LPWAN市场报告:LPWAN应用中的集成电路

超低功耗

本文作为《LPWAN市场报告》中的一部分,继续上篇

在LPWAN的应用中主要是以LPWAN模块使用为主,功能相对单一,主要是通信连接功能,也有的厂商为拓展LPWAN模块的应用附加了一些功能。一个LPWAN模块的主要由射频、电源、MCU、安全、(e)SIM卡(NB-IoT)和一些附加功能等组成。

下图是一个简单的LPWAN模块功能示意图:

目前,NB-IoT趋向于单片的SoC解决方案。LoRaWAN、Sigfox、ZETA、RPMA和Weightless等基本是采用分立器件设计模块,为使体积最小化,也出现了一些较为先进的封装的SiP产品。

微控制器/处理器(MCU/CPU):LPWAN多数场景是电池供电,一般地,使用到超低功耗单片机(ULP MCU)。

射频:除Ingenu公司的RPMA使用2.4GHz频段,其他的LPWA技术大部分使用了sub-1Ghz频段。基于蜂窝部署的NB-IoT部分部署在了1800MHz和2100MHz频段上。

安全:目前,多数应用侧重于数据和通信的加密。简单地,一般就是用软件进行加密,或是通过硬件加密芯片进行加密。

(e)SIM:eSIM,即Embedded-SIM,嵌入式SIM卡,是将传统SIM卡直接嵌入到芯片上。一般会出现在NB-IoT的模块中。

附加功能:为满足更多的应用需求,LPWA模块也融入了更多的一些功能,如GPS/BDS/BLE。另外,LPWA模块的同质化也需要功能的差异化。

扩展接口:为方便与各种各样的设备连接,LPWA模块需要一些灵活的接口,如UART、GPIO、SPI、I2C、ADC、USB等

下面针对LPWA模块中的集成电路厂商及产品做个简单地整理。

射频

LoRaWAN

Semtech

LoRa® 无线射频收发器主要产品:

SX1262(新品) - 低功率长距离LoRa®收发器+ 22dBm全球频率覆盖

SX1261(新品) - 低功率长距离LoRa®射频收发器+ 15dBm全球频率覆盖

SX1268(新品) - 低功率长距离LoRa®收发器+ 22dBm,中国频段

SX1272 - 长距离低功耗RF收发器 860-1000MHz 采用LoRa®技术

SX1273 - 远距离低功耗RF收发器860-1000MHz 采用LoRa®技术

SX1276 - 137MHz至1020MHz低功率长距离收发器

SX1277 - 137MHz至1020MHz低功率长距离收发器

SX1278 - 137MHz至525MHz低功耗长距离收发器

SX1279 - 137MHz至960MHz低功率长距离收发器

主要特性(SX1276/77/78/79):

最大链路预算可达168dB

+20dBm–100mW 电压变化时恒定的射频功率输出

+14dBm 的高效率功率放大器

可编程比特率高达300kbps

高灵敏度:低至-148dBm

高可靠性的前端:IIP3=-11dBm

9.9mA 低接收电流,200nA 寄存器保持电流

调制方式FSK、GFSK、MSK、GMSK、LoRa及OOK

接受模式:10.8~12.0mA

发射模式:120mA(RFOP=+20dBm,on PA_BOOST)

主要特性(SX1261/2/8):

LoRa和FSK调制解调器

最大链路预算170dB(SX1262/68)

+22 dBm或+15 dBm高效率PA

RX电流4.6mA

集成DC-DC转换器和LDO

可编程速率,LoRa62.5 kbps 和FSK 300 kbps

高灵敏度:低至-148 dBm

FSK、GFSK、MSK、GMSK和LoRa调制

内置的位同步器用于时钟恢复

带有超快速AFC的自动通道活动检测(CAD)

