用“藍牙+定位”保駕護航，以蜂窩IoT開啟新征程

2019 年已經(jīng)接近尾聲，對于半導體產(chǎn)業(yè)上下游的所有廠商，這一年可謂機遇和挑戰(zhàn)并存。

對此，與非網(wǎng)推出《回顧 2019，展望 2020》年終專題活動，邀請行業(yè)相關(guān)廠商進行交流和分享。

接觸過 BLE（Bluetooth Low Energy，低功耗藍牙）的朋友，我想基本上都聽過 Nordic 吧？沒錯，本期與非網(wǎng)邀請的嘉賓就是來自 BLE 界的霸主廠商——Nordic 的亞太地區(qū)銷售和市場總監(jiān) Bob Brandal，他將以自身作為例子，和我們談談作為一家無線解決方案商在 2019 年的收獲、感想和對 2020 的預測、期許。

Bob Brandal，Nordic 亞太地區(qū)銷售和市場總監(jiān)

回顧 2019，圍繞 Nordic 的那些關(guān)鍵詞

2019 年業(yè)績：“藍牙+定位”保駕護航

2019 年 Nordic Semiconductor 在財務方面繼續(xù)保持強勁表現(xiàn)，2019 年第二季營收為 7,050 萬美元，毛利為 3,610 萬美元，相比 2018 年同期增長 3.6%，部分增長來自于公司在低功耗藍牙領域取得的出色業(yè)績。

藍牙業(yè)務的營收為 5,600 萬美元，占該季度總營收的 79.5%，高于 2018 年同期的 5,230 萬美元和 2019 年第一季的 3,730 萬美元。

Nordic 還報告 2019 年第一季蜂窩物聯(lián)網(wǎng)(IoT)營收為 10 萬美元(確認第一批成品出貨)，其后再接再厲，第二季營收為 19.6 萬美元。

技術(shù)突破：無線連接解決方案

2019 年 Nordic 的兩項技術(shù)突破是nRF52811和nRF52833 SoC。

Nordic nRF52811 SoC 是功能齊全的無線連接解決方案，支持藍牙 5.1 測向和一系列流行的低功耗無線協(xié)議，適合智能家居網(wǎng)關(guān)和工業(yè)產(chǎn)品等應用。nRF52811 SoC 包括一個多協(xié)議 2.4GHz 無線電和一個 64MHz 的 32 位 Arm?Cortex?-M4 處理器，以及 192 KB 閃存和 24 KB RAM 內(nèi)存。

對于具有配套微處理器并要求低功耗無線支持藍牙 5、Thread 和 ZigBee 的應用，包括智能照明網(wǎng)絡、HVAC 和安全系統(tǒng)，nRF52811 SoC 是一款理想的連接芯片。對于需要藍牙 5 技術(shù)的擴展范圍或用作測向系統(tǒng)一部分的成本受限的藍牙信標，這款 SoC 也是出色的選擇。

2019 年 Nordic 發(fā)布的第二款重要 SoC 是 nRF52833 先進多協(xié)議 SoC，它是超低功耗的低功耗藍牙、Thread、ZigBee 和 2.4GHz 專有無線連接解決方案，包括具有藍牙 5.1 測向功能的無線電，并且適合 - 40 至 105°C 運作溫度范圍。nRF52833 具有功能強大的 64MHz 32 位 Arm?Cortex?-M4 處理器和 FPU，并包括大量的閃存(512 KB)和 RAM(128 KB)內(nèi)存，因而適合包括專業(yè)照明、資產(chǎn)跟蹤、智能家居產(chǎn)品、先進可穿戴設備和游戲解決方案的各種商業(yè)和工業(yè)無線應用。

市場變化：新型芯片封裝，人工智能

Bob Brandal 表示，2019 年半導體行業(yè)對新型芯片封裝表現(xiàn)出濃厚的興趣，尤其是系統(tǒng)級封裝(SiP)，其中“異構(gòu)集成(heterogeneous integration)”技術(shù)將單獨的裸片結(jié)合在一起，從而形成了具有與 SoC 類似的多功能的高度緊湊器件，但成本較低。

