǎn)品的無線傳輸范圍,比市面上同等級產(chǎn)品高出2倍,同時也強(qiáng)化抗干擾設(shè)計,產(chǎn)品的效能與穩(wěn)定性得以同時兼顧。
未來,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)方案的滲透會越來越快,乃至整個系統(tǒng)協(xié)作的效率會提得更高,SiliconLabs將會有更多專門針對垂直的應(yīng)用的相關(guān)解決方案提供給客戶。
Arm中國:第五次計算浪潮中,Arm產(chǎn)品支持更多中國芯客戶
圖:Arm中國安全市場總監(jiān)王駿超
“由數(shù)據(jù)驅(qū)動的第五代計算浪潮已經(jīng)開始,三大核心驅(qū)動力分別來自5G、IoT和AI,這些驅(qū)動力帶來很多不同算力的需求?!盇rm中國安全市場總監(jiān)王駿超認(rèn)為,“物聯(lián)網(wǎng)將創(chuàng)造更多的數(shù)據(jù),5G引領(lǐng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男路绞?,而AI的處理能力讓更多算法和應(yīng)用閃亮登場?!?/p>
在整個數(shù)字化的浪潮里面,物聯(lián)網(wǎng)安全很關(guān)鍵。從身份識別、手機(jī)支付、到金融安全、個人隱私保護(hù),到智能家居和汽車領(lǐng)域,安全都越來越被重視起來。
王駿超表示,從1991年到2017年,26年時間基于ARM芯片的出貨量達(dá)到1000億,2019年底達(dá)到1500億,其中絕大部分都是M系列的芯片,還有一部分是A系列,常用在手機(jī)、平板電視里。預(yù)計將在2021年達(dá)到2000億的出貨量,增長速度非常快。ARM在全球有530多的授權(quán)的客戶,有超過1000家技術(shù)合作伙伴來驅(qū)動整個ARM的生態(tài)。
王駿超分析說,ARM推出基于ARMV8M架構(gòu)的“星辰”處理器,是M系列的,主要是用于支持嵌入式物聯(lián)網(wǎng)市場,星辰處理器支持ARM平臺安全架構(gòu)(PSA)。同時,它也支持山海安全解決方案。Arm中國的“山海”安全方案是一套由硬件,軟件,和云服務(wù)開發(fā)包組成的全棧解決方案,面向物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,降低安全設(shè)計門檻。做一個芯片,除了CPU還要配套總線互聯(lián)系統(tǒng),包括安全加解密,上面有隔離的安全軟件。這幾方面是我們國內(nèi)研發(fā)產(chǎn)品的重點。
Arm在2002年開始進(jìn)入中國市場,在過去的十幾年里,Arm致力于把產(chǎn)品核心技術(shù)及架構(gòu)引入中國,已與紫光展銳、海思半導(dǎo)體、地平線、瑞芯微、晶晨半導(dǎo)體、全志科技、飛騰等中國芯片公司進(jìn)行了深入合作,目前中國客戶累計出貨量已超過160億,在中國芯片市場占據(jù)了極高的市場份額。
王駿超強(qiáng)調(diào),ARM的愿景,希望賦能中國芯。其產(chǎn)品線覆蓋了小到監(jiān)控攝像頭的互聯(lián)網(wǎng)小設(shè)備需求,大到云端數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器設(shè)備,未來ARM會利用中國本土化研發(fā)的優(yōu)勢,從自己研發(fā)的產(chǎn)品出發(fā),希望更好的支持國內(nèi)的客戶,為中國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
矽杰微:毫米波雷達(dá)在IoT領(lǐng)域的應(yīng)用
毫米波雷達(dá)技術(shù)在過去的十多年從軍用化產(chǎn)品逐漸因自動駕駛、ADAS高級駕駛輔助系統(tǒng)而走向民用市場。上海矽杰微電子研發(fā)副總經(jīng)理朱欣恩在演講中介紹了毫米波雷達(dá)芯片與模組的發(fā)展情況。毫米波雷達(dá)通過發(fā)射無線電波和接收回波,根據(jù)收發(fā)之間的時間差測得目標(biāo)的位置數(shù)據(jù)。24G和77G已經(jīng)是國際上規(guī)范運用于ADAS車載雷達(dá)的頻段。這主要是為了避開在100GHZ以下的通訊頻段當(dāng)中的兩個吸收峰對電磁波不太友善的影響。
圖:上海矽杰微電子研發(fā)副總經(jīng)理朱欣恩