Sigfox

STMicroelectronics

S2-LP是意法半导体公司(ST)一颗高性能超低功耗的RF收发器,用于sub-1GH频段的RF无线应用。它既可以工作在免授权的ISM和SRD频段(433,868和920MHz),也可以通过编程工作在其他频段(430-479MHz,451-527MHz,826-958MHz,904-1055MHz)。S2-LP支持不同的调制方式:2(G)FSK、4(G)FSK、OOK和ASK。空中数据速率是可编程的,从0.1至500kbps。S2-LP可用于信道间隔低至1kHz的系统,从而可以实现窄带操作。S2-LP远距离通信显示高于140 dB的RF链路预算,并且满足适用于全球范围(包括欧洲,日本,中国和美国)的监管要求。

主要特性:

频段:

413-439 MHz(S2-LPQTR)

452-527 MHz(S2-LPCBQTR)

826-958 MHz(S2-LPQTR)

904-1055 MHz(S2-LPCBQTR)

调制方式:2(G)FSK, 4(G)FSK,OOK, ASK

空中速率从 0.1 to 500 kbps

超低功耗:

7 mA RX

10 mA TX @ +10 dBm

接受灵敏度:低至 -130 dBm

可编程RF功率输出达+16 dBm

可编程RX数字滤波器

可编程通道间隔

快速启动和频率合成器建立时间

自动频率偏移补偿,自动增益控制和符号定时恢复

超过145 dB的RF链路预算

电池指示器和低电量检测器

RX和TX 128字节的FIFO缓冲区

4线SPI接口

自动包确认和重传

嵌入式超时协议引擎

接收机选择性(> 80 dB @ 2 MHz)

集成了巴伦/滤波器芯片

天线分集算法

完全集成的超低功耗RC振荡器

唤醒由内部定时器或外部事件驱动

数字实时RSSI

灵活的数据包长度和动态负载长度

可编程前导码和SYNC字质量滤波和检测

基于listen-before-talk系统的嵌入式CSMA/CA引擎

IEEE 802.15.4g硬件包支持,FEC,CRC和双SYNC字检测

支持无线M-BUS

可工作在SIGFOX™网络中

适合构建的系统:

欧洲: ETSI EN 300 220, category 1.5 natively compliant, ETSI EN 303 131

美国:FCC part 15 and part 90

日本:ARIB STD T67, T108

中国:SRRC

工作温度范围:-40°C至+105°C

Microchip

ATA8520E 是Microchip公司的一款射频收发器芯片,适合用于欧盟(ETSI)868MHz和US(FCC)902MHz SIGFOX网络上行和下行工作的射频芯片。它可以提供给SIGFOX专有网络空中接口的物联网(IoT)和其他M2M的通信设备使用。工业和消费应用包括环境传感器、智能电表、病人监护仪、家庭自动化和建筑安全系统。ATA8520E集成了一个RF前端,用于SIGFOX基站的上下行连接,一个数字基带和一个微控制器。内置固件支持芯片操作,包括SIGFOX协议的处理。 SIGFOX ID、PAC代码和加密密钥安全保存在芯片内。串行外设接口提供外部控制和配置。

主要特性:

完全集成的单芯片RF收发器(符合SIGFOX™)

片上系统解决方案包括用于调制解调器操作的SIGFOX相关协议处理

AVR微控制器内核与嵌入式固件,SIGFOX,协议栈和ID/PAC

支持上行和下行操作,如在欧盟和美国的SIGFOX基站进行数据的发送和接收

设备必须在第一次使用前配置操作频率:

EU:上行868.0MHz至868.6MHz,下行869.4MHz至869.65MHz

US:上行和下行902MHz至906MHz

低电流消耗:

发射32.7mA(EU)/16.7mA(US)

接收10.4mA(EU)/ 10.5mA(US)

典型的OFF模式电流:5nA(VS = +3.6V和T=+85°C时最大600nA)

数据速率:

EU:上行链路采用DBPSK调制,100bit/s,下行链路采用GFSK调制,600bit/s

US:上行链路采用DBPSK调制,600bit/s,下行链路采用GFSK调制,600bit/s

SPI接口用于数据访问、收发器配置和控制事件信号,指示IC到外部微控制器的状态

上电,典型10ms(EU),30ms(美国)从OFF模式到空闲模式

电源电压范围为1.9V至3.6V和2.4V至5.5V(SIGFOX供电范围为3V±5%和3.3V至5.5V)

