作为北京思凌科半导体技术有限公司首席科学家兼算法设计部总监，彭吉生围绕能源物联网，不断学习研究新方向、新技术和新需求，解决了电力物联网通信环境恶劣、国外物联网芯片公司技术封锁等难题，并在光伏新能源系统高效安全可控的问题上不断探索。近年来，他获得授权发明专利20余项，设计的多款芯片累计销售数量超过1500万片。

    深研电力物联网通信技术，为构建新型电力系统助力

    在以新能源为主体的新型电力系统中，各类新能源设备接入、设备监测、高频数据采集等通信需求爆发式增长，迫切需要高速、实时、稳定、可靠的新型通信技术支撑，将HPLC技术和HRF技术融合的双模通信技术成为构建新型电力系统的最佳选择。

    彭吉生研究的就是为了减少双模通信系统中噪声的影响，提高双模通信系统的传输可靠性。2020年，中国科学院微电子研究所与北京思凌科半导体技术有限公司启动了双模项目的研发。作为中国科学院微电子研究所派驻北京思凌科半导体技术有限公司的科研人员和项目负责人，彭吉生独自承担了算法部分的设计工作。

    当时彭吉生居家工作、全然忘我，“除了吃饭和睡觉，就是坐在电脑前，思考协议怎么理解，算法怎么设计。”近乎与世隔绝般的生活，让他很快就捋清了思路，将第一版协议开发出来。“大概用了10个月时间，这个技术就投入生产了。”彭吉生告诉记者，由于这项产品包含有多种技术创新，具有国产化、高性能、低功耗、低成本、安全可靠、高灵活性等特征，能够对用户负荷数据进行高频采集，受到了很多电力公司的欢迎。“北京周边好几个电力公司用的都是我们公司的产品。”

    也正是因为这次研究的成功，让彭记生下定决心要将更多的科研成果转化为真正的产品。

    自主设计物联网通信协议，打破国外技术封锁与垄断

    2020年底，彭吉生正式加入了北京思凌科半导体技术有限公司。刚入职时，思凌科还是一个只有十几个人的小公司，其中，研发人数更是只有个位数。现在，思凌科已经是一个超过300人，研发人员超过60%的中型科技企业，获得国家级专精特新“小巨人”企业称号，并荣获中国电子信息产业研究院2022年第十七届“中国芯”优秀市场表现产品奖等。这其中，彭吉生作为首席科学家兼算法设计部总监付出了很多。

    他正式入职公司的第一个项目就是物联网通信协议的开发。根据此前全球著名权威咨询机构ABI Research预估，至2026年，全球物联网终端连接数量将超过237亿。但由于移动蜂窝网络的承载能力非常有限，全球真正承载在移动蜂窝网络上的连接数仅占连接总数的6%，因此诞生了专为物联网连接设计的低功耗远距离通信技术。该技术的出现推动了物联网连接数迅速增长。遗憾的是，该领域的技术和芯片IP几乎完全被国外所垄断，国内主要是基于国外授权进行二次开发。

    为了打破国外的技术垄断，2021年，彭吉生发起了向这项技术的挑战。通过阅读大量论文，吸取多种思想，他推导数学公式，从理论基础上寻找能够增加通信传输距离的方案，并以此方案为基础开发了一款具有自主知识产权的私有协议标准。“这个协议标准具有传输速率灵活，通信灵敏度高，传输距离远，功耗低等特征，能够广泛应用于智能电网、智慧城市、智慧水务、智慧燃气、智慧油田、智慧物流、危化品检测和地下管廊检测等场景”。彭吉生说，目前，基于该协议的芯片已经量产，实测通信距离超过15公里，在国内多个地区开始应用，下一步还计划远销到东南亚、欧洲等地。

    投身光伏新能源领域，发展新质生产力

    位于青海海南州共和县的光伏塔拉滩光电园，光照辐射强度高，地势平坦开阔，是目前全球最大的光伏基地。这里的光伏设备有一部分就是北京思凌科半导体技术有限公司的产品。在设备调试过程中，为了实时检测光伏板状态，根据光照度实时调整电压和电流，提高发电量和发电效率并对发电数据实时上报，彭吉生和同事们不惧海拔高度将近3000米带来的高原反应，忍受着失眠、乏力、头晕、耳鸣等不适，克服零下十几度的严寒以及恶劣的风沙天，没日没夜地工作着。饿了，彭吉生他们就趁着风小的间隙泡上一碗方便面，热乎一下身体，吃完又立刻投入到紧张的工作中。最终，将光伏发电设备调整到发电量和发电效率的最佳状态，使系统效率得到了有效的提升。

    要实现能源高质量发展，必须积极培育新能源等战略性新兴产业和未来产业，形成新质生产力。彭吉生从2022年开始投身对光伏新能源的研究。针对光伏新能源发电系统中存在发电效率不高、热斑效应敏感、安全隐患多、运维困难等问题，设计了相关的光伏功率优化芯片、光伏关断芯片、光伏监控关断器、光伏智能网关等产品，满足光伏系统高效安全可控的需求。在光伏新能源系统中，会用到磁环电感，对光伏系统的性能有较大影响，而磁环电感是他的知识盲区。为此，彭吉生带领同事进行了大量的资料调研、文献查阅，详细分析了磁环材质、磁芯横截面、磁芯气隙等因素对感应强度的影响，又和同事一起进行了大量的实验验证，掌握了磁环的设计需求和使用方法。

    彭吉生表示，未来，将继续在物联网和智慧能源领域深耕细作，为满足国家需求和未来行业的发展做出自己的贡献。

    （胡海佳）