雷達(dá)芯片的工藝選擇的不同影響著它的集成度和工作頻率?;衔锇雽?dǎo)體在射頻和微波、毫米波的射頻上非常優(yōu)異,幾乎所有高頻電路都是用三五化合物半導(dǎo)體來做,但是集成度非常差。CMOS體現(xiàn)出工藝不斷被提升,線寬不斷減小,集成度不斷加深,但它能提供的射頻性能往往較弱。因此,現(xiàn)在選擇比較多的是鍺硅Bi-CMOS工藝,兼顧性能與集成度。而40nm和28nmCMOS工藝正成為新的選擇。
毫米波雷如何應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng),朱欣恩以24GHz毫米波雷達(dá)為例,它避免了紅外、超聲波等需要在面板上開孔的不美觀,以及2.4G信號在大面積鋪設(shè)的干擾等問題,在外觀、環(huán)境、性能等達(dá)到了平衡,因此非常適合用于智能家居。車用方面,毫米波不受雨雪、大霧、霧霾,包括弱光甚至黑暗環(huán)境的影響,比激光雷達(dá)和攝像頭更有優(yōu)勢。同時,毫米波雷達(dá)在智慧交通、智慧社區(qū)中都已經(jīng)得到大量的落地應(yīng)用。
上海矽杰微電子前身是上海微技術(shù)工業(yè)研究院的RFIC部門,于2016年獲得專業(yè)基金公司投資后,獨立運營。專注于毫米波雷達(dá)芯片開發(fā)開發(fā)了具有國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)的首顆高度集成24GHz雷達(dá)SOC,同時公司在開發(fā)一系列的24GHz和77GHz的高集成度產(chǎn)品。最新發(fā)布了24GHz毫米波雷達(dá)收發(fā)機(jī)SOC——SRK2401。該芯片為全球首款,同時集成了帶調(diào)制功能的小數(shù)分頻鎖相環(huán)、兩個發(fā)射通道和四個接收通道的24GHz雷達(dá)SOC芯片。
最新發(fā)布了24GHz毫米波雷達(dá)收發(fā)機(jī)SOC——SRK2401。該芯片為全球首款,同時集成了帶調(diào)制功能的小數(shù)分頻鎖相環(huán)、兩個發(fā)射通道和四個接收通道的24GHz雷達(dá)SOC芯片。
新品77GHz雷達(dá)芯片SRW3401已進(jìn)入工程樣品階段,另一款采用FD-SOI工藝的77GHz雷達(dá)芯片正在研發(fā)中。同時,矽杰微還發(fā)布了應(yīng)用于IoT領(lǐng)域的RKB1159動目標(biāo)測距雷達(dá)模塊,和RKB1208多目標(biāo)軌跡跟蹤雷達(dá)模塊等產(chǎn)品,毫米波雷達(dá)將在智能家居、安防、ADAS等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
紫光展銳李占博:AIoT全場景應(yīng)用,助力網(wǎng)絡(luò)平滑升級
隨著5G的正式商用,各大運營商面臨著2G/3G/4G/5G四張網(wǎng)絡(luò)并行、四代用戶兼營的運營挑戰(zhàn),從長遠(yuǎn)規(guī)劃來看實施2G/3G的退網(wǎng)清頻并向4G網(wǎng)絡(luò)遷移在全球范圍內(nèi)已是大勢所趨。聚焦國內(nèi),傳統(tǒng)2G網(wǎng)絡(luò)依舊具有覆蓋范圍廣、在網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量龐大的特點,因此如何使這部分用戶平穩(wěn)過渡已成為通訊業(yè)必須面對的重大課題。
圖:紫光展銳工業(yè)電子產(chǎn)品規(guī)劃部部長李占博
紫光展銳工業(yè)電子產(chǎn)品規(guī)劃部部長李占博談到上述現(xiàn)狀時,也介紹了紫光展銳如何發(fā)力布局物聯(lián)網(wǎng)市場?!懊鎸r代的機(jī)遇,紫光展銳在終端側(cè)進(jìn)行了完整的物聯(lián)網(wǎng)芯片部局,擁有成熟的NB-IoT,LTECat.1bis,eMTC,Cat.4產(chǎn)品解決方案??梢匀轿粷M足物聯(lián)網(wǎng)全場景應(yīng)用需求?!崩钫疾┱f道。
他進(jìn)一步分析說,在眾多場景中,Cat1在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的意義或許更為重要。目前60%的物聯(lián)網(wǎng)連接需要窄帶網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù),而中低速率的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要Cat1或eMTC網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù),只有10%左右高速業(yè)務(wù)需要4GCat4以上或5GeMBB提供服務(wù)?;仡櫸覀兡壳胺涓C物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài),可以明顯的看出,窄帶業(yè)務(wù)和高速業(yè)務(wù)已有成熟的網(wǎng)絡(luò)和產(chǎn)業(yè)生態(tài),而占比30%的中低速率物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)生態(tài)還相對空白。