據工信部預測到2020 年，中國物聯網的整體規模將超過1.8萬億元。而在整個物聯網產業鏈中，芯片作為物聯網的大腦，無疑是最為核心的組成部分。物聯網萬物互聯的概念已經越來越多的應用到我們的生活中，其市場規模也越來越大。物聯網終端可延伸擴展至任何物體，如智能汽車、智能家居、智慧城市、智慧醫療、智慧工業等物聯網相關行業都進入了高速發展期。

相較于傳統wi-fi及Bluetooth等短矩離通訊協定，省電且訊號穿透力強的低功耗長距離廣域網路（LPWAN）非常適合智慧能源及智慧城市等的應用；并且根據IHS Markit之預測，NB-IoT及LoRa將成為LPWAN未來兩大技術主流。

什么是NB-IoT？優勢是什么？

我們都知道，LoRa技術目前是Semtch公司的專利，Semtech公司提供SX127x系列LoRa產品。國內市場主要以低頻段（137-525MHz）的SX1278為主。為適應市場的發展和需求，Semtech以IP授權的方式授予更多的公司來制造LoRa技術的芯片，就如同ARM公司IP授權類似。

所以大家都轉戰NB-IoT技術了，什么是NB-IoT？

NB-IoT的誕生并非偶然，寄托著電信行業對物聯網市場的憧憬。其前身可以追溯至華為與沃達豐于2014年5月共同提出的NB-M2M。

由這兩家公司首倡的窄帶蜂窩物聯網概念一經提出即得到了業界的認可，隨后高通、愛立信等越來越多的行業巨頭加入到這一方向的標準化研究中。為了促進標準的統一有利于產業發展，最終3GPP在2015年9月RAN全會達成一致，確立NB-IoT為窄帶蜂窩物聯網的標準，并立項為Work Item開始協議撰寫，預計將于2016年6月的3GPP R13凍結。

NB-IoT是IoT領域一個新興的技術，支持低功耗設備在廣域網的蜂窩數據連接，也被叫作低功耗廣域網(LPWAN)。NB-IoT支持待機時間長、對網絡連接要求較高設備的高效連接。據說NB-IoT設備電池壽命可以提高至少10年，同時還能提供非常全面的室內蜂窩數據連接覆蓋。

NB-IoT具備四大特點：一是廣覆蓋，將提供改進的室內覆蓋，在同樣的頻段下，NB-IoT比現有的網絡增益20dB，相當于提升了100倍覆蓋區域的能力；二是具備支撐連接的能力，NB-IoT一個扇區能夠支持10萬個連接，支持低延時敏感度、超低的設備成本、低設備功耗和優化的網絡架構；三是更低功耗，NB-IoT終端模塊的待機時間可長達10年；四是更低的模塊成本，企業預期的單個接連模塊不超過5美元。

因為NB-IoT自身具備的低功耗、廣覆蓋、低成本、大容量等優勢，使其可以廣泛應用于多種垂直行業，NB-IoT也得到了電信運營商和電信設備服務商的支持，有著成熟完整的電信網絡生態系統。NB-IoT芯片領域隨之出現了“百家爭鳴”的盛景。

NB-IoT芯片玩家都有哪些？

國內玩家

紫光展銳

紫光展銳去年第四季度同時推出的NB-IoT單模的春藤8908、NB-IoT/GSM雙模的春藤8909兩顆芯片，并在2018上半年成功流片NB-IoT/eMTC/GSM三模的春藤8915。其中春藤8908是業內唯一一款NB+GSM雙模、集成度最高的物聯網單芯片。

硬件方面，春藤系列芯片具備高集成度、高可靠性、高性價比等優點，適配全球運營商網絡頻段。同時配套紫光展銳的射頻外圍芯片，降低方案設計難度，可提供完整的芯片打包方案。在軟件方面，展銳可提供全套的軟件開發包（SDK），幫助客戶基于NB-IoT通信芯片進行二次開發，以應對物聯網應用碎片化的特點。