温度范围-40°C至+ 85°C

M2COMM

Uplynx以M2C8001为基础,M2C8001是M2COMM的无线SoC系列之一,专为超低功耗无线物联网应用而设计。Uplynx单片集成了Sigfox协议栈和最佳的sub-GHz射频性能。M2C8001的内置10位ADC,模拟比较器和GPIO可通过UART接口的AT命令进行访问。Uplynx是适用于通过Sigfox网络启用无线数据上行链路的物联网应用的最具成本效益,最小且易于设计的SoC解决方案。

主要特性:

Sigfox认证参考设计:

RCZ1(868MHz,17dBm)

RCZ2/4(915MHz,22dBm)

通信单元

868(863〜870)MHz,870-875.6MHz,915(902-928)MHz ISM频带支持

严格控制PA配置文件以支持Sigfox信号

传感器/外设单元通过AT命令访问

AES-128

片上单片温度传感器,电池感应,电压报警

可编程发射功率:14〜22dBm(1dB步进)

功耗:

在14dBm时为58mA Tx

在22dBm时为130mA Tx

3mA待机电流

<0.1uA OFF电流(参考设计)

易于设计

作为评估/开发平台的Arduino兼容底板

完整的数据表,TRM,应用笔记,AT命令手册

通过UART的简单控制接口(9600bps)

引导加载程序支持9600bps / 115200bps的固件更新

电源电压:1.8V〜3.6V(-20C〜85C)

无编译器EasyAT指挥官是快速简单应用程序开发的理想选择

完整的功能集软件开发套件与AndeSight RDS v2.1.2

NXP

OL2385是带有嵌入式MCU的射频收发器,专为需要极高链路预算来实现双向射频通信的广泛的工业和家庭应用而设计。双路射频信道,为涵盖160至960MHz全系列频段的网络应用提供最常用的调制方案。包括一个嵌入式MCU,支持子系统的各种功能。单个CMOS芯片上包含器件的各种功能。强大的无线性能,高灵敏度、良好的相位噪声性能和同类最佳的镜像抑制交钥匙系统解决方案,带有Kinetis和LPC SPI/UART驱动程序,提供当今市场上最广泛的带集成外设的ARM MCU系列产品通过W-MBUS和IEEE802.15.4标准合规性测试并获得相应认证。

主要特性:

面向( 160 - 960 MHz )频段的单个IC

超低功耗的RX,低于11 mA

高达+14 dBm输出功率@ 29 mA

灵敏度:-126 dBm @ 4 kHz

出色的相位噪声

支持的软件标准:WMBus2013、KNX、802.15.4、T108、Sub-GHz ZigBee

400 kbps 4(G)FSK,200 kbps 2(G)FSK,ASK,OOK

VQFN48封装(7 x 7 mm²)

工作温度范围:-40 °C至+85 °C

Silicon Laboratories

Silicon Laboratories的Si446x系列产品是高性能、低电流无线收发器,覆盖从142到1050MHz的亚GHz频段。Si446x具有针对窄带和无线MBus授权频段应用(如FCC Part90和169MHz无线Mbus)的最佳相位噪声、阻塞和选择性性能。具有12.5kHz信道间隔的69dB相邻信道选择性可确保在恶劣的条件下实现稳健的接收操作,这对窄带操作特别重要。Si4463具有高达+20dBm的卓越输出功率和卓越的TX效率。高输出功率和灵敏度产生了业界领先的146dB链路预算,可实现更大范围和高度稳健的通信链路。Si4460在+10dBm时18mA的有源模式TX电流消耗和10mA的RX电流,再加上极低的待机电流和快速唤醒时间,可确保在要求最苛刻的应用中延长电池寿命。Si4463可以实现高达+27dBm的输出功率,并具有对低成本外部FET的内置斜坡控制。这些设备可以满足全球的监管标准:FCC,ETSI,无线MBus和ARIB。所有设备均符合802.15.4g和WMbus智能计量标准。

