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通信,计量,主控三芯一体,芯象半导体LH3200表计全能小金刚

2021-03-31
来源:芯象半导体

【导读】2020年,NB-IoT部署应用加速发展,NB-IoT技术获得越来越多的行业认可,芯象半导体依托自身长期技术积累和大规模SOC芯片设计的成功经验,基于对行业客户实际需求和物联网芯片所面临挑战的理解,推出一款创新产品,旨在解决行业客户普遍关注的几类问题。在MCU产品交货期拖长,价格上涨的市场环境下,芯象半导体LH3200内置独立开放Open CPU在试商用中完全替代了原有物联网方案的外置MCU,帮助客户降低成本,提升效率,同时也证明:NB-IoT SoC芯片内置独立Open CPU可以替代物联网终端设计中的MCU。

【正文】

谈到NB-IoT,从标准到芯片以及模组,再到设备,网络,平台以及行业解决方案,NB-IoT技术都是由中国产业链主导的,并且获得了全球产业链的广泛认可与支持。就LPWA(广域低功耗物联技术)而言,NB-IoT是目前市场上的最佳技术选择——NB-IoT既可以充分利用运营商现有的4G基础设施,提升网络利用率与产出率,使能运营商新增长;又可以充分利用NB-IoT当前的产业规模与成熟技术,加快万物互联与数字化转型进程。

NB-IoT也给予了相关行业采用3GPP技术的信心,满足行业市场加快部署和优化性能的发展需求——3GPP体系是可持续演进和升级的技术体系。随着2G网络的减频退网逐步推进,海量2G物联网终端的大部分必将由NB-IoT终端替代。

关于NB-IoT在国内的发展,在2020年10月北京国家会议中心举行的华为NB-IoT亿发展产业峰会期间,中国信通院(CAICT)给出了令人振奋的数据:国内NB-IoT发展加速,已形成4+7+N发展梯队:4个千万级应用,包括:智能远传气表,水表,智能烟感,电动车为代表的追踪类应用;7个百万级应用,包括:白色家电,路灯,门锁,停车,追踪,农业,电表;以及更多新兴应用,比如POS机,机顶盒,垃圾桶,冷链物流,智慧工厂模具管理等。

当前NB-IoT智能远传水表,气表,热表和NB-IoT非公用电电表是这些应用中最为成熟和规模最大的。广大表计方案厂商各显其能,依托现有技术开发出了各种类型的NB-IoT智能远传表计方案。不同的技术路线各有优劣势,未及详述,但所有的方案都要关注如下几点:

1,通信性能,要求通信能力强,性能优,表现稳;

2,节能方面,要求功耗足够低,一个电池至少支持数年应用,生命周期内无需人工替换电池;

3,工作稳定,在线率高,抄读成功率高;

4,方案成本,在MCU全球缺货各大原厂纷纷提价的大环境里,如何以更低的成本做出性能优异的智能远传表计方案;

5,智能化程度高,能够自主监测报告电池寿命,如有必要,可以有效帮助水司提前做好预防性维护,提升服务水平和客户满意度。

智能表计方案厂商普遍对于NB-IoT芯片寄予厚望,期望其能以更高的集成度,更优的性能,更完善的设计帮助打造更好的行业方案和产品。

芯象半导体LH3200 NB-IoT芯片正是这样一款产品。新一代全集成NB-IoT终端芯片LOHALINK LH3200是一款创新设计的NB-IoT通信芯片,支持3GPP R14通信标准,超高集成度,单芯片集成基带处理器BP,电源管理单元PMU,射频RF单元,通用ADC(6路,10位),温度传感器等,另外,芯片内置了一颗独立开放应用处理器(open CPU)。

 

依托于自身在数模混合超低功耗设计,3GPP体系架构设计,通信芯片设计方面的长期积累,芯象半导体技术团队2020年推出了这款架构创新设计的NB-IoT芯片。在芯片设计阶段,芯象半导体就与下游表计方案设计商客户密切合作,充分理解客户的实际需求和物联网芯片所面临的挑战,结合团队多款异构多核与SDR架构大规模SoC芯片设计成功的经验,完成这款高度集成,性能卓越,应用便捷的产品。LH3200具备如下特点:

