“英”領(lǐng)物聯(lián)：英飛凌詳解構成物聯(lián)網(wǎng)的五大元素

　　想必大家對于半導體的概念都不陌生了，那么對于擁有完備功能的物聯(lián)網(wǎng)設備而言，都需要搭載哪些不可或缺的半導體器件，您是否也了如指掌呢？英飛凌提出了五大硬件元素的概念，分別指的是感知、計算、執行、連接和安全。作為全球領(lǐng)先的半導體科技公司，英飛凌一直以來(lái)都秉持“連接現實(shí)世界與數字世界”的理念，在感知、計算、執行、連接、安全”五大領(lǐng)域，擁有完整的布局，能夠提供軟硬結合的一站式端到端物聯(lián)網(wǎng)系統級解決方案，助力客戶(hù)高效地創(chuàng )建智能、安全且節能的物聯(lián)網(wǎng)設備。

　　近日，四位英飛凌專(zhuān)家在媒體溝通會(huì )上為我們解讀了“感知”、“執行”、“計算”、“連接”和“安全”這五大關(guān)鍵元素在構建物聯(lián)網(wǎng)設備和系統方面的重要性，并分享了實(shí)際的應用方案。

感知：物聯(lián)網(wǎng)的起點(diǎn)

　　作為物聯(lián)網(wǎng)的“起點(diǎn)”，傳感器無(wú)處不在，它負責從物聯(lián)網(wǎng)終端設備的周邊環(huán)境中獲取數據。英飛凌科技大中華區電源與傳感系統事業(yè)部高級市場(chǎng)總監廖明頌先生表示：“通過(guò)模仿人的感官，英飛凌打造出了具有高可靠性、高精準度的傳感器產(chǎn)品矩陣，可廣泛應用于汽車(chē)、工業(yè)和消費電子等諸多應用，讓人們的生活變得更加便利?！?/p>

　　其中，高精度毫米波雷達和3D飛行時(shí)間傳感器相當于人類(lèi)的眼睛；高信噪比的麥克風(fēng)可以充當人類(lèi)的耳朵；英飛凌提供的體積超小的二氧化碳傳感器可以作為人類(lèi)的鼻子；精準的壓力傳感器和雷達技術(shù)則相當于人類(lèi)的皮膚，有感知功能；此外，精準的雷達技術(shù)甚至可以幫助設備實(shí)現手勢控制。

　　從這個(gè)角度來(lái)講，人類(lèi)的發(fā)展史其實(shí)也可以看作是作為人體延伸的各種外掛設備的發(fā)展史。如果說(shuō)從前科技的走向是各種不同技術(shù)的獨立發(fā)展，那么現在有了物聯(lián)網(wǎng)之后，則是盡可能將多種感知技術(shù)捏合在一起形成一個(gè)團隊，也就是傳感器融合的發(fā)展路徑。

　　由于當前整個(gè)社會(huì )正經(jīng)歷著(zhù)病毒肆虐的危機，所以空氣質(zhì)量檢測是非常重要的。人們不禁希望有一款產(chǎn)品既能夠同時(shí)檢測室內外的空氣質(zhì)量，又能夠調動(dòng)空調、凈化器等設備來(lái)凈化空氣，從而讓自己處在一個(gè)安全又健康的環(huán)境當中?；谶@樣的現實(shí)需求，英飛凌推出了全球領(lǐng)先的基于光聲光譜（PAS）原理的微型二氧化碳傳感器——XENSIV^TM PAS CO2。它在非常小巧的封裝里集成了傳感器和MCU，能夠支持高度準確的二氧化碳濃度測量。

計算：物聯(lián)網(wǎng)系統的大腦

　　計算是物聯(lián)網(wǎng)系統的大腦。在廣義物聯(lián)網(wǎng)中，計算元件指的就是微控制器和處理器。微控制器負責收集、協(xié)調、處理、分析和傳輸數據，使物聯(lián)網(wǎng)設備實(shí)現智能化。

　　近兩年，數據的處理和計算正在發(fā)生遷移，大數據處理正在從云計算為中心的集中式處理時(shí)代跨越到以萬(wàn)物互聯(lián)為核心的邊緣計算時(shí)代。雖然邊緣計算相較于云計算而言，能夠更快地處理數據，提供更安全地隱私保護，同時(shí)大幅降低成本，但在穩定的無(wú)線(xiàn)連接、多樣的場(chǎng)景感知、安全的數據傳輸和實(shí)時(shí)的計算控制方面也面臨著(zhù)一系列新挑戰。

　　為了應對以上挑戰，需要將物聯(lián)網(wǎng)涉及的諸多環(huán)節集成到一個(gè)平臺上，處理關(guān)鍵問(wèn)題，從而降低開(kāi)發(fā)的復雜性?！坝w凌的微控制器在這方面獨具優(yōu)勢，概括起來(lái)主要有三點(diǎn)：具備了不中斷的連接功能，還有著(zhù)與競品相比更出色的連接范圍和互操作性，可提供出色的用戶(hù)體驗；在計算方面，專(zhuān)為物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化，可為邊緣設備提供安全、高能效和基于數據的智能響應，同時(shí)支持各種人機界面；在創(chuàng )建方面，靈活的開(kāi)放式架構平臺使設計人員能夠在預先配置的構建模塊菜單中從容選擇，打造面向未來(lái)的、卓越的物聯(lián)網(wǎng)系統，”英飛凌科技大中華區安全互聯(lián)系統事業(yè)部市場(chǎng)經(jīng)理彭濤先生透露。

　　在物聯(lián)網(wǎng)應用中，一站式的解決方案可以加速客戶(hù)產(chǎn)品上市的時(shí)間，降低客戶(hù)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本。以智能家居為例，英飛凌的智能家居方案可覆蓋全屋智能，產(chǎn)品涵蓋智能設備的各種應用，包括語(yǔ)音前端、家庭安防與門(mén)禁、家庭自動(dòng)化、智能家電、家庭機器人，以及智能照明等設備。

