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物联网五大要素,一网打尽

文︱郭紫文

图︱英飞凌

近年来,我们目睹了半导体行业的蓬勃,也看到产业正走向数字化与人工智能技术化。而能源增效、移动出行、数据安全、物联网与大数据等领域更是成为半导体行业发展的四大驱动力。其中,物联网更是进入行业风口,成为诸多企业竞相抢滩的蓝海市场。英飞凌也是其中一员,但其最大的优势在于提供了完整的、软硬结合的一站式端到端物联网解决方案。这里的一站式涵盖了物联网设备的五大硬件元素,包括感知、计算、执行、连接和安全。英飞凌科技大中华区安全互联系统事业部市场与业务合作总监南铮表示,这五大元素是打造功能完善的物联网设备的基础,也是英飞凌长期以来以“连接现实世界与数字世界”为己任的集中体现。

“英飞凌在安全和传感领域已经深耕多年,有着非常丰富的产品线和应用案例,源自赛普拉斯的MCU和无线连接技术也同样久经市场考验。”南铮表示,在整合赛普拉斯业务线之后,英飞凌的物联网版图更加完整。如今,英飞凌已经能够为产业链提供涵盖物联网五大硬件元素的一站式系统级解决方案,帮助客户高效创建人工智能技术、安全且节能的物联网设备。

图:物联网五大硬件要素

从传感出发,为物联网前端提供“五官”

作为五大硬件元素之一,传感器处于物联网的感知层。这个环节非常重要,是物联网采集外界数据的第一道关卡。物联网连接数海量爆发,人工智能技术网联设备要求传感器具备高可靠性、高精度等特点,且能够满足汽车、工业、消费类等各种不同的应用场景需求。英飞凌在传感器领域累积深厚,“从模仿人的五官出发”,产品涵盖了高精度毫米波雷达、3D飞行时间摄像头、高信噪比麦克风、二氧化碳传感器、压力传感器等等。

“传感器不能独立运作,需要将不同的软件算法、代码等导入MCU,通过MCU来控制系统运作。”英飞凌科技大中华区电源与传感系统事业部高级市场总监廖明颂表示,多传感器融合以及“MCU+传感器”的人工智能技术传感器已经逐渐成为物联网感知层的主流方案。以人工智能技术家居为例,电视机通过传感器进行用户检测和注意力追踪,从而决定关闭或开启;空调、空气净化器等可以通过雷达技术追踪人像,也可以加入二氧化碳传感器检测室内环境。英飞凌基于光声光谱(PAS)原理的二氧化碳传感器内还封装了MCU,并在尺寸和重量上持续缩减,为客户节省了75%以上的空间。而在医疗方面,心跳、呼吸、睡眠等生命体征的监测也成为市场趋势。

图:基于光声光谱(PAS)原理的二氧化碳传感器

MCU三大核心优势,为物联网提供“大脑”

万物互联时代,边缘计算机遇与挑战并存。“大数据处理正在从以云计算为中心的集中式处理时代跨越到以万物互联为核心的边缘计算时代。”在英飞凌科技大中华区安全互联系统事业部市场经理彭涛看来,数据处理与计算向边缘迁移,大幅降低了网络带宽和云存储成本,弥补了传统集中数据存储服务隐私保护的欠缺。当然,挑战也随之而来,无线连接稳定性、场景感知多样性、数据传输安全性与计算控制实时性等都成为开发人员迫切想要解决的问题。

据彭涛介绍,英飞凌MCU产品在连接、计算和创建等方面独具优势,为客户物联网系统构建提供了稳定且互操作性俱佳的无线连接产品,其MCU解决方案专为边缘设备提供安全、高能效、基于数据的计算和控制。在英飞凌MCU产品系列中,以PSoC4、PSoC6和下一代MCU为主打,应用于消费类、物联网等市场。PSoC6具有双核架构(Cortex M4与Cortex M0+)、低功耗和高性能等特点,是专为物联网打造的MCU产品,功能集中且成本更低。据透露,集成更多内核、更低功耗、更高性能的下一代MCU处理器也在研发当中。

图:英飞凌MCU产品系列

同时,英飞凌还提供了灵活的开放式架构平台,全面加速客户产品上市时间,降低开发成本。例如ModusToolBox跨平台开发工具和软件平台,提供了工程的创建、编辑、编译、调试和烧写等功能,集成了实时操作系统、硬件外设驱动、无线连接的驱动库以及一些中间件。此外,该平台还提供了嵌入式蓝牙和云连接方案、微控制器+无线连接+安全开发评估套件等。诸如此类,ModusToolBox丰富的软硬件基础,降低了设计的复杂性,加快了客户的学习和研发进程。

连接技术,为物联网打造骨骼和肌肉

“在英飞凌和赛普拉斯整合之后,我们在连接部分可以提供更加丰富的产品组合。”据英飞凌科技大中华区安全互联系统事业部市场经理贾智勇介绍,英飞凌提供了基于eSIM的安全蜂窝连接、Wi-Fi和蓝牙等无线连接、以及基于USB和USB-C的连接,支持matter的量产版本芯片产品也将于明年年初推出。

今年,英飞凌也推出了全新AI人工智能技术ROC产品,包括Wi-Fi+蓝牙的combo、单Wi-Fi芯片、BLE单蓝牙产品或者经典蓝牙和BLE蓝牙双模蓝牙产品。可以看到,AI人工智能技术ROC提供了从Wi-Fi4到Wi-Fi5到Wi-Fi6,甚至最新Wi-Fi6E等丰富的产品系列,集成度、可靠性以、连接稳定性、低功耗等方面也有相应优化。

构筑物联网安全基石

CIA定义的信息安全模型里强调了信息安全的三大要素:保密性、完整性和真实性。然而,越来越多设备接入了云端,进入了物联网中,虚假的身份认证、数据传输遭到窃听和篡改、固件更新被注入恶意代码等都成为破坏隐私数据安全的毒瘤。因此,对物联网安全的部署正在加速。

英飞凌提供基于纯硬件的安全芯片,并且已经通过国际CC认证,能够保证更加长久的安全性。据英飞凌科技大中华区安全互联系统事业部市场经理成皓介绍,英飞凌安全芯片集成了各类安全功能,且已经完成相关预烧录,终端客户无需额外投入研发资源,只需要在工厂或ODM厂中集成即可,也无需额外增加具备安全环境的设备产线。此外,该芯片可在不同平台架构上快速部署,节省了客户研发的时间和成本,帮助客户产品快速落地。与软件方案相比,该产品具有更加强大的安全存储和计算能力。

图:基于硬件的安全更胜一筹

写在最后

长期以来,英飞凌始终坚持“从产品到系统(P2S)”的战略,在既有产品开发模式基础上,强化对应用系统的理解,全面深刻理解客户需求,更好地服务用户与市场。在物联网领域,英飞凌一如既往地践行着这一理念,整合传感、执行、连接、计算和执行等五大硬件元素,汇聚于英飞凌产品家族中,形成了完整的一站式物联网解决方案。

英飞凌持续投入中国市场,去年宣布新增在华投资,扩大无锡工厂规模。今年又在深圳成立了英飞凌大中华区人工智能技术应用能力中心,聚焦在工业级人工智能技术设备、人工智能技术家居、人工智能技术汽车和物联网等领域。南铮表示,未来,英飞凌也将持续以创新为驱动,助力物联网应用落地及生态建设。

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