近年来，芯片一直是业界探讨的热点话题。不过，5G基站芯片相对“神秘”，除了部分设备厂商公布先进的7nm/5nm基站芯片研发进展，整体来说并没有引起过多的关注。今日，在中国移动2022科技周暨移动信息产业链创新大会上，中信科移动技术总监冯亮发表演讲，介绍了5G基站芯片的发展现状，以及5G小站的演进思路。工艺十分广泛根据冯亮介绍，5G基站芯片范围广泛，包括CPU、FPGA、交换芯片、电源芯片、时钟芯片等等。与智能手机等消费品追求顶尖工艺有所不同，5G基站作为工业品，对芯片工艺的整体要求并不高，不同的芯片采用各自适应的工艺。从应用现状来看，核心的CPU、FPGA、DFE（数字前端）等核心芯片对工艺要求较高，主要采用10nm到28nm的工艺。TRX、DDR4、交换芯片等重要芯片，采用19nm到28nm工艺。而一些配套器件、通用器件，采用一些非常成熟的工艺即可。常规器件的工艺要求很低，可以全环节自主可控；而工艺要求高的核心器件，抗风险能力弱，需要广泛的设备厂家支持。冯亮指出，这需要业界联合对核心器件群培育，降低单一供货厂家的风险，拉动5G基站芯片全产业链提升。目前，中国移动牵头成立了信息通信芯片产业链创新中心，其中就有一个芯片联合攻关工作组。该中心参与厂家包括大唐、中兴、华为、京信、联想等设备商，以及大量芯片厂商，汇聚产业资源，推动5G基站芯片开发。  核心器件分析冯亮对国内企业5G基站芯片的竞争力进行了分析。其中，CPU、FPGA和基带SoC，国际来看，目前在商用市场用途广泛，成本、功耗和竞争力具有优势，普遍的问题是对本土支持和响应速度偏弱。据悉，部分厂家将推出5nm及更尖端工艺的芯片。国内来看，整体能力和集成度相对国际产业存在差距，并拉大功耗和成本差距。同时，入局者众多，可有效抵御供应风险。冯亮介绍，基站商用产品数字器件工艺要求等级高，目前集中在16nm及以上工艺，高端CPU芯片和高端FPGA芯片已用到10nm工艺，而国内产业高端CPU芯片当前是14nm工艺，高端FPGA工艺还在28nm。基站商用产品模拟器件的工艺要求等级低于数字器件，国外高集成度的射频收发器件采用28nm工艺，最新的在向16nm突破：国内产业射频收发器件采用的是28nm工艺。此外，小功率功放芯片使用GaAs材料的功放，目前衬底基本都是进口，国内产业研究所有研发，处于刚起步阶段。其他低集成度器件采用90nm及更低工艺等级器件全环节自主可控，已在商用基站产品批量使用。5G小站演进思路在演讲中，冯亮也谈到了5G小站的演进思路。随着运营商5G扩展型小基站集采临近，5G小站即将迎来规模化商用，5G小站平台的产品成本和功耗是制约未来发展的关键，底层芯片自主可控方案对于小站技术演进和产业链战略安全，具有重要意义。5G小站BBU的演进方向是通用器件向专用器件发展、分立式器件向一体化器件发展，网络处理单元 (NPU)、物理层处理单元 (PHY)等关键单元是重点突破方向。pRRU方面，面向室内覆盖场景的5G pRRU产品对芯片低功耗和低成本要求较高，国内产业芯片的产品序列、性能指标、应用经验等方面尚有差距，亟待提升，数字前端芯片、射频集成收发器等关键器件是重点突破方向。中国信科同国内产业多家芯片厂家保持沟通，开展低功耗和低成本小站研发。目前已完成立项和前期预研、进入总体方案设计阶段，预计2022年末推出低功耗、低成本的小站样机。

爱立信官网公布的最新数据显示：目前，爱立信已经在全球获得174个5G商用合同，其中爱立信已经与91家运营商客户达成可公示的5G商用合同，目前在55个国家为123个已经正式运行的5G商用网络提供设备。另据了解，爱立信在Gartner的2021年《电信运营商5G网络基础设施魔力象限》中被评为“领导者”；爱立信在《Frost Radar：全球5G网络基础设施市场》报告中连续第二年蝉联第一。最新一期的《爱立信移动市场报告》预测，全球5G注册用户数将在2022年底前突破10亿里程碑；2027年全球5G注册用户数将达到44亿，占到全球移动注册用户总数的近一半。 