因此,發(fā)展Cat1網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)產(chǎn)業(yè),對于補(bǔ)齊物聯(lián)網(wǎng)主要場景需求,彌平中低速物聯(lián)網(wǎng)斷層,實現(xiàn)蜂窩物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的平滑演進(jìn)具重要意義。
展銳最近發(fā)布的春藤8910DMCat.1bis芯片平臺填補(bǔ)了低功耗窄帶物聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)寬帶物聯(lián)網(wǎng)之間的蜂窩通信方案空白。Cat.1相比NB-IoT、2G模組在網(wǎng)絡(luò)覆蓋、速度和延時上具有優(yōu)勢,相比傳統(tǒng)LTECat.4模組則擁有更低的成本和功耗,同時適配當(dāng)前國內(nèi)的4G網(wǎng)絡(luò),非常適用于對性價比、時延性、覆蓋范圍、通信速度有要求的應(yīng)用場景。
在Cat.1的技術(shù)和產(chǎn)品方案層面,展銳擁有成熟的方案平臺,豐富的技術(shù)積累,并已實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。目前春藤8910DM已完成中國30個省市65個城市的規(guī)模場測,并在全球范圍內(nèi),完成了45個國家,共157家運營商的場測工作。搭載春藤8910DM的三款模組產(chǎn)品也已正式推出,分別是:中國移動ML302,有方N58和廣和通L610模組,可廣泛應(yīng)用于共享經(jīng)濟(jì)、金融支付、公網(wǎng)對講、能源、工業(yè)控制等場景。另外,在移動終端市場,基于春藤8910DM的modem已實現(xiàn)了在全球范圍的百萬級規(guī)模量產(chǎn)。
是德科技饒騫:物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)計的可靠性問題
做物聯(lián)網(wǎng)智能化產(chǎn)品,是否買一個無線模塊,把總線調(diào)通就可以了?是德科技大中國分銷市場經(jīng)理饒騫在開場提出這個問題,其背后的深意是物聯(lián)網(wǎng)模塊并非如此簡單,在實際應(yīng)用中它的連接可靠性、低功耗等性能需要嚴(yán)格的考量。
饒騫指出,若出現(xiàn)性能不達(dá)標(biāo)的問題時,可能的原因有模塊、射頻通訊、或者電池,這些因素都可能導(dǎo)到最終產(chǎn)品指標(biāo)與設(shè)計時有所偏差。
圖:是德科技大中國分銷市場經(jīng)理饒騫
對于物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)計的可靠性,必須要通過一系列的測試從而得以保障。是德科技的測試設(shè)備提供對通訊的精確評估,以及精確評估電池、功耗等指標(biāo),幫助工程師設(shè)計出真正滿足市場需求的終端產(chǎn)品。
通常物聯(lián)網(wǎng)模組的測試包括,一是利用射頻項目分析儀,測試模塊的發(fā)射性能;二是矢量信號源測試接收性能。三是直流電源分析儀,測試模塊的低功耗。饒騫以一款NB-IoT模塊為例,解析了測試中存在的問題。測試傳輸頻率時,若頻率出現(xiàn)偏差,可能是硬件或軟件的原因。用矢量信號源來測試接收功率,一般物聯(lián)網(wǎng)模塊為了降低能耗,當(dāng)它發(fā)現(xiàn)信號太弱時會關(guān)機(jī)或進(jìn)入休眠狀態(tài),但如果它沒有準(zhǔn)確的判斷接收功率,就會做出錯誤的選擇。
另外,模塊的周圍有可能帶外來雜散,這些干擾對模塊的性能也有影響。在低功耗分析方面,物聯(lián)網(wǎng)模塊進(jìn)入低功耗休眠狀態(tài)或者活動狀態(tài)時的電流以及狀態(tài)快速變化時的功耗等,也需要用直流電源分析儀進(jìn)行測試。還有電池壽命的評估,可以使用直流電源分析儀,將各個場景下可能工作的電流波形全部捕獲,再進(jìn)行鏡像反轉(zhuǎn),模擬產(chǎn)品的整個工作場景,查看運行狀態(tài)的功耗,從而進(jìn)行評估。
