高通9205芯片：我为物联网而生

科技行者 12月25日 北京消息（文/周雅）：高通近期推出下一代物联网（IoT）专用调制解调器9205，此单芯片集成了一些低功耗广域网标准，包括全球多模LTE category M1（eMTC），NB2（NB-IoT，窄带物联网）以及2G/E-GPRS连接。与前代产品MDM 9206相比，9205的功耗降低70%，尺寸减小一半；其芯片的射频收发范围从450MHz拓展至2.1GHz的更大带宽，支持全球超过23个射频频段；且额外搭载应用处理、地理定位功能、基于硬件的安全、云服务支持及配套开发者工具。

当天，高通进行了一场媒体沟通会，高通产品市场总监马进武详解了这款专为物联网而生的芯片：“9205 LTE调制解调器是高通专为物联网市场量身定做的。”

一图看懂高通 9205 LTE调制解调器技术亮点：

1、全球多模LTE IoT调制解调器及连接；2、支持全集成前端的射频收发器：集成的射频收发器可支持从450MHz扩展至2100MHz的更大带宽。（这也是蜂窝物联网产品中，首款集成完整射频前端的商用产品）。3、电池续航管理：支持超低系统级截止电压，并可根据电池充电状态调整电量使用情况。4、应用处理器：Arm Cortex A7主频最高达800MHz，可支持ThreadX和AliOS Things实时操作系统。5、地理定位：支持集成式全球导航卫星系统（GNSS）定位，包括 GPS、北斗、格洛纳斯和伽利略。可使用GNSS/LTE共享天线或专用天线。6、基于硬件的安全：支持硬件可信根的安全启动、高通可信执行环境、硬件加密、存储和调试安全。7、LTE IoT软件开发包（SDK）：该SDK预集成对多个云平台的支持，包括阿里云Link物联网套件、中国移动OneNET、深智云DTCloud、爱立信物联网加速器、机智云和Verizon ThingSpace等。

多模多频，具备成本优势

“9205支持多模的特性，可以为客户创造很大价值。”马进武说，所谓“多模”，指的是一款芯片同时支持 eMTC、NB-IoT 和 EGPRS 等多种制式（关于三种制式的区分，科技行者曾在一篇文章《物联网技术趋势详解：多模LTE或将是一条康庄大道》中有详细介绍）。

为何要在一款芯片集成多模多频？这将为终端厂商节省成本——简化产品设计和认证流程，加快商用产品上市时间。

首先，各个国家或区域有不同的制式要求，由此造成了多种制式组合，比如中国是NB-IoT，美国是Cat-M1，印度和欧洲是NB-IoT+GSM，澳大利亚则是Cat-M1+GSM。如果终端厂商使用的芯片只支持其中一种制式，它就需要设计不同的硬件和不同的模组，来应对不同的市场。而高通9205可以解决这一问题，厂商完成硬件设计以后，产品可以适用于全球市场，只要在软件设置中选择相应制式即可。

其次，模组研发完成以后，生产只是第一步，后面有大量的认证工作（针对每个市场、每个运营商做认证，包括FCC认证、CE认证、CTA认证），这将耗费大量时间和金钱——一方面，有时对于一个模组的型号进行认证可能需要花费上百万美元，更别谈多个模组认证，成本将非常惊人；另一方面，每一个模组的型号都要走一遍认证流程。此外，在生产物料管理方面，不同模组需要配置不同的生产物料管理以及库存管理，都比较麻烦。“而高通9205 LTE调制解调器可以让客户大量节省这样的认证成本。”马进武说。

同时，在网络建设初期，网络覆盖并不完善（比如中国，GSM网络覆盖很好，而NB-IoT在发展初期难免会有未覆盖到的区域），而多模多频有利于一个产品适用于不同的场景。

