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英飛凌如何看待物聯網技術和市場的發展趨勢

2021-12-13 18:25:56
近日,Omdia最新報告顯示,目前全球約有270億臺互聯網終端,2030年物聯網設備的增長將是現在的3倍左右。2030年,全球將有超過800億個終端產品接入物聯網。未來可以預見,健康、醫療、可穿戴、能源等各方面都將實現互聯,生活中的終端產品也將實現數字化。此外,畢馬威還發布了最新的調查報告,報告顯示,在全球疫情的沖擊下,半導體行業展現出了十足的韌性,5G、物聯網和汽車行業將成為明年推動半導體收入增長的前三大應用。
在物聯網的終端產品上,需要一個芯片或電子模塊來實現聯網。5G帶來的數字爆炸,世界正處在原點,物聯網終端產品的爆炸將為半導體行業帶來新的增長引擎。
英飛凌半導體在智能家居、個人可穿戴、智能建筑、智能汽車等物聯網細分賽道備受關注。英飛凌連接了現實世界和數字世界。比如在家里使用吸塵器時,吸塵器會自動開始掃描,全面了解房間布局以及如何有效地清潔房間。為實現這一目標,所需的傳感器系統、計算能力、自動充電和配套電源設備都在英飛凌的業務范圍內。英飛凌科技首席執行官賴因哈德普洛斯博士告訴媒體。
在物聯網領域,英飛凌如何看待技術和市場的發展趨勢?在傳感器、連接和無線通信技術領域,英飛凌的MCU和WiFi6芯片市場取得了哪些突破?在物聯網安全領域,英飛凌推出了哪些旗艦產品?英飛凌科技大中華區安全互聯系統事業部營銷與業務合作總監南征、營銷經理程浩、電源與傳感系統事業部高級營銷總監廖在近日英國物聯網協會媒體溝通會上做了最新解讀。
物聯網的四大發展趨勢
英飛凌的產品出貨量在物聯網芯片的三大細分領域處于行業領先地位。Omdia數據顯示,2020年,英飛凌在全球微控制器領域的市場份額將達到14.6%,位居全球第三。ABI研究報告顯示,在WiFI獨立芯片領域,英飛凌2019年市場規模排名全球第五;在安全芯片領域,英飛凌2019年全球市場份額排名第一。
凌飛科技大中華區安全互聯系統事業部營銷與業務合作總監南正認為,物聯網設備實際上是由感知、安全、計算、執行、連接五大硬件要素組成。未來物聯網有四大發展趨勢。
是智能物聯網感知的起點。傳感器發揮著重要作用。傳感器需要更加精確和可靠。傳感器的應用場景將不斷拓展。科技大中華區電源與傳感系統事業部高級市場總監宋介紹毫米波雷達。在此之前,毫米波雷達可以應用于汽車領域或工業領域,進行一些測距、測速和探測是否有人或物體。即使在消費場景中,比如智能馬桶,毫米波雷達也能發揮重要作用。
二氧化碳傳感器也在醫療和健康監測中發揮作用。凌飛開發了一種基于光聲光譜(PAS)技術的新型二氧化碳傳感器:XENSIV  PAS  CO2,它已經包含傳感器和MCU,基本上是一個小型系統。該產品廣泛應用于新風系統和空氣凈化器。疫情期間,這款傳感器在智能家居和智能建筑領域實現了規模化出貨。
在計算方面,物聯網肯定會和人工智能結合,對計算能力的要求也在不斷提高。設備本身需要低功耗和長待機時間。它還需要強大的計算能力來運行人工智能和機器學習算法,使其能夠自調整、自學習,使其也具有邊緣計算的效果,并在邊緣對數據進行預處理。
英飛凌科技大中華區安全互聯系統事業部市場經理彭濤表示,英飛凌的MCU應用領域涵蓋消費電子和工業兩大市場,其中PSoC4、psc6和下一代MCU是面向消費市場和物聯網的主要產品,而psc6是專為物聯網設計的MCU,具有雙核架構、低功耗和高性能。在物聯網邊緣應用中,Cortex  M4的內核可以處理傳感器信息的提取、計算和數據傳輸。
Cortex內核可以執行輸入輸出、控制電容觸控、藍牙低功耗控制、安全等通信控制功能。凌飛還開發了軟件平臺ModusToolBox,為所有解決方案提供一站式軟件解決方案。
連接方面,隨著聯網設備的增加,市場對連接的需求將持續增長,各種連接的標準也將持續升級。在無線通信協議中,我們可以看到,從現有的Wi-Fi6和Wi-Fi6E到未來的Wi-Fi7和藍牙5.2再到藍牙6.0,這一標準將不斷升級,以滿足連接數據快速增長的要求。
在安全方面,現在越來越多的企業和用戶意識到數字世界中數字安全的重要性。黑客的手段真的是層出不窮。南正強調,我們相信安全將作為物聯網終端產品和解決方案的重要基石融入設備。
英飛凌WiFi6芯片方案的三大優勢
