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蜂巢式物聯網發展趨勢預測
 

【作者: Kristian Sather】   2022年05月03日 星期二

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2022年,蜂巢式物聯網有望取得重大進展,大量新設計即將上市。


LTE-M和NB-IoT的蜂巢式物聯網比專有區域廣域(LWA)網路技術花費了更長的時間才進入市場,因此他們失去了很多早期的市場份額。



智慧化可以節省營運和維護成本並提高生產力,因此一些企業和組織不願意等待是可以理解的。但蜂巢式物聯網的較晚到來,也代表著它擁有充足的可靠性和安全性,這是傳統蜂巢式無線技術和行動電話用戶幾十年來所一直享用的。


蜂巢式物聯網唯一缺乏的,是全球無處不在的營運商網路覆蓋,因為各營運商的部署速度各有不同;但目前這個「障礙」已經完全消除,營運商在全球範圍內推出了與手機網路相同等級的全國覆蓋網路。


毫不誇張地說,所有已發展國家和越來越多的發展中國家現在已有無處不在的 NB-IoT和/或 LTE-M覆蓋(GSM)。而主要營運商在整個網路中同等規模地提供 NB-IoT和LTE-M又是另一關鍵。顯然,NB-IoT和LTE-M各有其關鍵優點和用例。然而,許多設備也希望能同時使用兩者,獲得綜合的優勢。從Nordic的角度來看,這對贏取設計產生了重大影響。


向蜂巢式網路的轉變

我們看到在智慧城市等市場(例如智慧公用事業計量和智慧路燈)。許多成熟的專有WAN解決方案現在開始「轉換」為蜂巢式物聯網,這通常是在先前僅WAN的專有穩定產品中,發佈基於蜂窩無線技術的新產品。現在所有競爭者都已經進場,讓我們看看誰會脫穎而出。


例如,在今年1月的CES上,Nordic展台的現場應用工程師表示,大約一半的參觀者要求觀看Nordic的蜂巢式物聯網全球資產追蹤展示。這項技術使用了基於Nordic Thingy:91的多模式NB-IoT/LTE-M Nordic nRF9160系統級封裝 (SiP)和nRF雲端定位服務,可以在世界任何地方提供「開箱即用」的定位服務。該展示也顯示這種定位的快速和靈活,可以根據所需能源效率等級與定位精準度自由設定。(提供各種單、多蜂巢、輔助和預測GPS定位選項)


在MWC 2022上,很明顯看到了憑藉大型產業生態系統為nRF9160 SiP等低功耗設備建立最佳化解決方案的機會。一些範例使用無電池的能量收集設計、雲端的精簡低功耗協議以及邊緣機器學習以節省資料傳輸成本。


這在某種程度上是蜂巢式物聯網越來越受歡迎的證據。但它確實反映了一個根本性的轉變:以商業和技術上可行的方式追蹤和監控全球任何事物的能力。這些技術在短短時間內變得更快速和簡易,是重大的進展。但對於蜂巢式物聯網和Nordic雲端服務的潛力來說,這只是牛刀小試。


向混合無線物聯網的轉變

我們看到的另一個趨勢,是將不同的無線物聯網技術與單一應用程式相結合。例如有很多混合蜂巢式物聯網和低功耗藍牙組合,但我們預計這種「混合」趨勢不會止步於此。


趨向混合技術的根本動力,在於無線物聯網技術五花八門,但沒有任何一種無線技術完全適合所有應用場合。


混合使用各種技術是自然的結果。在某些用例中,透過結合使用兩種無線技術,開發人員能夠在技術和/或商業上獲得超過僅使用任何一種單一無線技術的成果。因此,混合無線物聯網應用應該會變得非常普遍。


轉向高度整合的解決方案

最後一件值得注意的事情是全球半導體短缺的影響。


Nordic提供高度整合的解決方案最大限度地減少了佔用的物理空間和所需的外部支援元件的數量。Nordic技術是穿戴式裝置誕生的關鍵。


nRF9160 SiP也不例外,它整合了板載64 MHz Arm Cortex-M33處理器、1MB快閃記憶體和256KB RAM以及GPS支援,開發人員只需要一對天線(GPS和LTE)、電池、SIM卡或eSIM,以及任何一套產品或應用所需的感測器。


與競爭對手的解決方案相比,nRF9160 SiP擁有充裕的1MB快閃記憶體和 256KB RAM,因此只需要最少的半導體元件,並有功耗較低。


nRF9160 SiP為具有自己的板載處理器的多模式LTE-M/NB-IoT蜂巢式物聯網解決方案,這個處理器可透過開放軟體發展套件供所有人使用。這表示在物料清單 (BoM)中需要採購的主要、關鍵元件減少了。


此外,全球晶片短缺促使人們對電子設計進行了徹底的重新思考,從成本高低的考量轉向考慮高度整合和「智慧化」的替代方案,以最大限度地降低供應鏈風險,這種轉變的趨勢大概還會持續一段時間。


(本文作者Kristian Sather任職於Nordic Semiconductor公司)


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