高通9205晶元：我為物聯網而生

高通近期推出下一代物聯網（IoT）專用數據機9205，此單晶元集成了一些低功耗廣域網標準，包括全球多模LTE category M1（eMTC），NB2（NB-IoT，窄帶物聯網）以及2G/E-GPRS連接。與前代產品MDM 9206相比，9205的功耗降低70%，尺寸減小一半；其晶元的射頻收發範圍從450MHz拓展至2.1GHz的更大帶寬，支持全球超過23個射頻頻段；且額外搭載應用處理、地理定位功能、基於硬體的安全、雲服務支持及配套開發者工具。

當天，高通進行了一場媒體溝通會，高通產品市場總監馬進武詳解了這款專為物聯網而生的晶元：「9205 LTE數據機是高通專為物聯網市場量身定做的。」

一圖看懂高通 9205 LTE數據機技術亮點：

1、全球多模LTE IoT數據機及連接；2、支持全集成前端的射頻收發器：集成的射頻收發器可支持從450MHz擴展至2100MHz的更大帶寬。（這也是蜂窩物聯網產品中，首款集成完整射頻前端的商用產品）。3、電池續航管理：支持超低系統級截止電壓，並可根據電池充電狀態調整電量使用情況。4、應用處理器：Arm Cortex A7主頻最高達800MHz，可支持ThreadX和AliOS Things實時操作系統。5、地理定位：支持集成式全球導航衛星系統（GNSS）定位，包括 GPS、北斗、格洛納斯和伽利略。可使用GNSS/LTE共享天線或專用天線。6、基於硬體的安全：支持硬體可信根的安全啟動、高通可信執行環境、硬體加密、存儲和調試安全。7、LTE IoT軟體開發包（SDK）：該SDK預集成對多個雲平台的支持，包括阿里雲Link物聯網套件、中國移動OneNET、深智雲DTCloud、愛立信物聯網加速器、機智雲和Verizon ThingSpace等。

多模多頻，具備成本優勢

「9205支持多模的特性，可以為客戶創造很大價值。」馬進武說，所謂「多模」，指的是一款晶元同時支持eMTC、NB-IoT 和 EGPRS 等多種制式（關於三種制式的區分，科技行者曾在一篇文章《物聯網技術趨勢詳解：多模LTE或將是一條康庄大道》http://www.cnetnews.com.cn/2017/0714/3095706.shtml中有詳細介紹）。

為何要在一款晶元集成多模多頻？這將為終端廠商節省成本——簡化產品設計和認證流程，加快商用產品上市時間。

首先，各個國家或區域有不同的制式要求，由此造成了多種制式組合，比如中國是NB-IoT，美國是Cat-M1，印度和歐洲是NB-IoT+GSM，澳大利亞則是Cat-M1+GSM。如果終端廠商使用的晶元只支持其中一種制式，它就需要設計不同的硬體和不同的模組，來應對不同的市場。而高通9205可以解決這一問題，廠商完成硬體設計以後，產品可以適用於全球市場，只要在軟體設置中選擇相應制式即可。

其次，模組研發完成以後，生產只是第一步，後面有大量的認證工作（針對每個市場、每個運營商做認證，包括FCC認證、CE認證、CTA認證），這將耗費大量時間和金錢——一方面，有時對於一個模組的型號進行認證可能需要花費上百萬美元，更別談多個模組認證，成本將非常驚人；另一方面，每一個模組的型號都要走一遍認證流程。此外，在生產物料管理方面，不同模組需要配置不同的生產物料管理以及庫存管理，都比較麻煩。「而高通9205 LTE數據機可以讓客戶大量節省這樣的認證成本。」馬進武說。

同時，在網路建設初期，網路覆蓋並不完善（比如中國，GSM網路覆蓋很好，而NB-IoT在發展初期難免會有未覆蓋到的區域），而多模多頻有利於一個產品適用於不同的場景。

