2025年RISC-V云網(wǎng)融合通信模組物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用白皮書

目錄前言 2新一代網(wǎng)合信組發(fā)現(xiàn)狀 1物聯(lián)通模發(fā)現(xiàn)狀趨勢 1云網(wǎng)合范助物聯(lián)智升級 2RISC-V產(chǎn)發(fā)情況 3RISC-V3國內(nèi)展況 3產(chǎn)業(yè)態(tài)況 4云網(wǎng)融通模架與功能 6系統(tǒng)構(gòu) 6云網(wǎng)合件能 7硬件能 10云網(wǎng)融通模應(yīng)場景 10智慧市 10智慧融 智能防 12工業(yè)聯(lián)網(wǎng) 13智能通 14智能戴 15智能居 16趨勢、望建議 18云網(wǎng)力度合術(shù)創(chuàng)新 18產(chǎn)業(yè)展議 18響應(yīng)家略 18加強學(xué)合作 19推進業(yè)態(tài)設(shè) 19新一代云網(wǎng)融合通信模組發(fā)展現(xiàn)狀物聯(lián)網(wǎng)通信模組發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢1、國家政策推進萬物智聯(lián)，促進物聯(lián)網(wǎng)快速增長20248202736210持快速增長態(tài)勢，2024279.3%。2、物聯(lián)網(wǎng)模組市場規(guī)模持續(xù)增長ABIResearch，20278.8520243，Cat.1NB9Cat.11.7片、NB9000，NB，Cat.1，Redcap開始逐步出貨，物聯(lián)網(wǎng)蜂窩模組市場整體向好。3、物聯(lián)網(wǎng)模組呈多要素融合的智能化發(fā)展趨勢萬物智聯(lián)時代，物聯(lián)網(wǎng)模組成為物聯(lián)網(wǎng)連接和智能設(shè)備交互的重要入口，物聯(lián)網(wǎng)模組正從傳統(tǒng)的通信連接和數(shù)傳功能，向多要素融合的智能化連接方向演進，支撐物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)高質(zhì)AIAI新興趨勢，202312%AI202776%的復(fù)合年增長率持續(xù)增長。GNSSAI5G模組+JetsonAGXOrin平臺”組合方案可應(yīng)用于高端機器人、無人地面車輛、低速自動駕駛、智慧交通等終端產(chǎn)品及場景。廣和通開發(fā)出AI、5G202312TOPS5GSC171AIQCM649084KAI4、物聯(lián)網(wǎng)傳統(tǒng)模組與云、網(wǎng)協(xié)同不足物聯(lián)網(wǎng)通信模組是重要的連接、感知和用戶交互入口，但大多傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)通信模組與網(wǎng)絡(luò)和云平臺的協(xié)同性不強，一方面易導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備存在網(wǎng)絡(luò)無法感知、終端故障定位困難、網(wǎng)絡(luò)擁塞等問題，另一方面網(wǎng)絡(luò)和云平臺提供的能力調(diào)用較分散，缺乏統(tǒng)一調(diào)用入口和簡便調(diào)用方法。造成了客戶排障難、故障處理時間長、整體運維成本高、終端應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)和平臺對接技術(shù)門檻高等問題。從全鏈條自主掌控角度來看，目前的物聯(lián)網(wǎng)傳統(tǒng)模組暫未實現(xiàn)自主可控，難以實現(xiàn)全棧式的安全管理。云網(wǎng)融合新范式助力物聯(lián)向智聯(lián)升級為助力物聯(lián)網(wǎng)終端智能升級，天翼物聯(lián)率先提出云網(wǎng)融合通信模組，將模組作為智能連AIAI能化能力，實現(xiàn)面向客戶的端網(wǎng)云融合一體化服務(wù)。中國電信云網(wǎng)融合通信模組，通過集成快速入云、智能故障診斷、智能錯峰、智能多網(wǎng)AI的整體服務(wù)能力。