饒騫指出,在實際應(yīng)用中他看到很多物聯(lián)網(wǎng)終端的性能都不盡如人意,例如井下的智能傳感器盡然需要外接一根天線到地面來接收信號,這樣的設(shè)計限制了其應(yīng)用場景的拓展。物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備歸根到底還是要通過測試的輔助達(dá)到設(shè)計的優(yōu)化。
BOSCH扶彬:傳感器助力IoT終端智能
BOSCH大中華區(qū)市場總監(jiān)扶彬表示,物聯(lián)網(wǎng)傳感器的設(shè)計挑戰(zhàn)來自于三方面,一是技術(shù)本身,傳感器在尺寸、功耗、精度等各方面能否達(dá)到所需。二是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的碎片化,例如計步器放在不同的設(shè)備里面都要根據(jù)不同的情景進(jìn)行優(yōu)化。三是系統(tǒng)的整合。傳感器要進(jìn)行信息的傳輸,最后才能讓設(shè)備做出判斷。因此,BOSCH認(rèn)為智能傳感器是針對這三個方面比較好的解決方案。
圖:BOSCH大中華區(qū)市場總監(jiān)扶彬
智能傳感器是單芯片整合多種傳感,比如加速度計、三軸陀螺儀,氣壓計等越來越多品種的傳感器整合,整合以后測量多種物理量,同時還有內(nèi)置的運算單元,一個非常小的MCU。當(dāng)傳感器再加運算單元整合在一起,就叫智能傳感器。
過去外界對BOSCH的印象都是以汽車著稱,2018年財年BOSCH全年銷售額約6000多億人民幣,其中60%仍然來自于汽車相關(guān)的營收。但是BOSCH從今年開始已經(jīng)在做官方的轉(zhuǎn)型,希望在接下來的數(shù)十年,BOSCH作為物聯(lián)網(wǎng)公司被大家熟知。近五年,BOSCHMEMS傳感器出貨量排名全球第一。截止2018年底,BOSCH傳感器已經(jīng)出貨超過100億顆芯片。
BOSCHMEMS傳感器分為四大類,包括慣性類傳感器、環(huán)境類解決傳感器、智能傳感器、光學(xué)微系統(tǒng)。這些傳感器已經(jīng)廣泛智能穿戴、環(huán)境監(jiān)測、掃地機(jī)器人等多種多樣的應(yīng)用場景當(dāng)中。
傳感器的邊緣智能逐漸成為未來的發(fā)展方向,扶彬表示,BOSCH很早就開始了人工智能布局,在各個業(yè)務(wù)部門引入人工智能項目,到目前為止已經(jīng)進(jìn)行超過150個項目。從傳感器的角度,邊緣智能是整個AI算法可以在設(shè)備本地獨立完成,優(yōu)勢在于個性化、數(shù)據(jù)安全性、實時反應(yīng),低延時,以及低功耗。
令人期待的是,BOSCH將在明年的CES展上發(fā)布一款邊緣智能的新品。值得注意的是,智能傳感器將不需要借助大量的算法開發(fā)來動作進(jìn)行判斷,而是軟件具有自學(xué)習(xí)能力,通過重復(fù)的動作自動識別,將極大地提高傳感器的邊緣智能化。
RT-Thread熊譜翔:構(gòu)建開源中立的IoTOS生態(tài)
在物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)領(lǐng)域,RT-Thread最近獲得了新一輪億元融資,引起了業(yè)界廣泛關(guān)注。此次中國IoT大會上,RT-Thread創(chuàng)始人及CEO熊譜翔進(jìn)行了RT-Thread如何構(gòu)建開源中立的IoTOS生態(tài)等主題分享。
圖:RT-Thread創(chuàng)始人及CEO熊譜翔
AIoT是時下的熱門也是未來趨勢,物聯(lián)網(wǎng)是一個平臺,人工智能更多是控制的中樞。邊緣計算提供相應(yīng)基礎(chǔ)的能力,物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算和AI三位一體。一系列物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備又離不開芯片。這里可以分為三類:一是屬于很小的微控制器,相對應(yīng)的資源也是很低。二是中間連接的SoC芯片,主要的特點是帶無線連接能力,比如wifi、藍(lán)牙、zigbee等。三是高端MPU或者AI處理器會逐漸出現(xiàn),把AI的加速單元放到處理器里面。這些構(gòu)建了物聯(lián)網(wǎng)體系豐富多彩的芯片。
碎片化是物聯(lián)網(wǎng)的一大特點,這不僅意味著應(yīng)用需求的多樣化,也意味著對工程師來說,涉及的東西太多太雜,他們的訴求點在于是否有統(tǒng)一的平臺,讓他們更好更方便的設(shè)計應(yīng)用。這里就不得不提及IoT軟件平臺,軟件本身的特點可以將碎片化的東西進(jìn)行抽象,形成統(tǒng)一的API模式,為工程師的設(shè)計開發(fā)提供便利。