主要特性:

频率频段:119-1050 MHz

接收灵敏度:-129 dBm

调制方式:(G)FSK,(G)MSK,2(G)FSK,4(G)FSK,OOK

最大输出功率

+20 dBm (Si4463)

+16 dBm (Si4461)

+13 dBm (Si4460)

PA支持+27 dBm或+30 dBm

低功耗

10/13 mA RX

18mA TX + 10dBm(Si4460)

30 nA关机,40 nA待机

数据速率:0.1 kbps至1 Mbps

ON Semiconductor

AX5043是单芯片、窄带、超低功耗ASK和FSK RF收发器,频率范围从27MHz至1050MHz。它提供了超低功耗的传输和接收操作与最高灵敏度和高选择性的独特组合。如果使用内置的前向纠错(FEC),则可以在1kbps的情况下实现143dB的链路预算,这可以扩展到146dB,无需额外的外部组件。AX5043在6.25kHz通道中的功耗完全可达1kbps。

主要特性:

频段:27 − 1050 MHz

调制:FSK/MSK/4−FSK/GFSK/GMSK/ASK/AFSK/FM/PSK

数据速率:0.1 kbps to 125 kbps

灵敏度(FEC):−137 dBm @ 0.1 kbps, 868 MHz, FSK

输出功率:16 dBm @ 868 MHz 16 dBm @ 433 MHz 16 dBm @ 169 MHz

低功耗:

RX(868/433 MHz):9.5 mA ;6.5 mA @ 169 Hz

TX(868 Mhz): 7.5 mA @ 0 dBm ,16 mA @ 10 dBm,48 mA @ 16 dBm

AX-SFAZ/AX-SFAZ-1-API、AX-SFJK/AX-SFJK-1-API和AX-SFEU/AX-SFEU-1-API**是Sigfox认证的SoC解决方案,可提供上行链路和下行链路,分别用作’调制解调器’功能或作为真正的SoC,用户可用Flash高达40KB。AX-SIGFOX的无线射频部分使用了AX5043。它可以用作控制小型传感器节点的单芯片解决方案,还可以添加用户软件。由于AX-SIGFOX的灵活性,可以添加其他sub-1G堆栈,使AX-SIGFOX成为满足各种应用需求的理想解决方案。

主要特性:

AX-SFEU: 射频收发器SoC, Sigfox™ Verified RCZ1

AX-SFJK: 射频收发器SoC, Sigfox™ Verified RCZ3&7

950 nA的睡眠电流

能够在同一硬件上运行其他1G以下的协议,例如无线M-Bus

输出功率为14 dBm时的TX电流45 mA

10毫安RX电流

上行链路和下行链路

“Sigfox Ready” Class 0认证

Texas Instruments

CC1120器件是一款完全集成的单芯片无线收发器,专为高性能,低功耗和低电压操作而设计,适用于经济高效的无线系统。所有滤波器都集成在一起,因此无需外部昂贵的SAW和IF滤波器。该器件主要用于ISM(工业、科学和医疗)应用以及164至192 MHz,274至320 MHz,410至480 MHz和820至960 MHz的短距离设备(SRD)频段。CC1120设备为数据包处理、数据缓冲、突发传输、空闲频道检测、链路质量指示和无线唤醒提供了硬件支持。 CC1120器件的主要工作参数可通过SPI接口进行控制。在典型的系统中,CC1120器件与微控制器一起使用,只需少量外部无源器件。

CC1125是一款全集成单芯片射频收发器,此器件设计用于在成本有效无线系统中实现极低功耗和低压运行的高性能。 所有滤波器都已集成,因此无需昂贵的外部表面声波(SAW)和中频(IF)滤波器。 该器件主要用于ISM(工业、科学和医疗)以及处于164-192MHz,274-320MHz,410-480MHz和820-960MHz的SRD(短程设备) 频带。CC1125器件提供广泛硬件支持,以实现数据包处理、数据缓冲、突发传输、空闲信道评估、链路质量指示和无线电唤醒。CC1125器件的主要运行参数可由SPI接口控制。 在典型系统中,CC1125器件将与微控制器和极少的外部无源组件配合使用