RFID干货专栏概述经过20多年的努力发展，超高频RFID技术已经成为物联网的核心技术之一，每年的出货量达到了200亿的级别。在这个过程中，中国逐步成为超高频RFID标签产品的主要生产国，在国家对物联网发展的大力支持下，行业应用和整个生态的发展十分迅猛。然而，至今国内还没有一本全面介绍超高频RFID技术的书籍。为了填补这方面的空缺，甘泉老师花费数年之功，撰写的新书《物联网UHF RFID技术、产品及应用》正式出版发布，本书对UHF RFID最新的技术、产品与市场应用进行了系统性的阐述，干货满满！RFID世界网得到了甘泉老师独家授权，在RFID世界网公众号特设专栏，陆续发布本书内容。  扫码观看本章节视频讲解6.2 超高频RFID相关认证超高频RFID的相关认证项目很多，其中最重要认证有三大类，分别是协议符合性认证、射频指标认证和标签性能认证。其中协议符合性认证主要认证标签芯片、标签或阅读器是否符合ECP Class1 Gen2协议，其目的是为了解决被认证设备与其他厂商的产品兼容性问题；射频指标认证是管理阅读器的输出信号是否符合一个国家或区域要求，只有符合认证，阅读器才可以在该区域销售和使用；标签性能认证是针对标签的性能指标的认证，符合一种类型的认证说明该标签可以胜任这类应用。6.2.1 协议符合性认证在超高频RFID领域，协议符合性认证只有EPC global认证，这也是最早的与超高频RFID相关的认证。01、EPC global认证介绍早在2005年，EPC global为全球四个RFID测试机构颁布了“EPC global全球网络测试中心”的认证，确保行业内的硬件产品经过测试且将遵循2004年12月修订的EPC global UHF Gen 2无线接口协议标准工作。获得这种认证资质的四个测试机构分别位于欧洲(麦德龙集团AG/GS1德国RFID测试中心)，中国台湾(亚太RFID应用验测中心)和美国(金佰利公司Auto-ID感应科技性能测试中心，阿肯色州大学Sam M. Walton商学院信息科技研究学院RFID研究中心)。并且这些认证机构所在领域跨越了零售业、制造业、非盈利性学术界、商业机构以及第三方测试机构。EPC global认证最初的目的是帮助多个厂商找到自身协议符合性的问题，使所有厂商的阅读器和标签可以互联互通。EPC global认证包含阅读器认证和标签（芯片）认证两类。其认证内容包括协议符合性测试、互操作性测试和性能测试三项内容，其中协议符合性测试和互操作性测试为必选项目，性能测试为可选项。2005年9月14日，非盈利性组织EPC global Inc，受委托推动电子产品代码（EPC）在全球供应链的商业应用，向7家阅读器厂商颁发了首批EPC global认证标志，确保他们的产品符合EPC global的技术标准。如表6-5所示，为这7家阅读器公司和他们的通过认证的产品。表6-5全球首批获得EPC global认证的阅读器产品列表  随后又有多家行业标签芯片企业通过了EPC global的标签芯片认证，其中前四家完成认证的企业为：英频杰、意联科技、恩智浦、上海坤锐。随着越来越多的厂商和他们的产品通过EPC global认证，行业的生态发展也更加快速。截至今时，已经很少有厂商再去做EPC global认证。因为经过15年的发展，超高频RFID行业人才已经积累的足够多、足够有经验，对于他们来说开发一款符合协议的产品是件稀松平常的事情，因此EPC global组织声明，不建议进行没有必要的EPC global认证。国内厂商如果需要EPC global认证，可以在北京物品编码中心进行测试。02、认证设备EPC global认证有专用的测试设备，但成本高且较为复杂，对于产品开发并不友善，因此上海聚星仪器有限公司使用NI设备开发了NI-100 RFID测试仪，专门针对超高频RFID的硬件开发。该设备适合标签芯片的开发、阅读器特殊协议和多标签算法的开发。