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NB-IoT芯片圈數(shù)年只出不進?半導體巨頭突然闖入!

   日期:2023-03-13     來源:與非網(wǎng)eefocus     評論:0    
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  過去幾年,國內(nèi)外NB-IoT芯片市場基本沒有新的入局者,作為全球知名的集成電路企業(yè),ST在業(yè)界的影響力毋庸置疑,本次入局,是近年來一個重磅角色進入NB-IoT芯片領域,其產(chǎn)品的特色和創(chuàng)新,也反映了該企業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)應用市場新需求的調(diào)研和思考。
 
  近日,意法半導體(ST)宣布推出尺寸超緊湊的低功耗物聯(lián)網(wǎng)模塊ST87M01,這是一款集成了NB-IoT和GNSS地理定位功能于一身的器件。根據(jù)ST公開信息,模塊內(nèi)部的IC是ST自主設計研發(fā),也就是說其中的NB-IoT通信芯片是由ST自行設計的。
 
  過去幾年,國內(nèi)外NB-IoT芯片市場基本沒有新的入局者,作為全球知名的集成電路企業(yè),ST在業(yè)界的影響力毋庸置疑,本次親自入局,是近年來一個重磅角色進入NB-IoT芯片領域,其產(chǎn)品的特色和創(chuàng)新,也反映了該企業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)應用市場新需求的調(diào)研和思考。
 
  ST新推出的NB-IoT產(chǎn)品的特點
 
  根據(jù)ST官方新聞稿的表述,該企業(yè)認為其最新的NB-IoT產(chǎn)品作為工業(yè)級模塊,具有精確的GNSS、超緊湊、低功耗、更靈活、更安全等特性,例如:
 
  符合3GPPR15標準,集成原生GNSS接收器,具備多個導航衛(wèi)星系統(tǒng)連接功能,能實現(xiàn)定位功能,同時可在NB-IoT睡眠時提高省電效
 
  模塊采用10.6mmx12.8mmLGA封裝,是小尺寸應用的理想選擇;
 
  低功耗模式工作電流小于2µA,最大發(fā)射輸出功率達+23dBm,適合各種需要可靠的低功耗廣域網(wǎng)連接的物聯(lián)網(wǎng)設備;
 
  是一個完全可編程的物聯(lián)網(wǎng)平臺,為產(chǎn)品開發(fā)人員帶來設計靈活性,用戶只需將自己的代碼直接嵌入到模塊,即可實現(xiàn)簡單的應用場景,該模塊還可以與單獨的主控微控制器配套,實現(xiàn)許多更復雜的用例,同時ST提供各種協(xié)議棧,并支持標準化的3GPPAT命令,以及ST的增強型AT命令;
 
  模塊還集成了的ST4SIM嵌入式eSIM卡,通過GSMAeSA(安全保證)認證,內(nèi)置嵌入式安全單元(eSE)。
 
  從2016年NB-IoT首個標準凍結(jié)起,NB-IoT芯片經(jīng)歷了大批廠商扎堆入局到市場洗牌的過程,經(jīng)過殘酷的競爭,大部分廠商被清洗出市場,剩余的幾家均實現(xiàn)了量產(chǎn),而且價格已非常低,近年來很少有新的入局者。ST雖然在全球半導體市場占據(jù)重要地位,但其入局NB-IoT芯片,一定要有差異化才能在激烈競爭中立足。
 
  NB-IoT+GNSS系統(tǒng)單芯片能夠低成本、快速實現(xiàn)定位類場景的應用,ST本次推出的NB-IoT產(chǎn)品就包括集成了NB-IoT和GNSS的SoC。實際上,數(shù)年前多家芯片廠商就探索或推出單個SoC中實現(xiàn)NB-IoT和GNSS集成,例如此前海思半導體、諾領科技等都推出過NB-IoT+GNSS系統(tǒng)單芯片Boudica200和NK6010,但由于種種原因,兩家廠商雖然進行了率先的創(chuàng)新,但最終夭折。如今,ST將NB-IoT+GNSS系統(tǒng)單芯片再次推向市場,讓這一趨勢更為明顯,為定位場景的NB-IoT快速規(guī)模化應用提供有力支持。
 
