国产工业无线传输芯片企业磐启微电子十年磨一剑

来源：磐启微电子

过去的十年，是国内半导体产业飞速发展的十年。众多***公司在风口上竞相登台，博得无数鲜花和掌声。

然而，在众多芯片设计公司中，有这么一支队伍，十几年如一日，默默致力于做最物美价廉的的国产工业物联无线传输芯片的目标。在今年的IOTE深圳国际物联网展上，终于开始崭露头角，初现它的锋芒。它，就是磐启微电子，一家与生俱来带着物联网基因的芯片设计企业。

十年磨一剑

磐启微电子成立于2010年，是国内最早一批从事无线传输芯片研发的公司之一。早在2013年，凭借过硬的核心研发技术实力，成功研制出2.4G领域内的一款芯片XN297/L系列，迅速在数控领域打开市场，不到三年的时间，销售芯片规模达到每年过亿颗，市场占有率达40%以上，在业界树立起非常高的知名度和良好口碑。然而在消费电子兴盛的时代，它没有跟随资本的脚步，卷入消费电子芯片的竞争旋涡，而是在已经积累的射频技术、低功耗技术、数字通讯技术、以及SoC技术等基础上，将有限的研发资源，聚焦于适合泛工业应用的Chirp窄带扩频技术上。历经近十年的研发和探索，终于研制出属于国人自己的低功耗远距离非蜂窝无线通信技术ChirpIoTTM。2020年，第一代ChirpIoT产品问世，打破了国外的非蜂窝低功耗远距离无线传输技术的封锁；2023年，第二代ChirpIoT产品在功耗、灵敏度、抗干扰性、及硬件点名功能上显著改进，具备了绝大多数工业场景的应用条件。在接下来的时间内，磐启微与众多方案商合作，陆续开发出更多的工业、特种行业应用场景方案；2023年9月，第二代ChirpIoT产品正式亮相IOTE深圳国际物联网展，各项核心指标比肩全球领先的同类芯片，标志着这一***已经具备了全面替代同类进口芯片的能力。

磐启微十年打造ChirpIoTTM技术

磐启微新一代ChirpIoT产品核心指标

ChirpIoTTM芯片的最大特点就是功耗静态和动态都低、传输距离远，并且组网灵活、安全，抗干扰能力极强，正因如此，它从诞生的那一刻起，就具备了强大的物联网基因，适用于不可胜数的工业应用场景。同时还创造性的合入了MAPM模式（硬件点名功能），在表计、传感器、标签等电池供电类物联网应用中，有效节约网络功耗70%以上，几倍提升产品使用寿命或降低电池成本。

上述所谓工业应用场景，其实是一个非常广义的概念，不仅包括工业制造、工业控制、工业资产管理、能源监控、环境监控、物流等诸多与工业直接相关的领域，还包含农林牧渔、城市管理、智慧楼宇、安全健康等诸多领域。甚至在与国家战略安全相关的诸多领域，也已经迈出了探索实践的脚步。一句话，哪里有低功耗远距离无线传输的需求，哪里就有ChirpIoTTM芯片的用武之地。

春江水暖

国产替代的脚步

虽然中国经济经历了疫情以及后疫情时代发展的低迷期，但是中国追赶发达国家仍然是21世纪中叶的总趋势。此前，据多家权威金融研究机构预测，中国有望在2035年取代美国，成为世界最大经济体。2024年到2029年，中国的经济平均增长率预计将在4%左右，而美国同期预计为1.9%。按照中国4%、美国2%的经济增长率计算，中国经济体量预计在2040年超越美国。

而中国作为芯片需求大国，提高芯片自给率已经成为重要的国家战略，根据TechInsights数据，2020年中国芯片市场规模约为1460亿美元，而中国本土生产的芯片规模约为242亿美元，计算得出芯片自给率为16.6%。随着时间的推移，自给率逐渐提高，预计2023年达到23.3%，然而，这与国家目标芯片自给率尚有巨大的差距。伴随着大国博弈和国际地缘政治经济等因素，在接下来的十到二十年，无疑会加速国产替代的脚步。

中国芯片自给率趋势

工业物联网的浪潮

在过去的近十年的时间内，工业物联网经历产业的早期形成、产业的更迭，直至近期，伴随着传感器技术的提升、数据采集与传输技术的进步、人工智能AI算法的演进，工业物联网在2023年以后将进入产业爆发期。

低功耗广域网(LPWAN)作为物联网行业中最重要的技术之一，正以年复合成长率90%的惊人速度成长。根据Global Market Insights的相关研究报告显示，到2027年LPWAN市场规模将超过800亿美元。

同时，根据中金企信国际咨询公布的《2023-2029年低功耗广域网市场竞争力分析及投资战略预测研发报告》：全球LPWAN市场规模2022年达到50亿美元以上，预计2023-2032年将以50%左右的复合增长率增长，至2032年将达到3,500亿美元以上。

