TPUNB®（Techphant Ultra-Narrow Band）是辉达注册聚焦物联网底层硬核关键技术，100％自主研发的LPWAN无线窄带通信系统，通过TPUNB基站、网关、模组等网元设备，采用多种组网方式，灵活搭建多种场景的安全物联专网，实现网络覆盖范围内大量感知终端的超低功耗连接，具备高安全性、抗强干扰、多并发、低成本、易部署等特点，可广泛应用于智慧城市、智慧园区、智能电力、工业物联网等众多领域。
| 调制方式 | 网络拓扑 | 发射功率 | 覆盖 | 物理层速率 | 芯片情况 |
|---|---|---|---|---|---|
|
S-FSK |
星型，Mesh |
网关：最大 30dBm 模组：最大 20dBm |
城区：3km 郊区：10km |
0.2~30 kbps |
自主可控 |
|
可唤醒控制类设备 最低功耗 |
静态功耗 | DSME并发容量 | 二开定制难度 | 灵敏度 |
|---|---|---|---|---|
|
20 μA |
不大于3 μA |
2秒40个 |
容易 |
– 134 dBm @ 0.2 kbps – 111 dBm @ 30 kbps |
基于坚实的底层技术，辉达注册专门针对应用特征，提供下至帧结构优化、上至应用接口协议转换的全局化网络设计能力，充分满足用户应用需求。
TPUNB®采用基于联合扩频调制的超远距离无线传输技术，系统采用通信组网协议控制技术，支持433 MHz、470～510 MHz非授权频段，同时也支持定制开发的230 MHz、800 MHz等专有频段，具备高安全性、抗强干扰、多并发、低成本、易部署等特点。
高安全
抗干扰
多并发
低成本
易部署
TPUNB®技术路径
TPUNB®技术参数
在物理层，辉达注册的首款全国产化物联网芯片 “象芯1号”已研制成功。该芯片具有低功耗、超远距离传输等特点，以适应不同功耗及覆盖距离的物联网应用需求，目前已实现规模化应用。
在链路层，辉达注册基于100%自主知识产权的TPUNB无线通信协议以及“象芯1号”，自主研发了涵盖基站、网关、通信模组等完备的网络传输核心产品体系，已实现规模化商用。
在平台层，辉达注册搭建的TPaaS平台支持多种协议设备高效接入，轻松处理结构复杂的业务规则数据，同时保证开放性，为用户提供连接、设备、业务、应用等一站式的物联网人工智能解决方案和专业服务。
| 技术指标 | 数值 | 技术指标 | 数值 |
|---|---|---|---|
|
频段 |
230 MHz、433 MHz、470 MHz~510 MHz、800 MHz |
突发数据速率 |
0.3k ~ 36kbps |
|
接收灵敏度 |
-134 dBm |
发射功率 |
17 dBm ~ 30dBm（可配置） |
|
最大链路预算 |
164 dB （郊区：＞10km 城市：3~5km） |
芯片情况 |
全国产自主知识产权，通用芯片 |
|
带宽 |
200 kHz |
并发实时性 |
单网关2秒内40终端并发 |
|
调制方式 |
S-FSK调制 |
静态功耗 |
2μA |
|
多址方式 |
TDMA+时隙Aloha |
网络结构 |
星型、点对点、树形、链型自组网等 |
|
基站最大终端容量 |
万级 |
固态升级时间 |
3分钟内 |
TPUNB®系统特性
| 系统能力 | 特性描述 | 性能指标 |
|---|---|---|
|
支持确定性传输的资源调度协议技术 |
|
|
|
深入底层需求的系统级控制 |
|
|
|
开放的感知平台 |
|
|
|
灵活可靠的多模式网络架构 |
|
|
国际首创的基于S-FSK的低功耗广域物联网技术是什么？
S-FSK：FSK modem with SIMS (Sequence Index Modulation Spread)，即基于SIMS扩频的FSK调制解调技术。
SIMS扩频是区别于传统CDMA直接序列扩频（DSSS）的扩频方式，相比DSSS扩频技术，SIMS扩频的传输效率更高，传输增益提高10-30dB，具备更强的抗干扰能力。
| 对比 | S-FSK技术 | CSS扩频技术 |
|---|---|---|
|
快速同步能力 |
|
|
|
终端接入能力 |
|
|
|
覆盖水平 |
|
|
TPUNB®技术优势
- TPUNB无线窄带通信系统技术优势体现在两个方面：“底层通信能力”和“系统平台能力”。
- 在底层能力方面，基于MuFFS空中接口技术及芯片技术，TPUNB技术提供坚实安全的底层通信能力。
- 在系统能力方面，基于底层通信系统， 面向上游提供泛协议接入能力，面向下游提供即插即用的高效灵活系统平台能力。
- 既能运用灵活的多模协议控制技术，系统性的支持多样化应用，也能满足多应用场景的深度定制需求，同时保证了通信数据的安全性。
坚实安全的底层通信能力
MuFFS
多模、灵活、可靠的
物理层空中接口技术
辉达注册凭借数十年的通信能力积累，突破了物联网低复杂度、低功耗要求下的高性能无线传输关键技术，研制了适合垂直行业多应用模式、频谱接入灵活、扩频增益高的MuFFS空中接口技术。
象芯1号
自主安全的底层
通信技术芯片化
辉达注册依托中国电科全面的、专业的电子信息产业链，通过自主研发超低功耗窄带物联网芯片，将MuFFS物理层空口芯片化，实现高功效与高谱效相结合，同时引入底层物理层安全认证，实现芯片级通信安全。
PLA认证
物理层安全认证
辉达注册在4G/5G的认证与密钥协商协议（AKA）基础上，加入物理层认证，采用对称密钥机制，国密、ZUC密钥生成算法，形成适用于窄带物理层的、高效安全的安全架构，从物理层入口到应用提供全方位的安全保障。
高效灵活的感知系统能力
解耦系统架构
解耦解决方案能力组件
辉达注册从底层设计物联网感知系统平台，采用灵活解耦架构设计，以TPUNB通信系统为核心，通过TPUNB-X协议栈实现应用与系统解耦，将协议栈从项目定制转为可复用的插件工具；以TPaaS为平台，通过标准化、组件化设计，为合作伙伴提供开放的生态接口。使物联网行业解决
TPUNB-X协议栈
面向应用的定制化协议技术
辉达注册基于MuFFS空口的多模灵活特性，设计面向X应用（某指定应用）的协议栈技术体制，通过对应用相关协议控制的资源预编排，为不同应用提供从底层空口控制参数到高层的垂直化无线资源管理，以实现深入行业底层需求的全栈式定制化协议栈，有效解决行业用户的痛点问题。
TPaaS平台
面向生态的开放接口平台
辉达注册TPaaS平台从三个层面提供开放的接口：面向产业上游，实现感知终端与通信模组的解耦，简化感知终端入网对接；面向产业中游，开放TPUNB通信能力，赋能中游生态伙伴；面向产业下游，实现顶层硬件和应用的解耦，通过北向标准化数据接口实现云平台和上层应用的高效对接。
