物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的萬物互聯(lián)將為未來生活帶來巨大的想象空間,業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì),到2020年將有500億臺(tái)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。這些設(shè)備的應(yīng)用場景和智能手機(jī)不同,傳統(tǒng)的近距離無線接入技術(shù)在覆蓋范圍、功耗、系統(tǒng)容量等特性上的綜合表現(xiàn)無法適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的需求,要實(shí)現(xiàn)萬物之間的連接,就需要眾多異構(gòu)連接技術(shù)的支持,以滿足不同場景和應(yīng)用的需求。
在支持物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的眾多連接技術(shù)之中,全球無線技術(shù)領(lǐng)軍企業(yè)高通認(rèn)為,蜂窩技術(shù)將在未來10年甚至更長的時(shí)間中發(fā)揮關(guān)鍵作用。近日,在高通舉辦的LTE IoT產(chǎn)品動(dòng)態(tài)小型媒體溝通會(huì)上,Qualcomm產(chǎn)品市場總監(jiān)馬進(jìn)武表示,當(dāng)前LTE IoT已經(jīng)開始連接海量物聯(lián)網(wǎng),超過30個(gè)國家/地區(qū)已部署超過50張商用Cat-M1和/或Cat-NB1網(wǎng)絡(luò),就目前全球來看實(shí)際數(shù)字還會(huì)更高。
高通在這方面投入了很多的精力,之前高通推出的支持Cat-M1、Cat-NB1和E-GPRS的LTE IoT芯片組- MDM9206,目前在美國、澳大利亞和歐洲市場都有應(yīng)用,并且受到了眾多國內(nèi)外模組廠商的認(rèn)可和青睞。在此次溝通會(huì)上,高通又推出了下一代物聯(lián)網(wǎng)專用調(diào)制解調(diào)器9205。該調(diào)制解調(diào)器支持幾個(gè)低功耗廣域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),包括LTE-M,NB-IoT和2G/E-GPRS連接,比前代產(chǎn)品MDM 9206的功耗降低70%,尺寸僅為MDM 9206的50%。
馬進(jìn)武表示,9205調(diào)制解調(diào)器是最新一代高通針對(duì)低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)專門設(shè)計(jì)的芯片,針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域做了很多優(yōu)化。相比上一代具有更多的領(lǐng)先特性,是同類產(chǎn)品中集成度最高的,集成了閃存、RAM及射頻前端,更具成本效益。
為何采用多頻多模?馬進(jìn)武解釋稱,各個(gè)區(qū)域或國家有不同的制式要求,這造成了多種制式組合的需求,比如說中國是NB-IoT,美國是eMTC,印度和歐洲是NB-IoT+GSM,澳大利亞則是eMTC+GSM。如果終端廠商使用的芯片只支持eMTC,或只支持NB-IoT,它就需要不同的硬件設(shè)計(jì)和不同的模組來應(yīng)對(duì)不同的市場。而使用高通 9205可以完美解決這個(gè)問題,廠商完成硬件設(shè)計(jì)以后,產(chǎn)品可以適用于全球市場,只要在軟件設(shè)置中選擇相應(yīng)制式即可。
“這將為終端廠商帶來巨大的好處。”馬進(jìn)武講到:“因?yàn)槟=M研發(fā)完成以后,后面有大量的認(rèn)證工作。針對(duì)每個(gè)市場、每個(gè)運(yùn)營商要做認(rèn)證,包括FCC認(rèn)證、CE認(rèn)證、中國的CTA認(rèn)證,大量時(shí)間和金錢都要花費(fèi)在認(rèn)證上,每一個(gè)模組的型號(hào)都要進(jìn)行這樣的認(rèn)證流程。有時(shí)對(duì)于一個(gè)模組的型號(hào)進(jìn)行認(rèn)證可能就要花費(fèi)上百萬美元,如果有多個(gè)模組的型號(hào)需要認(rèn)證的話,成本將非常驚人。”
他進(jìn)一步講到:“如果使用高通 9205 LTE調(diào)制解調(diào)器,客戶可以大量節(jié)省這樣的認(rèn)證成本。此外,在生產(chǎn)物料管理方面,不同模組需要配置不同的生產(chǎn)物料管理以及庫存管理,都是比較繁瑣的。”
此外,在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的初期,網(wǎng)絡(luò)覆蓋可能不是特別完善。比如說在中國,GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋非常好,而NB-IoT在發(fā)展初期難免會(huì)有未覆蓋的區(qū)域。如果使用可支持NB-IoT 和GSM的芯片,物聯(lián)網(wǎng)終端就可以在NB-IoT區(qū)域使用性能更佳的NB-IoT,并在NB-IoT未覆蓋的區(qū)域使用GSM,也就是說,一個(gè)產(chǎn)品適用于不同的場景。