笔者从2008年开始从事超高频RFID芯片设计工作，此时接触的第一台超高频RFID专用协议设备就是该NI-100 RFID测试仪（接触的第二台专用超高频RFID设备为6.1.1节中介绍的Voyantic）。如图6-31所示，为NI-100 RFID测试仪的照片。  图6-31NI-100 RFID测试仪NI-100 RFID测试仪主要应用场景为：模拟阅读器测试标签协议，模拟标签测试阅读器协议，捕捉空中数据（阅读器与标签通信）。（1）标签协议测试如图6-32所示，为NI-100 RFID测试仪模拟阅读器测试标签的操作界面，其中区域1为功率和时序显示区，可以显示测试仪模拟阅读器发射的信号以及标签的返回。其中区域2所指的两条竖线中间的部分为标签返回的数据，该标签返回的频谱、数据等可以在区域3中显示，且在区域5中可以解析该标签返回信号的数据。用户可以通过更改区域10中的参数改变模拟阅读器发出的命令，从而在区域1再次观测到不同的标签返回数据。通过其他区域的操作，可以设置更多与标签返回数据相关的具体参数，包括链路速率BLF，连接时间T1/T2/T3等。  图6-32NI-100 RFID测试仪模拟阅读器测试标签的操作界面从仪器功能分析，NI-100 RFID测试仪是一台功能更强大的阅读器，并可以把更多的中间状态数据展现出来。对于标签芯片的开发，该设备是必不可少的，标签芯片的认证也会采用该设备。（2）阅读器协议测试由于在超高频RFID系统中，阅读器为主机，标签为从机，因此测试阅读器时，只需要模拟一个可控的负载调制。除了原有的接收机外，NI-100 RFID测试仪还需要外接一个带有开关的耦合器，并增加1比特输出控制负载调制的开关。其操作界面与图6-32非常相似，只是操作界面需要设置的参数很少。（3）捕捉空中数据NI-100 RFID测试仪具有捕捉空中超高频RFID数据的功能，可以通过天线将正在工作的阅读器空中信号捕捉下来，并解析出其所发的命令和数据，如果此时场内有标签响应，该空中信号也会被捕捉下来并解析其数据。该功能常用于阅读器的特殊指令开发或多标签协议开发。当阅读器与多标签通信时，可以观察到阅读器的多标签策略和冲突时的冲突解调能力（详见3.3节），笔者早年就是通过这种方法把市场上的主流阅读器的多标签算法全部掌握的。当自己开发阅读器多标签算法时，也可以通过捕捉空中数据来验证自己的策略是否有效。NI-100 RFID测试仪，不仅可以用来功能测试，还可以用来测试性能，包括阅读器灵敏度和标签灵敏度。03、认证内容超高频RFID协议中最重要的是标签芯片的协议认证。认证中至少包含协议符合性测试和互操作性测试，且测试内容的每一项都通过才算认证通过，因此标签测试的项目也非常多，其测试内容包括（详细内容见3.2节）：频率范围：测试860MHz、910MHz和960MHz这三个频率点标签是否可以工作。解调能力：测试在Tari=6.25us、12.5us和25us三种情况下标签是否可以工作。占空比：测试在FM0/Miller2/Miller4/Miller8这4中不同编码形式下占空比是否符合要求前导码解调：测试在FM0/Miller2/Miller4/Miller8这4中不同编码形式下，阅读器解调标签的前导码，看是否符合要求。链接频率偏差：测试在不同编码方式与链路频率的多种组合中是否符合链路频率的偏差。链接时间：T1/T2/T3在不同编码方式与链路频率的多种组合中是否符合规范要求。TID内存数据：对TID内数据进行读写操作，保证可读不可改写。灭活操作：测试密码正确和错误的不同情况下标签是否被灭活。标签验证码：预写入标签校验码、可重写标签校验码。PC测试：PC保留位、PC默认值。状态机测试：准备和应答状态、仲裁状态、确认状态、开放状态、安全状态。状态跳转：确认到应答、安全到应答、开放到应答、开放到灭活、确认到安全、安全到灭活。正常情况下一个标签的测试报告大概40页，需要多个标签进行测试（有的锁定、有的灭活）。当所有的项目都通过后，可以颁发EPC Global的认证证书，当然该测试认证最重要的是找到芯片的Bug，并修复这些问题。在芯片开发中最容易出问题的项目为链接频率偏差和链接时间T2。