主要特性:

高性能、单芯片收发器

300bps 时为 -129dBm

1.2kbps 时为 -123dBm

50kbps 时为 -110dBm

邻信道选择性:6.25kHz偏移时为67dB

阻断性能:10MHz时为104dB

出色的接收器灵敏度:

极低相位噪声:10kHz 偏移时为-115dBc/Hz

适合于面向 ETSI Category 1 的系统

独立的 128 字节 RX 和 TX 先进先出 (FIFO)

支持与 CC1190 器件无缝集成以实现范围扩展,从而使灵敏度提升 3dB 并且实现高达 +27dBm 的输出功率

高频谱效率(12.5kHz 信道中为 9.6kbps,符合FCC 窄带要求)

电源

RX:在 RX 嗅探模式中为 2mA

RX:在低功率模式中,峰值电流为 17mA

RX:在高性能模式中,峰值电流为 26mA

TX: +14dBm 时为 47mA

宽电源电压范围(2.0V 至 3.6V)

低流耗:

断电:0.12μA(增强型无线电唤醒 (eWOR) 定时器运行时为 0.5μA)

169、315、433、868、915、920、950MHz ISM/SRD 频带系统

信道间隔低至4kHz 的窄带超低功率无线系统

步长为0.4dB 时可编程输出功率高达+16dBm

自动输出功率递增

可配置数据速率:0 至200kbps

所支持的调制格式:2 - 频移键控(FSK),2 - 高斯频移监控(GFSK),4-FSK,4-GFSK,最小频移键控 (MSK),开关键控 (OOK)

波形监视:针对经改进同步检测性能的高级数字信号处理

CC1310属于德州仪器(TI) CC26xx和CC13xx系列器件中的 经济高效型超低功耗2.4GHz和低于1GHz的RF器件。它具有极低的有源RF和微控制器(MCU)电流消耗,除了灵活的低功耗模式外,可确保卓越的电池使用寿命,适用于由小型纽扣电池供电的远距离操作以及能源采集型 应用。CC1310是经济高效型、超低功耗无线MCU中低于1GHz系列的首款器件。CC1310器件在支持多个物理层和RF标准的平台中将灵活的超低功耗RF收发器和强大的48MHzCortex®-M3微控制器相结合。专用无线控制器(Cortex®-M0)处理ROM或RAM中存储的低层RF协议命令,从而确保超低功耗和灵活度。CC1310器件不会以牺牲RF性能为代价来实现低功耗;CC1310器件具有出色的灵敏度和稳定性(可选择性和阻断)性能。CC1310器件是一款高度集成、真正的单片解决方案,其整合了一套完整的RF系统及一个片上DC-DC转换器。传感器可由专用的超低功耗自主MCU以超低功耗方式进行处理,该MCU可配置为处理模拟和数字传感器。

主要特性:

微控制器

强大的ARM®Cortex®-M3处理器

时钟速率最高可达48MHz

32KB、64KB和128KB系统内可编程闪存

8KB缓存静态随机存取存储器(SRAM)(或用作通用RAM)

支持无线(OTA)升级

超低功耗传感器控制器

可独立于系统其余部分自主运行

16位架构

2KB超低泄漏代码和数据SRAM

外设

AES-128安全模块

真随机数发生器(TRNG)

支持八个电容感测按钮

集成温度传感器

外部系统

片上内部DC-DC转换器

无缝集成SimpleLink™CC1190范围扩展器

低功耗

宽电源电压范围:1.8至3.8V

RX:5.4mA

TX(+10dBm时):13.4mA

射频(RF)部分

出色的接收器灵敏度:远距离模式下为-124dBm;50kbps时为-110dBm(低于1GHz)

