通信、计量、主控三芯一体，芯象半导体LH3200表计全能小金刚

【导读】2020年，NB-IoT部署应用加速发展，NB-IoT技术获得越来越多的行业认可，芯象半导体依托自身长期技术积累和大规模SOC芯片设计的成功经验，基于对行业客户实际需求和物联网芯片所面临挑战的理解，推出一款创新产品，旨在解决行业客户普遍关注的几类问题。在MCU产品交货期拖长、价格上涨的市场环境下，芯象半导体LH3200内置独立开放Open CPU在试商用中完全替代了原有物联网方案的外置MCU，帮助客户降低成本、提升效率，同时也证明：NB-IoT SoC芯片内置独立Open CPU可以替代物联网终端设计中的MCU。

【正文】

谈到NB-IoT，从标准到芯片以及模组，再到设备、网络、平台以及行业解决方案，NB-IoT技术都是由中国产业链主导的，并且获得了全球产业链的广泛认可与支持。就LPWA（广域低功耗物联技术）而言，NB-IoT是目前市场上的最佳技术选择——NB-IoT既可以充分利用运营商现有的4G基础设施，提升网络利用率与产出率，使能运营商新增长；又可以充分利用NB-IoT当前的产业规模与成熟技术，加快万物互联与数字化转型进程。

NB-IoT也给予了相关行业采用3GPP技术的信心，满足行业市场加快部署和优化性能的发展需求——3GPP体系是可持续演进和升级的技术体系。随着2G网络的减频退网逐步推进，海量2G物联网终端的大部分必将由NB-IoT终端替代。

关于NB-IoT在国内的发展，在2020年10月北京国家会议中心举行的华为NB-IoT亿发展产业峰会期间，中国信通院（CAICT）给出了令人振奋的数据：国内NB-IoT发展加速，已形成4+7+N发展梯队：4个千万级应用，包括：智能远传气表、水表、智能烟感、电动车为代表的追踪类应用；7个百万级应用，包括：白色家电、路灯、门锁、停车、追踪、农业、电表；以及更多新兴应用，比如POS机、机顶盒、垃圾桶、冷链物流、智慧工厂模具管理等。

当前NB-IoT智能远传水表、气表、热表和NB-IoT非公用电电表是这些应用中最为成熟和规模最大的。广大表计方案厂商各显其能，依托现有技术开发出了各种类型的NB-IoT智能远传表计方案。不同的技术路线各有优劣势，未及详述，但所有的方案都要关注如下几点：

1、通信性能，要求通信能力强、性能优、表现稳；

2、节能方面，要求功耗足够低，一个电池至少支持数年应用，生命周期内无需人工替换电池；

3、工作稳定，在线率高，抄读成功率高；

4、方案成本，在MCU全球缺货各大原厂纷纷提价的大环境里，如何以更低的成本做出性能优异的智能远传表计方案；

5、智能化程度高，能够自主监测报告电池寿命，如有必要，可以有效帮助水司提前做好预防性维护，提升服务水平和客户满意度。

智能表计方案厂商普遍对于NB-IoT芯片寄予厚望，期望其能以更高的集成度、更优的性能、更完善的设计帮助打造更好的行业方案和产品。

芯象半导体LH3200 NB-IoT芯片正是这样一款产品。新一代全集成NB-IoT终端芯片LOHALINK LH3200是一款创新设计的NB-IoT通信芯片，支持3GPP R14通信标准，超高集成度，单芯片集成基带处理器BP、电源管理单元PMU、射频RF单元，通用ADC（6路，10位），温度传感器等，另外，芯片内置了一颗独立开放应用处理器（open CPU）。

依托于自身在数模混合超低功耗设计、3GPP体系架构设计、通信芯片设计方面的长期积累，芯象半导体技术团队2020年推出了这款架构创新设计的NB-IoT芯片。在芯片设计阶段，芯象半导体就与下游表计方案设计商客户密切合作，充分理解客户的实际需求和物联网芯片所面临的挑战，结合团队多款异构多核与SDR架构大规模SoC芯片设计成功的经验，完成这款高度集成、性能卓越、应用便捷的产品。LH3200具备如下特点：

