物联网lpwa特点：芯时代的物联网
物联网lpwa特点：芯时代的物联网前二期给大家介绍了 LoRa、 SigFox、NB-IoT ，本期和大家聊聊国内的LPWAN技术公司。国内的公司也开始研制LPWAN芯片，以LoRa为底层传输技术的产品在国内LPWAN领域市场占有率高，国内还有较多厂家研制 chirp 扩频或其他扩频技术的芯片，其中部分可以实现于LoRa的兼容。除了扩频芯片，也有厂家研制超窄带UNB芯片。
万物互联的时代，背后是一个巨大市场，得益于覆盖更广的网络。每个连接的背后都藏着一颗或几颗物联网芯片。芯片作为物联网感知层、传输层和应用层的核心器件，它的发展无疑会带动整个物联网行业的发展。
LPWAN芯片国产化问题一直是业内痛点，长期以来核心部件及技术被国外厂商牢牢把持，是放弃还是追赶，这成为迫在眉睫的问题。国家大力发展指导成立专项行动计划，包括顶层设计，标准制定，产业支撑，人才培养措施等一应俱全。
国内的公司也开始研制LPWAN芯片，以LoRa为底层传输技术的产品在国内LPWAN领域市场占有率高，国内还有较多厂家研制 chirp 扩频或其他扩频技术的芯片，其中部分可以实现于LoRa的兼容。除了扩频芯片，也有厂家研制超窄带UNB芯片。
前二期给大家介绍了 LoRa、 SigFox、NB-IoT ，本期和大家聊聊国内的LPWAN技术公司。
翱捷科技
2018年，阿里云IoT得到了Semtech的授权，联合翱捷科技（ASR）进行LoRa芯片开发，或者直接采用Semtech芯片做SiP级芯片开发。合作初期，ASR就公布了SiP级开发的芯片ASR6501，此后还相继推出了该系列其他型号的芯片系统集成方案。ASR新推出的LoRa芯片ASR6601是一款高度集成的SoC芯片产品。
ASR6601在单一芯片上集成了通用微控制器和射频单元，包括射频收发器，调制解调器和一个48 MHz 主频、采用Arm Cortex M4架构的32位MCU。多种内存选择包括最大256KB的闪存和64KB的SRAM等，内置嵌入式LCD驱动程序，支持AES、DES、RSA、ECC、SHA、SM2/3/4硬件加密。
磐启微电子
磐启微电子推出了Chirp-IOT技术。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。
磐启微Chirp-IOT技术优化的芯片架构实现超低功耗，融合多维信号调制技术，提高传输速率。全新设计传输符号结构，解决频率不连续对射频的影响，增强性信号编码技术，提高传输灵敏度。主要产品有Chirp-IOT终端芯片PAN3028，网关PAN3031兼容主流LPWAN协议。
北京升哲
SENSORO 独立开发SWIC（SENSORO Wide Coverage）技术。2020年，SENSORO研发团队将第一代的2．4G和Sub G两个分立的射频链路整合为同一个，同时采用ARM核和BLE5．1协议栈，结合自研的调制、解调技术，形成了全新一代“灵思·信鸽”芯片，包含了Cortex-M3微处理器、Sub 1GHz收发器、2.4GHz蓝牙。
从该公司申请的相关专利中分析，该芯片支持直接序列扩频，BPSK和FSK调制方式。扩频调制采用直接序列扩频，扩频码采用哈达玛矩阵，根据预设的可容忍的最大频偏，选择扩频阶数。除了芯片，SENSORO还提供完整的物联网应用方案。
技象科技
技象科技由中电科第七研究所孵化，主要从事自主知识产权的物联网通信系统研发和各垂直行业的整体解决方案设计与项目实施。2020年8月，第一款全国产化TPUNB窄带物联网芯片“象芯一号”流片，技象科技从终端、芯片、模组、中继、网关、基站到AIoT云平台实现了窄带物联专网全产业链的自主可控。
TPUNB 5G/北斗新型城域物联专网，解决了“边”与“网”的组网问题、“端”的低成本低功耗及南向接口开放问题，可与5G、北斗系统连接，形成城域网络乃至全球网络，支持CC信道编码，支持物理层重传；支持超低功耗唤醒、调度；支持低功耗安全芯片接口。
道生物联
上海道生物联开发了具有完全自主知识产权的新一代LPWAN技术——TurMass™，创新性的将大规模天线（mMIMO）、免许可随机接入技术（mGFRA）极化码等先进的5G关键技术应用到窄带无线物联网，具有超高的容量、低成本和低功耗等优势。
研制出TurMass™无线终端SoC——TK8610，它内部集成了射频收发单元、基带处理单元、32位 CPU 和丰富的接口，达到 -147.5dBm@46bps 的超高接收灵敏度，支持 FreeRTOS 物联网操作系统，支持星形和自组网等灵活的组网方式，组网成本大大降低，配合多天线网关可实现大容量高并发，适用于智慧城市、智慧消防、工业物联网、智慧畜牧等各类应用。
总结&展望
自2018年起，随着低功耗广域物联网的迅速发展，低功耗广域相关芯片行业迎来了爆发。2015-2020年，LPWAN芯片规模从0.07亿美元增加至28.14亿美元，年复合增长率达232%。预计2020-2024年将增长至48亿美元，年复合增长率达14%。
数据来源：头豹研究院
中国、北美、欧洲是全球广域低功耗通信设备最大的三个区域。2019年，超过90%的NB-IoT设备和超过60%的LoRa设备都销往中国。LPWAN的巨大市场潜力也吸引了国内芯片和方案厂家进行新产品和技术的研发。美国在IC技术上对中国企业的封锁，也让国内的物联网企业更多地考虑国内自主可控的技术。国内多样化的物联网场景，一方面为LPWAN厂家提供了丰富的市场机会，同时中国城市中的物联网项目也对技术提出了更高的挑战。
国内的企业从物联网协议、芯片等方面推出了相对应的技术方案。从芯片来看，沿着LoRa的扩频技术和SigFox的UNB技术进行相关的芯片研发。比如翱捷科技是获取了Semtech公司的LoRa授权进行仿制等，这些技术的出现对丰富LPWAN的终端类型、降低成本是有益的。国内这些芯片目前还难以打破LoRa等技术创造的市场占有率，部分仿制的产品还存在知识产权的风险，但LoRa和NB-IoT在项目中暴露出来的问题还会继续存在，国内企业也将持续发展去解决这些问题和弥补空白。
除了芯片，国内物联网企业在协议和应用层面也有很多的创新，比如ZETA协议，通过协议和中继，使得物联网的架构更加灵活，更好地适应某些特定的领域。但是仅仅协议层面的创新，不能解决当前因为物理层的技术限制而造成的LPWAN项目中容量不足、网络建设成本高、维护困难以及终端功耗不稳定等问题。随着国内物联网市场需求的扩大，相信会有超越现有技术的下一代LPWAN出现。
关于道生物联
上海道生物联技术有限公司成立于 2019 年，由一流的技术和管理团队创立，公司专注于研发业界领先的无线物联网传输技术和解决方案。公司有顶尖的无线通信和芯片设计团队，开发了具有完全自主知识产权的新一代 LPWAN 技术 — TurMass™ ，包括核心专利技术、系统标准和芯片，TurMass™ 在系统容量、传输带宽、功耗和综合成本方面处于世界领先水平，可为智慧城市、智慧园区、工业物联网以及行业专网等领域提供最有竞争力的窄带无线物联网接入技术。
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