出色的可选择性(±100kHz):56dB

出色的阻断性能(±10MHz):90dB

可编程输出功率:时最高可达+9dBm–单端或差分RF接口

RPMA

Maxim

Ingenu的nanoNode RPMA无线模块 (NODE103)采用了MAX2832ETM射频芯片。MAX2831/MAX2832直接变频、零IF RF收发器是Maxim公司专为2.4GHz至2.5GHz 802.11g/b WLAN应用设计的。MAX2832集成了除了PA以外的其它相同功能的模块。两个器件均包括具有快速建立时间的Σ-Δ RF合成器,具有小于20Hz的频率步长和数字可调谐的晶体振荡器,允许使用低成本的晶体。器件还集成了片上直流失调补偿以及I/Q误码和载波泄漏检测电路。仅需一个RF带通滤波器(BPF)、晶体、RF开关、以及少量的无源器件即可用于构建完整的802.11g/b WLAN RF前端方案。

MAX2831/MAX2832在片上集成了单个滤波器,可同时用于接收器和发送器,完全无需外部SAW滤波器。基带滤波器经过了优化,可以满足IEEE 802.11g标准,专有的turbo模式可支持高达40MHz的通道带宽。该系列器件适用于全部802.11g OFDM数据速率(6Mbps至54Mbps),以及802.11b的QPSK和CCK数据速率(1Mbps至11Mbps)。

主要特性:

工作于2.4GHz至2.5GHz ISM波段

IEEE 802.11g/b兼容(54Mbps OFDM与11Mbps CCK)

完整的RF收发器、以及晶体振荡器

同类收发器的性能最佳

62mA接收器电流

2.6dB Rx噪声系数

-76dBm Rx灵敏度(54Mbps OFDM)

无需I/Q校准

0.1dB/0.35° I/Q Rx增益/相位失衡

33dB RF和62dB基带增益控制范围

每个RF增益设置60dB范围模拟RSSI

快速Rx I/Q DC失调建立时间

可编程基带低通滤波器

20位Σ-Δ N分频PLL,具有小于20Hz步进

数字可调谐晶振

+18.5dBm发送功率(5.6% EVM,带54Mbps OFDM)

31dB Tx增益控制范围

串行或并行增益控制接口

小于40dB Tx边带抑制,无需校准

Tx/Rx I/Q误码检测

收发器工作于+2.7V至+3.6V

低功耗关断模式

Weightless

关于Weightless采用的无线收发器,没有更多公开的消息。据了解,Weightless可能是采用了安森美半导体(ON Semiconductor)公司的产品。

ZETA

ZETA采用了多家厂商的无线射频芯片,主要有TI和Sillicon Labs等的产品。

NB-IoT芯片

Intel

英特尔® XMM 7115 调制解调器

协议:NB-IOT

英特尔® XMM™ 7315

协议:LTE

支持LTE Category M和NB-IoT两种标准,在单一芯片集成了LTE调制解调器和IA应用处理器

Altair

ALT1250

支持Cat-M1和NB1 IoT

集成了LTE基带处理器、RFIC、PMU、存储器、功率放大器、滤波器和天线开关,以及面向客户开发的应用的GNSS和基于蜂窝的定位引擎和MCU子系统。

结合了Altair的OneSKU RF技术,可以通过单一硬件设计实现多个LTE频段组合。

CAT-M1 300 Kbps DL,375 Kbps UL

CAT-NB1 100 Kbps DL

集成语音处理

集成片内:LTE CAT-M1 / NB1调制解调器,GNSS,无线电收发器,功率放大器和天线开关,支持TCXO和XO输入的PLL,带稳压器和RTC的PMU,用于客户开发应用的CPU子系统