1、低压工作模式：在1.92V供电电压时LH3200可正常工作，在表计数据上传、阀控机构动作等大电流驱动场景导致能量型电池瞬时供电能力不足，供电电压大幅下降时，能有效提升表计方案工作的稳定性；

2、超高接收灵敏度：-118dBm接收灵敏度，在网络覆盖不够完善许多应用场景信号欠佳时，基于LH3200的表计方案有更强的网络环境适应能力；

3、超低功耗：PSM 0.9微安，23dBm发射240mA，确保电池使用寿命满足行业要求；

4、更高的发射功率：最高发射功率可达25dBm，能够弥补网络覆盖不足所导致的上行通信受限情况；

5、LH3200内置超低功耗脉冲计数器，能够在0.9uA微功耗下7 X 24小时不间断计数，而无需MCU工作。因此，基于LH3200设计的表计方案堪称脉冲表计节能专家；超低功耗计量功能能够大幅降低智能表计产品的平均功耗，延长电池寿命。LH3200内置计量单元采用了多种防误判、滤波和抗干扰机制，在极低功耗下，仍然保持极高的计量精度。

6、高精度电池监测：能够以0.1V精度持续监测电池电压从而让云端随时了解物联网终端的电池寿命，让运营方更高效地进行预防性维护。

7、内置独立开放Open CPU，能够完全替代传统物联网终端双芯片架构中的外置MCU，且与NB-IoT通信CPU物理隔离，确保用户可用物理资源独立、安全、高效、可靠。

凭借创新的设计和优异的性能，短短半年多时间内，芯象半导体LH3200芯片已经在多个领域应用：某共享设备商业应用（长连接类应用，要求实时响应使用者要求，且要求功耗低、成本低），某表计设备应用，某智能锁项目应用等等，更多应用蓄势待发，快速扩大LH3200应用范围。

特别值得一提的是，在全球MCU供应紧张的特殊时期，芯象LH3200内置Open CPU已在实际应用中大显身手。

过去一年，新冠疫情对全球经济影响巨大，全球MCU市场也同样遭受冲击，MCU产品交货期拖长导致供需失衡。业内广泛报道MCU延期交货以及价格上涨之情。多家知名专业媒体探讨了如何以物联网芯片内置Open CPU助力物联网产业、解行业需求燃眉之急。

去年三季度开始，芯象半导体LH3200内置独立Open CPU已在某商用项目中现场稳定运行用户应用程序，为客户方案省却一颗额外的MCU，不仅降低了物料和生产成本，更缩短了产品开发的周期。

这是芯象半导体LH3200量产供货以来又一商用场景落地，也是首次在长连接共享设备场景的商用。公司研发团队与客户密切配合，迅速将客户原有方案全部成功实现，LH3200内置独立Open CPU已完全承担客户应用程序的运行，现场运行稳定可靠，方案实现、现场测试调优和运行稳定表现远超客户预期，获得了客户的赞许。

尽管现网覆盖并不完善，信号并不稳定，但芯象半导体LH3200在 -118dBm信号强度下保持稳定连接，这也超出了客户的预期。这说明，芯象半导体这款芯片不仅做到了通信性能优异，更通过现场实战检验为业界证明了一件事——NB-IoT SoC芯片内置独立Open CPU可以替代物联网终端设计中的MCU，为客户节省成本，提升效率。

在完成上述一系列艰苦复杂的工作之余，芯象半导体研发和产品团队还充分利用内置双CPU的优势，迅速实现了OTA在线升级，现场验证结果表明LH3200远程在线升级功能稳定、可靠。

在“万物互联”的大趋势下，物联网作为通信业新兴领域，产业市场规模不断扩大，物联网技术拥有不可估量的商业价值。全球知名企业家曾宣称，物联网将取代互联网，成为人们生活的最重要部分。当前正值5G技术腾飞、网络建设起步阶段，作为5G广域物联网通信技术的NB-IoT正处于大规模商用爆发的前夕。借助NB-IoT技术，城市级的远程智能抄表、路灯管理、消防设施监控等都将变得轻松而可靠，城市管理、人民生活也将更加智慧。

芯合四象，物联八方。芯象半导体将全力以赴，以创新迎接挑战，以实力面向市场，以全新的系列蜂窝物联通信芯片助力中国经济发展、社会治理和人民生活的数字化转型，为中国现代化建设贡献自己的绵薄之力。