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【媒体报道】无需智能手机

2020-10-16 10:31:12 浏览 1050 点赞 1 收藏 1

不依赖智能手机,蜂窝物联网市场将需要与传统电信市场完全不同的半导体供应模式。

直到2014年,Nordic Semiconductor蜂窝物联网团队把握芬兰合理化调整的机会,招请了许多来自诺基亚、微软、博通和ST爱立信等公司的人才。Nordic在蜂窝无线技术方面的传承优势可与任何其他企业相媲美,并且这些优势已经融入nRF9160 SiP的设计中 。

网络的发展

从最早期第一代网络到现今迅速成熟的4G和刚起步的5G基础架构,电信行业不断发展,已经发展成为一个满足智能手机消费者需求的产业。这是一个要求特别严苛的市场。据预测到2020年将有38亿人拥有移动手机。在整个地球上,这接近于每两个人中就有一个人拥有智能手机。

智能手机通信服务订阅量甚至超过了手机销售量,根据GSMA Intelligence数据,到2018年底,接近十分之七的人已订阅了移动电信服务。世界上越来越多人口拥有了通往互联网的门户,并且享用了互联网为教育、医疗保健、娱乐和银行等领域带来的好处。

智能手机一直是带动业界发展蜂窝半导体供应链的动力,这不足为奇。这个供应链是一门大生意。分析机构Linley Group指出,虽然很难找到蜂窝半导体方面的确切数据。但是,2015年蜂窝基带处理器市场(智能手机的重要组件)的价值为214亿美元,现在的价值肯定已提高了很多。

企业希望在这一蓬勃发展的行业中抢占市场份额,因此采取积极策略,使得许多企业相互并购,设计人才也在这个领域汇聚。如今,在价值以数十亿美元计的常规蜂窝芯片业务中,只有少数几个相互竞争的蜂窝半导体巨头,这些企业向少数几个相互竞争的的智能手机巨头销售产品。尽管激烈竞争会使失败厂商焦头烂额,然而,消费者却可以得到每年推陈出新的高端产品,并且非洲等发展中大洲也可以通过价格便宜的低端手机款式来享受到蜂窝技术的好处。

变革将至

然而,变革即将到来——推动力主要是运营商寻求新的收益流,以抵消购买RF频谱部分以支持蜂窝技术的巨额授权成本。具体来说,除了其网络上专用于常规高需求流量的带宽,运营商还热衷于鼓励用户使用低功耗、低速率的物联网设备,以充分利用其蜂窝网络上可用的备用带宽。

蜂窝技术能够提供现成的解决方案来将远程低功耗广域网(LPWAN)中的IoT传感器直接连接到云,从而获得超越其他LPWAN无线技术的竞争优势。第三代合作伙伴计划(3GPP)是多个电信标准协会的合作成果,它的第13标准版本引入了针对两种低功耗LTE形式(LTE-M和NB-IoT)的规范,迅速鼓励企业利用这一优势。该标准版本于2015年采用,并且推动了4G LTE为物联网应用带来支持。

我们已经感受到这些影响。全球电信基础设施领导者爱立信的最新研究预测,到2024年蜂窝物联网连接数量将激增至41亿个(其中LTE-M和NB-IoT技术将占45%)。

这些低数据速率设备不需要手机核心中复杂且昂贵的蜂窝芯片组,这为新的供应商打开了市场空间,这些供应商为IoT应用开发精简和高效的小型蜂窝调制解调器,并且颠覆了已建立的蜂窝半导体供应链。

1、鼓励新的进入者

这些供应商包括Nordic Semiconductor公司,这家欧洲企业已经看到物联网所需要的半导体供应模式几乎与蜂窝智能手机市场的供应模式完全相反。

Nordic公司蜂窝物联网产品经理Peder Rand表示:

就最终产品和应用而言,消费和工业物联网将会由许多较小的企业和初创公司主导。当然,市场上有大型客户希望应用蜂窝物联网来优化大规模运营,这对于蜂窝物联网无线技术的长期成功是至关重要的。但是,现在蜂窝物联网领域中的典型企业都是蜂窝技术的新手,他们希望将蜂窝技术添加到现有的物联网产品中以替代Wi-Fi等技术,或者开发具有全球连接性的全新物联网应用以提高运营效率并减少开支。传统蓝牙和超低功耗无线半导体市场以小企业和初创公司为主导,蜂窝物联网市场与其有着更多的共同点。

例如,Nordic迄今为止已向220多家公司提供了nRF9160 SiP样品,并宣布其蜂窝物联网客户已经在巿场推出了大约十款产品和应用,这些产品几乎全部都来自较小企业和初创公司。这些公司经常指出技术支持是其产品成功商业化的关键因素。

市场分析机构IoT Analytics最近进行的一项研究(2019年物联网初创企业报告和数据库)认同了这一发展趋势,这项研究对现今全球范围共计1,018家新晋物联网初创公司和规模较小的企业进行了调研和分类,这些企业的运营时间都没有超过六年。将现有的中小型企业加入其中,可以看到全球范围有成千上万的企业参与蜂窝物联网半导体模块市场。

