在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)高速增長之際，芯片公司該如何布局

　　“我們不妨想象一下未來物聯(lián)網(wǎng)時代的場景是什么樣。舉個例子，當(dāng)無人駕駛成為現(xiàn)實后，人們不需要自己開車，汽車或擁有移動辦公室、會客廳、娛樂室等功用;它甚至能成為人們另一個分身，幫助我們達(dá)成愿望，讓我們能夠更加和諧地工作。在這種情況下，萬物和人類一起構(gòu)成一個網(wǎng)絡(luò)，并成為未來物聯(lián)網(wǎng)時代下和諧相處的兩個物種。”芯翼信息科技創(chuàng)始人兼CEO肖建宏在暢想物聯(lián)網(wǎng)時代時說道。

　　“萬物互聯(lián)”的時代正在被逐漸描摹出來，與我們?nèi)粘Ｉ�活息息相關(guān)的家庭生活城市管理等終端設(shè)備已因為5G、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了升級換代。物聯(lián)網(wǎng)帶來了巨大的機遇，自然也帶來了巨大的挑戰(zhàn)。但終究，千行百業(yè)的智能化終端都將逐漸互聯(lián)互通。

　　我們邀請到芯翼信息科技的創(chuàng)始人兼CEO肖建宏博士，從物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)在與未來談起，分享他對物聯(lián)網(wǎng)芯片領(lǐng)域的思考。

　　本科畢業(yè)于北京大學(xué)的肖建宏，在拿到美國德州農(nóng)工大學(xué)電子工程博士學(xué)位后，進(jìn)入美國博通公司就職。在美國博通公司工作期間，其主導(dǎo)研發(fā)的高性能寬帶射頻通訊系統(tǒng)、高速數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)、高速高精度鎖相環(huán)等均處于世界領(lǐng)先水平。因持續(xù)突出的貢獻(xiàn)，肖建宏連續(xù)獲得多次破格晉升，成為當(dāng)時博通公司最年輕的高級首席科學(xué)家。

　　2017年，肖建宏回國創(chuàng)立了芯翼信息科技，創(chuàng)業(yè)初期以低功耗物聯(lián)網(wǎng)NB-IoT芯片的研發(fā)為切入點，并獲得峰瑞資本參與的天使輪投資。如今，芯翼信息科技已走過5個年頭，發(fā)展成為一家物聯(lián)網(wǎng)智能終端系統(tǒng)SoC企業(yè)，在智慧城市、智慧物流、智慧農(nóng)業(yè)、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域廣泛布局。

　　以下是肖建宏博士的分享，他在文中探討了：

　　物聯(lián)網(wǎng)未來會是什么樣?如今有哪些具體的應(yīng)用?

　　芯片如何助推物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展?物聯(lián)網(wǎng)終端芯片要具備的五大能力具體指什么?

　　PC時代出現(xiàn)了芯片巨頭Intel，云時代NVIDIA鼎立潮頭，物聯(lián)網(wǎng)時代將孕育出什么樣的公司?

　　/ 01 /

　　物聯(lián)網(wǎng)有哪些大方向的應(yīng)用？

　　首先，我想談?wù)勎锫?lián)網(wǎng)的未來。

　　物聯(lián)網(wǎng)的概念從提出到現(xiàn)在已經(jīng)將近 15 年，很多人覺得這個概念已經(jīng)沒有什么新鮮感了。手機屏幕前的你或許也會問：“它的未來到底怎么樣?是不是已經(jīng)被講爛了?”

　　我想從一個技術(shù)人的角度出發(fā)，和大家再聊聊這個話題。首先分享麥肯錫報告《物聯(lián)網(wǎng)：抓住機遇》中提出的幾個數(shù)據(jù)：

　　2030年，物聯(lián)網(wǎng)將在全球創(chuàng)造5.5萬億至12.6萬億美元的經(jīng)濟(jì)價值，包括B2C消費物聯(lián)網(wǎng)和B2B物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品與服務(wù)所獲得的價值。

