經(jīng)歷2019年的低迷后,2020 年在疫情影響下居家辦公、在線教育等需求大幅增長,,驅(qū)動半導體行業(yè)實現(xiàn)正數(shù)增長。隨著疫情逐漸緩和,今年上半年全球半導體銷售額達 2506.4 億美元,同比增長 20.11%,。
“推動半導體行業(yè)增長的領(lǐng)域主要有四個:一是能源增效,包括可再生能源發(fā)電,,以及高效的能源傳輸,、配送、儲存和使用等,;二是移動出行,,主要是指汽車以及車周邊的基礎(chǔ)設(shè)施,其中就包括了新能源汽車,;三是數(shù)字世界的安全,,在虛擬的數(shù)字世界中,安全芯片起到了非常關(guān)鍵的作用,;四是物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)領(lǐng)域,,涉及到的應用除了智能家居以外,還包括智能樓宇,、智能工廠等?!?a class="innerlink" href="http://wldgj.com/tags/英飛凌" target="_blank">英飛凌科技大中華區(qū)安全互聯(lián)系統(tǒng)事業(yè)部市場與業(yè)務合作總監(jiān)南錚在近日的媒體溝通會上表示,。
隨著 5G、云計算和各種感知技術(shù)的快速發(fā)展,,全球物聯(lián)網(wǎng)市場增長空間廣闊,。根據(jù) Statista 統(tǒng)計,2019 年全球物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模為 3880 億美元,,預計到 2030 年將突破萬億美元市場規(guī)模,,2019-2030 年復合增速為 9.55%,。作為助推半導體行業(yè)發(fā)展主要的驅(qū)動因素之一,物聯(lián)網(wǎng)市場的重要性不言而喻,。在去年完成了對賽普拉斯的收購之后,,英飛凌繼而形成了全面覆蓋感知、執(zhí)行,、計算,、安全和連接“五位一體”的一站式物聯(lián)網(wǎng)解決方案,使得具備全面功能的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備成為可能,,進而搭建起連接現(xiàn)實世界與數(shù)字世界的橋梁,。
英飛凌致力于成為連接現(xiàn)實世界與數(shù)字世界的橋梁(圖源:英飛凌公司)
傳感器走向融合和更高精度
作為物聯(lián)網(wǎng)的“起點”,傳感器負責從物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的周邊環(huán)境中獲取數(shù)據(jù),,這就要求傳感器更加精準,、更加可靠,并且要滿足汽車,、工業(yè),、消費電子等不同應用場景應用的需求。
英飛凌從模仿人的感官出發(fā),,提供最直觀的傳感器,,讓生活更加簡便。例如:高精度的毫米波雷達可以作為眼睛,,而3D飛行時間攝像頭則是另外一個立體的眼睛,;信噪比最高的麥克風可以作為耳朵;體積超小的CO2傳感器可以作為鼻子,;精準的壓力傳感器可以作為有感知的皮膚,,同時雷達技術(shù)也可以實現(xiàn)手勢控制。
英飛凌傳感器系統(tǒng)解決方案(圖源:英飛凌公司)
英飛凌提供諸如麥克風,、CO2傳感器,、3D圖像TOF、壓力傳感器,、毫米波雷達等不同類型的傳感器,,其傳感器系統(tǒng)解決方案將傳感器合理地組合起來,通過MCU等提供的軟件算法實現(xiàn)不同的功能,,助力提升能源效率,、安全性和便利性,能為從智能家居到智能樓宇在內(nèi)的各種應用提供給全面的解決方案,。
英飛凌科技大中華區(qū)電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部高級市場總監(jiān)廖明頌指出,,有些應用場景需要同時共用多種功能,傳感器融合會是一個趨勢,。以存在檢測為例,,電視機或顯示屏只在面前有人時打開,,人離開之后,傳感器精確檢測到?jīng)]有人在看電視,,就可以關(guān)閉電視,,更環(huán)保、智慧,;在空調(diào)上,,雷達可以追蹤人,也可以加入CO2傳感器檢測室內(nèi)環(huán)境,,進而判斷是否要改變送風的角度或者是否打開新風系統(tǒng),。這些功能都可以通過智慧的融合,帶給用戶更好的感受,。