“Wi-Fi6注重高效率。Wi-Fi6中有功能特性,尤其是行波管、RangeBoost等。不同的產品功能可以應用于不同的物聯網市場。例如,相對較高的物理連接帶寬可以用于虛擬現實眼鏡和多媒體產品。它的行波管功能主要集中在一些低功耗的連接上。此外,Wi-Fi6增加了新的OFDMA技術,支持多個終端同時并行傳輸,有效提高效率,降低時延。在智能家居或其他場景下,多個物聯網設備需要同時接入網絡,可以充分發揮各自的優勢。”凌飛科技大中華區安全互聯系統事業部市場經理賈志勇說。
據業內資深人士分析,Wi-Fi  6芯片的技術門檻相對較高。如何在超高線性度下降低射頻前端芯片的功耗,促使Wi-Fi  6芯片的成本接近Wi-Fi  5芯片,是相關廠商面臨的巨大挑戰。凌影在主要技術點上取得了突破。
英飛凌科技大中華區安全互聯系統事業部市場經理賈志勇告訴記者,英飛凌的AIROC  Wi-Fi6芯片第三季度量產,這款WiFi6芯片采用了28nm工藝。目前市場上常用的Wi-Fi芯片,包括11n  Wi-Fi4和Wi-Fi5,基本上還是40nm。
得益于28nm的超低功耗工藝,英飛凌WiFi6芯片在接收性能、傳輸性能和睡眠性能上要比競爭對手好很多。比如在接收性能方面,28納米WiFi6芯片比現有的40納米Wi-Fi4產品功耗降低50%,比Wi-Fi5產品功耗降低70%。在發射方面,在發射功率相同的前提下,英飛凌產品的功耗比現有40nm產品低1/4。對于一些長待機無線連接的產品,英飛凌可以看到功耗降低了80%。這可以大大提高一些電池供電產品的使用壽命。
根據行業研究院TSR給出的數據,2020年全球約有33億片Wi-Fi芯片出貨,其中約4億片是Wi-Fi  6芯片(主要包括路由器、手機、平板等。).Gartner估計,2024年,Wi-Fi  6將占Wi-Fi芯片出貨量的一半,成為真正的主流。
賈志勇指出,英飛凌Wi-Fi6芯片的主要產品特性將有助于物聯網領域的一些高端無線應用,如高端游戲機、VR/AR設備,包括高分辨率安全和安全控制、一些實時工業控制,以及相對較高的帶寬,可以作為家庭影院視頻播放等高吞吐量應用場景。英飛凌的無線技術和產品涵蓋Wi-Fi、藍牙、藍牙低功耗、802.15.4等無線技術。
智能家居中智能設備的互聯一直是應用的痛點,最新的智能家居Matter協議的進展備受關注。“Matter是一個基于IPv6的智能家居互聯協議,由亞馬遜、蘋果、谷歌和Zigbee聯盟共同發起。它致力于創建基于開源生態的新智能家居協議。英飛凌對Matter在AIoT市場的未來非常樂觀。Matter協議棧已經在我們的BLE單片機、combo和AIROC的BT芯片上開發完成。目前已完成基本功能實現和測試認證環境建設,預計明年初將推出支持Matter的芯片產品量產版。”賈志勇說。
英飛凌的安全芯片家族OPTIGATM
隨著物聯網設備的快速增加,全球物聯網市場的安全受到了更大的威脅。
凌飛的觀察顯示,物聯網安全存在四大隱患:一是目前大部分物聯網終端從設備設計初期就缺乏認證,缺乏對訪問控制等安全機制的考慮。二是在物聯網系統中,存在通信數據在鏈路上傳輸時不加密的情況,會使用戶的隱私數據和企業運維的安全數據非常容易被攔截和泄露。第三,很多物聯網設備頻繁更新固件,普通用戶很難區分軟件源和固件源,很容易被非法來源的固件攻擊所控制。4.目前,路由器和攝像頭是被攻擊頻率最高的兩種物聯網設備。被攻擊的路由器數量超過5000萬,被控制的攝像頭數量超過1000萬。
從產品性能來看,英飛凌基于硬件的安全芯片可以提供比軟件解決方案更強大的安全存儲和計算能力。比如在一些需要存儲密鑰和證書的場景中,英飛凌的安全芯片已經具備防篡改能力,所以只需要計算一次。通過一些純軟件的方法,計算次數或計算能力需要達到10次以上。
針對國內市場,英飛凌推出了OPTIGATM  Trust  M2 ID2。“這是我們與阿里巴巴云合作推出的定制產品。該產品將在我們的晶圓生產階段預燒錄阿里巴巴云分配給晶圓中物聯網設備的ID信息。
所有物聯網設備接入網絡和阿里巴巴云ID方的服務后,都會將這些信息傳輸到網絡側。物聯網設備后續的所有網絡鏈路傳輸和互聯網接入,都將以通過該ID方的物聯網安全認證為前提,確保物聯網設備連接的數據安全。并且連接到阿里巴巴云ID的IOT設備可以享受阿里巴巴云提供的網絡端數據安全服務。程浩分享介紹了這款芯片產品的性能和應用場景的最新發展。

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