2020年，伴随着网络能力的全新升级，国内三大运营商联合发布《5G消息白皮书》，推出由短信业务全面升级而来的“5G消息”业务。短信作为通讯基础服务，诞生至今已30多年，可谓老而弥坚、长盛不衰。5G消息业务是基于GSMA标准实现的面向个人和行业用户提供的全新富媒体消息业务。媒体内容格式更加丰富5G消息不仅支持文本，还支持图片、音频、视频、文件、表情、卡片、位置等多种格式。一站式信息服务入口用户在终端原生消息界面，通过与Chatbot机器人对话，即可使用搜索、支付等互联网服务。与现在风头正劲的各类即时消息APP相比，5G消息具有以下优势:·免安装、免注册、免加好友5G消息使用终端原生的消息入口，使用手机号码和通讯录，无需下载APP、注册账号和添加好友。·消息必达用户在不同移动网络（2G/3G/4G/5G）环境下都可以接收到消息，消息100%触达用户。·全球互通5G消息遵循GSMA RCS Universal Profile国际标准，可以在全球运营商之间互联互通。  5G消息中心解决方案正如SMSC ( Short Message Service Center ,短信中心）之于短信业务，实现短信的处理、发送、存储和转发等功能。5G消息业务中，5GMC ( 5GMessage Center，5G消息中心）扮演类似短信业务中的SMSC角色，实现5G消息的处理、发送、存储和转发等功能。  那么，在网络中新加入一个5G消息中心，提供5G消息服务，大家就可以快乐地发5G消息了吗?虽然理想很丰满，但是现实很骨感，要提供5G消息服务，还有很多工作要做。从2G到5G，运营商移动网络建设是一个漫长的、不断演进的过程，导致现网多种类型网络(2G/3G/4G/5G）叠加，多种类型终端（智能手机、物联网终端等）共存。5G消息中心需要能够同时满足网络后向兼容和前向持续演进的需求，无论用户是在2G/3G/4G网络，还是5G网络，无论用户现在使用5G手机，还是老的功能机，都可以使用5G消息服务。在如此复杂的场景中，5G消息如何能够“兼容并包”，面向全类型终端和网络提供5G消息服务?面对这个问题，5G消息中心找来老伙计短信中心，合力提供综合解决方案。根据终端是否遵循GSMA RCS Universal Profile标准（最新版本V2.4)，我们将终端分为5G消息终端(也称UP2.4终端）和非5G消息终端。5G消息终端：目前主要指支持5G的各类手机终端，这类终端通过接入4G/5G移动网络，收发5G富媒体消息，如下图中h红色数据通道。非5G消息终端：包括各类物联网终端和不支持5G的各类手机终端，这类终端无法直接收发5G富媒体消息。但可以通过5G消息回落到短信的方式接收消息，如下图中蓝色数据通道。  5G消息多终端支持我们选取几类典型场景，分别介绍这些终端如何收发5G消息，收发消息时使用的数据通道和关键网元。下文中，上行消息指终端发消息到5G消息中心，下行消息指5G消息中心发消息到终端。1、开通5G套餐的5G消息终端此类终端是正宗5G”科班”出身，具备5G消息的能力（即支持5G消息的UP2.4标准），开通的是5G套餐，是当前5G消息业务的主流终端，可以接入5G核心网收发5G消息。由5G核心网数据面网元UPF ( UserPlane Function，用户平面功能）负责消息数据转发。消息通道如下:上行消息:5G UE-->UPF-->DN-->5GMC下行消息:5GMC-->DN-—>UPF-->5G UE2、开通4G套餐的5G消息终端此类终端具备5G消息的能力，但开通的是4G套餐，也是当前5G消息业务的主流终端。此类终端接入4G核心网收发5G消息，由EPC ( Evolved Packet Core,演进的分组核心网）负责消息数据转发。消息通道如下:消息上行:5G UE-->EPC-->DN-->5GMC消息下行:5GMC-->DN-->EPC-->5G UE3、开通5G套餐的非5G消息终端此类终端虽然开通的是5G套餐，但由于不具备5G消息能力，只能收发文本消息（即短信)，无法收发多媒体消息。