GPS和GLONASS

OneSKU

单一硬件设计支持多个频段

HD-FDD:1,2,3,4,5,8,9,10,12,13,14,17,18,19,20,25,26,27,28,66

HD-TDD:33,34,35,36,37,39

支持的频率范围699 - 960 MHz和1700 - 2200 MHz,450 MHz可选

低功耗RF CMOS架构

接口:UART,SPI,FS USB2.0,USIM或eUICC,I2S / PCM音频,GPIO,I2C,辅助ADC和PWM

Sequans

Monarch N

单芯片LTE Advanced Pro,Cat NB1/NB2平台

符合3GPP 14/15 LTE-Advanced Pro标准

支持窄带LTE类别NB1 / NB2,单音和多音

NB1:27 kbps DL / 63 kbps UL

NB2:120 Kbps DL / 170 kbps UL

扩展的DRX和PSM功能可延长睡眠时间用例

专有的动态电源管理(DPM)技术,具有10 - 15年的电池寿命

覆盖范围增强方法

用于单SKU™设计(617 MHz至2.2 GHz)的全球频段支持的可编程RF滤波

软件与Monarch兼容

集成基带,RF,SE,应用MCU,RAM和电源管理

半双工FDD(HD-FDD)

正常(+23 dBm)和降低发射功率等级选项20dBm和14 dBm

低功耗串行接口

可选的GNSS

Monarch SX

单芯片LTE-M(Cat M1)和NB-IoT(Cat NB1)片上系统(SoC)

集成LTE-M / NB-IoT基带和RF收发器,ARM Cortex-M4处理器,媒体处理单元,传感器集线器,GPU和显示控制器,RAM和电源管理

3GPP Release 13 LTE Advanced Pro

Narrowband LTE UE categories M1 and NB1

可编程RF滤波,用于单SKU硬件设计中的全球多频段支持

吞吐量:HD-FDD中高达300 kbps DL / 375 kbps UL的LTE UE类别M1(1.4 MHz带宽),支持全双工FDD(FD-FDD)和FD-FDD

LTE UE类别NB1(200kHz带宽)中的1Mbps 到HD-FDD中的40kbps DL/55kbps UL

Monarch LTE

单芯片LTE Cat M1 / NB1解决方案

3GPP Release 13 LTE Advanced Pro

集成基带,RF,RAM存储器和电源管理

扩展的DRX和PSM功能可延长睡眠时间用例

可编程射频滤波可在单SKU设计中支持全球频段

专有的动态电源管理(DPM)技术,可运行10年以上

针对半双工FDD(HD-FDD)操作进行了优化,还支持全双工FDD(FD-FDD)

吞吐量:

LTE UE类别NB1(200 kHz带宽)高达40 kbps DL / 55 HD-FDD中的kbps UL

LTE UE类别M1(1.4 MHz带宽)高达300 kbps HD / FDD的DL / 375 kbps UL和FD-FDD的1Mbps

单天线系统架构

覆盖范围增强方法

降低发射功率等级选项

低功耗串行接口

Qualcomm

MDM9206

LTE Category: LTE Cat-M1和LTE Cat-NB1

峰值下载速度:

300 kbps

20 kbps

峰值上传速度

375 kbps

60 kbps

支持的蜂窝技术

LTE HD-FDD

LTE TDD

E-GPRS

下一代呼叫服务:VoLTE

卫星系统支持

GPS

GLONASS

北斗

伽利略

Bands:15-band RF

CPU时钟速度:达1.3 GHz

CPU 内核:ARM Cortex A7,晓龙处理器

* Extended Discontinuous Receive (eDRX)

Security Features

Qualcomm® Trusted Execution Environment

Crypto Engine

Secure Boot

Nordic

nRF91

LTE-M和NB-IoT调制解调器

LTE-M和NB-IoT支持从700MHz到2.2GHz的频段

700MHz - 2.2GHz

高达23 dBm的输出功率

-108 dBm LTE-M接收灵敏度

单引脚50Ω天线接口

eDRX,PSM

SMS,IPv4 / IPv6

TCP / UDP,TLS / DTLS

应用处理器

ARM Cortex M33

TrustZone用于可信执行

加密单元协处理器

低功耗外设

硬件自动电源和时钟管理

32个GPIO,灵活的映射

GCT

GDM7243i

与RF收发器,基带和RAM存储器高度集成。

高性能Cortex-R4

符合3GPP Release 13 LTE Advanced Pro标准

混合连接模式,支持:Cat. M1、NB1、GSM、BLE、GPS、Sigfox、CAN总线接口

支持射频频段600-960MHz,1.7-2.7GHz。

针对半双工FDD,FD-FDD,TDD进行了优化。

eSIM / Soft SIM支持。

带专用微控制器的片上传感器集线器

集成的安全功能支持:

