全国产自研,打破“卡脖子”,这家公司用科技打开“智”造想象力

物联社 2023-04-25
2932 字丨阅读本文需 8 分钟

如果说互联网是一场基于通信技术的时代革命,物联网时代亦然。互联网是基于“人与人”的连接,那么物联网则是“人与物”“物与物”的万物互联,后者具备“连接一切”的属性。

从连接数量来看,与移动互联网大约50亿的设备接入量相比,物联网涵盖智能家居、工业互联网和智慧城市等领域,其连接规模将至少扩大一个量级。市场研究机构IDC预测,2022年中国物联网连接规模达56亿个,到2026年将增至约102.5亿个,复合增长率约18%。

第133届广交会上,融入了5G、AI、物联网等前沿科技的智能产品大放异彩,向世界展现出“中国智造”的实力。人工智能的高速发展,正为各行各业带来了巨大的变革和机遇,广州市抢抓机遇,在人工智能领域先行先试,成为我国新一代人工智能创新发展试验区和人工智能创新应用先导区。人工智能是数字经济高质量发展的引擎,也是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量。当前,我国人工智能产业正处在加速缩小差距的关键时期,要想取得进一步的突破发展,必须将人工智能关键技术牢牢地掌握在自己手里。

技象科技——广东省“专精特新”企业

广州技象科技有限公司成立于2018年,是中国电子科技集团科技成果转化和混合所有制改革的科技企业。该公司聚焦于物联网底层关键技术突破,通过多年的自主研发,最终打破了美国公司在底层技术上的垄断,研发出100%自主知识产权的窄带物联网通信系统,为打造属于中国的数字新基建助力。

技象科技CTO郑凛表示,在物联网领域,LoRa作为一种低功耗长距离无线通信技术,被美国Semtech公司独家掌握,基本上所有的厂家都要用它的芯片才能去构建模组和网络。为了解决这一长期被美国“卡脖子”的通信技术难题,技象科技从最底层的芯片技术开始进行研发和设计,最终打造出100%自主知识产权的TPUNB物联专网,以及首款全国产化物联网芯片“象芯1号”和一系列网元产品,实现网络覆盖范围内大量感知终端的超低功耗连接,具备高安全性、抗强干扰、多并发、低成本、易部署等特点,可广泛应用于智慧城市、智慧园区、智能电力、工业物联网等众多领域。

今年年初,广东省工业和信息化厅公布了2022年专精特新中小企业名单,技象科技成功入选,顺利通过2022年广东省“专精特新”中小企业认定。这也正是技象科技品牌实力和核心竞争力大幅提升的体现,也是官方对于技象科技致力于国产自主窄带物联通信系统研发的重要肯定。

坚定“2+1”发展战略,提供多场景的物联专网解决方案

“从全国产化的物联通信芯片、模组、网关、基站等完备的TPUNB产品体系到城域物联专网、局域物联网等物联网应用场景,乃至能源行业物联通信解决方案,技象科技致力于联合生态合作伙伴共同促进自主可控LPWAN产业发展”,据徐新介绍,去年技象科技首次明确以“2+1”的发展战略向行业发声,对自身发展“赛道”做出选择,继续聚焦自身核心技术的深耕开发。不积跬步无以至千里。截至2023年2月,技象科技共获发明专利授权117项,基于TPUNB实现的城域物联专网、局域物联专网、工业智控专网和终端自组网等多场景的物联专网解决方案已经被广泛应用。

比如技象科技目前在广州市海珠区凤阳街道的中大纺织商圈市场顺利落地基于自主研发的技术打造用电行为安全智能监控系统应用。据介绍,该系统主要针对中大商圈电瓶车违规充电等痛点难点,配备用电行为监测装置,实时检测工作电流状态,当发现违规用电行为(如电瓶车充电)时可以提前预警并实时检测工作电流状态,而且在工作电流发生异常时可以提前预警,实现短路或过载故障点无危险性火花发生,并在紧急情况下可自动关闭电源。“实现辖区重点场所尤其是布匹仓库电气火灾危险源统一监测,有效预防因电瓶车或电池充电以及电气短路或过载而引发的火灾危险”,项目有关负责人介绍称。

“目前行业国产替代才刚刚开始,在国产低功耗广域物联网行业国产替代市场里,技象科技已经达到较高水平,基本已经达到30%~40%的市占率”,徐新表示,接下来技象科技也将继续培育物联行业的需求“沃土”,通过技术的不断升级迭代,为客户提供更优质更优惠的服务。

