• 收藏

  • 点赞

  • 评论

  • 微信扫一扫分享

u-blox:定位自身,定位客户,在万物互联的世界中奋力遨游

来源:爱集微

#u-blox#

01-04 11:31

我在何处?我从哪里来?要到哪里去?这些带有现代性意义的哲学发问,在万物互联的时代正在越来越被具象化为消费诉求,在广义的通信技术领域,进而逐渐形成了有鲜明技术壁垒的全球市场格局。

有着25年历史的u-blox,就是上述问题的最佳“答主”之一。公司总部位于瑞士塔尔维尔,是一家为工业、汽车以及消费品市场提供定位和通信技术的全球领先的供应商,其解决方案能准确为进行人员、车辆和机器定位,并通过蜂窝网络和短距离网络实现无线通信。凭借广泛的芯片、模块和日益壮大的支持数据服务的产品生态系统,在汽车、可穿戴设备、智能家居、移动通信等领域乘风破浪,打造了强有力的产品序列矩阵。

对此,集微网有幸专访了u-blox中国区经理陈浩珉先生,就公司在全球以及在华营收进展和市场布局,最新产品系列平台的推出,核心竞争力板块的持续拓展和未来市场展望等问题做了深入交流。

在华布局,和而不同

u-blox聚焦汽车、工业、消费类电子等三大核心市场,全球客户超过一万家,2021年上半年总营收达到了1.927亿瑞士法郎(约合2.1亿美元)。从全球布局的角度看,u-blox在三大市场的营收占比大致为工业类55%,汽车类30%,消费类业务10%左右,“但公司在华业务布局稍有不同,汽车占比会稍高一点,大约在40%到45%左右,和工业类相当,消费类占10%”,陈浩珉告诉集微网,并且总结了公司在芯片设计和研发投入方面的两大特色。

u-blox中国区经理陈浩珉(右)接受了集微网的专访

首先,u-blox在设计芯片时不对民用级、工业用级和车规级做严格区分,产品等级区分更多体现在生产制造流程中。这三个SPEC中,虽然每一类都有特殊应用场景的适用范围,比如温度、湿度等以及具体形式封装,但每一款芯片的设计都会考虑到车规应用,即按照最严格的标准,对工业级和消费级芯片,其PPM也会取法乎上,从8代、9代一直到目前的10代平台研发的芯片,此设计理念是一以贯之的;其次,u-blox保持着高于业内平均值的研发营收占比(20.5%)以及研发团队占比:“我们是一家很传统的芯片公司,总员工一千多人,除了销售和物流,研发人员大约有七八百人。我们既做芯片又做模块,芯片主要是给消费类和工业类,模块主要是汽车和工业类的。”

陈浩珉还阐述了企业在华业务布局“和而不同”的原因。出于成本考量,国内客户对工业级和消费级芯片的定义域较为模糊,所以u-blox在华汽车和工业营收占比大致相同;另外值得注意的是,在华车用芯片的销售占比相对公司在全球业务的比例分配明显更高,主要得益于汽车消费市场在中国的广阔前景。在纯电动汽车取代传统燃油车的大势下,辅以节能减排的世界性共识,围绕EV的车用半导体新型产业方兴未艾。陈浩珉告诉集微网:“中国新能源车市场发展迅速,国内领先的纯电动车制造商如小鹏汽车等都采用u-blox定位的模块,其他国家在这个领域的步伐相对来说较慢,所以u-blox在中国的营收中,汽车业务占比也较高。”

从GNSS模块到芯片上云,一条软硬件结合之路

1997年u-blox在瑞士成立之后,围绕GNSS定位芯片和GNSS模块技术,到射频和信号处理,再到“芯片上云”解决方案,u-blox已经构建了一套成熟的支持数据服务的产品生态系统。陈浩珉对集微网娓娓道来企业从硬件到软硬件结合的发展历程。

1997年,三位ETH(苏黎世联邦理工学院)博士生和他们的教授拿到一个资助项目,做GPS接收器,在这个领域的模块化和小型化方面敏锐捕捉到了市场先机,u-blox应运而生,搭建了围绕接收器和射频通信为核心技术的芯片设计团队,之后成功在瑞士证券交易所上市。u-blox在成长过程中,精准地了解到了用户需求,在GPS接收器的研发过程中,发现用户不仅需要单向的对定位信息的接收,还需要搭配通信模块将接收到的信息发送到后台,构成一个较为完整的解决方案。风云际会,公司的每个BU,每个细分领域的横向和纵深拓展都紧密结合用户体验和市场风口,从长距离的蜂窝通信到短距离的蓝牙通信皆是如此。