  由于ST是一家IDM模式的半導體廠商,因此該廠商宣稱ST87M01產(chǎn)品以及其中的新品都是其自主設計、研發(fā)、制造,所以ST能夠全盤控制、管理物料成本和供應鏈,在產(chǎn)品質(zhì)量方面有較高的保障。一直以來,ST的產(chǎn)品以穩(wěn)定性高著稱,這款NB-IoT產(chǎn)品也將延續(xù)其以往的特點。
 
  ST擁有非常豐富的半導體器件產(chǎn)品,可以為其NB-IoT產(chǎn)品供應鏈穩(wěn)定性和產(chǎn)品的協(xié)同形成強大的“靠山”,這或許是該公司在物聯(lián)網(wǎng)領域最大的優(yōu)勢之一。ST在新聞稿中提到,ST87M01可與自己的各種技術(shù)產(chǎn)品配合使用,包括微控制器、AI解決方案、傳感器、執(zhí)行器、PMU、轉(zhuǎn)換器、接口、存儲器和其他連接技術(shù),這些產(chǎn)品在全球市場中都具有巨大優(yōu)勢,為下一代物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)賦能。
 
  最為典型的是,對于物聯(lián)網(wǎng)從業(yè)者來說,STM32微控制器(MCU)這一明星產(chǎn)品非常熟悉,公開數(shù)據(jù)顯示,截至2020年6月底,STM32出貨量已超過60億顆。ST的MCU產(chǎn)品在全球具有競爭優(yōu)勢,幾乎成為物聯(lián)網(wǎng)終端的標配,廣泛應用于各種場景。因此,有MCU產(chǎn)品的配合,預計ST的NB-IoT產(chǎn)品能夠在市場上占據(jù)一席之地。另外,完全可編程、集成eSIM芯片等設計,也加速了物聯(lián)網(wǎng)應用的開發(fā)。
 
  此前,ST擁有大部分主流的低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)(LPWAN)系列所有產(chǎn)品,包括LoRaWAN、Sigfox,也有Wi-Sun、6LowPAN等相對小眾的LPWAN產(chǎn)品,產(chǎn)品線非常廣泛。如今,入局NB-IoT使其進一步補齊了LPWAN產(chǎn)品線,當然,筆者認為ST入局NB-IoT芯片也是做了充分的調(diào)研和慎重決策,未來會進一步體現(xiàn)其差異化。
 
  探索更多的NB-IoT規(guī)?;枨髨鼍?/div>
 
  從ST入局NB-IoT市場的特點,可以看出NB-IoT的很多場景市場規(guī)模還未釋放出來,吸引新的主體入局并對針對規(guī)?;膱鼍巴袋c展開創(chuàng)新。其中,一個明顯的趨勢是物流、定位追蹤領域的NB-IoT規(guī)模將進一步釋放。
 
  從本次ST的產(chǎn)品設計來看,NB-IoT+GNSS系統(tǒng)單芯片能夠直接支撐需要位置類的物聯(lián)網(wǎng)場景,這一類場景一般包括物流、供應鏈中物品的定位,也包括寵物、兒童、老人、特殊場所工作者等人員的跟蹤定位,還有諸如共享單車、電動工具等資產(chǎn)的追蹤。
 
  在過去幾年的NB-IoT發(fā)展歷程中,最先實現(xiàn)規(guī)?;瘧玫氖撬怼⑷細獗?、煙感等固定場所的設備,這些場景大部分處于室內(nèi),對于網(wǎng)絡深度覆蓋要求較高,NB-IoT的穿透性發(fā)揮了重要作用,但這些場景沒有定位的需求,因此無需配置相應的衛(wèi)星定位功能,成本也比較低。目前,主流的NB-IoT芯片大部分沒有集成衛(wèi)星定位功能。
 
