TPUNB®(Techphant Ultra-Narrow Band)是技象科技针对物联网底层硬核关键技术自主研发的LPWAN无线窄带通信系统。该系统通过基站、网关、模组等设备，采用多种组网方式，构建安全的物联专网，实现超低功耗连接，适用于智慧城市、智慧园区、智能电力、工业物联网等领域。
TPUNB®技术特点包括高安全性、抗强干扰、多并发、低成本和易部署。它支持433 MHz、470～510 MHz非授权频段，并可定制开发230 MHz、800 MHz等专有频段。此外，TPUNB®采用基于联合扩频调制的超远距离无线传输技术，具备优异的通信性能。
在技术路径上，TPUNB®涵盖物理层、链路层和平台层。技象科技已成功研制全国产化的物联网芯片“象芯1号”，并基于此芯片和TPUNB无线通信协议，开发了完备的网络传输核心产品体系，实现规模化商用。同时，技象科技搭建的TPaaS平台支持多种协议设备接入，提供一站式的物联网人工智能解决方案和专业服务。
技术参数方面，TPUNB®支持230 MHz、433 MHz、470 MHz~510 MHz、800 MHz频段，突发数据速率范围为0.3k ~ 36kbps，接收灵敏度达到-134 dBm，发射功率为17 dBm ~ 30dBm(可配置)，最大链路预算为164 dB(郊区：>10km 城市：3~5km)。此外，TPUNB®具有低静态功耗(2μA)、高并发实时性(单网关2秒内80终端并发)等特点。
系统特性方面，TPUNB®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等。其技术优势体现在底层通信能力和系统平台能力上，包括MuFFS空中接口技术和象芯1号芯片化技术，以及物理层安全认证PLA认证，确保了通信数据的安全性。
TPUNB®作为一款高性能的无线窄带通信系统，凭借其安全、高效、低成本的特点，为物联网领域提供了强大的技术支持和广泛的应用前景。
一、 TPUNB®技术在物联网领域的具体应用案例有哪些?
TPUNB®技术在物联网领域的具体应用案例包括：
- 智慧城市：TPUNB技术在智慧城市的建设中发挥着重要作用，通过提供高效、安全的通信能力，支持城市智能化的各种应用场景。
- 智慧园区：在智慧园区的构建中，TPUNB技术以其高安全性、抗干扰能力等特点，为园区内的智能设备和系统提供了稳定可靠的通信保障。
- 智能电力：TPUNB技术应用于智能电力领域，能够实现对电网运行状态的实时监控和管理，提高电力系统的稳定性和效率。
- 工业物联网：在工业物联网领域，TPUNB技术支持智能制造、智能物流、智能仓储等应用场景，实现对工业生产过程的实时监测和控制，提升工业生产的智能化水平。
- 农业物联网：TPUNB技术在农业物联网中的应用，通过连接海量生态感知终端，支持精准农业的发展，提高农业生产效率和管理水平。
- 物流和仓储：在物流和仓储领域，TPUNB技术支持高效的货物跟踪和管理，通过实时数据交换和处理，优化物流配送路径，降低运营成本。
- 数字乡村：TPUNB技术还被应用于数字乡村的建设中，通过连接海量生态感知终端，推动农村地区的信息化发展，促进农村经济的转型升级。
这些应用案例展示了TPUNB®技术在物联网领域的广泛应用和重要价值，其高效、安全的通信能力和低成本、易部署的特点使其成为支持各种物联网应用场景的理想选择。
二、 技象科技的“象芯1号”芯片与TPUNB®无线通信协议结合的技术细节是什么?
技象科技的“象芯1号”芯片与TPUNB®无线通信协议结合的技术细节主要体现在以下几个方面：
- 高性能扩频调制技术：象芯1号系列芯片具备高性能扩频调制技术SIMS(序列索引扩频调制)，这是其在TPUNB窄带物联网通信系统中扮演核心角色的技术基础。
- 低功耗特性：象芯1号支持超低功耗休眠、唤醒操作，具有低功耗、超远距离传输的能力。这种低功耗特性使得它能够适应不同功耗及覆盖距离的物联网应用需求。
- 丰富的外设接口：象芯1号具有丰富的外设接口，这有助于它与各种物联网设备进行连接和通信，满足不同应用场景的需求。
- 多种调制方式和编译码技术：象芯1号支持(G)FSK、(G)MSK调制、TBCC编译码及DSSS扩频，多级传输码率配置适应不同链路状态。这些技术的应用使得象芯1号能够在不同的网络环境下保持高效稳定的通信性能。
- 自主可控的窄带物联网通信协议：TPUNB协议是技象科技自主研发的LPWAN无线窄带通信系统，它通过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。这一协议的设计旨在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、多并发等特点。
技象科技的“象芯1号”芯片与TPUNB®无线通信协议结合的技术细节主要包括高性能扩频调制技术、低功耗特性、丰富的外设接口、多种调制方式和编译码技术以及自主可控的窄带物联网通信协议等方面。这些技术的结合为物联网应用提供了强大的技术支持，使其能够在低功耗、远距离传输及安全稳定性等方面满足特定的需求。
三、 TPUNB®支持的多种组网方式具体包括哪些，它们各自的优势和应用场景是什么?
