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Semtech:物联网在绿色低碳发展时代将迎来更大的发展机遇

2022-01-06
来源:Semtech

【编者按】2021年,“双碳”目标的实现对经济、科技都带来巨大影响。作为电子信息技术的重要基础,在“双碳”目标实现之路中,集成电路产业自然不能作为旁观者。煤改电作为煤改清洁能源的一种方式,能够显著减少用煤量、改善空气质量,进而实现可持续发展。门思科技已经基于LoRaWAN标准实现了高效率、高可靠的“煤改清洁能源”监测系统,在北京某区已经得到应用,LoRa技术发挥了重要作用。作为LoRaWAN网络的核心芯片供应商、LoRa技术的重要倡导者和LoRa联盟的主要创始成员公司之一, Semtech如何看待“双碳”目标对集成电路产业带来的挑战和机遇,2022年对于“双碳”这个新赛道又有哪些布局呢?日前,Semtech中国区销售副总裁黄旭东分享了“双碳”目标对产业链的影响和对2022年半导体市场发展的预期,同时介绍了Semtech在碳中和方面的举措和公司的未来发展战略。

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Semtech中国区销售副总裁 黄旭东

Q1:实现碳达峰、碳中和是我国重大战略决策,绿色低碳将是我国未来经济社会发展的重要理念。贵公司在可持续发展及绿色低碳发展方面有哪些总体战略、举措和计划?

Semtech致力于通过持续的技术创新,建设一个更智能、更互联、更可持续的世界。例如,LoRa®和LoRaWAN®支持各类物联网应用提高效率、减少浪费,共同应对可持续发展的挑战。LoRa设备集成到水管理系统中,能够监测用水量并减少水资源浪费;支持智慧农业,跟踪农作物和牲畜的健康情况,提高效率和产量,从而减少对于环境的影响;应用于物流、食品和医疗等行业的资产追踪和管理,减少资源损失;集成LoRa的传感器用于监测因气候变化影响而上升的海平面等。截至2021年12月,全球已经部署了270多万个基于LoRa的网关,基于LoRa的终端节点超过2.8亿个。

物联网部署能够助力人类社会提高效率并更好地保护自然资源,在绿色低碳发展时代将迎来更大的发展机遇。Semtech也在与生态圈合作伙伴通力合作,支持各类物联网应用落地,推动各行业的绿色低碳转型。

在公司的运营层面,Semtech也积极履行作为企业公民的承诺,将可持续发展目标整合到整个公司。在生产和供应链管理中,我们通过公司内部的绿色项目寻求通过材料和制造工艺控制、绿色技术的使用,并通过资源节省的设计来减少浪费。同时我们也积极与员工、客户、供应商和行业伙伴,分享支持可持续发展的产品、解决方案和应用案例。

Q2:过去一年,半导体产业链是否因“双碳”(碳达峰、碳中和)目标的实施而产生变化?在需求侧有哪些主要体现?

“双碳”目标的实施,将会对半导体产业链带来深远的影响。在供给端,随着半导体行业的碳排放量日益增加,节能减排迫在眉睫。我们看到一些半导体企业正在通过优化生产工艺、减少生产过程中的能源消耗、将电力转换为清洁和可再生能源等方式,加速节能减排目标的实现。

在需求侧,实现碳中和目标需要发电供热行业和交通运输行业做出变革,也为光伏风能发电和新能源汽车等产业带来了机遇,这些都会推动相关半导体产品需求的增加。此外,物联网部署也能够支持人们提高效率并更好地保护自然资源,而物联网收集和传输的数据离不开各类传感器和追踪器,这些设备通常是低带宽的。通过低功耗无线广域网(LPWAN)技术,能够让数十万个传感器/设备以更低的成本、更远的距离和更低的功耗来收集和发送数据。作为LPWAN的代表性技术,LoRa为低功耗设备提供无处不在的物联网网络,将迎来高速增长。

Q3:以下各垂直领域,“双碳”目标带来哪些挑战和机遇?贵公司有哪些创新技术及解决方案,助力客户实现低碳目标?

汽车

绿色低碳和加快电动化转型是汽车产业迈向碳中和的主要路径,新能源汽车产业正驶入“快车道”。充电桩是新能源汽车的核心基础设施,LoRa技术能够应用于智能充电桩,支持区域数据汇集、用电量监测和用电控制等功能。

通信

云服务、物联网以及不断增长的带宽需求正大力推动超大规模数据中心和无线运营商向着 200G 和 400G 迈进。低功耗对数据中心至关重要,Semtech的模拟PAM4 Tri-Edge也正在帮助国内领先的光模块厂商优化这个问题,助力实现“双碳”目标。

此外,相较于传统通信协议,LoRa具备低功耗、易组网、成本低、传输距离远、穿透性强、抗干扰能力强,连接可靠等特点。未来,随着国内通信产业对于能耗、覆盖率等方面的要求的提升,LoRa在物联网市场的商用也将加速。

工业

针对电力行业,构建清洁低碳、安全高效的能源体系,主要通过电源侧清洁替代、提高终端用能设备的电气化率,以及通过数字化转型提升能效三大方面着力。

在发电侧,LoRa技术可以支持传统电厂的数字化改造,建设智慧电厂,例如基于LoRa的发电机组状态监测系统能够优化机组运行,做到预防性维护,从而提高机组运行效率,降低煤耗;在智慧风电领域,LoRa凭借远距离、低功耗、易部署的特点,应用于对风机状态的监控,支持温度、振动、位移、风速等多种传感器的应用和数据收集;在光伏电站领域,由于光伏电站占地面积广、设备种类数量多,LoRa无线通信远距离传输特点帮助光伏电站实现低成本无线组网控制及数据采集,帮助业主及运维企业提高光伏电站系统效率及光伏电站设备可利用率。

在输电领域,得益于LoRa强大的抗干扰能力,国家电网已采用了LoRa用于220千伏及以上的变电站以及架装线路的安装。在智慧配电方面,比如多功能电表、测温以及漏电保护等都可以采用LoRa技术,打造更高效的电力能源管理系统。在用电领域,LoRa则被应用于智能微电网及充电桩应用。此外,LoRa还可以帮助水汽表等功耗要求严格的表计应用实现网络化和智能化,帮助传统表计行业更好地响应国家“双碳”目标,实现技术转型。

Q4:绿色低碳技术创新应用是实现碳中和目标的重要一环,半导体领域是否有应用于绿色低碳领域的共用性技术及产品?