部分的自主可控不是真的自主可控

投身于物联网通信领域,作为长期主义的践行者,郑凛始终保持足够的耐心,做好了“十年甘坐冷板凳”的准备。他认为,“做底层核心技术的目的,不能短视地仅看眼前的收益,而是要长远地对社会产生价值。”郑凛作为技象科技创始团队成员之一,带领团队聚焦于物联网底层通信技术,并打造了全自主研发的无线窄带物联网通信系统——TPUNB窄带物联通信系统,搭建完备的物联感知系统,为各垂直行业提供完整物联网解决方案和项目建设。

全国产自研的象芯1号系列芯片作为TPUNB的核心,具备高性能扩频调制技术SIMS(序列索引扩频调制)能力,具备可替代国外同类芯片的基础。再加上物理层认证水印添加能力、灵活频谱接入能力、超低功耗唤醒、调度能力,象芯1号支持超低功耗休眠、唤醒操作,更具有低功耗、超远距离传输的能力和丰富的外设接口,以适应不同功耗及覆盖距离的物联网应用需求,满足物联网芯片高性能、超低功耗、低成本的要求。

郑凛透露,目前象芯2号系列芯片已经完成了两次流片,其将与象芯1号配合,分步实现具有国际水平物联网通信芯片的自主研制。“在各种性能上象芯2号系列芯片将全面超越前代,在象芯1号基础上全面升级调制解调能力、物理层认证水印添加及检测能力、高阶调制及链路自适应能力,推动TPUNB产品系列能力再上一个台阶。”

为什么要再造一个通信系统?一方面,技术呈现多样化发展能给用户提供更多可选项,也能促进行业、厂商的良性竞争与创新开展;另一方面,当用户长期采用的某项技术,因某种原因无法正常供应,另一项成熟的替代性技术出现,将大大降低产业安全性的风险。

在市场的变幻莫测中,最先抓住机会的一定是有备而来的人。从2004年就开始从事通信系统研发工作,郑凛的从业经历横跨民企、外企及国企,曾带领团队取得过创业大赛的奖项,熟悉各个体制的运作,也见证了从2G到5G,中国的通信、互联网到如今物联网行业的高速发展。对于市场水温与技术风向,他有着最敏锐的感知力。“当年我还在外企的时候,国际形势与现在截然不同。为了占据更大的市场份额,外企公司做过技术转移国内的安排。”他笑言:“但现在这么干,估计已经不太可能了。”亲历了近年来国际形势的复杂演变,郑凛深刻了解底层技术的自主可控对于国家产业发展的重要性。

他回忆,“最初,团队与一家海外无线终端产品公司合作,当合作开发进入关键阶段,对方竟提出了更为苛刻的利益诉求,并表示‘不满足就终止合作’。而后,其相关技术人员更是直接中断联系。”面对如此突发状况,郑凛及团队充分意识到:“部分的自主可控不是真的自主可控,只有真正的掌握全栈核心技术,才能解决‘卡脖子’的问题。”此后,郑凛与团队开始挑战“不可能完成的任务”。历经30天,团队完成了物联网终端样机研发,走上了全系统全栈通信协议自主研发的道路。

让万物互联并不容易

不止一位物联网从业者强调,要实现万物互联绝非易事。不同于移动互联网时代只需要实现手机这样的标准终端设备互通,如果想要将人工智能应用在工业中,首先要将工业数据转化为人工智能能够读懂的原材料,这背后的工作量超乎想象。“制造业背后有着成千上万种不同的设备,每种设备采用的网络协议又各不相同,要先把这些东西都打通,我们才能享受到物联网的红利。”

与此同时,中国物联网行业的发展还面临卡脖子的难题。目前主流的LPWAN(低功耗广域网络,物联网广泛采用的一种远距离通信无线网络)技术主要有NB-IoT、LoRa、LTE-M和SigFox。郑凛指出,NB-IoT是一种属于运营商的技术,必须要运营商建网。这类网络无法针对一个区域、行业进行精准覆盖,因此难以满足未来多元场景的底层定制化需求。LoRa因此以易组网、更低成本、远距离传输等特点,成为中国物联网进程中的重要角色。可问题是,LoRa芯片长期以来被美国Semtech公司独家垄断,在风云变幻的国际形势下,LoRa在中国的应用前景被蒙上一层阴影。技象科技尝试打造全自主研发的无线窄带物联网通信系统TPUNB已经取得成果,万物互联离我们还远吗?

文章来源: 技象科技官网, IOTE国际物联网展

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