高超

從2G到NB-IoT、LoRa，再到4G Cat.1，物聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)在不斷更新?lián)Q代，寄托著產(chǎn)業(yè)人士很多的期待，但是在千米電子看來，以物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀，“萬物互聯(lián)”的目標(biāo)依舊任重道遠(yuǎn)。

千米電子之所以能夠作出上述表述，并非無的放矢，而是基于目前幾大主流技術(shù)的特點(diǎn)和不足作出的判斷。

瓶頸在哪？

現(xiàn)階段用于物聯(lián)網(wǎng)連接的無線技術(shù)主要有藍(lán)牙、Zigbee/Zwave、Wi-Fi、NB-IoT、LoRa、蜂窩技術(shù)等。 根據(jù)通信距離的遠(yuǎn)近，可簡單分為短距技術(shù)和長距技術(shù)兩大類。藍(lán)牙、Zigbee/Zwave、WiFi屬于短距技術(shù)，由于覆蓋能力弱，很難用來進(jìn)行大規(guī)模部署，因此，它們注定無法用于物聯(lián)網(wǎng)的廣泛覆蓋。

NB-IoT、LoRa、蜂窩技術(shù)屬于長距技術(shù)，由于通信距離長，覆蓋能力強(qiáng)，適合快速、大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)部署。特別是近年來NB-IoT和LoRa等低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）技術(shù)，因其功耗低、通信距離長和容量大等特性令建網(wǎng)成本、終端成本等進(jìn)一步下降。

但是，隨著LPWAN技術(shù)推廣和應(yīng)用，不足便逐漸顯現(xiàn)。據(jù)介紹，雖然LPWAN技術(shù)的應(yīng)用降低了物聯(lián)網(wǎng)投資成本，但是其低功耗特性是通過大量無法工作的深度睡眠方式獲得的，只適用于那些對(duì)時(shí)延沒有要求或者終端觸發(fā)的極低數(shù)據(jù)量的物聯(lián)應(yīng)用，不過這些應(yīng)用在萬物互聯(lián)中只占很小的一部分，大量的應(yīng)用需要的是低時(shí)延的雙向通信。如此一來，LPWAN技術(shù)時(shí)延限制讓網(wǎng)絡(luò)的使用價(jià)值大幅縮水。

千米做了什么？

那么，有沒有一種物聯(lián)網(wǎng)連接技術(shù)能夠同時(shí)滿足廣覆蓋、低功耗、低時(shí)延這三個(gè)特性？這也是千米電子自2014年起一直在尋找的答案。

據(jù)了解，憑借深厚的通信行業(yè)技術(shù)積累，千米電子技術(shù)團(tuán)隊(duì)起初在協(xié)議層面進(jìn)行了深入研究。歷經(jīng)一年多時(shí)間，千米電子終于獲得了一些解決問題的創(chuàng)新思路，但現(xiàn)有硬件無法實(shí)現(xiàn)部分關(guān)鍵點(diǎn)，使實(shí)際性能較預(yù)期效果差距甚大。于是，千米電子決定投資研發(fā)自有射頻SoC芯片來實(shí)現(xiàn)這些關(guān)鍵點(diǎn)。

最終，千米電子于2020年9月成功推出性能優(yōu)異的LaKi射頻SoC。至此，千米電子終于研發(fā)出一整套包含了MAC層通信協(xié)議和PHY層芯片的完整的通信技術(shù)——LaKi超低功耗實(shí)時(shí)廣域網(wǎng)技術(shù)。

據(jù)悉，千米電子的射頻SoC芯片集成了射頻、功放、基帶、RTC、32位CPU、PMU、AES128加密等電路模塊，除了CPU是外購IP外，其他零部件均由千米電子自主設(shè)計(jì)和研發(fā)，具有完全的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

試驗(yàn)結(jié)果表明，基于LaKi射頻SoC芯片的標(biāo)準(zhǔn)型模組地面通信距離可達(dá)1.5公里，高空通信距離可達(dá)5km以上。發(fā)射電流為4.5mA@0dBm，6.5mA@5dBm，接收電流為7.5mA（Max gain），休眠電流為1.1μA。如果在1km以上通信距離、監(jiān)聽周期為1s的雙向?qū)崟r(shí)通信模型下，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)型模組的平均電流小于3μA，折算成年均功耗不超過27mAh/年;而添加了13dBi的外置射頻前端模塊的增強(qiáng)型模組的地面通信距離可達(dá)5公里以上，最大工作電流不超過20mA，平均電流約4μA，年均功耗也不超過40mAh/年。

而且，千米電子發(fā)明的LaKi超低功耗實(shí)時(shí)廣域網(wǎng)技術(shù)最高速率可達(dá)1Mbps，最低也有250Kbps，用戶處理能力可超過2000終端/秒?？梢?，LaKi不僅很好地實(shí)現(xiàn)了廣覆蓋、低時(shí)延和低功耗這三大關(guān)鍵特性，還具有較高的數(shù)據(jù)速率和很大的并發(fā)用戶處理能力。

LaKi技術(shù)的出現(xiàn)，讓人們不再需要根據(jù)應(yīng)用特點(diǎn)或使用場(chǎng)景來選擇無線技術(shù)，一張LaKi網(wǎng)絡(luò)就可以接入絕大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。因此，使用LaKi作為物聯(lián)網(wǎng)的無線連接技術(shù)，綜合成本低，投資價(jià)值高，擁有作為通用物聯(lián)技術(shù)的幾乎所有要素，有望引爆物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)。