探索TurMass？——上海道生物联技术有限公司的低功耗物联网技术新高度

在数字世界的浪潮中，上海道生物联技术有限公司自主研发的TurMass？，作为新一代窄带物联网/LPWAN（低功耗广域网）技术，以其独特的魅力在物联网领域崭露头角。本文旨在深入探讨TurMass？的低功耗优势及其实现路径。

低功耗设计：系统工程的精髓

LPWAN终端芯片的低功耗设计是一门涉及芯片设计、电源管理、无线传输方式、协议设计、软件调度等多个层面的复杂系统工程。其中，芯片的静态功耗与动态功耗是衡量其低功耗性能的关键指标。

静态功耗，主要源自芯片的漏电流功耗，而动态功耗则与芯片运行时的功耗紧密相关。降低这两方面的功耗，成为实现芯片低功耗设计的关键所在。

工艺与电源管理：双管齐下的策略

在TurMass？芯片的设计之初，便将其低功耗作为重要目标之一。采用ULP（Ultra Low Power）标准工艺库，从源头上降低每个MOS管的漏电流，这是降低静态功耗的基础。此外，灵活的电源管理策略，通过划分不同的电源管理域，包括高功耗、AO（Always-On）和动态电源域，实现了对芯片功耗的精细化控制。

• 高功耗电源域主要涵盖射频收发器和基带处理部分，通过独立的电源门控，实现快速的启动与关闭。
• AO电源域负责芯片的休眠控制，采用0.9V低压供电，有效降低休眠状态下的功耗。
• 动态电压域通过电压的动态调整，根据工作主频需求在0.9~1.2V之间灵活调节，进一步优化功耗表现。

调制与编码：提升效率的核心

TurMass？采用了差分相移频移键控（DPFSK）调制技术，相较于LoRa，拥有更高的调制效率和频谱利用率。在信道编码上，通过咬尾方式减少冗余信息，使传输数据更加紧凑。结合自有的mMIMO（大规模多天线）技术，TurMass？在相同灵敏度下，传输速率平均提升6倍，较LoRa的传输耗时缩短至1/6，显著降低了无线收发过程中的功耗。

无线唤醒：智能节电的秘诀

TurMass？同样支持无线唤醒功能，允许终端设备在固定的时间窗口内接收特定的唤醒信号，迅速判断唤醒信息是否匹配自身ID。若匹配，则启动接收功能，等待后续数据包。这种机制避免了广播式唤醒可能带来的功耗浪费，进一步降低了终端的休眠功耗。

快速启动：缩短功耗的关键

针对物联网终端频繁的启动与休眠需求，TurMass？芯片内部设计了快速启动模式，并支持从Flash直接启动运行，显著缩短了芯片的启动时间，有效减少了因启动过程产生的功耗，功耗降低达90%以上。

协议优化：减少功耗的另一层保障

在并发管理方面，TurMass？系统采用大规模多天线免许可随机接入（mGFRA）技术，大幅简化了数据发送前的协议开销。这不仅提高了系统的并发能力，还减少了因协议执行带来的额外功耗。

结语：低功耗设计的全面考量

综上所述，TurMass？在低功耗设计上展现了全面而深入的考量。从芯片设计工艺到电源管理、调制与编码技术，再到无线唤醒与快速启动机制，以及协议优化策略，每一环都旨在实现最高效的功耗控制。随着物联网技术的持续发展，对于低功耗终端芯片的需求日益迫切。未来，通过跨领域的合作与技术创新，我们可以期待更多低功耗、高能效的物联网解决方案，为智慧城市、智慧农业、工业物联网等领域的应用提供更加可靠、高效、节能的支持。