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支持eMTC/NB-IoT/GSM的多模方案是物聯網的未來
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回到一年前,大家應該怎麼也想不到,產業界一直在苦苦尋找的物聯網爆發點竟然在共用單車這裡撕開了一個突破口。據媒體今年四月份的報導,某IDH的貢獻單車鎖方案月出貨量高達2KK。雖然這是在單個應用領域的嘗試,但可預見的是,一個不同於現在的物聯網時代似乎真的要到來了。新時代首先體現在新聯網方式的轉變。

2G窮途末路,物聯網的支撐是LPWAN
“現在包括共用單車在內的很多方案使用的是傳統的GSM+GPS方案,但從現在全球的運營商佈局,我們也看到持續的向LTE網路上遷移的趨勢”,高通資深業務發展經理李德凱先生告訴半導體行業觀察的記者。

從今年的全球狀況看來,2G退網是既定事實:
“2016年底,AT&T宣佈將于2017年元旦停止為2G網路提供服務,澳洲電信也在2016年底關閉了2G網路,日本、韓國、新加坡和芬蘭等國家公佈了2G網路的關閉日程表。中國方面也表示會加快2G退網,將頻譜讓出給4G”。於是物聯網應用需要選取一個新的組網方式,LPWAN就成為了大家的共同目標。

所謂LPWAN,就是Low-Power Wide-Area Network的簡稱,也就是低功耗廣域網路絡。這種低功耗、不要求大資料傳輸、即時回應的網路,就成為了物聯網的首選。在無線技術發展了幾十年之後,現在已經開發出了包括NB-IoT、eMTC、Lora和Sigfox等技術。這幾個標準由於各自的優勢,在物聯網發展的這些年裡,得到了不同組織和開發者的支援。

首先是NB-IoT和eMTC,作為授權頻段下的LPWAN標準,在2016年中獲得了3GPP組織的標準凍結,由於授權網路下的先天優勢(例如在現有的基站升級),這兩項技術獲得了為數不少的設備商和運營商支援;而非授權下的Lora由於其差異化的星狀拓撲,提高了閘道的靈活性,也獲得了如IBM和思科等企業的注意;至於Sigfox,則打了NB-IoT的一個立足未穩。雖然需要另建基站,但他們通過瘋狂推進,擴展了生態。

雖然現在標準眾多,前景不明朗,但因為物聯網背後擁有的萬億級市場,很多上游企業都投入到了物聯網探索中去,當中尤其以高通等國際巨頭推動的NB-IoT和eMTC最受關注。

根據李德凱先生的說法,全球已經擁有了近500張4G LTE網路,搭建在這個網路基礎上的NB-IoT和eMTC產品能獲得更便捷的支援。這就是為什麼高通看好這兩個技術的原因。

獨闢蹊徑,高通打NB-IoT+eMTC雙模組合拳
從1985年成立開始,高通就一直聚焦於人與人的連接。從早起的類比通信,到數位通信,從功能手機到智慧手機,高通一直在推動整個行業的變革和演進。來到了物聯網時代,高通也毫不例外。
 
“不同于其他廠商,只做一個模式產品,高通做的是NB-IoT+eMTC+GSM三模晶片支援物聯網,對於三模技術的支援,在全球範圍也是很少的”,李德凱說。“這是面向不同的物聯網應用做的全方位支援,可以說是物聯網領域的“全網通””,他強調。

為了降低物聯網系統的複雜度、成本和提高系統的續航, 3GPP在2016年6月組織制定了兩個新的蜂窩物聯網技術標準Cat-M1(eMTC)和Cat-NB1(NB-IoT)。而兩個標準根據自身的特點面向不同的應用。
 
從李德凱先生的介紹中我們得知,Cat-M1技術,它強調的是移動性和較高的資料速率以及對於語音的支援,具有高可靠性、關鍵業務型和時延敏感性等特點,可以應用在智慧跟蹤、樓宇安防等應用,但其在網路覆蓋和功耗上略遜於Cat-NB1;而Cat-NB1技術,該技術具有成本高效、時延不敏感,低資料量、網路覆蓋好、功耗低和部署靈活等特性,能夠被廣泛應用到低功耗以及對時延不敏感的設備,譬如智慧樓宇感測器、公用設施等。

因為未來的應用具有廣泛性,不同國家的標準採用也有不確定性,因此高通的這個雙模方案通過單一的SKU,能夠降低OEM廠商的總體成本,減少庫存風險,縮減上市時間,更高研發回報等優勢。李德凱介紹高通的MDM9206是全球首款支持多模Cat-M1/NB1/E-GPRS解決方案的LTE IoT晶片。

這款晶片集成了GNSS、Cortex A7處理器,具有豐富的先進特性,還支援多樣化的作業系統,預估會在2017年年中上市。
 
NB-IoT和eMTC將會走得更遠的幾點原因
現在的LPWAN市場一場“混戰”,各方的標準在不同的勢力支援下開疆辟土,例如Lora和Sigfox,就憑著非授權頻譜下的多種優勢,發展走在NB-IoT和eMTC前。這會否對高通現在主導的方案構成威脅呢?

在問到這個問題的時候,李德凱告訴半導體行業觀察記者:
NB-IoT走得更遠的一個基礎首先是廣覆蓋,現在LTE的網路覆蓋是全球最大的。

其次是安全;授權頻段下的安全擁有先天優勢。這是Lora等非授權頻段標準不具備的。

另外從生態鏈角度來看,既有的智慧手機供應鏈也給NB-IoT/eMTC 帶來充足的支持。

其次就是背景不同引致的不同結果;
按照李德凱所說,在3GPP推動下的NB-IoT/eMTC是“含著金鑰匙出生的孩子”,它從提出開始受到了廣泛的網路廠商、設備商、運營商的支援和認可,這些廠商的投入讓NB-IoT/eMTC的連接變得更高效,且每個節點連接更多的設備,還解決了連接設備的干擾問題,這是授權頻段標準的另一個優勢。

這樣看來,擁有高通支持的LTE IoT多模物聯網晶片產品的確非常具有優勢的物聯網晶片選擇。
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