此类终端接入5G核心网时，在5G核心网网元AMF(Access and Mobility Management Function，接入和移动管理功能）和SMSF ( Short MessageService Function，短消息服务功能）协助下，进行消息数据收发。AMF用于接入5G核心网，SMSF对接短信中心，在5G网络中实现基于NAS ( non-access-stratum，非接入层）承载短信的功能。消息通道如下:上行消息:5GloT-―>AMF-->SMSF-->SMSC下行消息:SMSC-->SMSF-—>AMF一->5GloT4、开通4G套餐的非5G消息终端此类终端不具备5G消息能力，开通的是4G套餐(如VoLTE语音），只能收发文本消息（即短信），无法收发多媒体消息。此类终端通过EPC接入IMS网络（IP MultimediaSubsystemlP，多媒体子系统），在IP-SM-GW （IPShortMessage Gateway ，IP短信网关）的协助下，进行消息数据收发。IP-SM-GW对接短信中心，在4G网络中实现基于IP网络承载短信的功能。消息通道如下：上行消息:4G UE-->EPC-->IMS-->IP-SM-GW-->SMSC下行消息:SMSC-->lP-SM-GW-—>IMS-->EPC-->4G UE5、开通2G/3G套餐的非5G消息终端此类终端不具备5G消息的能力，开通的是2G/3G套餐，只能收发文本消息（即短信)，无法收发多媒体消息。此类终端接入2G/3G核心网，由MSC(Mobile Switching Center，移动交换中心）负责消息数据转发。消息通道如下:上行消息:2G/3G UE-—>MSC-->SMSC下行消息:SMSC-->MSC-->2G/3G UE应用场景举例以上了解了各终端经过不同移动网络的5G消息传送通道，我们简单小结下。不同终端间收发5G消息可以分为上行消息和下行消息。上行消息是从发送方终端发送到消息中心( 5GMC/SMSC ) ，下行消息是从消息中心(5GMC/SMSC ）发送到接收方终端。上行消息走发送方终端接入的移动网络(2G/3G/4G/5G）到达消息中心(5GMC/SMSC ) ,下行消息走接收方终端接入的移动网络(2G/3G/4G/5G）到达接收方终端。  下面通过两个典型的应用场景，综合了解下不同终端之间完整的5G消息收发业务流程。其他多种终端组合互发消息的场景不再赘述。场景一：发送方UEA是支持5G消息的4G终端，接收方UEB是支持5G消息的5G终端。UEA向UEB发送5G消息，上行消息发送到5G消息中心，5G消息中心接收处理后，下行消息发送给UE B。  场景二：发送方UEA是支持5G消息的4G终端，接收方UEB是不支持5G消息的传统2G/3G终端。UEA向UEB发送5G消息，上行消息发送到5G消息中心，5G消息中心接收处理后，由于UEB不支持5G消息，将消息回落为短信，由短信中心发送下行消息给UE B。  小结通过本文，相信大家已经了解5G消息业务对多终端的广泛支持。5G消息中心对各种类型终端的支持，对5G消息业务的发展至关重要。5G已来，未来5G消息中心也将继续演进升级，连接更加广泛的终端（车载终端、无人机、智能家居、机器人等），提供便捷的消息服务。