春藤8908自商用后迅速得到物聯網客戶與合作伙伴的認可，同時在去年拿到中國聯通300萬片模組標單最大份額的深圳有方科技和大唐通信所搭載的也都是紫光展銳的8908芯片，這也意謂著紫光展銳在中聯通NB-IoT芯片供應之市場份額已高達55％。

據了解，紫光展銳在物聯網領域擁有目前最全面的產品線，覆蓋無線廣域網以及短距離無線網絡。在NB-IoT技術方面，紫光展銳的NB-IoT芯片可完整支持3GPP Release 13的幾乎所有功能，覆蓋性強，功耗低，不僅可滿足中國市場的需求，同時也瞄準歐美及海外市場。

華為海思

2017年9月，華為海思推出了全球首款正式商用的NB-IoT芯片——Boudica120，接著又推出了第二代芯片Boudica 150。2017年下半年，華為海思與臺積電合作生產的Boudica 120、150芯片大規模出貨。

這兩款NB-IoT芯片的主要特點是高集成、低功耗、可內置輕量級的Huawei LiteOS物聯網操作系統。海思的LiteOS物聯網操作系統是華為面向物聯網領域構建的輕量級、開源的“統一物聯網操作系統和軟件中間件”平臺。

但是，海思的NB-IoT芯片主要定位于輕量級芯片，目前只支持NB-IoT單模，網絡協議棧也非常簡單，也沒有集成TCP等上層網絡協議，這將給模組廠家集成帶來一定的困難。

華為海思目標是建構大規模物聯網商用部署與運營能力，幫助廠家實現100%的掌控管理。目前已與40多家合作伙伴、20幾種行業業態展開合作。

聯發科

去年6月底，聯發科推出了旗下首款NB-IoT系統單芯片（SoC）——MT2625，MT2625 是聯發科技精心打造的第一款 NB-IoT 專屬芯片，具備超高集成度，將 ARM Cortex-M微控制器（MCU）、偽靜態隨機存儲器（PSRAM）、閃存與電源管理單元（PMU）整合在同一芯片平臺上。

高集成度不僅帶來了更小巧的封裝尺寸，而且有助于降低芯片成本和加快上市時間，滿足對成本敏感及小體積的物聯網設備的需求。MT2625 延續聯發科技芯片在整體功耗控制方面的慣有優勢，具有突破性低功耗表現。采用MT2625 方案的物聯網設備，能夠搭配免充電電池達到長時間待機。

雖然MT2625芯片在性能方面的優勢較為突出，但是從目前商用進度方面來看，明顯落后于紫光展銳和華為海思。

中興微

2017年3月，中興微電子正式發布NB-IoT商用芯片Wisefone7100，內部集成了中天微系統的CK802芯片，DSP IP來自CEVA。

2017年9月中興微電子首款NB-IoT芯片朱雀RoseFinch 7100正式進入商用。RoseFinch 7100是中國首顆自主的安全物聯網芯片。其實早在2016年9月中興微電子則發布了Rose Finch7100的前身---RoseFinch7100V0.1芯片。

RoseFinch 7100為單芯片設計，基于中芯國際超低功耗射頻嵌入式閃存（55nm ULP RF eFlash）工藝平臺制造，集成了知名IP廠商CEVA去年針對物聯網市場推出的高性能內核，以及中天微系統的32位高性能低功耗嵌入式CPU，開發出的小尺寸、低功耗、低成本、集成輕量級系統安全構架的NB-IoT解決方案。RoseFinch7100采用輕量級系統安全構架，對于低功耗、小尺寸、低成本的物聯網芯片來說，在有限的系統處理能力及存儲器存儲容量資源下，RoseFinch7100能為信息保護、訪問控制、版本管理提供更高的安全保障。

RoseFinch 7100的成功商用也為中興通訊補足了在NB-IoT領域的空白，進一步強化了“芯、網、云”物聯網戰略。

芯翼信息

芯翼信息科技于2017年3月在上海張江注冊成立，專注于物聯網通訊芯片的研發和銷售，產品可廣泛應用于智慧城市、智慧物流、工業 4.0、智慧農業、可穿戴等領域。公司創始人及核心團隊來自于美國 Broadcom、Qualcomm、MaxLinear、華為等知名芯片公司，