其他物聯(lián)網(wǎng)模組廠商進行了一些模組與平臺聯(lián)動的嘗試，開始重視模組與自有核心業(yè)務(wù)融合發(fā)展，以模組為核心整合連接、平臺和應(yīng)用，提供面向行業(yè)終端的一體化解決方案和服務(wù)，但均未實現(xiàn)疊加網(wǎng)絡(luò)、云平臺、安全、AI等的云網(wǎng)融合一體化服務(wù)。RISC-V產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況RISC-V簡介RISC-VRISC（ISA)RISC-VRISC-V40100200X861500導(dǎo)致在此兩種架構(gòu)的應(yīng)用開發(fā)門檻較高。RISC-VRISC-V的模塊化設(shè)計允許用戶根據(jù)實際需求自由選擇和組合不同的模塊，以適應(yīng)多樣化的應(yīng)用場RISC-V目前在全球范圍內(nèi)，眾多芯片科技巨頭和初創(chuàng)公司紛紛加入到RISC-VARMX86灣晶心、聯(lián)發(fā)科、華為、阿里、杭州中天等。國內(nèi)發(fā)展情況我國鼓勵、引導(dǎo)芯片技術(shù)國產(chǎn)化，芯片等高端技術(shù)突破寫入十四五規(guī)劃綱要，鼓勵骨干2021華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》（“規(guī)劃2023RISC-VRISC-VOmdia2023RISC-VIP130OmdiaRISC-V47.9%，RISC-VRISC-V在處理器芯片領(lǐng)域的知識產(chǎn)權(quán)限制，對于實現(xiàn)國家信息化建設(shè)、提升國家安全能力等方面都具有重要意義。產(chǎn)業(yè)生態(tài)情況1、RISC-VRISC-V2015RISC-VRISC-VRISC-V440070RISC-VRISC-VBSDRISC-VRISC-V20189200RISC-VIPRISC-VRISC-VRISC-VRISC-V中國開放指令生態(tài)聯(lián)盟：201811RISC-VRISC-V一生一芯，香山開源處理器等實踐推動學(xué)界與產(chǎn)業(yè)界的銜接。2、RISC-V蜂窩通信產(chǎn)業(yè)鏈情況RISC-V，300RISC-VRISC-VIoTAICPURISC-VRISC-VRISC-VIP、芯片、模組、底層技術(shù)研究等環(huán)節(jié)，具體如下圖所示：圖1：國內(nèi)RISC-V蜂窩通信產(chǎn)業(yè)鏈國內(nèi)RISC-VIP廠商包括平頭哥、芯來科技、賽昉科技等。RISC-V蜂窩通信芯片廠商包RISC-VCat.1XY4100RISC-V5GRedcapCS6610，RISC-VCat.1CM8610。RISC-VRISC-VCat.1CTL03-RV，全性高、成本可控等特點，全產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化，并集成智能故障診斷、快速入云等云網(wǎng)融合差2023工藝“一條龍”應(yīng)用示范國家項目，已實現(xiàn)量產(chǎn)和規(guī)模出貨，并在智能電表、工業(yè)數(shù)采、車載家電、智能兩輪車、定位追蹤、電子工牌、充電樁等物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)終端落地應(yīng)用。中國電信RISC-VRedcapRISC-VNBRISC-VRISC-V關(guān)鍵技術(shù)突破的基礎(chǔ)上，積極推進技術(shù)產(chǎn)品化和產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化。高校和研究所的底層技術(shù)研究RISC-V云網(wǎng)融合通信模組架構(gòu)與功能系統(tǒng)架構(gòu)接口等整合封裝，并提供基礎(chǔ)組件、云網(wǎng)融合能力組件等軟件功能，實現(xiàn)端云協(xié)同助力低門SIM管理等形成完整的硬件設(shè)備，通過相應(yīng)的軟件實現(xiàn)相關(guān)功能。云網(wǎng)融合能力組件通過內(nèi)置端網(wǎng)云軟硬協(xié)同技術(shù)，根據(jù)實際應(yīng)用嵌入多種云網(wǎng)融合能力檻。RSIC-VRSIC-V網(wǎng)終端提供了靈活定制、低功耗和高兼容性的優(yōu)勢能力，充分賦能千行百業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)終端實現(xiàn)低成本的智能化升級。