此外,,傳感器產(chǎn)品的應用場景還會不斷地擴大,雷達傳感器在醫(yī)療,、健康監(jiān)測方面的使用就是一個全新的方向,,將會帶來更多的應用場景。通過雷達傳感器,,不需要用鏡頭,,也不需要在手上戴一個偵測器,就可以觀測到人的心跳,、呼吸以及其他生命表征,。例如:通過置于面板后面的毫米波雷達,可以遠程檢測到兒童或老年人的健康,、睡眠狀態(tài)等,,其產(chǎn)品化過程已經(jīng)通過多年的實驗和驗證,國內(nèi)外也已經(jīng)有相應的產(chǎn)品落地,。
如今,,人們對空氣質(zhì)量的關(guān)注度越來越高。英飛凌早已看到這一市場趨勢帶來的需求,,于近期推出了一款全球領(lǐng)先的,、體型超小、基于光聲光譜(PAS)原理的CO2傳感器XENSIV? PAS CO2,,可以提供非常準確,、真實的數(shù)據(jù)。外形尺寸僅為 (14 mm x 13.8 mm x 7.5 mm),,相比典型的NDIR(非色散紅外)傳感器,尺寸縮小4倍,,重量減輕3倍(減輕2克) ,,可為客戶的系統(tǒng)節(jié)省75%以上的空間,。它采用小巧緊湊的 SMD 封裝,符合大批量制造標準,,從而實現(xiàn)高成本效益,、快速組裝和系統(tǒng)集成。在小封裝中集成了傳感器和MCU,,具備先進的補償和配置算法,,形成即插即用的傳感器解決方案,從而幫助客戶縮短產(chǎn)品上市時間,。
XENSIV? PAS CO2 傳感器工作原理(圖源:英飛凌公司)
XENSIV? PAS CO2 傳感器的所有組件均由公司內(nèi)部研發(fā),,有助于對系統(tǒng)的全面控制。
齊備的半導體材料產(chǎn)品組合讓執(zhí)行更有效益
傳感器采集到的數(shù)據(jù)傳輸給微控制器進行運算后,,有賴于功率半導體依據(jù)智能決策進行動作的執(zhí)行,,將微控制器的控制信號轉(zhuǎn)化為機械運動或光、熱等物理量,。
作為功率分立器件,、模組領(lǐng)域的領(lǐng)導者,英飛凌擁有齊備的產(chǎn)品線系列,,能夠覆蓋從發(fā)電,、輸電、配電,、儲能到用電等環(huán)節(jié)整個能源價值鏈,。同時,英飛凌還是目前市場上為數(shù)不多的同時擁有涵蓋硅材料和碳化硅,、氮化鎵兩種第三代材料的全產(chǎn)品組合的企業(yè),,產(chǎn)品覆蓋的功率范圍從幾瓦到兆瓦不等。第三代半導體材料在提升功率密度和電源轉(zhuǎn)換效率上具有很高的價值,,對降低碳排放也有重要的幫助,。
英飛凌齊備的材料產(chǎn)品組合(圖源:英飛凌公司)
從感知到控制再到執(zhí)行,英飛凌擁有完整的電機驅(qū)動及控制系統(tǒng)解決方案,,覆蓋從傳感器到MCU再到電源的多款產(chǎn)品,。除了提供先進的半導體外,英飛凌還可以提供各種不同的封裝,,可針對不同需求實現(xiàn)更有效益的解決方案,。
計算走向邊緣
計算在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中處于核心地位,是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的“大腦”,,負責收集,、協(xié)調(diào)、處理、分析和傳輸數(shù)據(jù),,使物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實現(xiàn)智能化,。這一功能有賴微控制器和微處理器來實現(xiàn)。
英飛凌科技大中華區(qū)安全互聯(lián)系統(tǒng)事業(yè)部市場經(jīng)理彭濤指出:“數(shù)據(jù)的處理和計算正在發(fā)生遷移,,大數(shù)據(jù)處理正在從云計算為中心的集中式處理時代跨越到以萬物互聯(lián)為核心的邊緣計算時代,。”