  近年來,定位追蹤也成為NB-IoT的一個重點應用領域,截至去年物流跟蹤領域的NB-IoT終端出貨量已超過千萬。由于定位跟蹤場景需要定位的功能,方案設計中一般會選用NB-IoT和GNSS兩顆芯片。隨著這一場景規(guī)模的擴大,NB-IoT+GNSS單芯片集成的需求也越來越明顯,由于集成的單芯片可以顯著降低成本,并大幅減少器件數(shù)量和尺寸,功耗也相應實現(xiàn)優(yōu)化,能夠支撐低成本的物流供應鏈領域。
 
  在筆者看來,雖然NB-IoT在定位跟蹤領域的終端連接數(shù)超過千萬,但這僅僅是冰山的一角。舉例來說,國家郵政局數(shù)據(jù)顯示,2022年我國快遞包裹數(shù)量再次突破1000億件。雖然并非每一個快遞包裹需要進行實時追蹤,但其中有相當大一部分重點物品需要全程追蹤,數(shù)量超過億件,加上人員、資產(chǎn)的跟蹤定位,這一領域的市場還未真正開啟。
 
  多家頭部物聯(lián)網(wǎng)廠商看到了定位跟蹤領域的市場潛力,進行大力布局。例如,近期高通公司高調(diào)宣布推出物聯(lián)網(wǎng)平臺QualcommAware,重點聚焦的是定位追蹤場景,同時還推出多款開發(fā)者終端,主要是不同等級的物流追蹤器、傳感器、標簽產(chǎn)品,支持供應鏈物流多個場景的感知,QualcommAware平臺首批合作伙伴中的最終用戶場景也大部分為物流追蹤需求。
 
  定位跟蹤解決方案中,NB-IoT雖然不是唯一的方案,但其技術(shù)路線具有一定優(yōu)勢,其低功耗、長距離等特點,適合一些大范圍移動的物品和人員的跟蹤。這也要求NB-IoT的功耗、成本、尺寸等方面能夠進一步優(yōu)化,在每次明顯優(yōu)化的情況下,可以帶來連接數(shù)的明顯增長。當然,NB-IoT的基礎設施也需要進一步完善,以支持廣泛的定位跟蹤設備的接入。
 
  中國信通院發(fā)布的《2022年移動物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展報告》顯示,目前NB-IoT已形成水表、氣表、煙感、追蹤4個千萬級應用,以及白電、路燈、停車等7個百萬級應用。實際上,還有大量新的場景也可以通過NB-IoT進行數(shù)字化升級,只是目前因為各方面原因,還存在一些壁壘。對于短板的突破,能夠帶來一些場景的規(guī)?;鲩L。
 
  例如,近年來無源物聯(lián)網(wǎng)已成為物聯(lián)網(wǎng)領域的一個熱點,一些電源管理廠商推動能量收集(energyharvesting)技術(shù)的研發(fā)和商業(yè)化,這一領域的成果已開始探索與NB-IoT技術(shù)的結(jié)合,通過能量收集技術(shù),可以提供一個無需電池但能持續(xù)供電的模塊或單元,與低功耗的NB-IoT模塊集成,可以徹底拋棄電池,實現(xiàn)一些場景真正的全生命周期無人值守。此前,已有部分無源物聯(lián)網(wǎng)廠商與NB-IoT芯片模組的合作,推出無需電池供電的NB-IoT模組,當然這一方案還不成熟,無法大規(guī)模推廣,若未來成熟后,這一方案將為NB-IoT打開新的空間。
 
  所以,未來NB-IoT的發(fā)展中,需要針對重點的短板和痛點進行專門攻關,某一個重點的短板若能夠?qū)崿F(xiàn)突破,就能帶來一些場景的規(guī)模化增長。在這一過程中,需要發(fā)揮多方的積極性和力量,進行更加廣泛的生態(tài)合作。
 
  
 
 
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