Maxim針對物聯(lián)網(wǎng)安全和醫療的新動(dòng)能

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展如火如荼，預計未來(lái)將有千億級設備連接入網(wǎng)，這將是現在互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)情況無(wú)法比擬的。而如此巨大的需求量也給身在其中的產(chǎn)業(yè)鏈各廠(chǎng)商及玩家帶來(lái)了諸多挑戰和機遇，各大廠(chǎng)商針對物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域各方向進(jìn)行布局。近日，Maxim針對物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，分別就安全領(lǐng)域和可穿戴醫療領(lǐng)域發(fā)布了兩款新應用，并分析了當下市場(chǎng)發(fā)展狀態(tài)及Maxim未來(lái)在中國主要發(fā)展領(lǐng)域及方向。

物聯(lián)網(wǎng)安全認證很重要

隨著(zhù)接入網(wǎng)絡(luò )的設備越來(lái)越多，接入網(wǎng)絡(luò )的時(shí)長(cháng)越來(lái)越長(cháng)，聯(lián)網(wǎng)設備安全問(wèn)題日益凸顯出來(lái)。據Cybersecurity Ventures統計數據顯示，到2021年全球網(wǎng)絡(luò )犯罪造成的損失將會(huì )達到6萬(wàn)億美元。

當下安全保護主要分為軟件保護和硬件保護兩類(lèi)，其中，軟件保護由于容易更改，惡意軟件可滲透或進(jìn)入軟件系統，保護能力相對較弱。由于硬件保護的物理層難以修改，帶有信任根的安全IC不會(huì )被更改，因而相對保護能力強大一些，但仍然存在一定的風(fēng)險，而且成本也相對較高。而由于工程師的設計任務(wù)繁重，綜合考慮時(shí)間、成本和工作量后，目前諸多安全防護任務(wù)還是交給了防護能力較弱的軟件防護。這也是當下安全問(wèn)題屢被突破的重要原因。

ChipDNA?技術(shù)

所謂硬件防護就是將密鑰放入1個(gè)芯片中，設備端發(fā)送數據給芯片，芯片用密鑰生成密文返回到設備端，設備端判定密文合法性，決定是否繼續運行程序。與軟件防護相比安全性會(huì )更強，但是也存在被攻擊的可能，一些使用安全IC保護的系統可能遭受那些高級的晶片級直接攻擊技術(shù)的入侵，這些攻擊技術(shù)往往從IC獲取密鑰和安全數據，其中密鑰就是其被攻擊的弱點(diǎn)。

這里首先要提到的一個(gè)概念是PUF（PhysicallyUnclonable Function，物理上無(wú)法克隆的技術(shù)），該技術(shù)采用硅片獨特的物理特性和 IC 制造過(guò)程的變異性來(lái)識別各個(gè)硅芯片，判斷它們的真偽性，無(wú)需采用密鑰或存儲密鑰。

在芯片生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現，沒(méi)有兩個(gè)IC是一樣的。Maxim微處理器與安全產(chǎn)品事業(yè)部副總裁Don Loomis稱(chēng)，Maxim還通過(guò)NIST（美國國家標準與技術(shù)研究院）進(jìn)行了一個(gè)測試，來(lái)測試兩個(gè)晶圓之間的差異和區別，最終發(fā)現任意兩個(gè)晶圓都是不一樣的，如果通過(guò)PUF技術(shù)來(lái)進(jìn)行硬件防護，任意兩個(gè)晶圓不可能產(chǎn)生同一個(gè)數字，即每個(gè)晶圓的密鑰具有唯一性，而且兩個(gè)密鑰之間沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)性。

ChipDNA?技術(shù)就是Maxim基于PUF技術(shù)開(kāi)發(fā)的針對物聯(lián)網(wǎng)設備的硬件安全防護技術(shù)。其利用IC器件的隨機電學(xué)特征獲取PUF，為每片IC生成唯一、可重復的根密鑰，提供NIST級加密的超高可靠性。基于ChipDNA的根密鑰并不存在于存儲器或任何其他靜態(tài)空間。Maxim的PUF電路依賴(lài)于基礎MOSFET半導體器件的模擬特征來(lái)保護密鑰，而器件的模擬特征是自然隨機產(chǎn)生的。需要時(shí)，每個(gè)器件電路將產(chǎn)生唯一的密鑰，并在用完之后立即消失。這樣就可以有效避免針對硬件防護密鑰進(jìn)行的攻擊。

DS28E38 DeepCover?安全認證器

DS28E38DeepCover?安全認證器是首款采用Maxim的ChipDNA技術(shù)的器件，其采用單觸點(diǎn)1-Wire操作、無(wú)需器件級固件開(kāi)發(fā)、簡(jiǎn)化密鑰管理，免費提供主機系統軟件工具。保護的加密工具包括非對稱(chēng)(ECC-P256)硬件引擎、真隨機數發(fā)生器(TRNG)、帶認證保護的僅遞減計數器、2Kb安全電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)、唯一的64位ROM識別碼。在整個(gè)時(shí)間、溫度和電壓范圍，PUF密鑰誤碼率(KER)僅為5ppb。DS28E38遭受入侵式物理攻擊，將導致電路的敏感電特性發(fā)生變化，進(jìn)一步阻止破壞行為。