进而,u-blox不再满足于某单一产品平台的附加值,深度思考如何用优化软硬件结合的方式打通不同平台的硬件产品,产生了这样的市场问题意识:如何解决客户买了三种硬件以后搭起来,软件跑不通的痛点?是不是应该继续转型,往通信软件服务方向去做?于是u-blox适时收购了Thingstream,利用其损耗比较低,实施性比较强的小数据通讯协议站(MQTT)技术,可以融合到公司的任何一款通信芯片上:“客户在拿到u-blox的芯片以后只要付一点服务费,就能用到MQTT服务,且无需再走通信运营商渠道”,对此,陈浩珉还举了一个经典案例,即冷链车港口运货的定位就非常需要MQTT这样一个端到端的消息传输协议。

综上所述,我们可以清晰地梳理出u-blox 25年来从蹒跚起步到步履矫健的旅程,从单向的GPS接收器到双向的Cellular通信模块,深入到应用场景更为细化的长距、短距通信,从几乎全都和通信硬件相关的混合电路研发到打通硬件产品的软件平台,u-blox在创新型物联网一站式服务解决方案的路上步步为营,势如破竹。

从性能优先到功耗优先,M10平台彰显威力

目前u-blox已经推出了M10技术平台,适用于紧凑型高性能资产追踪和可穿戴设备的超低功耗GNSS技术。总结下来,M10技术平台有以下几个亮点。

1. u-blox M10可以同时支持4个GNSS星座的信号接收,因此在极端情况下可选择最佳信号以获得更高的精度,在城市峡谷等具有挑战性的环境中具有更高的定位可用性,与三个GNSS星座的信号接收相比,定位更精确。对此,陈浩珉谈到:“我们的芯片可以用任何一个模单独工作,也可以最多4个模一起,即4个星座GPS、北斗、伽利略加上Glonass,是没有限制的,大部分情况下我们会采取多星座(Multi-constellation)的模式。”

2. 超低功耗。功耗问题是GNSS定位平台各种电池供电型应用的核心技术难点。u-blox M10技术平台可以做到连续跟踪模式下的功耗为12mW,相比原有的M8平台,M10的功耗比M8产品低75%。

谈到M10低功耗这一杀手级的优势,陈浩珉颇有感触。他阐述,M10平台和M9平台针对的是不同应用场景的开发。M9主打车用,车用的供电支持是常开的,即一旦开启无需休眠,GPS一直在跟踪,对定位芯片的功耗的要求要宽松很多,所以性能优先;而M10的应用场景则是另一种模式:“从半导体设计角度看,制程和功耗难以兼容。我们和国内某些厂商不一样,我们就做一代芯片,而非通用性芯片,我们需要想清楚要做哪个模式,再去设计,M9和M10是两个流派,代表两个不同的设计哲学。”

具体到不同平台的芯片封装,也可以以点带面,一窥M10到底对哪些具体低功耗场景做了系统级优化。u-blox M9考虑到车用芯片的抗震性,为保证芯片的结构稳固,封装主要用的是QFN类型;M10除了QFN 4x4厘米四边直插类型之外,还采用了CSP封装类型,这种类型对贴片要求很高,但结构紧凑,电路冗余度低, u-blox在功耗上也做了额外的优化。

u-blox的M8和M9等平台芯片的不同封装类型(企业供图)

M10平台的目标应用包括可穿戴设备、物流货物追踪器、汽车组追踪器等等,每个相应需求都会有不同的更新速率以及在追踪模式下的刷新频率。u-blox M10则采用了先进的“Super-E”模式,可以在保持更新速率的情况下进一步降低功耗,“我们会有些特殊的功能,让它捕获卫星信号快一点。在捕获时,我们知道头上大概有哪些卫星了,那我一定速度和方向移动的时候,我就会用tracking(跟踪)模式,我们还针对具体的低功耗场景做了很多系统级的优化,不仅仅降低我们的GNSS的功耗,还可以降低整个系统的功耗”,陈浩珉阐述。