2018世界移動大會上，芯翼信息發布了全球第一款單片集成CMOSPA的超低功耗NB-IoT芯片。該款芯片單片集成了CMOSPA，射頻收發，電源管理，基帶，微處理器等，是全球唯一集成射頻PA的NB-IoT芯片，大幅降低了模塊的成本以及開發復雜度。同時提供了非常小的體積，對于可穿戴等應用尤其有幫助。

上海移芯

上海移芯通信科技有限公司第一代產品為基于NB-IoT標準的終端芯片-EC616。創始人及核心開發團隊來自于手機芯片廠商Marvell。團隊所開發的手機芯片已累計出貨超過1億片。開發團隊在蜂窩終端芯片上積累了豐富的實戰經驗，從算法，協議棧，射頻到基帶SOC以及系統軟硬件和方案，從低功耗設計經驗到射頻模擬開發能力具有完整而強大的研發能力。

EC616將NB-IoT PSM模式的功耗降低到700nA，為現有主流方案的1/5功耗。PSM模式純待機年耗電量僅6mAh。其低功耗特性，尤其有利于需要超長待機，工作不頻繁的應用場景，如抄表及各類傳感器應用。

銳迪科

銳迪科微電子成立于2004年，致力于射頻及混合信號芯片和系統芯片的設計、開發、制造、銷售并提供相關技術咨詢和技術服務。2018年1月19日，紫光集團旗下展訊和銳迪科正式完成整合。

2017年12月，銳迪科發布NB-IoT雙模單芯片解決方案RDA8909。RDA8909支持NB-IoT及GSM/GPRS兩種網絡模式，支持3GPP-R14標準，可廣泛運用于可穿戴設備、智能家居、智慧城市、智慧工農業等各類規模化物聯網應用。RDA8909以卓越的性能、超低的功耗、最高的集成度以及最具競爭力的成本為全球物聯網市場帶來一款突破性產品。

創新維度

創新維度在業界率先提出了基于SDR的窄帶物聯網芯片解決方案，能夠更有效地滿足物聯網碎片化的市場需求，支持行業定制化和二次開發，是物聯網行業定制芯片的最佳選擇。自成立以來，公司已申請18項發明專利、軟件著作權等知識產權，已授權8項

2017年9月創新維度推出業界第一款基于SDR架構的NB-IoT芯片XD-7500，2018年9月XD-7500實現量產出貨。XD-7500架構靈活，支持行業定制化、在線升級和內置圖像識別算法，能夠有效地滿足物聯網碎片化的市場需求。創新維度核心團隊均來自業內一線企業，平均從業時間十年以上。在NB-IoT技術方面，創新維度已申請核心專利10余項。

松果

松果電子成立于2014年10月，公司團隊來自小米、摩托、微軟、愛立信、華為等業內知名公司，大部分研發工程師具備10年以上的資深研發經驗，團隊成員特別在芯片設計、系統軟件、Modem等領域擁有極為出色的技術能力。該公司致力于為智能終端提供核芯動力，聚焦于智能終端SoC的開發，已經形成高性能智能終端SoC的設計、驗證、測試等工程化開發能力以及規模化商用能力。

2017年11月28日，小米發布了松果的NB-IOT 芯片，據悉這款芯片只要加入小米的體系，米家可以從研發設計層面就開始提供幫助，軟硬件開發，與其他智能設備的互動。就是小米可以給你提供一套前臺后臺的成熟的方案，從研發（米家產品經理和幾百人的設計師團隊摩拳擦掌）到市場（米家有品），全都有渠道。

ASR

翱捷科技（上海）有限公司成立于2015年4月，同時擁有美國和韓國研發團隊，致力于移動智能通訊終端、物聯網、導航及其他消費類電子芯片的平臺研發、方案提供、技術支持和服務等，產品線覆蓋包括2G、3G、4G、5G以及IOT在內的多制式通訊標準。