例如，Nordic 的nRF9160是高度集成的緊湊系統(tǒng)級封裝(SiP)器件，它使得最新的低功耗 LTE 技術(shù)以及先進的處理和安全功能易于使用，適用于各種單設備低功耗蜂窩物聯(lián)網(wǎng) IoT (cIoT)設計，包括用于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)應用的設計。

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nRF9160 集成了一個 Arm?Cortex?-M33 應用處理器、完整的 LTE 調(diào)制解調(diào)器、RF 前端(RFFE)和電源管理系統(tǒng)，是市場上最緊湊、最完整、最節(jié)能的蜂窩 IoT 解決方案之一。

2019 年芯片制造行業(yè)還注重人工智能(AI)的發(fā)展及其對多個技術(shù)領域的變革意義。人工智能將在實現(xiàn)第四次工業(yè)革命(工業(yè) 4.0)、基于數(shù)字技術(shù)的超級自動化的長期愿景、PB(petabyte)級及以上的海量數(shù)據(jù)存儲以及不斷發(fā)展的“大數(shù)據(jù)分析”領域中發(fā)揮關(guān)鍵作用。它將涉及傳感器陣列、機器視覺、機器學習、訓練和推理，以及在邊緣而不是在云中進行處理，從而實現(xiàn)非常接近實時的網(wǎng)絡通信的廣泛使用。

大部分處理任務將由 AI 加速器芯片負責，2019 年少數(shù)公司涉足了這一設計領域，所有公司都試圖超越通用圖形處理單元(GPGPU)。這將是值得注意的領域。

挑戰(zhàn)：互聯(lián)健康市場

在快速發(fā)展的互聯(lián)健康市場中，領先的制造商正在嘗試使用低功耗無線技術(shù)來開發(fā)創(chuàng)新解決方案以克服醫(yī)學分析和健康監(jiān)測難題。2019 年 Nordic 越來越多地參與了這項至關(guān)重要的任務，Nordic 亞太地區(qū)銷售和市場總監(jiān) Bob Brandal 介紹道。

例如，位于杭州的兆觀傳感科技公司經(jīng)過廣泛的研究和開發(fā)工作，已成功推出了智能脈搏血氧儀，目前已被中國的醫(yī)院廣泛采用。

這款設備的復雜軟件需要功能強大的硬件。Nordic nRF52832 SoC 的 64 MHz、32 位 Arm?Cortex?-M4 處理器帶有 FPU，可運行脈搏血氧儀的復雜應用程序，包括 SpO2 信號采集和相關(guān)算法。這款 SoC 的 512 KB 閃存充足，可以按照定義的間隔來記錄和存儲健康數(shù)據(jù)，而 64 KB RAM 分配充分滿足了脈搏血氧儀的算法過濾要求。

此外，該 Nordic SoC 還提供了低延遲的低功耗藍牙無線連接，可將個人健康數(shù)據(jù)從血氧儀的智能環(huán)定期傳輸?shù)接脩?iOS 和安卓智能手機上的兆觀傳感應用程序。無論是在家中還是在路途中，用戶都可以輕松訪問每日、每周和每月的報告，其中詳細列出了血氧和心率等關(guān)鍵的健康指標，并可向醫(yī)療專業(yè)人員提交選定的相關(guān)新信息。

展望 2020，開啟新征程

聚焦 AI、汽車、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

Nordic 的一項關(guān)鍵市場戰(zhàn)略是與低功耗芯片設計廠商 Arm 進行合作，后者的 mbed 計劃在 IIoT/IoT 的發(fā)展中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。隨后，這項合作幫助推動了低能耗藍牙設備在關(guān)鍵增長市場的創(chuàng)新和部署，這些設備包括可穿戴設備、移動配件、健身、玩具、醫(yī)療保健和消費電子產(chǎn)品。