　　然而，在智能家居領(lǐng)域，智能設備互聯(lián)互通一直是應用的痛點(diǎn)。為了支持智能設備的互聯(lián)互通，英飛凌提供支持Matter協(xié)議的MCU和無(wú)線(xiàn)藍牙產(chǎn)品，同時(shí)也提供支持Matter協(xié)議的解決方案。

執行：物聯(lián)網(wǎng)的四肢

　　在物聯(lián)網(wǎng)系統中，微控制器會(huì )接收和處理傳感器發(fā)送的各種數據，并形成決策，然后向執行器下達工作指令。執行器依據智能決策將控制信號轉化為機械運動(dòng)或光、熱等物理量，這一過(guò)程有賴(lài)于功率半導體。比如啟動(dòng)洗衣機，就需要驅動(dòng)電機的功率器件。

　　作為功率分立器件及模組領(lǐng)域的領(lǐng)軍者，英飛凌的產(chǎn)品能夠覆蓋從發(fā)電、輸電、配電、儲能到用電等環(huán)節的整個(gè)能源價(jià)值鏈。

　　目前，第三代半導體正以更高的功率密度、體積更小、更加環(huán)保等優(yōu)勢逐步獲得市場(chǎng)青睞?！皬膫鹘y的硅材料到碳化硅和氮化鎵兩種第三代半導體材料，英飛凌都有布局，且居于全球領(lǐng)先地位。我們的高能效解決方案覆蓋的功率范圍也從幾瓦到兆瓦不等。英飛凌可以說(shuō)是市場(chǎng)上為數不多的擁有如此龐大產(chǎn)品線(xiàn)的企業(yè)，”英飛凌科技大中華區電源與傳感系統事業(yè)部高級市場(chǎng)經(jīng)理廖明頌先生強調。

連接：物聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)

　　互聯(lián)是物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎，日益深入日常生活的物聯(lián)網(wǎng)對連接解決方案的可靠性提出了更高要求。

　　英飛凌科技大中華區安全互聯(lián)系統事業(yè)部市場(chǎng)經(jīng)理賈智勇先生表示：“在與賽普拉斯合并之后，英飛凌在連接部分可以提供更加豐富的產(chǎn)品，包括基于eSIM的安全蜂窩連接，還有Wi-Fi、藍牙的無(wú)線(xiàn)連接，以及基于USB和USB-C的連接，這些產(chǎn)品可以廣泛應用于消費電子、商業(yè)、工業(yè)、汽車(chē)等各個(gè)領(lǐng)域?！?/p>

　　英飛凌還在今年推出了全新的無(wú)線(xiàn)連接產(chǎn)品系列AIROC，寓意提供堅如磐石的無(wú)線(xiàn)連接。AIROC系列包括Wi-Fi+藍牙的combo二合一芯片，AIROC單Wi-Fi芯片，BLE單藍牙芯片，或者經(jīng)典藍牙和BLE藍牙雙模芯片，還有Wi-Fi MCU產(chǎn)品。

　　AIROC集中體現了英飛凌產(chǎn)品在無(wú)線(xiàn)連接領(lǐng)域的核心競爭優(yōu)勢，即豐富的產(chǎn)品系列、高集成度、高可靠性、低功耗和出色的性能。首先，英飛凌涵蓋Wi-Fi4、Wi-Fi5和Wi-Fi6，甚至最新Wi-Fi6E的多種無(wú)線(xiàn)規格產(chǎn)品，讓客戶(hù)在進(jìn)行器件選型的時(shí)候有更多的選擇；其次，在集成度方面，預置的ModusToolBox套件集成了軟件驅動(dòng)和各種開(kāi)發(fā)工具，能夠幫助客戶(hù)縮短開(kāi)發(fā)周期。在性能方面，優(yōu)化的無(wú)線(xiàn)芯片設計實(shí)現了吞吐量、功耗和遠距離覆蓋等方面的優(yōu)異性能表現。

安全：賦予物可信賴(lài)的身份

　　安全解決方案賦予“物”可信賴(lài)的身份，并使新的商業(yè)模式得到發(fā)展。

　　目前，為了保障物聯(lián)網(wǎng)的安全，亟需采用以下幾種措施進(jìn)行安全部署：線(xiàn)路加密，防止數據傳輸過(guò)程中被竊聽(tīng)；固件更新，防止在固件更新的過(guò)程中被注入惡意代碼；身份認證，防止虛假的設備接入；數據加密：防止數據被惡意篡改。

　　英飛凌科技大中華區安全互聯(lián)系統事業(yè)部市場(chǎng)經(jīng)理成皓向我們分享了英飛凌針對物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的安全解決方案。

　　其中，英飛凌提供的基于純硬件的安全芯片可以抵御非常強大的物理形態(tài)的攻擊，從而保證更長(cháng)久的安全性。值得一提的是，這些安全芯片都是通過(guò)了國際上最權威的CC認證，相對于純軟件的方案優(yōu)勢比較明顯。據了解，英飛凌的安全芯片家族OPTIGA^TM至少通過(guò)了CC EAL 4+的認證，目前針對物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的產(chǎn)品，英飛凌有一款芯片OPTIGA^TM Trust M產(chǎn)品達到了CC EAL 6+的認證。并且，從產(chǎn)品本身的可擴展性和創(chuàng )新角度來(lái)看，英飛凌的安全芯片方案可以在不同的平臺架構之間進(jìn)行快速的部署，滿(mǎn)足客戶(hù)在不同平臺間進(jìn)行快速開(kāi)發(fā)和落地的需求。