TPUNB®支持的多种组网方式主要包括中继组网和基于5G/北斗的新型城域物联专网。这些组网方式各自具有不同的优势和适用场景。
- 中继组网：中继组网是TPUNB系统中用于扩展覆盖范围和提高网络可靠性的关键技术之一。这种组网方式通过增加中继节点来实现更广泛的地理覆盖，特别适合于需要大面积覆盖和高可靠性的应用场景，如智慧城市、数字乡村和工业物联网等领域。
- 基于5G/北斗的新型城域物联专网：这种组网方式利用了5G和北斗卫星导航系统的强大能力，以”强化节点、简化终端”的思路解决了边缘计算与网络连接的问题，同时注重终端的低成本和低功耗需求。这种方式适用于对数据传输速度和准确性要求较高的场景，如智能交通系统、环境监测等。
每种组网方式的选择都应根据实际的应用需求和环境条件来决定。例如，对于需要广域覆盖和长时间电池寿命的应用，如智能电表和智能停车，可能更适合使用NB-IoT技术;而对于需要高速数据传输和高可靠性的场景，则可以考虑使用基于5G/北斗的新型城域物联专网。此外，TPUNB的灵活性、资源调度能力和多模式网络架构也使其在多种物联网应用场景中表现出色。
四、 TPUNB®如何实现基于联合扩频调制的超远距离无线传输技术，其原理和优势在哪里?
TPUNB®技术，即Techphant Ultra-Narrow Band(技象科技超窄带)，是一种基于联合扩频调制的超远距离无线传输技术。其原理主要依托于低功耗广域网(LPWAN)无线窄带通信系统，通过100%自主研发的技术实现。TPUNB技术的核心在于使用全国产自研的象芯1号系列芯片，这种芯片具备高性能的扩频调制技术SIMS(序列索引扩频调制)能力，这使得TPUNB在物理层面上具有可替代国外同类芯片的基础。
TPUNB技术的优势在于其全栈自主可控、传输安全可信、超强覆盖、灵活组网以及大连接超低功耗的特点。这些优势使得TPUNB技术能够广泛应用于智能搜救、智慧管廊、隧道交通等多个领域。此外，TPUNB技术支持433 MHz、470～510 MHz非授权频段，并且也支持定制开发的230 MHz频段，这为不同应用场景提供了更多的选择和灵活性。
总结来说，TPUNB®技术通过其独特的联合扩频调制技术和全栈自主可控的设计，实现了超远距离无线传输的能力。其基于象芯1号系列芯片的高性能扩频调制技术SIMS，以及对多种频段的支持，使其在物联网领域具有广泛的应用前景和显著的技术优势。
五、 TPUNB®在物理层安全认证PLA认证方面采用了哪些措施，这些措施如何确保通信数据的安全性?
TPUNB®在物理层安全认证PLA认证方面采取了多种措施来确保通信数据的安全性。首先，物理层密钥建立(Physical Layer Key Establishment, PLKE)是一种关键的技术，它利用无线信道的特性，在两个节点之间建立安全的密钥。这种技术能够有效地保障通信的真实性和完整性，因为只有合法的通信双方才能通过这种方式建立共享的密钥。
此外，物理层认证与高层认证结合的方法也被用于解决初始认证问题。这种方法首先在高层进行初次认证，然后通过合理的参数设计和物理层认证结合起来，确保了后续消息的安全传输。这种结合使用的方法不仅提高了认证的安全性，还降低了计算复杂度，使得整个认证过程更加高效和兼容。
基于信道脉冲响应(CIR)和信道频率响应(CFR)的物理层认证研究也是TPUNB®采用的一种重要措施。这些基于信道特征的认证方法能够利用无线信道固有的特性来识别和验证发送方的身份，从而提供了一种高安全性、低计算复杂度的认证方式。
基于设备与信道特征的物理层安全方法也得到了应用。这些方法通过分析接收机采集到的接收信号中的设备指纹特征与无线信道特征，实现了设备身份的识别、认证以及密钥的分发和更新。这种方法的有效性在于它能够在不增加额外通信负担的情况下，增强通信的安全性。
TPUNB®在物理层安全认证PLA认证方面采用了包括物理层密钥建立、物理层与高层认证结合、基于信道特征的认证方法以及基于设备与信道特征的安全方法等多种措施。这些措施共同作用，确保了通信数据的真实性、完整性和安全性，有效对抗了无线通信中的安全威胁。