不僅如此,Qualcomm 9205還支持從450MHz拓展至2.1GHz的更大射頻,因此一個(gè)射頻前端就可覆蓋全球物聯(lián)網(wǎng)所使用的所有中低頻段,這樣廠商就不需要面向像美國和歐洲這樣的單獨(dú)市場來新增其他頻段支持。我們看到市場很多競品目前都只支持國內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)頻段,如Band3、Band5、Band8等,如果要支持海外的物聯(lián)網(wǎng)頻段,就需要額外增加其他型號(hào)的芯片來支持,也就是剛才我說的一個(gè)模組不同型號(hào)的問題。簡言之,全球多模多頻就是讓一款硬件支持全球多個(gè)射頻頻段,讓產(chǎn)品面向全球。
談及產(chǎn)品具體具備哪些亮點(diǎn)?馬進(jìn)武介紹稱,高通9205有六大亮點(diǎn),分別是采用商用全球多模多頻解決方案;同類產(chǎn)品中集成度最高;集成式GNSS接收器;基于硬件的安全基礎(chǔ);超低功耗,支持長續(xù)航;以及強(qiáng)大的應(yīng)用處理器和軟件套件支持應(yīng)用和服務(wù)。
據(jù)介紹,高通將定位功能集成到了MDM 9205芯片中,支持GPS、格洛納斯、北斗和伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),只需加上GPS天線就可以進(jìn)行GPS定位。目前市場上,很多廠商需要在物聯(lián)網(wǎng)芯片之外再加一個(gè)GPS芯片才能支持定位功能,而高通已經(jīng)將GNSS集成于芯片之中。
與此同時(shí),高通將MDM 9205降低50%的尺寸的同時(shí)將更多功能集中在里面,是同類產(chǎn)品中集成度最高的,包括硬件、模塊、射頻器件等,更具成本效益。此外,與前代產(chǎn)品相比,MDM 9205在空閑模式+可實(shí)現(xiàn)高達(dá)70%的功耗降低;超低系統(tǒng)級(jí)截止電壓以支持廣泛的電池類型;同時(shí)先進(jìn)的電池管理可延長電池續(xù)航。
在安全方面,Qualcomm 9205從芯片的設(shè)計(jì)層面、硬件層面上增加了安全上的考慮。首先,提供了一次性可編程e-fuse。e-fuse是一種熔斷器,在出廠的時(shí)候把熔斷器燒斷,就可以把所有的調(diào)試(debug)端口關(guān)掉,防止通過調(diào)試接口和調(diào)試工具篡改產(chǎn)品中的軟件。其次,芯片支持安全啟動(dòng)(security boot)。在每一步代碼執(zhí)行的過程當(dāng)中,高通都會(huì)去做交叉驗(yàn)證,去檢查代碼有沒有被篡改,如果一旦發(fā)現(xiàn)被篡改,整個(gè)執(zhí)行就停下來。此外,高通還提供可信的執(zhí)行環(huán)境。“我們會(huì)把一些很重要的信息、數(shù)據(jù)以及運(yùn)算放在可信執(zhí)行環(huán)境中。可信執(zhí)行環(huán)境在我們的芯片里面是一個(gè)硬件隔離區(qū)域,外面任何軟件想要讀取這塊區(qū)域,都會(huì)被一道防火墻阻隔,從而無法進(jìn)行讀取。” 馬進(jìn)武說。
他進(jìn)一步講到:“當(dāng)然,安全不可能萬無一失,即使防護(hù)再嚴(yán)密,也難免存在漏洞。但從高通的角度來看,我們?cè)?205芯片上配備了我們可以提供的最高安全能力,并且可以滿足運(yùn)營商的安全要求。如果對(duì)于安全性的要求特別高,需要安全等級(jí)更高的防護(hù),我們還可以提供單獨(dú)的加密認(rèn)證芯片,但這樣自然就會(huì)提高產(chǎn)品的成本。”
9205芯片還有強(qiáng)大的應(yīng)用處理器和軟件套件,9205集成一顆Cortex A7處理器,主頻最高達(dá)800MHz。此外,高通提供的軟件套件也預(yù)集成了對(duì)多個(gè)主流云平臺(tái)的支持,比如阿里云Link物聯(lián)網(wǎng)套件、中國移動(dòng)OneNET以及對(duì)國外運(yùn)營商像Verizon ThingSpace等云平臺(tái)的支持,開發(fā)者通過高通的SDK可以輕松接入這些平臺(tái)。
總體而言,9205相比9206,在速率方面,9205支持Rel-14 Cat-M1和NB2,Cat-M1的速率從之前的300kbps提升到了1Mbps,NB2也從30kbps提高到了超過100kbps。同時(shí),9205芯片還集成了RAM和閃存,還集成了RF前端以及電阻電容等無源器件。9205芯片還支持更大的電壓范圍,可以更充分地利用電池中的電量。整體來說,9205芯片是Qualcomm針對(duì)低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)專門設(shè)計(jì)的芯片,所以針對(duì)這個(gè)領(lǐng)域做了很多優(yōu)化。