此外，高通9205還支持從450MHz拓展至2.1GHz的更大射頻，支持全球超過23個射頻頻段，因此，一個射頻前端就可覆蓋全球物聯網所使用的所有中低頻段，這樣一來，廠商就不需要面向單獨市場而新增其他頻段支持。簡言之，全球多模多頻，就是讓一款硬體支持全球多個射頻頻段，讓產品面向全球。

蜂窩技術，賦能海量物聯網

高通正積極助力整個物聯網生態系統的發展。「作為全球無線領軍企業，高通可以提供各類連接技術支持物聯網，從5G、4G到Wi-Fi、藍牙以及電力線技術，高通擁有豐富的產品組合。」馬進武說道，高通依託於在智能手機和移動領域深厚的技術積累，針對物聯網產品打造了五個系列產品組合，分別是：移動SoC、應用SoC、LTE SoC、連接SoC和藍牙的SoC。目前，全球已經出貨超過15億部採用高通解決方案的物聯網產品。

未來要實現萬物互聯，就需要眾多異構連接技術，以滿足不同場景和應用的需求。具體而言，近距離的連接可以使用藍牙技術；智能家居連接，則可以考慮通過Wi-Fi來組網；如果範圍再大一點，比如水表電錶的數據上報和遠程管理，可以通過蜂窩通信技術連接；範圍再往上走，譬如遠洋輪船上的貨物跟蹤，就需要融入GNSS技術……

馬進武認為，物聯網連接技術當中，蜂窩技術將在未來10年甚至更長時間發揮關鍵作用。蜂窩技術賦能的物聯網應用場景包括：移動健康，智能公共設施（比如路燈），環境監測，工業物聯網，數字化零售（比如無線掃碼機），資產跟蹤等。

據高通觀察，不同的物聯網設備、應用和場景需要不同蜂窩連接技術來支持。蜂窩技術在物聯網領域的發展當前有兩種趨勢：一種是往上走，不斷增強性能，做到更快、更強；另一種是往下走，不斷降低技術的功耗和成本。與此相對應，蜂窩技術在物聯網領域的應用也是如此，好比金字塔結構。

金字塔最頂層的物聯網設備，對於速率和時延有非常高的要求，需要的複雜度也很高。譬如遠程醫療。

下一個層級的物聯網設備，對速度的要求稍有下降，時延容忍度更高。比如智能手機視頻觀看，少量的緩衝和抖動是可以接受的；比如聯網汽車，除了基本的聯網外還可以提供一些ADAS輔助駕駛的功能；比如移動Wi-Fi，以及工業互聯網等。

繼續往下走，就是數量巨大的廣泛物聯網用例，這類用例的特徵包括低功耗、低成本和低複雜度，在這一層級需要引入Cat-M1和Cat-NB1技術來支持。

當前，LTE IoT已經開始連接海量物聯網，超過30個國家/地區已部署超過50張商用Cat-M1和/或Cat-NB1網路。其中，Cat-M1支持更高吞吐量、移動性的應用場景，包括可穿戴、功耗管理、語音（VoLTE）、聯網醫療健康、物體追蹤；而Cat-NB1適用的是更低成本、更大覆蓋的場景，包括城市基礎設施、公共事業計量、環境監測、智能樓宇等。

圖：Cat-M1在美國和澳大利亞都已經正式商用。在中國，現在三大運營商都在進行Cat-M1的實驗和前期技術評估。

LTE IoT技術也在持續演進，以滿足未來海量物聯網需求。LTE從Rel-8開始持續演進。到Rel-13中開始引入Cat-M1和Cat-NB1（與GSM相比較，Cat-M1和Cat-NB1提供了複雜性和功耗更低、覆蓋更廣、密度和容量更高的連接）。現在到Rel-14，Cat-M1的速率進一步增強到1Mbps，Cat-NB1也提高到100kbps；同時，Cat-M1 還實現了VoLTE語音速率的提高和質量優化。到Rel-16時，高通將在5G新空口的框架中為物聯網提供一些新特性，包括基於免許可頻段的 LTE IoT 技術，從某種程度看，這將加劇 NB-IoT 和 LoRa 的良性競爭，促進整個產業的發展。

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