CEVA官方表示，ASR已經獲得多種CEVA技術授權許可，用于即將推出的面向智能手機和NB-IoT邊緣設備的片上系統芯片(SoC)產品。翱捷科技將在其無線產品中融入一系列CEVA IP以提供蜂窩、藍牙和Wi-Fi連接支持，并實現計算機視覺、語音和音頻領域的新興應用。

智聯安

智聯安科技成立于2013年9月，是一家從事集成電路芯片設計的國家高新技術企業。主要產品包括容柵編碼器芯片、NB-IoT通訊芯片、NB-IoT物聯網解決方案等。

2018年7月智聯安推出自家首款NB-IoT芯片MK8010Q，經過2年研發，已于今年7月流片成功。

智聯安依托其自主研發的5項關鍵自研技術（精簡射頻、集成PA、超微碼架構、緊密電源管理、NB-IoT協議棧），在成本、功耗、體積上具有優勢。較業內同類產品，其芯片面積及系統成本可降低約30%，實時待機電流低至1uA，尺寸為6x6mmQFN。目前，智聯安的芯片已經獲得華為認可，可將華為的物聯網操作系統lite-OS免費移植到智聯安芯片上。

簡約納

簡約納電子有限公司是由海外歸國留學人員創立的集成電路設計公司，成立于2006年7月，公司自成立以來已開發出具有完全自主知識產權的32位RISC+DSP微處理器內核，對于中國自主無線芯片產業發展具有里程碑的意義。公司擁有CPU內核開發技術、SDR技術、LTE技術和系統軟件開發等核心技術，先后推出了GSM/GPRS基帶芯片、LTE基帶芯片、商密芯片和北斗/GPS雙模定位芯片，并且成功開發出完全自主知識產權的CPU，從最核心處提高國產芯片的安全性，成為地地道道的中國“芯”。

2017年率先推出國內首款支持LTE-ONLY CAT1全網通Modem芯片--SL3600芯片,SL3600芯片專為物聯網市場單模Cat1重新設計流片，是一款具有低成本、低功耗的 CAT1基帶SoC芯片,支持FDD/TDD LTE CAT1協議，是 LTE CAT1最具成本優勢的選擇。具有可編程SDR架構，包含多個矢量處理器，具有高靈活性和可擴展性，可復用和可擴展的軟硬件設計，可降低用戶二次開發的復雜性。

匯頂科技

匯頂科技成立于2002年，作為全球人機交互及生物識別技術領導者，目前已在包括手機、平板電腦和可穿戴產品等在內的智能移動終端領域構筑了領先優勢。

匯頂科技在2018世界移動通信大會（MWC2018）上宣布正式進軍NB-IoT領域，通過并購全球領先的半導體蜂窩IP提供商--德國CommSolid，整合其全球頂尖的超低功耗移動無線基帶技術優勢與匯頂科技位于美國加州的射頻芯片設計及相關技術研發力量，加速公司在NB-IoT領域的戰略布局，為全球客戶提供差異化的蜂窩物聯網系統級芯片（System-on-Chips）解決方案，合力開拓千億規模NB-IoT市場。

升哲

SENSORO (中文名: 北京升哲科技有限公司)是一家國際化的物聯網技術服務商，依托自主研發的從芯片、模組、傳感器、通信基站到云端平臺一體化、端到端的物聯網產品線，打造了城市級物聯網智慧消防預警服務。目前，該服務已落地全國十幾個城市，實現規模化應用。

北京升哲科技（SENSORO）自主研發出全球最小雙通道LPWAN芯片，1平方厘米大小的芯片可實現10公里范圍的通信，內嵌近場和遠場數據通信協議。

國外玩家

高通

高通看好NB-IoT，但并非將身價全押寶于此，在其看來NB-IoT與eMTC并非非死即傷而是有很好的互補性，未來物聯網多模才是趨勢。若采用NB-IoT+eMTC雙模方式，將能集兩種技術的優勢于一身，同時補齊雙方短板。

2017年3月高通推出了為Cat-M1和Cat-NB1定制的多模多頻的芯片MDM9206，該芯片支持Cat-M1、Cat-NB1的全球所有頻段。并且MDM9206還集成了GPS、格納洛斯、北斗以及伽利略全球導航衛星定位服務，在不通過任何附加的芯片或者接收器的情況下，可以直接嵌入到該芯片中，實現了與高通 的4G功能的充分整合。