全球LPWAN市场规模

根据以上对宏观环境及产业环境的分析，国内的工业物联芯片也将真正迎来属于自己的春天。ChirpIoTTM，作为一款纯国产自研芯片，已经开始走在时代的浪潮上，肩负起提升国内工业物联网组建效率、提高信息技术安全、提升芯片国产化自给率的多重历史使命。

在传统的低功耗广域网（LPWAN）应用领域，磐启微的技术和市场人员已经和国内的重要物联网厂商完成深度技术合作，在电力、表计、医疗、消防、智慧园区、农牧业等场景先后完成了Design-in。而在一些非传统的特殊领域，它也如一颗闪耀的新星，穿透暗夜的迷雾，指引着未来的方向。

迈向蓝海

ChirpIoTTM助力双碳战略

2020年9月，国家正式明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标，即2030年中国的二氧化碳的排放不再增长达到峰值，2060年实现二氧化碳排放量与二氧化碳吸收量平衡。在此背景下，国家进一步推出《工业领域碳达峰碳中和标准体系建设指南》（2023年版），明确在评估和监测、节能减排、碳排放交易权、技术创新、产业转型等方面建立对应的标准和体系，以推动双碳战略的实施。

在数据质量标准方面，主要规范温室气体数据源、数据库、活动数据及排放因子等，为温室气体核算与核查、监测、评价和管理等相关的数据统计分析提供支撑。

在数字化绿色化协同方面，监测设备及系统标准（主要规范温室气体测定范围、性能要求、检验及操作方法、校验设备及系统等内容，包含碳含量测定设备、温室气体采样/检测设备、温室气体在线监测设备及系统等标准。）

中、美、欧双碳路径图

双碳战略的实施，势必促成工业无线连接需求的爆发式增长，ChirpIoTTM迎来空前的发展机遇。ChirpIoTTM与相关传感器、采集器结合，通过网关形成终端节点与控制端的双向通信。

数月前，中国联通旗下的联通（上海）产业互联网有限公司利用ChirpIoTTM芯片及网关打造的智慧园区融合案例-上海市崇明融媒体中心顺利完成，通过园区物联基座，集成大网+ChripLANTM+其他智慧园区软硬件系统和应用，形成园区生态基座，打造融媒体中心示范运营平台，赋能电视台智慧园区建设。利用ChirpIoTTM技术平台，实现了面向园区提供数据自动采集和分析平台，减少管理人员、降低能量消耗、实现安全可靠运行、提升运营效率。该项目的顺利实施，是一次国产技术能力的有力证明，同时也再次验证了ChirpLANTM组网技术的稳定性。该项目方案可以非常便捷地向各园区单位的电力智能监测改造项目复制，极大程度的减少成本并提高能源利用效率。

 

数字化战略下的ChirpIoTTM

通过应用数字技术，将企业、组织或国家的业务、流程和模式转变为数字化的形式，以提高效率、降低成本和创造更大的价值。工业物联网的本质也即如此，而身携物联网强大基因的ChirpIoTTM，最终的价值就是降本、增效、赋能。

随着ChirpIoTTM在业界知名度的提升，各行各业的应用开发商慕名纷至沓来。ChirpIoTTM以其强大的组网能力、数据加密能力，开始被运用在各特殊行业的数字化转型当中，最具代表性的就是在智能爆破领域内的尝试，相关的课题已经通过了国内最具权威的爆破试验机构立项。

研发基于ChirpIoTTM的智能爆破系统，将为爆破行业器材提供一种全新的解决方案，有助于推动工程爆破行业向精细化、智能化方向的跨越式发展，更好地实现精细爆破和智能爆破方案，研究成果具有显著的经济社会价值和工程推广应用前景。这种跨界的技术融合，开启了ChirpIoTTM在数字化战略中作用的范式。相信在将来，这类基于ChirpIoTTM技术的应用案例将不胜枚举。

基于ChirpIoTTM技术的智能爆破硬件模组架构

值得一提的是，磐启微基于ChirpIoTTM通讯技术开发出ChirpLANTM，它采用按需可靠的数据收发机制，适用于远距离低功耗的小型局域网（LAN）的网络通信协议。能够适用多种组网模式，正因如此，使得ChirpIoTTM的应用场景纷繁多样，在生机蓬勃的泛工业物联网市场御风遨游。

ChirpLAN多模式通信

匠心铸芯

自磐启微成立伊始，创始团队即以差异集中化的战略打造国内独一无二的物联网芯片，始终坚持着基于芯片本身性能的提升，专注满足客户的不断发展的需求。下一代的ChirpIoTTM产品将向着更低的功耗、更优的灵敏度、更高的传输速率和更高的网络性能发展，并且探索与其他无线技术的结合，开发更多开创性的应用。

铸造符合国内经济升级的工业之芯，这是磐启人朴素而又伟大的梦想。无论是在早些年消费电子炙手可热的风口，还是近两年国内芯片市场跌入低谷的光景，磐启人始终坚守初衷，坚持对于工业级芯片的理念追求十余载不变，如今终于迎得东风，拔锚起航。

若问如何打造属于国人自己的芯片，磐启笑曰：自待花开，纷至沓来；俯首耕耘，无问西东。

　　审核编辑：汤梓红