技术前沿：蜂窝物联网芯片为什么要整合GPS功能？
今年会是服务供应商积极进军蜂窝物联网网络的一年吗？蜂窝IoT芯片商当然希望如此...整合GPS迅速让蜂窝IoT芯片更适于设计到各种IoT应用中。这一类的应用范围从追踪儿童、宠物与资产到智能电表，并可用于找出任何特定设备的位置所在，无限数量的应用都将从整合GPS中受益。
看好蜂窝物联网(cellular IoT；CIoT)网络的发展，以色列4G LTE调制解调器芯片厂Altair Semiconductor日前发表基于窄带CAT-M1与NB1的蜂窝IoT芯片——ALT1250。Altair在今年初被收购后，如今已是Sony旗下子公司。
相较于Sequans与英特尔(Intel)，Altair算是CAT-M1/NB1市场的后起之秀，但该公司有信心能以这款新的ALT1250芯片超越群雄。Altair共同创办人兼全球销售与营销副总裁Eran Eshed指出：“以成本、易于整合与服务布建来看，ALT1250芯片更先进。我们相信这款芯片较市场上现有的CAT-1/NB1芯片至少领先一个世代。”
具体而言，ALT1250是专为Altair的客户轻松“将芯片转换为蜂窝IoT模块”而设计的。Eshed指出，如今的蜂窝IoT模块中有90%的组件——如RF、基带、前端组件、功率放大器、滤波器和开关等，均已整合于ALT1250了。例如，模块供应商不再需要调谐RF调谐器了。Eshed并补充说，目前仍在ALT1250芯片外部的芯片是“小型闪存、一堆频率以及几个被动组件。”
Earlswood Marketing Limited首席顾问Simon Stanley指出：“要让基于蜂窝IoT的市场起飞，其基本要求在于良好的覆盖范围、较低的组件成本，以及具有吸引力的连接费用。”
当然，ALT1250具有较低组件数、较低功率以及整合GPS接收机的优点，都十分有帮助。但除了Eshed声称的优点，Stanley说：“我认为Altair这项发布的重点更在于预期可用的解决方案出现。”他强调，新的芯片将来自目前正追逐此市场的Sequans、Altair与Intel，“这让IoT解决方案开发商与运营商有信心推出服务以及扩展IoT市场。”
如同Wi-Fi
自从Altair在2016年初被Sony收购以后，该团队持续耐心地开发，以重新定义蜂窝IoT芯片解决方案。“从2G网络过渡至LTE网络，我们知道运营商还需要一点时间”，才能实现机器对机器(M2M)通讯，他说。
透过降低成本、提高安全性以及简化模块设计，Altair建立了一个优先级，让服务运营商能够轻松拥抱蜂窝IoT。这种更易于整合的CAT-1/NB1解决方案，让运营商能“把它当成像是Wi-Fi一样，”他说。“很显然地，我们还没有发展到那里，但已经越来越近了。”
为什么整合GPS？
如今，Altair是Sony半导体运营的一部份，并顺利为其CAT-1/NB1芯片增加新的功能：整合GPS接收器。
Altair认为，整合GPS迅速让蜂窝IoT芯片更适于设计到各种IoT应用中。这一类的应用范围从追踪儿童、宠物与资产到智能电表，并可用于找出任何特定设备的位置所在，Eshed解释。“无限数量的应用都将从整合GPS中受益。”
Eshed并补充说，Altair藉由结合基于卫星的GPS数据与基于蜂窝定位信息，“提供了一个一致且连贯的定位引擎。”
在CAT-1/NB1芯片中整合GPS，Altair落实了Sony的愿景。当Sony宣布以2.12亿美元收购Altair的计划时，该公司在其新闻发布中说：
“藉由收购Altair，Sony不仅着眼于扩展Altair的现有业务，同时也推动新的感测技术研发。结合Sony现有的感测技术——如全球导航卫星系统(GNSS)与影像传感器、Altair的高性能、低功耗以及具成本竞争力的调制解调器芯片技术，加上双方的未来发展，Sony将致力于开发以蜂窝连接的新型感测组件。”
即将采用FD-SOI技术？
Sony如今已采用其28-nm全耗尽型绝缘上覆硅(FD-SOI)工艺制造最新的GPS芯片，该芯片并已用于去年秋天于中国推出的华米(Huami)、小米(Xiaomi)旗下品牌智能手表中。
那么，Altair新款CAT-1/NB1芯片是否也会采用FD-SOI工艺？Eshed否认了这个看法，但并未就Altair的代工或工艺技术细节加以说明。至于Altair是否或何时可能将FD-SOI用于蜂窝IoT解决方案？Eshed仍仅神秘地说：“我们现在可以使用由Sony开发与部署的技术了。”他解释，Altair能够设计更广泛的技术平台，“让我们思考如何采用与搭配Sony的技术。”
安全设计
除了制造功耗明显降低的芯片，Eshed说，“我们也为ALT1250的安全设计投入了大量资源。”Eshed虽然不愿透露该芯片内建的所有安全机制，但他解释，“该芯片符合三层安全要求——设备层、蜂窝连接层和应用层。”
更具体地说，Altair能够确保ALT1250组件免于实体或远程地攻击。他指出，该蜂窝连接组件可确保安全性，甚至在第三层的应用层也导入安全机制。其目标在于整合安全性设计，而不必增加安全硬件——毕竟对于一些非常低成本的IoT节点来说，增加安全组件可能变得过于昂贵。在理想的情况下，“当你开启电源，它就会自动将设备连接到蜂窝网络，而这样的联机能力必须具有足够的安全性。”
发布时间
去年秋天，Sequans率先出样Cat M1/NB1芯片——“Monarch”，如今并已投入量产。今年二月，Sequans宣布这款专用的窄带IoT芯片获Telefinica用于欧洲完成首次LTE Cat M1实时数据通话。
相形之下，Altair才刚与合作伙伴在CAT M1实时网络场测中完成软件测试，目前还没推出芯片。Eshed预计在今年下半年即可量产ALT1250芯片。
不过，Altair并不担心在这场竞赛中迟到。 Eshed说：“由于运营商预计在今年年中开始在CAT-M1和NB1网络上经营IoT服务，我们的芯片将在最佳时机出现！”
