作者：Nordic亞太區(qū)蜂窩IoT 產(chǎn)品營銷經(jīng)理
哪類工業(yè)無線標準會流行
Nordic認為業(yè)界將會廣泛采用用于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)的蜂窩無線解決方案，特別是LTE-M和NBIoT，它們是由3GPP管理的開放開發(fā)標準。最重要的是，這將可以確保全球范圍內(nèi)的互操作性和運營可靠性。
現(xiàn)有數(shù)種適用于IIoT的近距離連接解決方案，關鍵問題是通過廣域網(wǎng)提供低功耗連接(LPWAN)。我們認為蜂窩標準LTE-M和NB-IoT將會成為主流，因為LTE-M非常適合要求低功耗、低延遲和帶有移動性的中等吞吐量應用，例如資產(chǎn)跟蹤和可穿戴設備。另一方面，NB-IoT非常適合需要低功耗和長距離傳輸?shù)撵o態(tài)及低吞吐量應用，例如智能計量、智能農(nóng)業(yè)和智慧城市應用。
運用Nordic在超低功耗領域擁有的專業(yè)知識，我們從頭開始構建了自己的蜂窩解決方案，成果是高度集成的nRF9160系統(tǒng)級封裝(SiP)器件，它支持LTE-M和NB-IoT，包括覆蓋全球范圍所需的所有頻段。全球范圍覆蓋對于IIoT的可穿戴設備和資產(chǎn)跟蹤應用尤為重要，使這些應用能夠在涵蓋國內(nèi)和出口市場的單一平臺上實現(xiàn)標準化，同時加快開發(fā)速度和縮短上市時間，還有節(jié)省庫存處理和物流成本的附加好處。
市場分析支持我們的前景展望。全球電信基礎設施領導者愛立信預測，到2023年蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的連接總數(shù)將達到41億個，是相同時期的19億個5G連接的2倍多。此外，愛立信預計，到2024年NB-IoT和LTE-M技術將占據(jù)所有蜂窩IoT連接的45%，它們在頻譜帶上將與5G共存。從長遠來看，NB-IoT/ LTE-M驅動的IIoT有能力與5G基礎設施共存，將會是蜂窩技術占據(jù)主導地位的決定性因素。
應用中的挑戰(zhàn)
在挑戰(zhàn)和困難方面，IIoT面臨著巨大的互操作性問題，因為在距離相對較短的無線網(wǎng)絡設備之中，藍牙、ZigBee和Thread等協(xié)議在近端層面相互競爭。
在LPWAN層面，LoRaWAN與Sigfox競爭，出現(xiàn)了相同問題。我們最近推出了用于LPWAN 的nRF9160器件，支持蜂窩IIoT/IoT和LTE-M/NB-IoT蜂窩標準。
資產(chǎn)跟蹤是適合采用這種蜂窩方法的典型工業(yè)場景。例如，位于紐約的Crosby Technologies在其ShipSafe資產(chǎn)跟蹤器中使用了Nordic的nRF9160，使用戶可通過成熟且廣泛的蜂窩基礎設施遠程監(jiān)視寶貴貨品的位置和狀況。
ShipSafe具有一個內(nèi)置加速度計，可以檢測并報告被監(jiān)視貨品在前往目的地的途中是否遭受了可能破壞。貨品在運輸途中損壞的問題，一直困擾著全球貿(mào)易。根據(jù)Forrester Research調(diào)查，大約有1/4的網(wǎng)購商品被退回。亞馬遜21%的退貨是由于商品在運送時損壞所導致。由于運輸過程中的損壞，每年大約有2.6億件經(jīng)亞馬遜銷售的產(chǎn)品要退還給發(fā)件人，這在亞馬遜2019年接近380億美元的運輸成本中占據(jù)了不小的部分。在這種情況下，蜂窩IIoT是主流RFID跟蹤解決方案的替代方案。基于nRF9160 SiP的設備可以輕松地與低功耗藍牙收發(fā)器相互配合，然后與相對廉價的低功耗藍牙助力傳感器配對使用。這樣，便可以在全球500萬個手機發(fā)射塔的范圍內(nèi)，實時跟蹤和監(jiān)視商品狀況。
支持LTE-M和NB-IoT的nRF9160 SiP Nordic高度集成的nRF9160器件支持LTE-M和NBIoT的全球覆蓋范圍。這款SiP器件在單一芯片上集成了傳統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)器和基于Arm?Cortex?-M33的功能強大的MCU，從而確保整個系統(tǒng)具有極低功耗。
借助先進的芯片封裝技術，Nordic的nRF9160結合了單片芯片設計與高質量RF前端(RFFE)，以及電源管理和系統(tǒng)時鐘，使nRF9160成為緊湊、完整、節(jié)能的蜂窩IIoT解決方案。除了nRF9160之外，僅需要少量的無源組件、1個天線和(e)SIM即可實現(xiàn)完整的蜂窩IIoT解決方案。
支持藍牙AoA定位等多協(xié)議的nRF52833 SoC定位功能對于滿足IIoT的需求至關重要，Nordic的多協(xié)議nRF52833 SoC可以提供適合諸多應用的解決方案。例如，位于北京的定位技術公司藍色創(chuàng)源已選擇nRF52833為其低功耗藍牙到達角(AoA)定位系統(tǒng)“BlueIOT”提供核心處理能力和無線連接。Nordic的nRF52833先進多協(xié)議SoC結合了1個帶有浮點單元(FPU)的64 MHz、32位Arm?Cortex?-M4處理器和2.4 GHz多協(xié)議無線電，以支持藍牙5.2規(guī)范和測向功能。
截至2020年10月，全球僅有少數(shù)SoC器件可以滿足實施IIoT/IoT低功耗藍牙AoA定位解決方案的所有需求，而nRF52833是其中之一。
與利爾達合作分銷業(yè)務2020年，Nordic的一項重要配置策略是擴大在中國超低功耗無線市場 (包括IIoT解決方案在內(nèi)) 的占有率，并且我們與杭州的利爾達科技集團有限公司達成了分銷協(xié)議。該公司專門在國內(nèi)、香港和澳門提供嵌入式系統(tǒng)、機器對機器(M2M)解決方案和設計服務。
原文刊登于電子產(chǎn)品世界
