2022年蜂窩物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢預(yù)測

今年，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)有望取得重大進展，大量新設(shè)計即將上市。

LTE-M和NB-IoT的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)比專有區(qū)域廣域（LWA）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)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(jié)省營運和維護成本并提高生產(chǎn)力，因此一些企業(yè)和組織不愿意等待是可以理解的。但蜂巢式物聯(lián)網(wǎng)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(tǒng)蜂巢式無線技術(shù)和移動電話用戶幾十年來所一直享用的。

蜂窩物聯(lián)網(wǎng)唯一缺乏的，是全球無處不在的營運商網(wǎng)絡(luò)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(jīng)完全消除，營運商在全球范圍內(nèi)推出了與手機網(wǎng)絡(luò)相同等級的全國覆蓋網(wǎng)絡(luò)。

毫不夸張地說，所有已發(fā)展國家和越來越多的發(fā)展中國家現(xiàn)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(wǎng)絡(luò)中同等規(guī)模地提供 NB-IoT和LTE-M又是另一關(guān)鍵。顯然，NB-IoT和LTE-M各有其關(guān)鍵優(yōu)點和用例。然而，許多設(shè)備也希望能同時使用兩者，獲得綜合的優(yōu)勢。從Nordic的角度來看，這對贏取設(shè)計產(chǎn)生了重大影響。

向蜂窩網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)變
我們看到在智慧城市等市場（例如智慧公用事業(yè)計量和智能路燈）。許多成熟的專有WAN解決方案現(xiàn)在開始「轉(zhuǎn)換」為蜂窩物聯(lián)網(wǎng)，這通常是在先前僅WAN的專有穩(wěn)定產(chǎn)品中，發(fā)布基于蜂窩無線技術(shù)的新產(chǎn)品。現(xiàn)在所有競爭者都已經(jīng)進場，讓我們看看誰會脫穎而出。

例如，在今年1月的CES上，Nordic展臺的現(xiàn)場應(yīng)用工程師表示，大約一半的參觀者要求觀看Nordic的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)全球資產(chǎn)追蹤展示。這項技術(shù)使用了基于Nordic Thingy:91的多模式NB-IoT/LTE-M Nordic nRF9160系統(tǒng)級封裝 （SiP）和nRF云端定位服務(wù)，可以在世界任何地方提供「開箱即用」的定位服務(wù)。該展示也顯示這種定位的快速和靈活，可以根據(jù)所需能源效率等級與定位精準度自由設(shè)定。（提供各種單、多蜂窩、輔助和預(yù)測GPS定位選項）

在MWC 2022上，很明顯看到了憑借大型產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)為nRF9160 SiP等低功耗設(shè)備建立優(yōu)化解決方案的機會。一些范例使用無電池的能量收集設(shè)計、云端的精簡低功耗協(xié)議以及邊緣機器學(xué)習(xí)以節(jié)省數(shù)據(jù)傳輸成本。

這在某種程度上是蜂窩物聯(lián)網(wǎng)越來越受歡迎的證據(jù)。但它確實反映了一個根本性的轉(zhuǎn)變：以商業(yè)和技術(shù)上可行的方式追蹤和監(jiān)控全球任何事物的能力。這些技術(shù)在短短時間內(nèi)變得更快速和簡易，是重大的進展。但對于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)和Nordic云端服務(wù)的潛力來說，這只是牛刀小試。

向混合無線物聯(lián)網(wǎng)的轉(zhuǎn)變
我們看到的另一個趨勢，是將不同的無線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與單一應(yīng)用程序相結(jié)合。例如有很多混合蜂窩物聯(lián)網(wǎng)和低功耗藍牙組合，但我們預(yù)計這種「混合」趨勢不會止步于此。

趨向混合技術(shù)的根本動力，在于無線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)五花八門，但沒有任何一種無線技術(shù)完全適合所有應(yīng)用場合。

混合使用各種技術(shù)是自然的結(jié)果。在某些用例中，透過結(jié)合使用兩種無線技術(shù)，開發(fā)人員能夠在技術(shù)和/或商業(yè)上獲得超過僅使用任何一種單一無線技術(shù)的成果。因此，混合無線物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用應(yīng)該會變得非常普遍。

轉(zhuǎn)向高度整合的解決方案
最后一件值得注意的事情是全球半導(dǎo)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占用的物理空間和所需的外部支持組件的數(shù)量。Nordic技術(shù)是穿戴式裝置誕生的關(guān)鍵。

nRF9160 SiP也不例外，它整合了板載64 MHz Arm Cortex-M33處理器、1MB閃存和256KB RAM以及GPS支持，開發(fā)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(chǎn)品或應(yīng)用所需的傳感器。

與競爭對手的解決方案相比，nRF9160 SiP擁有充裕的1MB閃存和 256KB RAM，因此只需要最少的半導(dǎo)體組件，并有功耗較低。

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(lián)網(wǎng)解決方案，這個處理器可透過開放軟件開發(fā)套件供所有人使用。這表示在物料清單 （BoM）中需要采購的主要、關(guān)鍵組件減少了。

此外，全球芯片短缺促使人們對電子設(shè)計進行了徹底的重新思考，從成本高低的考慮轉(zhuǎn)向考慮高度整合和「智能化」的替代方案，以最大限度地降低供應(yīng)鏈風(fēng)險，這種轉(zhuǎn)變的趨勢大概還會持續(xù)一段時間。

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