供应方也有类似的情况:如今的蜂窝IoT半导体市场由Nordic等数家供应商向成千上万的客户提供服务,其中许多是规模较小的公司或初创企业。其中许多客户需要贴身的技术支持才能驾驭复杂的蜂窝物联网,以构建原型并将新产品推向市场。另一方面,现有的手机市场则由少数几家供应商和几家具备蜂窝专业知识的智能手机制造商所主导,与此形成了鲜明对比。因此,这就很清楚为什么会出现一种新的商业模式。

2、化繁为简

Nordic公司的Rand对此认同,他表示,将蜂窝IoT集成到其产品中的较小企业,往往需要获得完整的技术支持,才能够将新的LTE-M或NB-IoT产品或应用快速推向市场。考虑到蜂窝基础无线技术的复杂性早已恶名远播,这实在不足为奇。

Nordic首席技术官Svein-Egil Nielsen表示:

把传统的蜂窝调制解调器融入智能手机的设计中,是极其复杂的任务,超出了大多数企业的工程技术能力。

这有助于解释为什么今天制造手机的企业有如凤毛麟角。Nielsen表示,Nordic很早就意识到必须找到方法来帮助客户绕过蜂窝无线技术之复杂性,否则他们将难以起步,更不用说开发商业成功的产品了。不过,Nordic在低功耗蓝牙领域拥有巨大的市场份额,确实有自己的诀窍。

Nielsen 解释道:

借助其低功耗蓝牙软件架构和开发套件,Nordic消除了所有不必要的技术复杂性,从而推动蓝牙技术在各种应用领域中的快速采用,使得开发人员可以专注于开发应用,而不必面对复杂的RF技术。我们在蜂窝物联网领域的典型客户需要完全相同的简化方法,因此我们创建了nRF9160 SiP和开发工具以支持这项策略。

Nordic还努力为其SiP取得了全球许多主要运营商的认证,并将继续努力,以便客户能够将产品提供给多个国际市场。

此外,Nordic还与eSIM供应商iBasis合作,以确保部署使用nRF9160的公司拥有可即时接入网络的内置解决方案。

不过,Nielsen提醒,还有一些不利的因素有可能阻碍蜂窝物联网的迅速采用。首先,与Nordic竞争的解决方案假设开发商自己拥有很多蜂窝专业知识,从而限制了可以利用这些解决方案的公司数目。 然而,Nielsen表示,技术复杂性不是阻碍未来增长的唯一因素,专利许可也是另一个因素。Nordic正在与其他企业一起打造解决方案。

Nordic法律总监Marianne Frydenlund表示:

主要的蜂窝标准必要专利拥有者尚未向组件制造商(Nordic Semiconductor等公司)提供其专利组合的授权许可。若置之不理,可能会给蜂窝物联网行业的发展带来重大的阻力,这也是我最近加入无线技术专利监管机构欧洲公平标准联盟(Fair Standards Alliance)的原因之一。

3、跨多产业产品上市

蜂窝物联网新企业的工作状况如何?

从Nordic的角度来看,使用该公司的蜂窝IoT解决方案进行产品和应用开发证实是事半功倍的,面向多个行业的许多创新产品已迅速上巿。

一个示例是电池供电的全合一LTE-M智能家居警报器。在此产品应用中,LTE-M连接取代了先前使用的Wi-Fi,无论房主身在天崖海角,这个警报器都可以向房主的智能手机发送即时警报。

另一个示例是蜂窝物联网紧急警报。该警报器旨在保护需要特别看顾的人们,例如可能遭受人身攻击或独自遇上意外的专业人员,以及居家的老年人。该警报器无需用户设置,只要按下两次按钮便可以激活,然后将用户的身份(通过唯一的用户ID)及其GPS位置通知紧急响应中心。

事实证明,客户对Nordic解决方案击节赞赏。

一位客户表示:

Nordic全盘致力于开发蜂窝IoT技术,这给我留下了深刻的印象。Nordic已经采用了与蜂窝物联网改变蜂窝技术行业相匹配的策略,并且Nordic在商业化之前,多年来投入这么大量研发资源来开发蜂窝物联网解决方案,亦令我感到非常佩服。他们对于蜂窝物联网行业非常重视,而且,他们也实践了全部的承诺,尤其是为我们提供了出色的技术支持。

总结——跨越智能手机:

早期的产品应用展示了蜂窝物联网如何为企业提供了超越传统智能手机市场的新机遇。潜在的应用列表也数之不尽,并且很可能包括农业、汽车、基础设施、建筑维修、消费类电子产品、能源和公用事业、卫生保健、工业和安全应用在内的各个主要领域。新兴物联网应用列表越来越长,要求蜂窝物联网应用采用不同的业务模式。这个列表只是一个开端,尚未包括目前蜂窝物联网将可实现商业可行性的崭新应用。

然而,蜂窝物联网无线技术不会孤立存在,它需要与支持IoT的多种其他无线技术共存,例如短距离、低功耗协议的低功耗蓝牙、蓝牙Mesh、Thread和Zigbee。作为对其他物联网技术的补充,蜂窝物联网将会更多地纳入物联网领域硅产品的成熟供应链中,从而进一步影响现有的蜂窝产品供应链现状。

智能手机调制解调器旨在满足特定应用(高吞吐量蜂窝通信)和少数设备制造商的需求。相反地,蜂窝物联网必须满足成千上万的应用和成千上万的客户的需求。两者截然不同。

声明:本文出自公众号【 Nordic半导体】,原文出自中电网,转载目的在于信息传递,版权归原作者所有,如涉及侵权,请联系删除。

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