文︱朵啦

图︱奉加微

在“碳中和”已成为全球共识的背景下,人工智能与物联网(AIoT)技术在其中扮演着重要角色。近日,工信部等部门联合印发《物联网新型基础设施建设三年行动计划(2021—2023年)》,明确到2023年底,在国内主要城市初步建成物联网新型基础设施,物联网连接数突破20亿。从数字化到智能化再到智慧化,AIoT技术不断积累与升级,带动了全球AIoT行业整体呈现爆发式增长态势。近日,奉加微电子(上海)有限公司(以下简称“奉加微”)在上海市浦东新区泰隆银行大厦召开2021秋季发布会暨智能家居论坛,会上多款物联网无线通信芯片和方案同时发布,适配多样化物联网场景需求。

BLE+Zigbee互补共存

万物智联意味着庞杂的终端体系、多元化的应用场景以及多样化的交互方式,碎片化便成了AIoT行业绕不开的痛点,目前市场上鲜有适用AIoT领域的专用芯片。奉加微致力于研发世界一流的低功耗射频芯片技术与自主知识产权的通信协议栈,为AIoT提供灵活、安全、多功能、高性价比的低功耗无线通信芯片和方案。此次会上,奉加展示了PHY62家族三大新品,该系列是应用于IoT的超低功耗SoC,支持的协议囊括BLE(低功耗蓝牙)、蓝牙5．0、蓝牙Mesh、Zigbee等;应用方向包括可穿戴设备、家电、智能家居、医疗健康、运动、工业与制造、零售与支付、安全、数据传输等。

产品信息如下:

PHY6226 (Zigbee 3．0 Multi-Protocol System on Chip with ARM M0)

PHY6227 (Zigbee 3．0 Multi-Protocol System on Chip with CK802)

PHY6218 (Bluetooth LE 5．2 Multi-protocol System on Chip with 32-bit High-performance MCU with Floating point)

奉加微电子CTO张刚从支持网络协议、处理器、存储资源,以及功耗、射频等方面,分别介绍了三款奉加微产品持有的特色,包括Zigbee与BLE共存模式、业界领先水平的能量效率,以及自主知识产权的通信协议栈。此次发布的新品中,PHY6226与PHY6227是超低功耗高性能ZigBee 3．0系统级芯片,分别搭载了32-bit ARM?Cortex?-M0处理器和阿里平头哥玄铁CK802处理器,专为智能家居和组网领域设计。其中,PHY6227已实现成熟的阿里生态接入。另外,5．2/ZigBee功能的多协议系统级芯片PHY6218,集成了低功耗的高性能多模射频收发机,其MCU是强调浮点性能的32位高性能处理器。

图:奉加微电子CTO张刚

值得一提的是,奉加微近期获得了CSA连接标准联盟颁发的ZigBee兼容平台认证,这是继获得蓝牙技术联盟的SIG-Mesh和BLE 5．2认证之后,奉加微在AIoT领域中的又一里程碑。今年7月,奉加微凭借自主研发的高性能ZigBee 3．0协议栈——PHYPLUS-zb-stack取得CSA认证,成为国内第二家获得该认证的公司。这意味着此次发布的PHY62系列芯片在无线电收发器和网络协议栈软件的组合、协议底层软件等技术指标上,均达到了CSA联盟的要求,可以实现基于ZigBee 3．0协议的各项功能。

AIoT未来的四大方向

奉加微电子认为,未来的AIoT技术主要有四个方向,包括:聚焦在基于IP6-bearing网络的应用层Matter协议,超低功耗实现无源IoT,带来沉浸式交互体验的算力提升,以及方案SiP集成突破摩尔定律限制这四方面。奉加微着力于从Matter、超低功耗BLE、算力提升、方案SiP集成四个方面,以提高产品软硬件实力。

Matter是基于统一IP的连接协议,帮助实现连接和构建可靠、安全的IoT统一生态系统。物联网头部玩家纷纷涌入到Matter中,奉加微致力于解决智能家居市场标准碎片化问题,基于IPv6-bearing网络的应用层协议;支持丰富的外设和灵活的存储搭配;轻量级通信协议,超低功耗设备同样适用;真正的设备间无缝衔接,提高用户体验。

供电受限是未来数百亿物联网节点面临的最大挑战之一,更加节能甚至无源的物联网技术成为重要发展方向。奉加微以超低功耗BLE实现无源IoT,包括基于先进工艺的全新超低功耗设计实现1mA峰值电流;能量收集+智能射频唤醒,实现无源IoT全场景应用。节省上百亿颗电池可实现零电池污染环保型智能物联。而无源物联网芯片显然打破了电池对体积的限制,也节省了维护成本。

AIoT碎片应用和算力驱使设备呈现感知多样化的特点。在奉加微看来,更强大的浮点运算CPU能够满足复杂高级算法的计算需求;另外独立的专用GPU支持高清显示和图形渲染;还需要低功耗高效的NPU来实现语音识别等本地AI功能;而高性能DSP用于消除噪声实现高保真的音频。体现多样化感知能力的,则在于集成Sensor Hub传感器中心,支持生物信息和环境监测,支持基于电磁和光电的纵深感知和距离测量。

智能化的进程伴随着芯片性能更强、体积更小的需求。奉加微认为,方案SiP(System-in-Package)集成可突破摩尔定律限制。奉加微通过并排或叠加等封装方式,SiP封装方案能够大幅缩减封装体积,实现超小型设备的智能化;有利于集成光电等传感器件,提高电性能和可靠性;而且有利于降低方案成本,推动智能设备的普及和大规模商用;封装效率翻倍,产品上市周期大幅缩短,又能支持客户深度定制化方案设计。

写在最后

物联网是未来网络发展的重要方向已成为业界共识。随着通信基站建设的覆盖率逐渐提高,物联网也将推动了车联网、楼宇自动化、智慧零售等物联网应用的发展,中国物联网产业有望实现持续、高效、有序发展。

奉加微与企业客户及生态合作伙伴持续构建AIoT业务场景,推动着AIoT行业的全面发展。奉加微电子具有BLE+ZigBee全栈的自主研发能力,通过大量底层硬件和协议的兼容性设计来解决不同供应商,不同外围设备的互联,在应用层通过Matter协议来解决不同物联网协议、不同生态体系的兼容性问题。奉加微电子AIoT产品矩阵在广泛验证实践中彰显实力,与阿里平台、小米、涂鸦等企业有深入合作,满足开发者对应用开发的灵活性和便利性需求;目前已有多款物联网芯片实现大规模量产,截至今年三季度已实现超过1亿颗的出货,近三年年复合增长率高达300%。

物联网市场发展至今,众多体量预测的数字都呈现着一个特点——庞大,而在如今燥热的市场,奉加微仍秉持匠心,精心打磨产品,在AIoT技术的主赛道上做能力储备与产品沉淀,为未来千亿级的万物智联市场发力蓄能