AI能力，能提升端網(wǎng)云軟硬件協(xié)同能力和智能化能力，助力解決傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)模組存在的端網(wǎng)云協(xié)同性差問題，實現(xiàn)面向客戶的云網(wǎng)融合一體化服務(wù)，以簡化客戶后續(xù)終端的軟硬件應(yīng)用開發(fā)。云網(wǎng)融合一體化服務(wù)架構(gòu)如下圖所示：圖3.1：云網(wǎng)融合一體化服務(wù)架構(gòu)云網(wǎng)融合通信模組系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示：圖3.2：云網(wǎng)融合通信模組系統(tǒng)架構(gòu)云網(wǎng)融合軟件功能智能故障診斷物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)大多是端到端一體化服務(wù)，終端、網(wǎng)絡(luò)和平臺各環(huán)節(jié)相互獨立，因缺乏全網(wǎng)（長、整體運維成本高等問題。智能故障診斷功能通過在設(shè)備終端嵌入智能故障診斷SDKIMEISIM一體的故障數(shù)據(jù)診斷分析，快速精準(zhǔn)地定位故障源，降低終端和網(wǎng)絡(luò)運維成本。智能錯峰NB-IoT基站、核心網(wǎng)、平臺面臨峰值壓力，終端數(shù)據(jù)上報面臨網(wǎng)絡(luò)擁塞風(fēng)險，同時會引起終端反復(fù)重發(fā)，增加終端功耗，終端功耗直接影響終端使用壽命。智能錯峰功能接收云端智能分析推送的所在基站閑時時間段，實現(xiàn)終端數(shù)據(jù)錯峰上報，提升數(shù)據(jù)上報成功率。基于終端和網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同，通過遠(yuǎn)端平臺對端側(cè)控制，實現(xiàn)終端錯峰接入以及遠(yuǎn)端的通信行為控制，有效提升網(wǎng)絡(luò)利用率和終端上報成功率，降低終端功耗?？焖偃朐莆锫?lián)網(wǎng)終端接入物聯(lián)網(wǎng)平臺需進行軟件升級開發(fā)、對接調(diào)測，對客戶、終端廠家具有一定的技術(shù)門檻和時間成本?？焖偃朐乒δ茉诮K端側(cè)固化平臺地址和對接協(xié)議，簡化對接流程，并在平臺側(cè)配置物模型，支持終端設(shè)備快速適配上云，實現(xiàn)終端上電快速接入云平臺，降低客戶終端接入門檻。智能多網(wǎng)切換不同地點各運營商網(wǎng)絡(luò)信號強弱不同,可能會影響物聯(lián)網(wǎng)終端的聯(lián)網(wǎng)使用，同時現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)終端又很難快捷方便地切換網(wǎng)絡(luò)，易導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)異常。智能多網(wǎng)切換功能集成多運營商多網(wǎng)連接能力，根據(jù)終端當(dāng)前運營商網(wǎng)絡(luò)信號強度，及時進行網(wǎng)絡(luò)切換，最大限度地確保移動網(wǎng)絡(luò)的暢快穩(wěn)定，提升物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)率。量子安全金融、政務(wù)、交通、醫(yī)療等國計民生領(lǐng)域存在安全需求，存在身份被冒用、終端設(shè)備數(shù)據(jù)被竊取/篡改、終端設(shè)備被惡意操控等安全風(fēng)險，物聯(lián)網(wǎng)終端安全升級門檻和成本較高。量子安全功能通過集成量子安全芯片，實現(xiàn)全制式場景的安全防護能力，與量子安全平幫助物聯(lián)網(wǎng)終端降低安全準(zhǔn)入門檻。AI將通用和行業(yè)模型能力嵌入模組，為智能終端提供算力本地化預(yù)處理服務(wù)，為物聯(lián)網(wǎng)行AIAIAIAI硬件功能在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，隨著萬物互聯(lián)時代的加速到來，設(shè)備的多樣性、復(fù)雜性以及對低功耗、高性能的要求日益凸顯。RISC-VRISC-VRISC-V（TCPUDPMQTTFTP/FTPSHTTP/HTTPSLWM2M云網(wǎng)融合通信模組應(yīng)用場景新一代云網(wǎng)融合通信模組的規(guī)模商用剛剛起步，行業(yè)對其技術(shù)特性和應(yīng)用場景還在逐步探索中。