我們針對蜂窩 IIoT/IoT 的最新解決方案 nRF9160 是繼續(xù)與 Arm 合作的成果，其中結(jié)合了 Arm?Cortex?-M33 CPU。nRF9160 SiP 還是首個結(jié)合 Arm TrustZone 和 Arm CryptoCell 安全性的蜂窩 IoT 模塊。

nRF9160 SiP 尺寸僅為 10 x 16 x 1mm，甚至適用于緊湊型消費和醫(yī)療可穿戴設備以及資產(chǎn)跟蹤設備。它的調(diào)制解調(diào)器和 MPU 從頭開始設計，旨在優(yōu)化電源性能，使設備能夠以無與倫比的低功耗保持與 LTE-M/NB-IoT 蜂窩網(wǎng)絡的連接。

nRF9160 SiP 也可用于單板開發(fā)套件(DK)，用于 IoT 應用程序開發(fā)。這些套件包括來自 iBASIS 的 eSIM，可連接到世界任何地方的蜂窩 IoT 服務。

在汽車領域，低功耗藍牙技術(shù)不僅在舒適性和人體工程學方面，而且在安全性和更好的性能方面也為創(chuàng)建智能汽車提供了許多新的可能性。應用范圍包括從自動調(diào)節(jié)智能汽車座椅和信息娛樂控制到輪胎壓力測量系統(tǒng)(TPMS)。Nordic 提供具有藍牙 5 支持的先進多協(xié)議 SoC，以及面向汽車行業(yè)的 AEC-Q100 認證 SoC。車輛技術(shù)發(fā)展迅速，而藍牙技術(shù)是實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)車輛的關(guān)鍵技術(shù)。

隨著車輛之間的聯(lián)系日益緊密，駕駛的觀念也在發(fā)生根本性的變化。當今的藍牙 SoC 技術(shù)提供了具有高成本效益的能力，可以獲取和處理數(shù)據(jù)，并根據(jù)需要將其傳遞到車輛周圍，以便在近端使用，或者通過網(wǎng)絡進行更深入的分析。這為駕駛世界帶來了一系列全新和改進的功能，包括從改善的舒適性和娛樂性到更高水平的安全性、性能和效率。

蜂窩 IoT 開啟新征程

2020 年 Nordic 將繼續(xù)為蜂窩 IoT 的形成提供技術(shù)支持(這不是一項新戰(zhàn)略)，特別支持 NarrowBand IoT(NB-IoT)和 LTE-M。我們 Nordic Semiconductor 認為用于 IIoT 的蜂窩無線解決方案將被廣泛采用，尤其是 LTE-M 和 NB-IoT。這些是由 3GPP 開發(fā)和管理的開放標準，確保了全球范圍內(nèi)的互操作性和可靠性。

LTE-M 非常適合要求低功耗、低延遲和移動性的中等吞吐量應用，例如資產(chǎn)跟蹤、可穿戴設備、醫(yī)療和家庭安全應用，當然還有 IIoT 方面的眾多應用。

NB-IoT 非常適合需要低功耗和長距離傳輸?shù)撵o態(tài)低吞吐量應用，例如智能計量、智能農(nóng)業(yè)和智慧城市應用。

能源效率是蜂窩 IoT 技術(shù)的基石。LTE-M 和 NB-IoT 經(jīng)設計可通過電池作為電源實現(xiàn)多年的運行。

例如，Nordic 的 nRF9160 是緊湊的高度集成系統(tǒng)級封裝(SiP)器件，它使最新的低功耗 LTE 技術(shù)以及先進的處理和安全功能易于使用，適用于各種單設備低功耗蜂窩物聯(lián)網(wǎng)(cIoT)設計，包括用于 IIoT 應用的設計。

nRF9160 集成了一個 Arm?Cortex?-M33 應用處理器、完整的 LTE 調(diào)制解調(diào)器、RF 前端(RFFE)和電源管理系統(tǒng)，是市場上最緊湊、最完整、最節(jié)能的蜂窩 IoT 解決方案之一。

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