TechInsights最近探索並比較分析了一些市場上主要的藍芽和蜂巢式物聯網(cellular IoT)裝置, 這些裝置預計將持續主導物聯網市場一段時間.
藍芽5.0 SoC將快速地被消費型物聯網裝置採用, 例如智能手錶, 健康與健身產品等. 兩種新興的蜂巢式物聯網標準——窄頻物聯網(NB-IoT)和增強型機器類通訊(eMTC), 在行動營運商的推波助瀾下, 也將廣泛用於智能電錶, 單車和其他新興應用中.
物聯網裝置中包含一些當今最先進的晶片. 如同物聯網本身, 底層技術也在快速地發展中.
根據TechInsight對於各種產業中數十種物聯網裝置的拆解與分析, 很顯然地, 藍芽將繼續作為SoC中所使用的主要技術之一. 最新版本的藍芽5.0正快速地取代較早的版本. 2016年發布的藍芽5.0將傳輸範圍擴展了4倍, 同時也倍增了傳輸速率, 以及增加了SoC的資料傳輸量.
透過比較分析顯示, 在許多產品中經常使用的SoC包括戴樂格半導體(Dialog Semiconductor)的DA14580, Nordic Semiconductor的nRF52832, 以及意法半導體(STMicroelectronics)的BlueNRG. 一般來說, 這些物聯網SoC在單一晶片中都整合了包括CPU核心, 電源管理晶片(PMIC), 存儲器, 以及射頻(RF)收發器.
系統級封裝(System in Package; SiP)是用於許多物聯網裝置中的另一種解決方案. 例如, 聯發科技(Mediatek)的MT2523G藍芽SiP設計中包括藍芽SoC, PMIC, 存儲器和GNSS接收器. 在單一封裝總共整合了6顆晶片. 這種在單晶片上的高度整合以及SiP, 將繼續推動未來的藍芽物聯網SoC設計
利用蜂巢式物聯網定位單車
3GPP最近發布的Release 13版本中包括兩種基於LTE的物聯網技術——NB-IoT和eMTC. 包括AT&T, 中國移動(China Mobile), 中國聯通(China Unicom)和Verizon等全球主要的行動營運商均推出了NB-IoT測試網路或制定相關發展計劃. NB-IoT預計將用於智能城市, 公共電錶和工業等應用中. 其他新興應用案例之一是2017年5月, 高通(Qualcomm)宣布與中國移動和Mobike聯手的計劃. 該三方合作的測試計劃將採用高通MDM9206Modem, 以辨識可用的單車.
針對Ofo日益壯大的單車車隊, 使用NB-IoT實現的智能鎖是最顯眼的蜂巢式物聯網應用之一. 採用NB-IoT免除了由於容量不足而經常讓消費者卡在等待中的困擾. 中國電信指出, 智能鎖採用的低功耗NB-IoT晶片意味著電池壽命將可持續8年到10年, 也就是說在Ofo單車的標準生命周期內, 永遠不需要更換電池.
中國電信在2017年5月推出NB-IoT網路, 覆蓋面達到全國的95%, 並於6月發布NB-IoT服務的資費結構. 部署於800MHz頻段的NB-IoT網路提供室內和室外覆蓋, 一個基地台可在2.5平方公裡的範圍內支援10萬個裝置.
Quectel蜂巢式物聯網模組
針對兩款Quectel NB-IoT模組——BG96和BC95的分析顯示, 二者都採用了高度整合的SoC. BG96採用的是高通支援eMTC和NB-IoT的MDM9206 Modem晶片, 並與高通的WTR2965 RF收發器搭配使用.
BC95模組則基於英國物聯網公司Neul的Modem晶片——華為(Huawei)在2014年9月以2,500萬美元收購Neul之後, 如今Neul已經是華為晶片部門海思(HiSilicon)旗下的一部份了. 這款稱為Boudica 120的NB-IoT SoC整合了Modem, RF收發器, PMIC和存儲器, 並支援3GPP Release 13版本.
此外, TechInsights並根據對於各種藍芽與蜂巢式物聯網SoC的拆解分析, 發展出物聯網SoC藍圖(如圖7).
編譯: Susan Hong