從2006年誕生開始,RT-Thread已經(jīng)走過13年的時間,形成完整的軟件平臺,擁有自主內(nèi)核,國產(chǎn)可控,且開源免費。RT-Thread提供豐富的面向不同應(yīng)用的軟件包,支持不同的腳本和編程語言,針對物聯(lián)網(wǎng)連接芯片,可以加入相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧,支持其聯(lián)網(wǎng)能力,此外還可支持豐富的音視頻流媒體。此外,還提供物聯(lián)網(wǎng)傳感器的框架,讓傳感器的開發(fā)使用更方便,以及增強(qiáng)連續(xù)和傳感的安全性。
為了降低開發(fā)門檻,今年底將推出集成開發(fā)環(huán)境,尤其配合MCU廠商,讓芯片的使用更簡單,包括調(diào)試支持,原碼編輯,工程管理,外設(shè)計算器的查看等。還有對linux接口的支持等等。
目前在音頻流媒體領(lǐng)域,RT-Thread已經(jīng)大量應(yīng)用在故事機(jī),據(jù)介紹華南地區(qū)的故事機(jī)出貨至少三分之一都使用了RT-Thread的智能流媒體方案。此外,在智能音箱、智能穿戴、家電面板等智能設(shè)備上都可以通過RT-Thread實現(xiàn)流暢的應(yīng)用。
熊總表示,無生態(tài)不OS,RT-Thread目前已經(jīng)獲得40家芯片廠商的密切支持,一些芯片廠商對外的參考方案都是基于RT-Thread。3家大的方案和模組廠商,還有5家知名設(shè)備廠商,也都是合作伙伴。RT-Thread最看重合作,對于RT-Thread來說,是幫助合作伙伴完成產(chǎn)品。
同時,RT-Thread也在大力投入社區(qū)生態(tài)建設(shè),線上論壇、人才培養(yǎng)計劃等。熊總說,我們的核心理念就是以開發(fā)者為中心,讓他們有一套順手好用的操作系統(tǒng)和平臺。
中移物聯(lián)梁小華:LTECat.1商用時機(jī)開啟
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)連接場景的劃分,中低速業(yè)務(wù)占比達(dá)30%,它要求低延時,低成本和高速移動。LTECat.1芯片將在這部分業(yè)務(wù)中得到巨大的機(jī)會。
圖:中移物聯(lián)有限公司高級產(chǎn)品經(jīng)理梁小華
傳統(tǒng)LTECat.1芯片基于LTECat.4芯片裁剪,成本較高。2019年,紫光展銳等公司發(fā)布專門針對LTECat.1BIS進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化的芯片平臺,其成本更優(yōu):芯片復(fù)雜度更低,模組硬件架構(gòu)更簡單,外圍成本更低;通信制式更適合:Cat.1BIS+GSM雙模;功能更豐富:支持GNSS、WiFi、BT,支持VoLTE。
中移物聯(lián)有限公司高級產(chǎn)品經(jīng)理梁小華介紹說,中移物聯(lián)推出的ML302是基于紫光展銳Cat.1BIS芯片平臺推出的LTECat.1模組,有著比NB-IoT、2G模組更好網(wǎng)絡(luò)覆蓋、更快的速度、更低的延時,比傳統(tǒng)LTECat.4模組更低的成本、更低的功耗,非常適用于對性價比、時延性、網(wǎng)絡(luò)覆蓋、通信速度有一定要求的應(yīng)用場景。OneMo標(biāo)準(zhǔn)封裝、兼容全系4G模組,OneMo標(biāo)準(zhǔn)OpenCPU架構(gòu)令開發(fā)更便捷;提供OneNET、OneLink、OneMO一站式云管端解決方案。
梁小華表示,Cat.1商用時機(jī)已經(jīng)開啟,中國移動OneMO加速物聯(lián)網(wǎng)連接,明年將看到更多項目落地。
此次圓桌論壇重點探討了“產(chǎn)業(yè)焦慮,IoT新機(jī)遇在哪里”的話題,來自中移物聯(lián)有限公司高級產(chǎn)品經(jīng)理梁小華、是德科技大中國分銷市場經(jīng)理饒騫、SliconLabsIoT產(chǎn)品亞太區(qū)市場營銷經(jīng)理邱意、北京探境科技有限公司研發(fā)副總裁宋健等嘉賓就物聯(lián)網(wǎng)的落地、物聯(lián)網(wǎng)與AI與5G以及安全等問題進(jìn)行了觀點碰撞與交流。
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