此外，高通9205还支持从450MHz拓展至2.1GHz的更大射频，支持全球超过23个射频频段，因此，一个射频前端就可覆盖全球物联网所使用的所有中低频段，这样一来，厂商就不需要面向单独市场而新增其他频段支持。简言之，全球多模多频，就是让一款硬件支持全球多个射频频段，让产品面向全球。

蜂窝技术，赋能海量物联网

高通正积极助力整个物联网生态系统的发展。“作为全球无线领军企业，高通可以提供各类连接技术支持物联网，从5G、4G到Wi-Fi、蓝牙以及电力线技术，高通拥有丰富的产品组合。”马进武说道，高通依托于在智能手机和移动领域深厚的技术积累，针对物联网产品打造了五个系列产品组合，分别是：移动SoC、应用SoC、LTE SoC、连接SoC和蓝牙的SoC。目前，全球已经出货超过15亿部采用高通解决方案的物联网产品。

未来要实现万物互联，就需要众多异构连接技术，以满足不同场景和应用的需求。具体而言，近距离的连接可以使用蓝牙技术；智能家居连接，则可以考虑通过Wi-Fi来组网；如果范围再大一点，比如水表电表的数据上报和远程管理，可以通过蜂窝通信技术连接；范围再往上走，譬如远洋轮船上的货物跟踪，就需要融入GNSS技术……

马进武认为，物联网连接技术当中，蜂窝技术将在未来10年甚至更长时间发挥关键作用。蜂窝技术赋能的物联网应用场景包括：移动健康，智能公共设施（比如路灯），环境监测，工业物联网，数字化零售（比如无线扫码机），资产跟踪等。

据高通观察，不同的物联网设备、应用和场景需要不同蜂窝连接技术来支持。蜂窝技术在物联网领域的发展当前有两种趋势：一种是往上走，不断增强性能，做到更快、更强；另一种是往下走，不断降低技术的功耗和成本。与此相对应，蜂窝技术在物联网领域的应用也是如此，好比金字塔结构。

金字塔最顶层的物联网设备，对于速率和时延有非常高的要求，需要的复杂度也很高。譬如远程医疗。

下一个层级的物联网设备，对速度的要求稍有下降，时延容忍度更高。比如智能手机视频观看，少量的缓冲和抖动是可以接受的；比如联网汽车，除了基本的联网外还可以提供一些ADAS辅助驾驶的功能；比如移动Wi-Fi，以及工业互联网等。

继续往下走，就是数量巨大的广泛物联网用例，这类用例的特征包括低功耗、低成本和低复杂度，在这一层级需要引入Cat-M1和Cat-NB1技术来支持。

当前，LTE IoT已经开始连接海量物联网，超过30个国家/地区已部署超过50张商用Cat-M1和/或Cat-NB1网络。其中，Cat-M1支持更高吞吐量、移动性的应用场景，包括可穿戴、功耗管理、语音（VoLTE）、联网医疗健康、物体追踪；而Cat-NB1适用的是更低成本、更大覆盖的场景，包括城市基础设施、公共事业计量、环境监测、智能楼宇等。

图：Cat-M1在美国和澳大利亚都已经正式商用。在中国，现在三大运营商都在进行Cat-M1的实验和前期技术评估。

LTE IoT技术也在持续演进，以满足未来海量物联网需求。LTE从Rel-8开始持续演进。到Rel-13中开始引入Cat-M1和Cat-NB1（与GSM相比较，Cat-M1和Cat-NB1提供了复杂性和功耗更低、覆盖更广、密度和容量更高的连接）。现在到Rel-14，Cat-M1的速率进一步增强到1Mbps，Cat-NB1也提高到100kbps；同时，Cat-M1 还实现了VoLTE语音速率的提高和质量优化。到Rel-16时，高通将在5G新空口的框架中为物联网提供一些新特性，包括基于免许可频段的 LTE IoT 技术，从某种程度看，这将加剧 NB-IoT 和 LoRa 的良性竞争，促进整个产业的发展。