物联网技术的发展有助于实现绿色低碳目标,例如对于能源系统进行实时、高效、低成本的监测和管理,通过智慧农业解决方案提高产量并减少对于环境的不利影响等。其中,低功耗无线广域网(LPWAN)技术能够支持大量的传感器和设备以更低成本、更远距离和更低功耗来实现物联网连接。

LoRa作为LPWAN的代表性技术之一,近年来助力实现绿色低碳目标的全球用例越来越多,包括:与亚洲领先的物联网解决方案提供商 Cloud Energy 合作,为屋顶、无线和太阳能系统开发和部署 LoRaWAN 网络。LoRa 解决方案和网络提供商 Ryoden Corporation 宣布推出一种新的零碳解决方案。该解决方案采用 Renesas 微控制器和 LoRa Edge 平台,将无电池传感器直接连接到 LoRa 云端,实现对个人贵重物品、物流资产、动物和医疗保健资产的定位。

在国内,LoRa近年来不仅在传统的水计表市场实现持续成长,在一些新兴物联网垂直市场和产业应用,例如电网、安防、消防、智慧园区、智慧楼宇、智慧工业、智慧工厂(工业控制和生产线监测)等,也实现了倍速成长,助力上述领域实现可持续发展目标。例如,门思科技基于LoRaWAN标准实现高效率、高可靠的“煤改清洁能源”监测系统,对空气源热泵运行状态进行实时、高效、低成本的监测和管理。星纵智能基于LoRaWAN标准推出多款可用于智慧农业的解决方案,为农业实现了智能化管理,在提高农牧渔业产量的同时还节省了大量劳动力。

Q5:对2022年半导体市场发展前景有哪些预期?哪些细分市场有望受益于“双碳”目标实现而得到爆发式增长?

展望2022,我们继续看好信息基础设施、汽车和工业、高端消费类电子产品这三大应用市场的发展,市场对更完善网络的需求将给这三大应用市场带来更大的发展动力。其中,“双碳”目标将助推信息基础设施、汽车和工业领域的相关应用迎来更快速的增长。

首先,在信息基础设施领域,5G、智能化、数字孪生、以及未来元宇宙的发展,都需要依靠信息基础设施领域内的创新来支撑更高带宽的连接。数据中心正在升级中(100G升级到400G)、10G PON在2021年也有快速的发展。低功耗对数据中心至关重要,Semtech的模拟PAM4 Tri-Edge也正在帮助国内领先的光模块厂商优化这个问题,亦助力实现“双碳”目标。

其次,在工业、商业和汽车领域,智能网联化正在加速数字化重塑,而绿色低碳发展将推动智慧工业、物联网和新能源汽车的发展。自组网是物联网的趋势,许多客户在安防消防、物业管理、农业、智慧楼宇等领域部署了自组的物联网。得益于工商业对物联网技术的强烈需求,我们看到了越来越多的垂直行业正在加速引入LoRa等物联网技术,预计到2026年,50%的LPWAN物联网解决方案将会采用基于LoRa的方案。

第三,高端消费类电子产品也将从更完美的通信网络,以及更加完善的数字化消费、交流和生活新场景中发现新的发展空间。SAR(比吸收率)法规也即将在中国落地,给消费者带来更安全的用户体验。Semtech最新推出的PerSe智能传感解决方案,通过自动感应人体的存在,可优化智能手机、笔记本电脑、可穿戴设备的性能,带来突破性的用户体验。 

Q6:贵司2022年将有哪些新的发展举措?在哪些领域会推出令用户期待的创新产品、活动?

2022年,Semtech将持续推广LoRa在全球范围内的商用,将LoRa部署到所有需要低功率传感器的地方。针对中国市场,我们也在持续开发定制化方案。例如,针对智慧楼宇、智慧工厂园区,Semtech即将发布全新的LoRa私有网组网协议,涵盖从网关到节点的参考设计和方案。随着近期LoRaWAN被国际电信联盟(ITU)批准成为低功率广域网络的无线通信标准,未来LoRa的发展势头将更为强劲。

受到疫情和其他因素的影响,2021年半导体产业面对的最大挑战是供应链紧张和缺货问题,这极其考验半导体公司的供货能力。各公司需要长远布局,将更多的时间与精力投入到认证多个供应链,以应对各种不确定性。对此,Semtech已经做了长远布局,我们拥有多个完整且具有弹性的供应链,供应商及生产线遍布全球各个主要市场,能够最大程度地根据市场周期灵活地调整库存,保证供货稳定。我们绝大部分产品线都可以持续满足客户的需求,保证供应链持续且稳定,为客户提供支持。

未来,Semtech将持续扩大对中国市场的投入,和中国生态伙伴一起,加强研发和技术支持以满足客户的需求,共同在服务社会中实现更好的发展,共建一个更智能、更互联、更可持续的世界。

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