1,低压工作模式:在1.92V供电电压时LH3200可正常工作,在表计数据上传,阀控机构动作等大电流驱动场景导致能量型电池瞬时供电能力不足,供电电压大幅下降时,能有效提升表计方案工作的稳定性;

2,超高接收灵敏度:-118dBm接收灵敏度,在网络覆盖不够完善许多应用场景信号欠佳时,基于LH3200的表计方案有更强的网络环境适应能力;

3,超低功耗:PSM 0.9微安,23dBm发射240mA,确保电池使用寿命满足行业要求;

4,更高的发射功率:最高发射功率可达25dBm,能够弥补网络覆盖不足所导致的上行通信受限情况;

5,LH3200内置超低功耗脉冲计数器,能够在0.9uA微功耗下7 X 24小时不间断计数,而无需MCU工作。因此,基于LH3200设计的表计方案堪称脉冲表计节能专家;超低功耗计量功能能够大幅降低智能表计产品的平均功耗,延长电池寿命。LH3200内置计量单元采用了多种防误判,滤波和抗干扰机制,在极低功耗下,仍然保持极高的计量精度。

6,高精度电池监测:能够以0.1V精度持续监测电池电压从而让云端随时了解物联网终端的电池寿命,让运营方更高效地进行预防性维护。

7,内置独立开放Open CPU,能够完全替代传统物联网终端双芯片架构中的外置MCU,且与NB-IoT通信CPU物理隔离,确保用户可用物理资源独立,安全,高效,可靠。

凭借创新的设计和优异的性能,短短半年多时间内,芯象半导体LH3200芯片已经在多个领域应用:某共享设备商业应用(长连接类应用,要求实时响应使用者要求,且要求功耗低,成本低),某表计设备应用,某智能锁项目应用等等,更多应用蓄势待发,快速扩大LH3200应用范围。

特别值得一提的是,在全球MCU供应紧张的特殊时期,芯象LH3200内置Open CPU已在实际应用中大显身手。

过去一年,新冠疫情对全球经济影响巨大,全球MCU市场也同样遭受冲击,MCU产品交货期拖长导致供需失衡。业内广泛报道MCU延期交货以及价格上涨之情。多家知名专业媒体探讨了如何以物联网芯片内置Open CPU助力物联网产业,解行业需求燃眉之急。

去年三季度开始,芯象半导体LH3200内置独立Open CPU已在某商用项目中现场稳定运行用户应用程序,为客户方案省却一颗额外的MCU,不仅降低了物料和生产成本,更缩短了产品开发的周期。

这是芯象半导体LH3200量产供货以来又一商用场景落地,也是首次在长连接共享设备场景的商用。公司研发团队与客户密切配合,迅速将客户原有方案全部成功实现,LH3200内置独立Open CPU已完全承担客户应用程序的运行,现场运行稳定可靠,方案实现,现场测试调优和运行稳定表现远超客户预期,获得了客户的赞许。

尽管现网覆盖并不完善,信号并不稳定,但芯象半导体LH3200在 -118dBm信号强度下保持稳定连接,这也超出了客户的预期。这说明,芯象半导体这款芯片不仅做到了通信性能优异,更通过现场实战检验为业界证明了一件事——NB-IoT SoC芯片内置独立Open CPU可以替代物联网终端设计中的MCU,为客户节省成本,提升效率。

在完成上述一系列艰苦复杂的工作之余,芯象半导体研发和产品团队还充分利用内置双CPU的优势,迅速实现了OTA在线升级,现场验证结果表明LH3200远程在线升级功能稳定,可靠。

在“万物互联”的大趋势下,物联网作为通信业新兴领域,产业市场规模不断扩大,物联网技术拥有不可估量的商业价值。全球知名企业家曾宣称,物联网将取代互联网,成为人们生活的最重要部分。当前正值5G技术腾飞,网络建设起步阶段,作为5G广域物联网通信技术的NB-IoT正处于大规模商用爆发的前夕。借助NB-IoT技术,城市级的远程智能抄表,路灯管理,消防设施监控等都将变得轻松而可靠,城市管理,人民生活也将更加智慧。

芯合四象,物联八方。芯象半导体将全力以赴,以创新迎接挑战,以实力面向市场,以全新的系列蜂窝物联通信芯片助力中国经济发展,社会治理和人民生活的数字化转型,为中国现代化建设贡献自己的绵薄之力。

 

 

 


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