英特爾

作為國際大廠，NB-IoT領域怎能少了英特爾，早在2015年年底，英特爾就宣布將在2016年推出自己的NB-IoT產品。后來到了2016年，又宣稱將在16年年底進行試產。英特爾抓住NB-IoT有兩大武器，分別是XMM7115和XMM7315。英特爾的XMM 7115面向窄帶物聯網NB-IoT設備。XMM 7315則整合應用處理器與LTE基帶的SoC，同時支持LTE Cat.M、NB-IoT兩種標準。

思寬(Sequans)

Sequans Communications成立于2003年，已經開發和交付了七代4G技術。Sequans提供兩條LTE產品線：針對移動計算和家庭/便攜式路由器設備優化的StreamrichLTE，具有基帶、RF、RAM和電源管理，并集成ARM Cortex-M4處理器用于音頻和語音應用的媒體處理引擎。

Altair

Altair在2017年初被SONY收購。相比Sequans，Altair讓大家更感陌生，這是一家以色列公司，如今已被索尼收購，專注于4G技術終端基帶處理器的芯片設計，同時設計用于FDD和TDD頻段的4G終端芯片射頻收發器。

Altair 17年發表基于窄帶CAT－M1與NB1的蜂窩IoT芯片——ALT1250，并與同年7月底量產，將Cat-M和Cat-NB1、集成GPS、蜂窩IoT模塊中有90%的組件—如RF、基帶、前端組件、功率放大器、濾波器和開關等，均已整合于一身。

Nordic

2018年1月Nordic發布了其首款NB-IoT/LTE-M雙模芯片和模組nRF91，成為繼高通、Altair和Sequans之后國外第四個發布商用版本的芯片公司。

Nordic的nRF91系列是一款支持3GPP R13規定的LTE-M / NB-IoT雙模的芯片，集成了Arm Cortex-M33主處理器，Arm TrustZone安全技術和GPS輔助定位等功能。

GCT

2017年GCT發布的高度集成的單芯片GDM7243I將支持LTE類M1/NB1/EC-GSM與Sigfox的無線物聯網連接，因而成為一個“混合”解決方案，可為物聯網應用提供卓越的連接選項，同時實現物料清單（BOM）成本零增加。

GDM7243i將低能耗藍牙BLE與GCT的先進LTE-M和NB-IoT蜂窩技術結合在一個高度集成的單芯片解決方案中，面向廣泛的下一代物聯網設備，包括跟蹤、可穿戴設備、安保、農業、醫療保健、工業和消費應用。

Riot Micro

加拿大新創公司Riot Micro開發的超低功耗芯片是專為用于處理窄帶物聯網(NB-IoT)和LTE Cat M1 (或稱eMTC)標準而設計的。Riot并非在DSP上以軟件建置基頻功能，而是將快速傅立葉變換(FFT)和基帶濾波器分割成幾個物理層區塊。另外，它還將LTE協議堆棧精簡為物聯網規格所需要的基本要素。

該芯片采用臺積電(TSMC)的55nm技術制造，透過26MHz ARM M0控制器、嵌入式SRAM和新的PLL，處理NB-IoT和Cat M1。競爭的芯片通常采用執行頻率大于100MHz的控制器，以及主要來自外部的最多16MB RAM。

CEVA

作為移動通信、消費類電子、汽車及物聯網市場的全球領先信號處理IP授權公司。CEVA公司的圖像和視覺的DSP處理器針對最為繁復的計算圖像學和計算視覺方面的應用所需的極端處理要求而設計、如視頻分析、現實增強和輔助駕駛等，通過將這些性能密集型任務從CPU和GPU offload到高效的DSP上可顯著降低整體系統的功耗，同時提供了靈活性。

2018年10月 CEVA發布其廣受歡迎的CEVA-Dragonfly NB1解決方案的后續產品，瞄準快速發展的NB-IoT市場。高度集成的CEVA-Dragonfly NB2是針對Cat-NB2 (3GPP版本14 eNB-IoT)優化的模塊化解決方案，可無縫集成到芯片和模塊中，供眾多企業開發面向大型快速增長蜂窩IoT的應用。