Don Loomis稱(chēng)，我們讓基于硬件的前期系統保護不需要花費太多精力、資源或時(shí)間，利用DS28E38 ChipDNA技術(shù)，設計者很容易使其設計受到最高級別的保護?？傊?，您無(wú)法盜取并不存在的密鑰。

物聯(lián)網(wǎng)為醫療市場(chǎng)帶來(lái)的突破

就物聯(lián)網(wǎng)應用來(lái)看，醫療市場(chǎng)必然是最為重要的市場(chǎng)之一。如今其市場(chǎng)已經(jīng)達到9萬(wàn)億美元，GDP占比高達10%。

現代醫學(xué)連續監測技術(shù)正將消費者的思維方式從被動(dòng)監測轉變?yōu)橹鲃?dòng)監測。隨著(zhù)消費者觀(guān)念的轉變，一年一次的體檢已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足我們對個(gè)人健康數據的了解需求，現在的我們更期望可以實(shí)時(shí)監測自己的健康狀況。同時(shí)，隨著(zhù)持續監測和預防性保健護理的日益普及，遠程監護需求也持續增長(cháng)。據Berg Insight調查數據顯示，預計2016~2021年，遠程監護市場(chǎng)年復合增長(cháng)率為48%，到2021年將達到5000萬(wàn)美元，這些轉變帶動(dòng)了高精度、小尺寸、低功耗可穿戴設備需求的增長(cháng)。

可穿戴設備的基本要求主要包括四個(gè)方面，即小尺寸、低功耗、高精度和臨床性能。前三項是針對可穿戴設備的整體要求，也是實(shí)現準確、連續的數據監測的基本要求；而臨床性能（醫療級別）則是針對其中醫療方面應用的具體要求。

目前市場(chǎng)上很多可穿戴解決方案都涉及到醫療保健和數據監測功能，但是大部分都還無(wú)法達到醫療級別的臨床性能要求。這也是當下可穿戴醫療設備發(fā)展需要突破的關(guān)鍵點(diǎn)。Maxim工業(yè)與醫療健康事業(yè)部高級業(yè)務(wù)經(jīng)理Sudhir Mulpuru介紹稱(chēng)，具有臨床性能的可穿戴設備也是我們未來(lái)在醫療領(lǐng)域主要發(fā)展方向之一， Maxim現在主要針對生物電勢、生物電阻、光學(xué)和溫度四個(gè)方面為客戶(hù)提供算法及參考方案等方面提供支持。

Maxim滿(mǎn)足臨床ECG標準的醫療產(chǎn)品方案

MAX30001支持健身、健康和醫療應用，可以測量胸部和手腕ECG和BioZ，檢測心率、呼吸和心律不齊。與類(lèi)似方案相比，MAX30001功耗降低大約一半，尺寸幾乎減小一半。這些方案通過(guò)采集心臟的每次跳動(dòng)數據，能夠收集高精度數據，使用戶(hù)能夠在一開(kāi)始就識別出重要癥狀。此外，MAX30001滿(mǎn)足臨床ECG標準IEC60601-2-47相關(guān)要求。

MAX86140和MAX86141可用于測量手腕、手指和耳朵的PPG信號，從而檢測心率、心率異常和脈搏血氧。與類(lèi)似方案相比，MAX86140和MAX86141的功耗低一半，尺寸也縮小大約三分之一。

據Sudhir Mulpuru先生介紹，針對運動(dòng)場(chǎng)景穿戴設備與皮膚接觸的不穩定性，Maxim利用其在光學(xué)傳感器方面的優(yōu)勢，解決了微光環(huán)境干擾，在手環(huán)上設置4點(diǎn)進(jìn)行生物識別和檢測，通過(guò)4個(gè)點(diǎn)進(jìn)行協(xié)調，只要有1個(gè)點(diǎn)能夠與皮膚良好接觸，就可以反饋出較好的體征數據。相比傳統的2個(gè)LED配1個(gè)PND（Portable Navigation Devices，便攜式自動(dòng)導航系統）系統，容易受到環(huán)境光的影響，導致無(wú)法進(jìn)行有效信號傳輸，Maxim利用在環(huán)境光的處理上和多通道的冗余設計，可以把信號的質(zhì)量提升，從而改善松佩戴的精度問(wèn)題。

國內市場(chǎng)布局

Maxim大中華區及南亞太區銷(xiāo)售副總裁李艇介紹稱(chēng)，Maxim現在在中國的市場(chǎng)主要包括四個(gè)方面：

1）汽車(chē)和工業(yè)方面。包括電動(dòng)汽車(chē)、汽車(chē)的全景、攝影及監控，其中汽車(chē)的控制和自動(dòng)化控制是我們的重點(diǎn)；

2）通訊和大數據方面。 Maxim由于在功率和電源方面做的非常出色，所以在像服務(wù)器等高功耗應用中可以通過(guò)Maxim的設計方案降低功耗。

3）手機和消費類(lèi)產(chǎn)品方面。 Maxim的產(chǎn)品可以給帶來(lái)很好的用戶(hù)體驗。

4）中小客戶(hù)群。中小客戶(hù)群有很多的客戶(hù)，他的業(yè)務(wù)不會(huì )很大，Maxim會(huì )針對中小客戶(hù)群提供特殊的工具及開(kāi)發(fā)包。

Maxim核心產(chǎn)品還是在電源、功耗等方面，但是未來(lái)針對市場(chǎng)發(fā)展也會(huì )就以上四個(gè)方面進(jìn)行產(chǎn)品布局和規劃發(fā)展。