安全启动,密钥和配置

对称/非对称加密HW和TRNG

针对低数据,低功耗M2M设备进行了优化

Riot Micro

RM1000

3GPP Release 13

ARM®Cortex-M0处理器,专用于通信协议栈

集成指令和数据存储器

LTE-M/NB-IoT L1/L2/L3协议栈

支持IPv4,IPv6,TCP,UDP,SSL

AT命令堆栈

LTE-M/NB-IoT

带电源控制的SIM卡接口

QSPI Flash接口

3个UART接口

华为

Boudica 120

支持3GPP Release 13标准协议

带内部署/保护带部署/独立部署

eDRX/PSM/20dB覆盖增强/FOTA

698~960mhZ: Band5/8/12/13/17/18/19/20/26/28

协议支持:IP/UDP/CoAP

SoC: BB+ RF +PMU + AP + Memory

3个ARM 内核:AP + CP + SP

USIM接口

休眠电流: 4uA

工作电流:40mA

Boudica 150

3GPP R13&R14

Bands: 5/8/20/28/3/1

DL 80Kbps / UL106Kbps

Positioning (OTDOA)

Multicast (SC-PTM)

Data over user-plan

Single Tone / Multi-tone

AP Open for 3rd party

SOC: BB +RF +PMU + AP/SP/CP + eFlash + SRAM

3 ARM Cores: AP+CP+SP

中兴微电子

Wisefone7100(朱雀7100)

支持R14全部频段

睡眠电流2uA

截止电压仅2V,可延长电池寿命近10%

集成了中天微系统的CK802芯片,DSP IP来自CEVA

联发科

MT2625

支持3GPP NB-IoT (R13 NB1, R14 NB2)

支持PSM和eDRC模式

MCU

ARM Cortex-M4 with FPU

频率:104MHz

嵌入式存储器:4MB 伪静态随机存储器(PSRAM)

Flash:4MB NOR

IO: I2C, I2S, PCM, SDIO, UART

电源管理单元(PMU)

集成NB-IoT调制解调数字信号处理器、射频天线及前端模拟基带

实时操作系统(RTOS)

支持全频段:450MHz-2.1GHz

锐迪科

RDA8909

支持3GPP-R14标准

支持NB-IoT和GSM/GPRS两种模式

支持band 1/2/3/4/5/8/12/13/17 /18/19/20/25/26/28/31/66/70/71和470-520Mhz的专网频段

集成了射频收发器、电源管理器、调制解调器、模拟基带、Flash存储器、pSRAM存储器

具备内置ESIM的版本

PSM功耗小于5uA,待机功耗小于1mA

集成了802.11b RX和BT4.2/BLE功能

RDA8910

支持eMTC、NB-IoT和GPRS

小米

小米NB-IoT

松果处理器(Pinecone)

Wi-Fi+蓝牙

安全加密

上海移芯通信科技有限公司

EC616

工艺:40nm

频率 699MHz-2.2GHz

支持badn 1,2,3,5,8,12,13,17,18,19,20,26,28,66

漏电(PSM)<1.5uA

连接态平均电流(1.28s DRX态) <1-10mA

Idel平均电流(1.28s DRX态) <100uA

创新维度

SDR NB-IoT

软件定义无线电(Software Defined Radio, SDR)技术

支持在线升级

深圳市汇顶科技股份有限公司

通过并购半导体蜂窝IP提供商—德国CommSolid,整合超低功耗移动无线基带技术与射频芯片设计及相关技术,加速在NB-IoT领域的战略布局。

单片机(MCU)

超低功耗单片机,可参阅《超低功耗微控制器市场报告(第一版)》

通用单片机,可参阅《MCU市场报告》

(未完待续)

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