本白皮書重點介紹了云網(wǎng)融合通信模組的一些典型應(yīng)用，幫助各垂直細(xì)分領(lǐng)域企業(yè)5GAIAIAI智慧城市1、場景特點智慧城市以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，通過物聯(lián)化、互聯(lián)化、智能化方式，對城市基礎(chǔ)設(shè)施、基礎(chǔ)高效、靈活的創(chuàng)新運營。2、模組能力及案例數(shù)據(jù)采集和數(shù)傳服務(wù)，助力客戶實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、精準(zhǔn)運維和數(shù)據(jù)分析，可廣泛應(yīng)用于智慧城市建設(shè)涉及城市生活的各個垂直應(yīng)用領(lǐng)域，包括智能表計、智能煙感、智能消防栓、智能井服務(wù)類的豐富物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。智慧城市建設(shè)中，將有海量涉及社會治理、民生服務(wù)和個人隱私等類型的核心數(shù)據(jù)，RSIC-V合安全重要的端側(cè)環(huán)節(jié)。智慧城市涉及了豐富的物聯(lián)網(wǎng)終端，各類終端的形態(tài)、功能、性能RSIC-V開發(fā)，低成本定制。RSIC-VRSIC-V圖4.1：RISC-V云網(wǎng)融合通信模組在智能燃?xì)獗響?yīng)用智慧金融1、場景特點POSLTECat.1機數(shù)據(jù)傳輸即時性及穩(wěn)定性的需求，為用戶提供高質(zhì)量服務(wù)。目前我國移動支付終端的使用域，同時移動支付終端也在經(jīng)歷著由傳統(tǒng)支付終端發(fā)展到智能化終端的變革中。智能設(shè)備作POSPOSPOSPOS叭，從二維碼支付到人臉支付，從人民幣到數(shù)字人民幣，每一次新的發(fā)展演進都對應(yīng)著新一輪的軟硬件升級更新。2、模組能力及案例針對移動支付的高安全性和低成本需求，云網(wǎng)融合通信模組融合了量子安全和智能故障診斷能力，通過集成量子安全芯片實現(xiàn)了用戶支付賬號和支付數(shù)據(jù)的國密安全存儲與傳輸；通過集成智能故障診斷能力，為移動支付商戶、移動支付終端廠商提供端到端快速故障診斷POSERPRSIC-V圖4.2：RISC-V云網(wǎng)融合通信模組在移動支付應(yīng)用智能安防1、場景特點在平安城市以及眾多其他安防需求的推動下，我國安防視頻監(jiān)控產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了快速發(fā)展。視頻監(jiān)控是智能安防系統(tǒng)的重要組成部分，包括前端攝像頭、通信網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控平臺等。攝像頭采集前端視頻//支持調(diào)閱實時、歷史視頻監(jiān)控，支持對調(diào)閱的視頻監(jiān)控進行截圖和錄像等操作，及對視頻進AI2、模組能力及案例針對智能安防的高安全性和低成本、低功耗需求，云網(wǎng)融合通信模組融合量子安全和視聯(lián)云能力，通過集成量子安全芯片實現(xiàn)了視頻圖像數(shù)據(jù)的國密安全存儲和傳輸；通過與視聯(lián)APP/RSIC-V云網(wǎng)融合通信模組的安全性，為安防數(shù)據(jù)、個人隱私等的安全管控保駕護航。圖4.3：RISC-V云網(wǎng)融合通信模組在智能安防應(yīng)用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)1、場景特點工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通過連接各種工業(yè)設(shè)備和系統(tǒng)，收集和分析數(shù)據(jù)，優(yōu)化生產(chǎn)過程和提高操作效率，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備和技術(shù)多樣性導(dǎo)致了嚴(yán)重碎片化。