　　2030年，工廠生產(chǎn)場景將在物聯(lián)網(wǎng)的潛在經(jīng)濟(jì)價值中占比最大，約為26%。

　　2030年， B2B應(yīng)用將占物聯(lián)網(wǎng)總價值的62%至65%。

　　2030年，中國將占全球物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)價值的26%左右。

　　可以預(yù)見的是，未來10年，物聯(lián)網(wǎng)將完成從增長期向高速增長期的轉(zhuǎn)換，尤其B2B產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。這些技術(shù)能夠幫助產(chǎn)業(yè)升級， 提高社會管理運轉(zhuǎn)效率， 實現(xiàn)傳統(tǒng)行業(yè)智能化以及物理世界數(shù)字化，是將“萬物互聯(lián)”推向現(xiàn)實的關(guān)鍵。

　　舉個例子，國外的無人駕駛非常側(cè)重把各種傳感器安裝在無人車上，但中國因為路況復(fù)雜，走了一條不一樣的路——車路協(xié)同。車路協(xié)同需要將各種路上的信息通過傳感器收集起來再反饋到車上，這其中就涉及到多種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。

　　再舉一個雙碳經(jīng)濟(jì)的例子。新清潔能源的產(chǎn)生、能源的流轉(zhuǎn)、企業(yè)能耗的優(yōu)化、碳排放指標(biāo)的監(jiān)管等等，都有大量對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的需求。最近熱門的電池?fù)Q電就是一種能源流轉(zhuǎn)效率提升的例子，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)幫助實現(xiàn)電池的數(shù)字化管理以及追蹤。

　　現(xiàn)實生活中，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用需求遠(yuǎn)比我舉的這些例子多得多，所以我對物聯(lián)網(wǎng)的未來，深信不疑。

　　/ 02 /

　　芯片如何助推萬物互聯(lián)？

　　物聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)是端、管、云。端是什么?我們每個人的手機就是最基礎(chǔ)的一個端，通過通訊基站或是光纖通訊、有線通到了云端。

　　作為芯片公司，在“端”這一側(cè)，我們關(guān)注的是五大能力：無線通訊、感知、邊緣計算、電源管理和安全。從芯片的角度來看，這些技術(shù)能力都要有機地融合在芯片和相應(yīng)的套片上，才能幫行業(yè)終端降低成本、功耗，讓各方能更友好地使用這些技術(shù)，這才是芯片公司的本質(zhì)和愿景。

　　做好“端”要具備的第一個最基礎(chǔ)的能力，就是“連接”，怎么把物連到網(wǎng)絡(luò)上，也就是做通訊的能力，比如從我們每個家庭都有Wi-Fi、藍(lán)牙，到現(xiàn)在5G，還有一些衛(wèi)星通訊，這些其實都是連接的能力。

　　在通訊這個環(huán)節(jié)，我們在過去五年全力以赴的一個賽道，就是5G的中低速通訊，包括NB-IoT、cat1，Redcap 等等。在未來5G場景下，80%到90%的場景可能都會由低速和中速的通訊技術(shù)來解決，幾十億乃至幾百億個終端的信息會被采集并上傳到云端。

　　第二個能力叫做“感知”，就是傳感器。在物聯(lián)網(wǎng)的未來，數(shù)量眾多的傳感器會將物理世界數(shù)字化，充分描繪客觀世界的方方面面。比如家家戶戶都有的燃?xì)獗�、水表，我們以前都用機械式的計量，現(xiàn)在則在逐步換成超聲波式的計量。但超聲波計量芯片現(xiàn)在基本靠進(jìn)口，一個燃?xì)獬�聲波計量模組的成本就是100多元。傳感器芯片產(chǎn)業(yè)的機會空間非常龐大。

　　第三個能力，“邊緣計算”，它主要是處理大規(guī)模的、在終端或者邊端的計算，有別于云計算。邊緣計算是未來物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模越來越大以后的必由之路。為什么呢?假設(shè)這個世界有幾千億個節(jié)點流入到云端，大量的數(shù)據(jù)要通過通訊傳輸?shù)皆粕�，通訊的�?shù)據(jù)量是龐大的，必然要有很多本地化的場景要通過邊緣計算的方式來降低功耗、降低成本。舉一個安防領(lǐng)域的應(yīng)用案例，持續(xù)的云監(jiān)控所消耗資費及電能都是很大的，如果邊緣計算通過圖像識別判斷沒有安全威脅就不通訊，會極大優(yōu)化成本以及功耗。

