2022年蜂窝物联网发展趋势预测

今年，蜂窝物联网有望取得重大进展，大量新设计即将上市。

LTE-M和NB-IoT的蜂窝物联网比专有区域广域（LWA）网络技术花费了更长的时间才进入市场，因此他们失去了很多早期的市场份额。

智慧化可以节省营运和维护成本并提高生产力，因此一些企业和组织不愿意等待是可以理解的。但蜂巢式物联网的较晚到来，也代表着它拥有充足的可靠性和安全性，这是传统蜂巢式无线技术和移动电话用户几十年来所一直享用的。

蜂窝物联网唯一缺乏的，是全球无处不在的营运商网络覆盖，因为各营运商的部署速度各有不同；但目前这个「障碍」已经完全消除，营运商在全球范围内推出了与手机网络相同等级的全国覆盖网络。

毫不夸张地说，所有已发展国家和越来越多的发展中国家现在已有无处不在的NB-IoT和/或LTE-M覆盖（GSM）。而主要营运商在整个网络中同等规模地提供NB-IoT和LTE-M又是另一关键。显然，NB-IoT和LTE-M各有其关键优点和用例。然而，许多设备也希望能同时使用两者，获得综合的优势。从Nordic的角度来看，这对赢取设计产生了重大影响。

向蜂窝网络的转变
我们看到在智慧城市等市场（例如智慧公用事业计量和智能路灯）。许多成熟的专有WAN解决方案现在开始「转换」为蜂窝物联网，这通常是在先前仅WAN的专有稳定产品中，发布基于蜂窝无线技术的新产品。现在所有竞争者都已经进场，让我们看看谁会脱颖而出。

例如，在今年1月的CES上，Nordic展台的现场应用工程师表示，大约一半的参观者要求观看Nordic的蜂窝物联网全球资产追踪展示。这项技术使用了基于Nordic Thingy:91的多模式NB-IoT/LTE-M Nordic nRF9160系统级封装 （SiP）和nRF云端定位服务，可以在世界任何地方提供「开箱即用」的定位服务。该展示也显示这种定位的快速和灵活，可以根据所需能源效率等级与定位精准度自由设定。（提供各种单、多蜂窝、辅助和预测GPS定位选项）

在MWC 2022上，很明显看到了凭借大型产业生态系统为nRF9160 SiP等低功耗设备建立优化解决方案的机会。一些范例使用无电池的能量收集设计、云端的精简低功耗协议以及边缘机器学习以节省数据传输成本。

这在某种程度上是蜂窝物联网越来越受欢迎的证据。但它确实反映了一个根本性的转变：以商业和技术上可行的方式追踪和监控全球任何事物的能力。这些技术在短短时间内变得更快速和简易，是重大的进展。但对于蜂窝物联网和Nordic云端服务的潜力来说，这只是牛刀小试。

向混合无线物联网的转变
我们看到的另一个趋势，是将不同的无线物联网技术与单一应用程序相结合。例如有很多混合蜂窝物联网和低功耗蓝牙组合，但我们预计这种「混合」趋势不会止步于此。

趋向混合技术的根本动力，在于无线物联网技术五花八门，但没有任何一种无线技术完全适合所有应用场合。

混合使用各种技术是自然的结果。在某些用例中，透过结合使用两种无线技术，开发人员能够在技术和/或商业上获得超过仅使用任何一种单一无线技术的成果。因此，混合无线物联网应用应该会变得非常普遍。

转向高度整合的解决方案
最后一件值得注意的事情是全球半导体短缺的影响。

Nordic提供高度整合的解决方案最大限度地减少了占用的物理空间和所需的外部支持组件的数量。Nordic技术是穿戴式装置诞生的关键。

nRF9160 SiP也不例外，它整合了板载64 MHz Arm Cortex-M33处理器、1MB闪存和256KB RAM以及GPS支持，开发人员只需要一对天线（GPS和LTE）、电池、SIM卡或eSIM，以及任何一套产品或应用所需的传感器。

与竞争对手的解决方案相比，nRF9160 SiP拥有充裕的1MB闪存和 256KB RAM，因此只需要最少的半导体组件，并有功耗较低。

nRF9160 SiP为具有自己的板载处理器的多模式LTE-M/NB-IoT蜂巢式物联网解决方案，这个处理器可透过开放软件开发套件供所有人使用。这表示在物料清单 （BoM）中需要采购的主要、关键组件减少了。

此外，全球芯片短缺促使人们对电子设计进行了彻底的重新思考，从成本高低的考虑转向考虑高度整合和「智能化」的替代方案，以最大限度地降低供应链风险，这种转变的趋势大概还会持续一段时间。

（本文作者Kristian Sather任职于Nordic Semiconductor公司）