创新维度：这家亮相CES的NB-IoT物联网芯片公司有什么不一样？
2020-01-09
14:00:09
来源: 半导体行业观察
作为一年一度的电子产品的风向标，2020年1月7日，CES大会如期在拉斯维加斯盛大开幕。预计观众能看见未来的电脑设计，手机、电视增加的新功能和新玩法，5G的发展和众多创新应用。。。其中一家物联网芯片公司创新维度也展示了令人印象深刻的NB-IoT芯片，引起业界的广泛关注。
物联网的终极目标是实现万物智联。目前的物联网仅仅实现了物物联网，我们最终需要的是服务，解决具体场景的实际应用，赋予物联网一个“大脑”，才能够实现真正的万物智联，发挥物联网和人工智能更大的价值。AI技术可以满足这一需求，通过对历史和实时数据的深度学习，能够更准确的判断用户习惯，使设备做出符合用户预期的行为，变得更加智能，从而提升用户体验。
因此，目前AIoT正在成为一种全新趋势。所谓的AIoT，即AI和IoT的结合。有业内专家认为，AIoT是IoT的发展方向，IoT需要AI来提升其价值。而5G是连接AI与IoT的桥梁，其高带宽、高可靠低时延、大连接特性拓宽了AIoT更广阔的应用领域。
AIoT的核心是终端运算和芯云连接所带来的终端智能，基础是终端的通信连接能力。NB-IoT（Narrow Band Internet of Things），聚焦于低功耗广域（LPWA）物联网市场，是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。作为5G的窄带部分，NB-IoT可在现有蜂窝网络基础设施的基础上通过系统升级来部署。其具有低功耗、低成本、大连接、广覆盖、架构优等特点，以其为代表的广域通信技术，和数以亿计的传感器相连接，就像人类的眼睛、耳朵、鼻子和皮肤一样，能够解决海量数据的采集和传递问题。
机遇往往伴随着挑战，虽然物联网的发展能够带来众多美好前景，但物联网硬件的发展却受到了众多条件的制约，前进之路并非一帆风顺。
首先是应用场景多样性和碎片化，这是物联网市场显著的特征。不同应用场景对芯片的成本、功耗、工作模式、运算能力、内存和外设的种类和数量都有不同的要求。目前芯片厂商、系统厂商、云服务商等，每家公司都是从自己的角度出发做平台，造成了各自为营、难以统一的局面和多种平台、生态并存的现状，一款通用型的芯片很难做到市场通吃。物联网芯片往往对售价敏感，只有海量销售才能支撑芯片研发巨大的前期一次性投入，这是物联网芯片公司面临的首要挑战。
其次是硬件研发周期长，产品迭代慢，无法满足市场需求。从芯片到模组再到终端，其研发周期往往以年为计算单位。从产品推向市场，到得到市场反馈，进行有针对性的产品迭代，往往需要数年时间。这样情况下，市场窗口可能早已错过，这是物联网芯片公司的另一个重要挑战。
能否很好的应对物联网市场的挑战，是能否在AIoT时代脱颖而出的先决条件。创新维度给出的回答是：融合终端运算和通信连接，让AIoT芯片都成为“可连接的芯片”。
作为一家物联网芯片解决方案提供商，创新维度专注于为用户提供基于软件无线电（SDR）的窄带物联网芯片解决方案。创新维度创始人张源指出，负责提供算力和连接外设的MCU/MPU/NPU等运算芯片是AIoT的核心。通常物联网终端还需要一个Modem芯片（如NB-IoT芯片等）负责无线通信连接。如果NB-IoT的连接功能能够像USB、Ethernet那样成为AIoT运算芯片的外设接口，它就能和不同应用场景、不同细分市场的AIoT运算芯片合二为一，在碎片化的物联网市场中实现规模扩张。
对于开发人员来说，可以采用和MCU/MPU一样的开发工具和方法来设计终端产品。同时，用于实现无线连接功能的Modem芯片不再必需，这将大大简化了终端硬件设计的工作量，缩短了终端硬件开发周期，加快迭代速度。
NB-IoT具有复杂的基带处理度，通常需要专有数字逻辑、专门负责实时运算DSP内核和负责协议栈运算的通用内核才能完成整个系统。张源称，创新维度采用创新的SDR架构，在架构、算法、流程、内存、调度等方面进行多重优化，在单个ARM Cortex-M通用CPU内核上实现了NB-IoT基带全部功能。这样，就易于和各种AIoT运算架构实现高度融合。只需将模拟射频前端和接口电路挂在系统总线上，通过系统调度，复用MCU/MPU的运算和存储资源，就能实现NB-IoT无线连接，真正将无线连接做成AIoT芯片的标准功能。
创新维度推出的XD-8000芯片采用以超轻量级ARM Cortex-M内核为核心的SDR架构，是创新维度设计思想的体现。它支持3GPP标准规定的覆盖增强、超低功耗模式、速率增强、移动性增强、OTDOA定位，支持射频全频段，丰富的外设接口，支持在线升级，可以在不需重新流片的情况下扩展多种通信制式。
NB-IoT作为3GPP标准体系下的公网蜂窝通信技术，需要在不同的现网条件下和不同厂商的基站互联。因此基站厂商的互联互通测试就变得尤为重要。创新维度和华为、大唐、爱立信、诺基亚等业内主要的基站厂商在第三方测试平台上都完成了互联互通测试，以及3GPP规定的协议、射频、无线资源管理一致性测试，从而确保芯片能够在不同现网环境下可靠工作。XD-8000设计方案可以方便地集成ARM/RISC-V及其他流行的CPU内核架构。
对于基带芯片来说，试验室性能和外场性能往往有很大差异。外场测试干扰多，无线信道产生多径衰落，是系统设计、基带算法、射频性能的试金石。创新维度在多个城市的移动、电信、联通现网都进行了测试，实测接收性能优于3GPP要求10dB以上。
创新维度在业界首家提出基于SDR的窄带物联网的终端芯片实现方案。创新维度的产品理念是坚持以创新为驱动，以自主知识产权为基础，从全新的维度诠释科技产品。其之所以能够坚实地朝既定目标迈进，离不开由来自爱立信、Intel、中兴、大唐、意法半导体等公司资深行业专家组成的核心团队。既有系统级思考，又能深入一线，团结一致，特别能战斗。创始人张源博士是基带架构和算法专家，多年海外工作经历，曾深度参与4G、5G移动通信标准化进程，做出过创新性贡献。
万物智联的时代终将到来，无处不在的能计算可连接的AIoT芯片将使这一天更早到来。
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