　　第四個能力是“電源管理或者能量獲取”，我們的手機每天都要充電，那我們前面提到的幾千億個節(jié)點都要聯(lián)網(wǎng)的時候，電源如何補充?除了比較常規(guī)的低功耗電源管理芯片需求， 物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)有一個新的概念，叫做無源物聯(lián)網(wǎng)，指的是終端設(shè)備從環(huán)境中獲取能量，盡量減少對電池的依賴，甚至不用電池。“無源物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)的重點是利用各種可能的能量， 包括太陽能和動能，空氣中電磁波的能量，比如藍(lán)牙信號，無線電，4G、5G信號等。無源物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)要如何實現(xiàn)?到具體的應(yīng)用場景里如何與其他技術(shù)結(jié)合?這些問題的解決，會進(jìn)一步拓寬整個物聯(lián)網(wǎng)觸及領(lǐng)域的廣度。

　　舉個例子，美國一家名叫Wiliot的物聯(lián)網(wǎng)初創(chuàng)公司最近獲得2億美元的融資。它的核心產(chǎn)品是一款無源的藍(lán)牙傳感器標(biāo)簽，只有郵票大小，可以貼在任何地方。它最大的亮點就是能通過微型天線，收集環(huán)境中藍(lán)牙信號的能量，為傳感器供能。

　　第五個能力是“安全”，假設(shè)有幾千億個設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)病毒的攻擊就很容易引發(fā)規(guī)模巨大的破壞。但是如果有傳統(tǒng)的安全手段比如國密(即國家密碼局認(rèn)定的國產(chǎn)密碼算法)或者認(rèn)證去預(yù)防，成本又是極高的，如何采用一些科技的手段去結(jié)合芯片的需求，降低成本，讓它避開被大量地復(fù)制攻擊，也是我們芯片行業(yè)要去研究的。

　　/ 03 /

　　集成多種功能需求的終端系統(tǒng)SoC芯片是必然趨勢

　　2019年是中國的5G元年。高速率、低時延、大連接是作為目前最新一代移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的5G顯而易見的特點。和前四代移動通訊技術(shù)不同，5G讓多種智能家庭設(shè)備、公共智能設(shè)備和移動終端設(shè)備實現(xiàn)了大規(guī)模連接，為技術(shù)的應(yīng)用帶來了無限可能。而且低時延以及大連接會更好的滿足B2B產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

　　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠大規(guī)模應(yīng)用， 控制整體成本以及功耗非常關(guān)鍵，而不只是通訊。每個行業(yè)智能終端都會或多或少用到前面五大能力中幾塊，隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)�；�發(fā)展， 必然需要這些能力集成一個單芯片以優(yōu)化成本以及功耗。反之， 產(chǎn)業(yè)智能化形成規(guī)模效應(yīng)比較難。其實手機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展就是一個很好的例子， 從最早的通訊芯片到后來集成應(yīng)用處理器AP，再到后來集成各種傳感器，包括攝像以及光傳感。

　　由于物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的碎片化，目前可能沒有哪家企業(yè)可以僅憑一顆芯片就滿足所有不同行業(yè)終端的需求，并且成熟的大企業(yè)還受限于短期投入產(chǎn)出比的壓力，這就為創(chuàng)業(yè)企業(yè)提供了成長空間。創(chuàng)新型芯片公司只要擁有核心技術(shù)的突破能力，就很可能針對某些行業(yè)開發(fā)出與大公司相媲美，甚至更加優(yōu)秀的芯片。

　　為了支持社會高效運轉(zhuǎn)，各種產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要幾千億個終端智能化，一個芯片企業(yè)如果能夠把多種能力集成SoC 處理得非常好，盡可能覆蓋比較多的行業(yè)應(yīng)用， 那這個芯片企業(yè)的價值會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我們的想象。在全新的物聯(lián)網(wǎng)時代，新的公司會有更多的機會，就如同哥倫布面對新大陸之時，一個新的世界已經(jīng)打開。

