TechInsights最近探索并比較分析了一些市場(chǎng)上主要的藍(lán)牙和蜂窩物聯(lián)網(wǎng)(cellular IoT)裝置，這些裝置預(yù)計(jì)將持續(xù)主導(dǎo)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)一段時(shí)間。

藍(lán)牙5.0 SoC將快速地被消費(fèi)型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備采用，例如智能手表、健康與健身產(chǎn)品等。兩種新興的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)——窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)和增強(qiáng)型機(jī)器類(lèi)通訊(eMTC)，在行動(dòng)營(yíng)運(yùn)商的推波助瀾下，也將廣泛用于智能電表、自行車(chē)和其他新興應(yīng)用中。

物聯(lián)網(wǎng)裝置中包含一些當(dāng)今最先進(jìn)的芯片。如同物聯(lián)網(wǎng)本身，底層技術(shù)也在快速地發(fā)展中。

根據(jù)TechInsight對(duì)于各種產(chǎn)業(yè)中數(shù)十種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的拆解與分析，很顯然地，藍(lán)牙將繼續(xù)作為SoC中所使用的主要技術(shù)之一。最新版本的藍(lán)牙5.0正快速地取代較早的版本。2016年發(fā)布的藍(lán)牙5.0將傳輸范圍擴(kuò)展了4倍，同時(shí)也倍增了傳輸速率，以及增加了SoC的數(shù)據(jù)傳輸量。

透過(guò)比較分析顯示，在許多產(chǎn)品中經(jīng)常使用的SoC包括戴樂(lè)格半導(dǎo)體(Dialog Semiconductor)的DA14580、Nordic Semiconductor的nRF52832，以及意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)的BlueNRG。一般來(lái)說(shuō)，這些物聯(lián)網(wǎng)SoC在單一芯片中都整合了包括CPU核心、電源管理芯片(PMIC)、內(nèi)存，以及射頻(RF)收發(fā)器。

拆解對(duì)比市場(chǎng)上幾款主流藍(lán)牙、蜂窩物聯(lián)網(wǎng)SoC

表1：蜂窩物聯(lián)網(wǎng)裝置中常見(jiàn)的三種藍(lán)牙SoC比較（來(lái)源：TechInsights）

圖1：Dialog DA14580藍(lán)牙SoC芯片圖

系統(tǒng)級(jí)封裝(System in Package；SiP)是用于許多物聯(lián)網(wǎng)裝置中的另一種解決方案。例如，聯(lián)發(fā)科技(Mediatek)的MT2523G藍(lán)牙SiP設(shè)計(jì)中包括藍(lán)牙SoC、PMIC、內(nèi)存和GNSS接收器。在單一封裝總共整合了6顆芯片。這種在單芯片上的高度整合以及SiP，將繼續(xù)推動(dòng)未來(lái)的藍(lán)牙物聯(lián)網(wǎng)SoC設(shè)計(jì)

圖2：聯(lián)發(fā)科藍(lán)牙SiP內(nèi)部

利用蜂窩物聯(lián)網(wǎng)定位自行車(chē)

3GPP最近發(fā)布的Release 13版本中包括兩種基于LTE的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)——NB-IoT和eMTC。包括AT&T、中國(guó)移動(dòng)(China Mobile)、中國(guó)聯(lián)通(China Unicom)和Verizon等全球主要的行動(dòng)營(yíng)運(yùn)商均推出了NB-IoT測(cè)試網(wǎng)絡(luò)或制定相關(guān)發(fā)展計(jì)劃。NB-IoT預(yù)計(jì)將用于智慧城市、公共電表和工業(yè)等應(yīng)用中。其他新興應(yīng)用案例之一是2017年5月，高通(Qualcomm)宣布與中國(guó)移動(dòng)和摩拜單車(chē)（Mobike）連手的計(jì)劃。該三方合作的測(cè)試計(jì)劃將采用高通MDM9206調(diào)制解調(diào)器，以辨識(shí)可用的自行車(chē)。

圖3：高通MDM9206調(diào)制解調(diào)器芯片圖

針對(duì)ofo日益壯大的自行車(chē)車(chē)隊(duì)，使用NB-IoT實(shí)現(xiàn)的智能鎖是最顯眼的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用之一。采用NB-IoT免除了由于容量不足而經(jīng)常讓消費(fèi)者卡在等待中的困擾。中國(guó)電信指出，智能鎖采用的低功耗NB-IoT芯片意味著電池壽命將可持續(xù)8年到10年，也就是說(shuō)在ofo自行車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)生命周期內(nèi)，永遠(yuǎn)不需要更換電池。

中國(guó)電信在2017年5月推出NB-IoT網(wǎng)絡(luò)，覆蓋面達(dá)到全國(guó)的95%，并于6月發(fā)布NB-IoT服務(wù)的資費(fèi)結(jié)構(gòu)。部署于800MHz頻段的NB-IoT網(wǎng)絡(luò)提供室內(nèi)和室外覆蓋，一個(gè)基地臺(tái)可在2.5平方公里的范圍內(nèi)支持10萬(wàn)個(gè)裝置。

Quectel蜂窩物聯(lián)網(wǎng)模塊

針對(duì)兩款Quectel NB-IoT模塊——BG96和BC95的分析顯示，二者都采用了高度整合的SoC。BG96采用的是高通支持eMTC和NB-IoT的MDM9206調(diào)制解調(diào)器芯片，并與高通的WTR2965 RF收發(fā)器搭配使用。

圖4：Quectel蜂窩IoT模塊BG96采用高通MDM9206調(diào)制解調(diào)器

BC95模塊則基于英國(guó)物聯(lián)網(wǎng)公司Neul的調(diào)制解調(diào)器芯片——華為(Huawei)在2014年9月以2,500萬(wàn)美元收購(gòu)Neul之后，如今Neul已經(jīng)是華為芯片部門(mén)海思(HiSilicon)旗下的一部份了。這款稱(chēng)為Boudica 120的NB-IoT SoC整合了調(diào)制解調(diào)器、RF收發(fā)器、PMIC和內(nèi)存，并支持3GPP Release 13版本。

圖5：Quectel蜂窩IoT模塊BC95采用Neul Boudica 120調(diào)制解調(diào)器

表2：Quectel模塊中的高通和海思調(diào)制解調(diào)器芯片比較

圖6：海思蜂窩IoT調(diào)制解調(diào)器內(nèi)部：Boudica 120 NB-IoT SoC的芯片布局和封裝圖此外，TechInsights并根據(jù)對(duì)于各種藍(lán)牙與蜂窩物聯(lián)網(wǎng)SoC的拆解分析，發(fā)展出物聯(lián)網(wǎng)SoC藍(lán)圖(如圖7)。