[原创] Chirp-IOT:赋能LPWAN在中国的应用与发展

2019-12-11
14:00:09
来源: 半导体行业观察


据相关数据显示,到2020年全球物联网市场规模将达到1.9万亿美元,物联网设备连接总量将达到300亿个。其中,中国物联网的整体规模将达到2万亿元(约2800亿美元)。物联网广阔的市场前景,为物联网芯片提供了巨大的发展机会,也为我国本土半导体企业的发展开辟了一个全新的市场机遇。


上海磐启微电子是一家致力于无线通讯及物联网芯片设计的企业,拥有物联网、新零售货架标签、蓝牙BLE、低功耗2.4GHz SoC、消费类无人机、125KHz低功耗触发、图像处理、宽带无线传输等八大产品线。以这八大产品线为基础,磐启微电子在物联网众多领域获得了市场的认可。




非授权频段广域物联网芯片的挑战者



磐启微电子专注于广域物联网的连接技术,其技术可分为两大类:一类是基于蜂窝工作在授权频段的NB-IOT,另外一类是基于非蜂窝工作在非授权频段的各种泛在连接技术,包括LoRa®、ZETA、Sigfox及Chirp-IOT等。


在磐启微电子副总经理杨丰林看来,非授权频段的各种泛在物联网技术与运营商主导的NB-IOT连接技术既相互竞争,又相互补充。他认为:“相互竞争主要体现在节点比较集中的表计行业,例如水表、燃气表、电表等。相互补充主要体现在NB-IOT无法覆盖的领域,例如室内连接、偏远地区、有数据私有性要求等领域,非授权频段的泛在物联网技术在上述领域体现出了无法替代的优势。”


由此看来,非授权频段的泛在物联网连接技术可以在很多领域得以应用。对此,杨丰林博士表示:“非授权频段物联网技术具有室内穿透性强、网络组建灵活、数据私密性好、节点功耗低等特点,在智慧楼宇、智能家居、智慧城市、智慧农业、智慧工厂等领域广泛应用。”据相关数据资料显示,至2025年非授权频段的泛在物联网连接技术将占据40%左右的市场份额。


非授权频段的物联网技术由物理层芯片、MAC层网络协议、应用软件等组成。其中,最核心的技术是非授权频段的物理层芯片。而这个领域则是被Semtech所提供的终端芯片及网关芯片所垄断(个别厂商虽可以针对其他协议提供芯片,但市场总量可忽略不计)。Semtech控制了物理层核心的技术,以其物理层芯片为基础,配合产业链其他企业组建了LoRaWAN®联盟。通过联盟的影响力,使得Semtech技术得以在全球范围内快速推广,并在非授权频段物联网技术中建立起绝对的优势。据悉,Semtech 50%以上的LoRa®产品都销往了中国。


为改变这一现状,磐启微电子推出了Chirp-IOT技术。据悉,Chirp-IOT技术是磐启微电子非授权频段核心的物理层芯片技术(包括终端芯片及网关芯片),其研发的物理层芯片可以兼容多种MAC层网络协议,授权可与主流LPWAN、ZETA、Sigfox、RPMA等进行组网,底层技术完全公开。杨丰林向半导体行业观察介绍道:“在引入多维度传输调制技术后,在同等SNR条件下,Chirp-IOT技术传输速度相对与友商加快33%左右,等同于在相同终端条件下能够增加33%的网络容量,降低干扰概率。”

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在此,需要特别指出的是,与LoRa®、Sigfox、RPMA等技术不同的是,Chirp-IOT技术是由磐启微电子公司自主研发,具有完全独立知识产权,其Chirp-IOT芯片可以摆脱专利的限制。据悉,Chirp-IOT经过多年的研发及验证,即将在2020年Q1量产。


除了引人注目的Chirp-IOT产品以外,磐启微电子还基于自研的芯片开发出了完备的新零售货架标签系统。磐启微电子的新零售货架标签具有低功耗、远程操控等优点。目前该整机系统已在阿里巴巴园区超市试运行。基于本次试用,磐启不断对系统进行调试优化,2020年将大规模投入市场,预计将带来可观的营收。


同时,值得期待的还有国内首个基于AOA技术的室内定位芯片。磐启微电子即将推出国内第一款基于蓝牙AOA技术的室内定位系统 xLOCATE 1.0。据悉,其定位精度可达0.5米~1米,具有较高的定位精度和极低的定位成本,十分契合工业环境中对高精度低成本定位技术的需求。

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如何打开国内市场?




在拥有了技术和产品后,如何让市场接受并使用公司的产品,几乎是目前所有半导体初创公司所要面临的挑战。杨丰林认为,芯片行业属于传统的高科技行业,一个芯片公司发展壮大需要十年左右的积累。在这个过程中,半导体公司创业也需要很多资源的投入,包括人才、资金以及产业资源等。所以,能寻找到一个契合公司发展的平台,对初创公司的发展十分重要。


上海张江高科对于磐启微电子来说就是一个很好的平台,上海拥有成熟的产业链资源及人才储备,这些条件为公司的发展打下了夯实的基础。此外,张江高科作为张江科学城建设的主力军,作为上海集成电路设计产业园的开发主体,具有“平台的资源整合力、金融的资本助推力、人才的基石支撑力、企业的创新主导力”等作用,对创新企业在整个生态中发展起到核心作用。


通过技术上的优势,磐启微电子已经与阿里、腾讯、传音等众多公司展开了合作,促进了国内相关产业生态的建设。在上下游合作伙伴和产业生态的协同下,磐启微电子的销售额也在2018年超过了1亿元人民币。杨丰林表示,公司以“成为国际知名的无线通信及物联网芯片企业”为己任,正在努力向前发展。




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895创业营

895创业营系张江高科(股票代码600895)打造的创新创业服务品牌。以聚焦产业、优化资源、赋能创新为初心,通过资本、技术、媒体等合作方的共同助力,打造强有力的创业集群。




上海磐启微电子


是895创业营(第八季)集成电路专场的优质项目之一。

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