 悉尼的工程师们已经展示了一种仅由几个原子组成的量子集成电路。通过精确控制原子的量子状态，这种新处理器可以模拟分子的结构和特性从而释放出新的材料和催化剂。新量子电路来自于新南威尔士大学(UNSW)的研究人员和一家名为Silicon Quantum Computing(SQC)的初创公司开发。  它基本上指的是由嵌入硅中的10个碳基量子点组成，其中有6个金属门控制电子在电路中的流动。这听起来非常简单，但关键在于这些碳原子以亚纳米尺度的排列。相对于彼此，它们被精确地定位以此来模仿特定分子的原子结构，并使科学家能比以往更准确地模拟和研究该分子的结构和能量状态。在这种情况下，他们将碳原子排列成有机化合物聚乙炔的形状，聚乙炔是由碳原子和氢原子的重复链组成，它们之间有一个交替的单碳和双碳键。为了模拟这些键，研究小组将碳原子放置在不同的距离上。接下来，研究人员通过电路运行电流以此来检查它是否会跟天然聚乙炔分子的特征相匹配--果然，它做到了。在其他测试中，研究小组通过在不同的地方切断键创造了两个不同版本的链条，其所产生的电流跟理论预测完全相符。研究小组称，这种新量子电路的意义在于，它可以被用来研究更复杂的分子，最终可能产生新的材料、药品或催化剂。这个10原子的版本正好处于经典计算机所能模拟的极限，因此该团队的20原子量子电路计划将首次允许模拟更复杂的分子。这项研究的首席研究员Michelle Simmons教授指出：“其他大多数量子计算架构都没有能力以亚纳米级的精度设计原子，也没有能力让原子坐得那么近。因此，这意味着现在我们可以像模仿真实的物理系统一样基于把原子放在适当的位置开始了解更多、更复杂的分子。”

智能农业是农业的未来，可以极大地改善世界各地农民的经营。利用物联网卫星连接和室内和室外的低功耗远程传感器，可以提高作物产量，同时最大限度地减少对环境的影响，即使在最偏远的地区也是如此。传感器、LoRa和LoRaWAN为全球的农民带来了好处，并在各种使用案例中。下面就来了解这项技术如何优化资源和提高作物产量。智能农业是农业的未来，可以极大地改善世界各地农民的经营。利用物联网卫星连接和室内和室外的低功耗远程传感器，可以提高作物产量，同时最大限度地减少对环境的影响，即使在最偏远的地区也是如此。农业消耗了全球淡水使用量的65%，因此农民必须寻找解决方案，能够最大限度地提高作物产量，同时最大限度地减少对环境的损害和水资源浪费。然而，仍有超过1400万美国人缺乏宽带接入，这使得农村和偏远地区的农民难以利用技术监测作物、牲畜和用水量。由于这些挑战，农民们求助于各种各样的技术和解决方案，以使他们能够更好地控制作物、土地和动物。农业无人机可以监测作物的生长和生产;温度和湿度传感器可以分析土壤和环境;半自动机器人可以检测杂草并分发农药。这些技术提供了低功耗和远程传感器，因此农民可以更容易地收集和使用数据来改善农业经营。来自太空的农业物联网支持远程、低功耗的无线解决方案为农民提供所需的数据，以实现提高产量和最大限度减少环境影响的目标。LacunaSpace正在通过卫星和LoRa技术扩大远程广域网(LoRaWAN)的覆盖范围，以增加低覆盖地区的连接性。有了这种不受地理位置影响的可靠连接能力，世界各地更多的农民就可以收集数据，从而在灌溉、施肥等方面做出明智的决定，以提高作物产量和监测用水量。在没有网络或Wi-Fi信号的地区，农民现在可以获得与网络更紧密地区的农民相同的技术进步。这为全球更智能的农业实践提供了支持，为该行业更多的个人提供了改善运营和作物产量的工具。物联网在实地提供帮助精准农业灌溉公司WaterBit为农民提供实时、低成本的物联网传感系统，通过优化资源利用来提高作物质量和产量。农民使用WaterBit的灌溉传感器来检测土壤的组成，LoRaWAN开放协议将数据传输到网关。然后，农民根据这些信息简化操作，以更有效地管理他们的作物，并确保最高的作物产量和最低的用水量。WaterBit帮助农民以传统技术无法实现的方式有效地利用土地。物联网促进植物生长DevonianGardens是一个占地3英亩的植物园，位于阿尔伯塔省一个购物中心的顶层，其使用支持LoRa的传感器来监测影响植物健康的各种因素，如光线、温度、湿度和气压。在处理多种植物物种时，了解这些因素是很重要的，因为每种植物都有独特的水、土壤和环境需求。通过传感器收集到的信息，专家可以量化花园中的空间光，从而为未来的物种选择、安置和维护提供见解。有了传感器监测温室条件的数据，种植者可以更好地控制植物健康，这使他们能够调整环境，并帮助植物茁壮成长。