2、模組能力及案例云網(wǎng)融合通信模組賦能工業(yè)設(shè)備更加可靠的接入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，調(diào)用云服務(wù)的數(shù)據(jù)處理能力，將工業(yè)數(shù)據(jù)的資產(chǎn)價值最大化。RISC-VVRISC-V工業(yè)設(shè)備的研發(fā)成本和時間；通過集成傳感器和執(zhí)行器。以智慧能源應(yīng)用示例說明。面向工業(yè)場景的蒸汽用氣計量設(shè)備數(shù)據(jù)采集傳輸，并根據(jù)預(yù)付費余額進行實時開關(guān)閥門操作。目前在故障定位和維護等方面碰到環(huán)節(jié)多、難定位問題，到流量計設(shè)備中，滿足客戶各種場景化上下行傳輸需求；模組內(nèi)嵌智能故障診斷、快速入云AI斷和定位排查。智慧能源數(shù)傳設(shè)備具有多品種、小批量和低功耗的特點，定制化屬性較強。RSIC-V終端設(shè)計彈性，降低了設(shè)計成本和功耗。圖4.4：RISC-V云網(wǎng)融合通信模組在智慧能源應(yīng)用智能交通1、場景特點RISC-V道路交通情況，實現(xiàn)智能交通信號控制、交通擁堵預(yù)測、智能導(dǎo)航等應(yīng)用，提高道路通行效率。在車輛管理方面，智能網(wǎng)聯(lián)車輛通過蜂窩通信技術(shù)與運營監(jiān)管平臺或用戶移動終端進行信息傳遞，通過實時監(jiān)測車輛狀態(tài)，對車輛的故障預(yù)警和預(yù)防進行管理和優(yōu)化。2、模組能力及案例以兩輪電動車應(yīng)用示例說明。兩輪電動車聯(lián)網(wǎng)逐步進入智能化時代，旨在搶占人際互動的入口，為消費者、品牌企業(yè)、運營平臺、政府監(jiān)管等方面提供堅實的保障基礎(chǔ)。兩輪電動車防盜終端要有振動報警、越界報警、主電源斷電報警、備用電池欠壓報警、防拆報警、定位上報、指令接收、數(shù)據(jù)通訊等功能。針對兩輪電動車聯(lián)網(wǎng)和監(jiān)管需求，云網(wǎng)融合通信模組30TLSRSIC-V的架構(gòu)設(shè)計，在賦能智能化升級的基礎(chǔ)上，從芯片底層保障了國計民生數(shù)據(jù)和個人隱私數(shù)據(jù)的安全性，提升了電池安全管理的能力。圖4.5：RISC-V云網(wǎng)融合通信模組在兩輪電動車應(yīng)用智能穿戴1、場景特點RISC-V擴展性和低功耗特性，成為智能穿戴芯片的理想選擇。其開放的設(shè)計理念允許芯片制造商根據(jù)具體需求進行高度定制，這不僅優(yōu)化了芯片性能，還降低了開發(fā)成本和時間，并提升了智能穿戴設(shè)備的處理能力和電池續(xù)航時間，使其能夠集成先進的傳感器和數(shù)據(jù)處理單元，實現(xiàn)更加精準(zhǔn)的健康監(jiān)測和運動追蹤。2、模組能力及案例以電子學(xué)生證應(yīng)用示例說明。電子學(xué)生證集成云網(wǎng)融合通信模組，模組融合了北斗定位和天翼云等云網(wǎng)融合能力，聚焦中小學(xué)生在校及上下學(xué)場景，為家校互聯(lián)提供親情通話、安全定位、便捷生活等服務(wù)。電子學(xué)生證結(jié)合服務(wù)管理平臺為學(xué)校、家長、同學(xué)提供一個信息RSIC-V了可穿戴設(shè)備的功耗，提升其續(xù)航能力，增強了用戶體驗。圖4.6：RISC-V云網(wǎng)融合通信模組在電子學(xué)生證應(yīng)用智能家居1、場景特點智慧家居終端主要包括各種智能家電產(chǎn)品，如智能空調(diào)器、智能電冰箱、智能洗衣機、智能門鎖、家用攝像頭、智能小家電等。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，傳統(tǒng)家電正逐步向智能家電升RISC-V組可以快速、安全、低成本的實現(xiàn)對智能家電的信息采集、狀態(tài)監(jiān)測和控制指令下發(fā)等遠(yuǎn)程操作，提高智能家電的網(wǎng)絡(luò)接入率，并實現(xiàn)更有針對性的動態(tài)管理，從而為消費者提供更加V云網(wǎng)融合通信模組的低成本、低時延和高可靠性能很好滿足智能空調(diào)的這些需求，提供高效能和低功耗的解決方案，支持設(shè)備間的互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)共享，RISC-V架構(gòu)則可以提供硬件級的安全保護機制，防止非法訪問和數(shù)據(jù)泄露。2、模組能力及案例RSIC-V同，能夠全面的保障個人隱私數(shù)