TechInsights最近探索并比較分析了一些市場上主要的藍(lán)牙和蜂窩物聯(lián)網(wǎng)(cellular IoT)裝置，這些裝置預(yù)計(jì)將持續(xù)主導(dǎo)物聯(lián)網(wǎng)市場一段時間。

　　藍(lán)牙5.0 SoC將快速地被消費(fèi)型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備采用，例如智能手表、健康與健身產(chǎn)品等。兩種新興的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)——窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)和增強(qiáng)型機(jī)器類通訊(eMTC)，在行動營運(yùn)商的推波助瀾下，也將廣泛用于智能電表、自行車和其他新興應(yīng)用中。

　　物聯(lián)網(wǎng)裝置中包含一些當(dāng)今最先進(jìn)的芯片。如同物聯(lián)網(wǎng)本身，底層技術(shù)也在快速地發(fā)展中。

　　根據(jù)TechInsight對于各種產(chǎn)業(yè)中數(shù)十種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的拆解與分析，很顯然地，藍(lán)牙將繼續(xù)作為SoC中所使用的主要技術(shù)之一。最新版本的藍(lán)牙5.0正快速地取代較早的版本。2016年發(fā)布的藍(lán)牙5.0將傳輸范圍擴(kuò)展了4倍，同時也倍增了傳輸速率，以及增加了SoC的數(shù)據(jù)傳輸量。

　　透過比較分析顯示，在許多產(chǎn)品中經(jīng)常使用的SoC包括戴樂格半導(dǎo)體(Dialog Semiconductor)的DA14580、Nordic Semiconductor的nRF52832，以及意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)的BlueNRG。一般來說，這些物聯(lián)網(wǎng)SoC在單一芯片中都整合了包括CPU核心、電源管理芯片(PMIC)、內(nèi)存，以及射頻(RF)收發(fā)器。

　　表1：蜂窩物聯(lián)網(wǎng)裝置中常見的三種藍(lán)牙SoC比較

　　圖1：Dialog DA14580藍(lán)牙SoC芯片圖

　　系統(tǒng)級封裝(System in Package;SiP)是用于許多物聯(lián)網(wǎng)裝置中的另一種解決方案。例如，聯(lián)發(fā)科技(Mediatek)的MT2523G藍(lán)牙SiP設(shè)計(jì)中包括藍(lán)牙SoC、PMIC、內(nèi)存和GNSS接收器。在單一封裝總共整合了6顆芯片。這種在單芯片上的高度整合以及SiP，將繼續(xù)推動未來的藍(lán)牙物聯(lián)網(wǎng)SoC設(shè)計(jì)

　　圖2：聯(lián)發(fā)科藍(lán)牙SiP內(nèi)部

　　利用蜂窩物聯(lián)網(wǎng)定位自行車

　　3GPP最近發(fā)布的Release 13版本中包括兩種基于LTE的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——NB-IoT和eMTC。包括AT&T、中國移動(China Mobile)、中國聯(lián)通(China Unicom)和Verizon等全球主要的行動營運(yùn)商均推出了NB-IoT測試網(wǎng)絡(luò)或制定相關(guān)發(fā)展計(jì)劃。NB-IoT預(yù)計(jì)將用于智慧城市、公共電表和工業(yè)等應(yīng)用中。其他新興應(yīng)用案例之一是2017年5月，高通(Qualcomm)宣布與中國移動和摩拜單車(Mobike)連手的計(jì)劃。該三方合作的測試計(jì)劃將采用高通MDM9206調(diào)制解調(diào)器，以辨識可用的自行車。

　　圖3：高通MDM9206調(diào)制解調(diào)器芯片圖

　　針對ofo日益壯大的自行車車隊(duì)，使用NB-IoT實(shí)現(xiàn)的智能鎖是最顯眼的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用之一。采用NB-IoT免除了由于容量不足而經(jīng)常讓消費(fèi)者卡在等待中的困擾。中國電信指出，智能鎖采用的低功耗NB-IoT芯片意味著電池壽命將可持續(xù)8年到10年，也就是說在ofo自行車的標(biāo)準(zhǔn)生命周期內(nèi)，永遠(yuǎn)不需要更換電池。

　　中國電信在2017年5月推出NB-IoT網(wǎng)絡(luò)，覆蓋面達(dá)到全國的95%，并于6月發(fā)布NB-IoT服務(wù)的資費(fèi)結(jié)構(gòu)。部署于800MHz頻段的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)提供室內(nèi)和室外覆蓋，一個基地臺可在2.5平方公里的范圍內(nèi)支持10萬個裝置。

　　Quectel蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模塊

　　針對兩款Quectel NB-IoT模塊——BG96和BC95的分析顯示，二者都采用了高度整合的SoC。BG96采用的是高通支持eMTC和NB-IoT的MDM9206調(diào)制解調(diào)器芯片，并與高通的WTR2965 RF收發(fā)器搭配使用。

　　圖4：Quectel蜂窩IoT模塊BG96采用高通MDM9206調(diào)制解調(diào)器

　　BC95模塊則基于英國物聯(lián)網(wǎng)公司Neul的調(diào)制解調(diào)器芯片——華為(Huawei)在2014年9月以2,500萬美元收購Neul之后，如今Neul已經(jīng)是華為芯片部門海思(HiSilicon)旗下的一部份了。這款稱為Boudica 120的NB-IoT SoC整合了調(diào)制解調(diào)器、RF收發(fā)器、PMIC和內(nèi)存，并支持3GPP Release 13版本。

　　圖5：Quectel蜂窩IoT模塊BC95采用Neul Boudica 120調(diào)制解調(diào)器

　　表2：Quectel模塊中的高通和海思調(diào)制解調(diào)器芯片比較

　　圖6：海思蜂窩IoT調(diào)制解調(diào)器內(nèi)部：Boudica 120 NB-IoT SoC的芯片布局和封裝圖

　　此外，TechInsights并根據(jù)對于各種藍(lán)牙與蜂窩物聯(lián)網(wǎng)SoC的拆解分析，發(fā)展出物聯(lián)網(wǎng)SoC藍(lán)圖(如圖7)。

　　圖7：藍(lán)牙和蜂窩IoT芯片發(fā)展藍(lán)圖