　　/ 04 /

　　物聯(lián)網(wǎng)時代將孕育出什么樣的公司？

　　國產(chǎn)NB-IoT芯片廠商近年來在技術(shù)上的突破為芯片產(chǎn)業(yè)帶來了一波推動力。這里既有老牌玩家如華為海思、聯(lián)發(fā)科、紫光展銳，也有科技初創(chuàng)企業(yè)以“黑馬”之勢異軍突起。在這個過程中，包括芯翼信息科技在內(nèi)的國產(chǎn)芯片廠商們都在努力做一件事——降低功耗、降低體積、提升靈敏度、提升性能。芯翼信息科技就是全球范圍內(nèi)率先把功率放大器集成到SoC里的芯片廠商。

　　NB-IoT變成5G的一部分后，將會有更多提升，進(jìn)一步滿足廣連接、大連接的要求。隨著技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的延伸，這一領(lǐng)域會開發(fā)更多新應(yīng)用，一枚小小的芯片上會集成更多的東西，甚至可以定制差異化的芯片。

　　自2017年3月創(chuàng)立以來，芯翼信息科技保持著一年一個腳印的技術(shù)研發(fā)節(jié)奏。公司已構(gòu)建了屬于自己的中低速率物聯(lián)網(wǎng)芯片版圖，并在智慧城市、智慧物流、智慧農(nóng)業(yè)、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域廣泛落地，成為賽道的領(lǐng)先者之一。其自主研發(fā)的超高集成度5G NB-IoT系統(tǒng)單芯片SoC XY1100已率先推出并實現(xiàn)規(guī)模商用，引領(lǐng)了截止目前全球NB-IoT芯片的技術(shù)發(fā)展潮流，滲透到水表、燃?xì)獗�、定位追蹤、智慧城市等消費終端領(lǐng)域，得到了行業(yè)客戶的高度認(rèn)可。截至2021年底，XY1100 SoC出貨量近1500萬片。

　　除了對通訊NB-IoT芯片的大力發(fā)展， 芯翼也積極推動NB-loT服務(wù)不同產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)芯片的研發(fā)。在未來2至3年，資產(chǎn)管理和追蹤、大健康、智慧農(nóng)業(yè)、智慧城市、智慧物流等領(lǐng)域的NB-IoT應(yīng)用或?qū)⒂瓉砀咚僭鲩L期。

　　芯翼信息科技自主研發(fā)的下一代NB-IoT芯片XY2100系列已經(jīng)研發(fā)成功，預(yù)計將在不久后推向市場。XY2100系列突破了業(yè)界在片內(nèi)集成獨立式MCU的架構(gòu)，解決了在極致低功耗和極致睡眠喚醒時間的性能瓶頸問題。而且XY2100 系列芯片也是業(yè)界首次把通訊，工業(yè)級低功耗MCU(計算)， 傳感器模擬前端(感知)等多種功能集成在單芯片(SoC)服務(wù)表計消防煙感等行業(yè)。如同早期芯翼成功領(lǐng)導(dǎo)CMOS PA集成技術(shù)大規(guī)模降低NB-IOT芯片成本， 行業(yè)專用芯片的推出有望進(jìn)一步降低行業(yè)智能化成本。

　　除了低速的NB-IoT以外，隨著2G的逐步退網(wǎng)，中速的Cat.1迎來了巨大的發(fā)展機遇，據(jù)預(yù)測2021年中國市場Cat.1芯片出貨量將達(dá)到1億。芯翼信息科技除了NB-IoT系列產(chǎn)品之外，高度集成的LTE Cat.1芯片XY4100也正在緊鑼密鼓研發(fā)中，預(yù)計將于今年推向市場。隨著5G時代到來，公司已率先投入5G RedCap的研發(fā)。

　　伴隨中國數(shù)字經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展， 產(chǎn)業(yè)會經(jīng)歷一個“傳統(tǒng)行業(yè)智能化，物理世界數(shù)字化”的過程。在這個過程中，物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)應(yīng)用，對終端智能化提出了很高的要求，而這也正是芯翼信息科技努力的愿景。之所以叫“芯翼”，正是想表達(dá)“以芯為翼，助推物聯(lián)”，希望在全新的時代里，為中國的產(chǎn)業(yè)升級貢獻(xiàn)自己的力量。