可穿戴设备的定位经常有可能要经受某些严苛外部环境的挑战,比如城市峡谷或者户外弱卫星信号或者无卫星信号地段等等。M10平台则开发出了“Super-S”技术,优化了信号弱或者使用小型天线时的功耗和精度,能做到在较短的首次定位时间(TTFF)依然可确保低功耗:“super-S功能可以在特别微弱的情况下去尝试预测放大卫星信号,最后能得到一个定位的值。这是M10的特殊之处,也是我们专门为10代平台针对极端户外场景的独特设计。”

除此之外,M10平台的显著性优势还包括强大的反欺骗和干扰检测功能。针对伪基站、假卫星的诱导性欺骗,M10可以基于GNSS原始数据分析进行欺骗检测。陈浩珉谈到:“反欺骗和干扰检测过程中,仅靠滤波器是不够的,有些伪基站发出来的信号功率很高,跟GPS的频段是完全一致的,伪装成GPS信号,光靠滤波器是不可能把它滤掉的,需要通过软件方式解决这个问题。”

总之,M10平台可以同时接受4个GNSS星座信号,确保高定位的可靠性,在封装环节又采用了高度集成的解决方案,优化了功耗,先进的Super-E模式和Super-S模式解决了更新速率与功耗难题,改善了冷启动灵敏度并缩短了首次定位时间,反欺骗和干扰功能增强了用户体验也保证了数据安全。M10具体而微地展现了u-blox在通信定位领域的技术护城河之深。

严格把控产品质量

u-blox作为一家“小而美”的欧洲fabless芯片设计公司,产品质量的可靠性是企业立足的生命线。在提供全面“一站式”解决方案过程中,如何保证产品良率且准确应答用户需求?对这一问题的回答,可以归纳为以下几个方面。

首先,搭建了一套成熟的芯片质量管控体系,有专门做失效分析或者各种高低温环境下芯片可靠性的分析团队:“我们已经打进了欧洲豪华汽车的供应链,这需要超低缺陷率的保证。我们会给客户一个郑重的承诺,在芯片设计的时候会考虑到用料,制造过程中着重失效分析与生产流程改进。”

其次,u-blox没有盲目追求成本效益,选择可靠的代工和封测合作伙伴。无论是M9代的车用芯片,还是M10代的可穿戴产品芯片,关注的焦点是客户终端实际的产品形态。陈浩珉举了一个例子:“像国内头部的某些通信设备商,在宏基站核心芯片采购的过程中也不会盲目追求国产替代的成本优势,需要自己定义规格并与上游进行半订制化设计。”u-blox选择符合自身产品定义的代工厂和封装厂,与可靠的芯片制造商合作,不仅会大大降低执行过程中的风险,还可以提供给客户所需硬件产品和服务组合,确保产品上市的无缝对接。

结语 导向未来新兴应用

一切过往,皆为序章。万物互联边界无限,商机满满,疫情时代进一步重塑了全球的物联网格局。陈浩珉感慨:“物联网把之前想不到的很多应用都带到了芯片厂商的视野内,比如某全球知名家电制造商的吹风机也有通信需求,另外还有呼吸机也增加了通信系统;全球最大的割草机生产商也是u-blox的客户,符合西方人需求的割草机,其搭载通信定位技术也在不断拓展中。所以说,物联网的很多应用是硬需求,和缺芯无关。”

u-blox还向笔者展示了高精度、低延时的室内定位技术的视频demo,现场直观领略了AOA(arrival of angle)模式的优势。对起家于研发GNSS卫星信号接收器的u-blox来说,短距离通信,室内定位的技术拓展别有洞天。

展望未来企业发展,u-blox评估了共享单车、无人机等市场前景,表示会进一步借国内新能源车发展的东风,在车用芯片领域持续发力,在业内“缺芯”的大背景下,未来汽车制造商和芯片厂商的关系会有别开生面之感。

定位自己,定位客户,定位市场。上达远在天边的通信卫星,下探近在眼前的芸芸众生,u-blox连接世界中的你和我。

(校对/Jenny)

责编: 刘燚

武守哲

作者

微信:entelecheiapw

邮箱:wusz@lunion.com.cn

作者简介

读了这篇文章的人还读了...

关闭
加载

PDF 加载中...