CEVA-Dragonfly NB2的中心是一個采用增強型指令集架構(ISA)的CEVA-X1 DSP/控制處理器，它提供統一的處理器環境來同時應付物理層和協議堆棧工作負載。該解決方案還包括高度集成的全球共通RF收發器、功率放大器(PA)以及開發完整的eNB-IoT產品所需的所有相關硬件和軟件模塊。

NB-IoT部署并非易事

設備不兼容：據lightreading報道稱，物聯網市場的幾位高管介紹，NB-IoT目前存在的一個問題是：華為和愛立信的設備不兼容，這意味著市場會存在多個不同“版本”的NB-IoT。

早在2016年12月，咨詢公司WiFore的首席技術官Nick Hunn就發表過一篇名為《NB-IoT is Dead. Long Live NB-IoT.》的文章，引起業界一片嘩然。Nick Hunn認為NB-IoT的互不兼容性是與生俱來的。

愛立信和諾基亞采用的是精簡的、低功耗的4G變體，在相同的頻段內與4G設備協同工作，在現有4G網絡上升級部署。而華為和沃達豐主張的是全新空口方式，相較而言這并不是一個與4G共存的方案，它要求運營商撥出少量頻段（保護帶）來專為物聯網流量所用。

這兩套辦法本質上是不兼容的，但是，3GPP在采納這兩套方案后，并未在兩者間折中妥協，而是照單全收，讓芯片廠家和運營商自己去做選擇題。

模組用十年時只是理想化：NB-IoT在推廣初期提出來一個口號，一個電池（5000mAH）使用十年，相信大家看到后都對這個口號為之一振。但是，這個計算是基于一個理論數值。除去NB-IoT模塊的本身功耗，再加上電池自放電，以及環境條件引起電池加速老化等因素，采用NB-IoT技術的終端產品在無線信號條件惡劣情況下加大發射功率，同樣會引起功耗的提升，這都會影響終端產品電池的使用年限。

模組費用和SIM卡資費居高不下：NB-IoT芯片愿景是做到$1的低價，但是到現在為止，小編還看不到這個前景。芯片降到$1的價格，還有很長的路要走。不過欣慰的是，現在各家運營商都在打包出售NB-IoT模組+SIM卡的機制，這也在一定程度上減輕了終端客戶的費用壓力。

超強穿透力也有局限性：與常規的2G或者4G產品產品相比，NB-IoT芯片在宣傳時提出NB-IoT產品的穿透能力能有效提高20dB，也就是提高了100倍。但是一些水表或者智能家居產品都是放置在無線環境惡劣的地方，這樣就導致了很多安裝在現場的水表（窨井下，樓梯間）無法上傳數據。

超強的數據連接是假象：NB-IoT終端入網成功后，核心網和IoT平臺會一直保存用戶會話狀態，終端在PSM，eDRX休眠情況下，網絡側維持IP會話，終端IP地址保持不變。 終端再次上報數據時，可繼續使用此前獲取的IP地址發送數據。終端重新接入（重啟電源）， IP地址才會變更。如果在同一個時刻有多臺設備進行入網，一方面會導致底噪升高，設備入網困難，另一方面，超出的設備需要排隊入網。

受到LoRa和sigfox的排擠：NB-IoT作為一個全新標準的技術，受到來自Sigfox和LoRa技術的競爭壓力。NB-IoT發展仍處于市場化初期階段，NB-IoT技術在功耗、覆蓋、成本還沒有達到市場宣傳的預期，來自于運營商自身的測試報告和應用案例也已經做了充分證明。

小結

在芯片設計整體水平方面，國內企業還存在一定的差距。但是在應用驅動創新方面，國內已經開始實現趕超。NB-IoT的發展主要看政府的引導力度和時間度，芯片廠商對芯片功能的優化和添加，有效解決其他數據傳輸方式的痛點才能促進NB-IoT的健康快速發展。