數(shù)據(jù)計算走向邊緣,,不僅可以大幅降低網(wǎng)絡帶寬和云存儲帶來的成本,,而且基于網(wǎng)絡邊緣的隱私保護相較傳統(tǒng)的集中式數(shù)據(jù)存儲服務更具優(yōu)勢,但與此同時也帶來了相應的挑戰(zhàn),。彭濤表示,,未來的邊緣計算需要在數(shù)據(jù)共享、隱私安全,、場景感知,、實時控制、連接這五個領(lǐng)域中都做到卓越,。
英飛凌充分考慮到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計的復雜性,,提供全面的解決方案,其MCU產(chǎn)品在連接,、計算和創(chuàng)建三方面為物聯(lián)網(wǎng)賦能,,核心優(yōu)勢包括:在連接方面,結(jié)合無線產(chǎn)品,,具備不中斷的連接功能,,有著與競品相比更佳的連接范圍和互操作性,可提供出色的用戶體驗,;在計算方面,,擁有專為物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化的MCU解決方案,可以為邊緣設(shè)備提供安全,、高能效和基于數(shù)據(jù)的計算和控制,,同時也支持各種感知及人機交互;在可創(chuàng)建方面,,靈活的開放式架構(gòu)平臺使設(shè)計人員能夠在預先配置的構(gòu)建模塊菜單中靈活選擇,,從而打造面向未來卓越的物聯(lián)網(wǎng)應用產(chǎn)品。
英飛凌提供完整的一站式物聯(lián)網(wǎng)應用解決方案,,可以幫助客戶加快產(chǎn)品上市的時間,,降低產(chǎn)品的開發(fā)成本。
英飛凌“全屋智能”的智能家居解決方案(圖源:英飛凌公司)
智能家居是物聯(lián)網(wǎng)的一個重要應用,,英飛凌提供多設(shè)備,、多場景,、多功能的“全屋智能”解決方案。 在智能家居場景中,,智能設(shè)備的互聯(lián)互通一直是應用的痛點,,最新的智能家居Matter協(xié)議將解決這一問題。英飛凌將提供支持Matter協(xié)議的MCU和無線藍牙產(chǎn)品,,同時也提供支持Matter協(xié)議的解決方案。
英飛凌的MCU應用領(lǐng)域涵蓋消費電子和工業(yè)領(lǐng)域兩大市場,。在整合了賽普拉斯的MCU產(chǎn)品之后,,英飛凌可以提供更加廣泛的產(chǎn)品系列。其中,,PSoC4,、PSoC6和下一代的MCU是應用于消費類市場和物聯(lián)網(wǎng)的主力產(chǎn)品。英飛凌也在開發(fā)集成了更多內(nèi)核,、擁有更低功耗和更高性能的下一代MCU,,從而增強邊緣計算的機器學習和人工智能功能。
除了MCU產(chǎn)品,,英飛凌還開發(fā)了ModusToolBox等軟件平臺,,通過硬件和軟件平臺的結(jié)合,助力客戶打造領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品,。
連接走向自主化
早期物聯(lián)網(wǎng)的連接以本地點對點為主,,采用ZigBee、ZigWave或藍牙實現(xiàn),。隨著通訊技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,,以及智能手機的高速普及,出現(xiàn)了智能的連接,?!拔磥恚锫?lián)網(wǎng)的發(fā)展方向是實現(xiàn)自主連接,。以汽車為例,,當它到達車庫的時候,會自動連接到家庭網(wǎng)絡,,同時車庫會通過云端給手機推送信息,,整個系統(tǒng)會組成一個自主連接,進行自我學習,?!?英飛凌科技大中華區(qū)安全互聯(lián)系統(tǒng)事業(yè)部市場經(jīng)理賈智勇表示。
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,,以及Wi-Fi、藍牙的無線連接,,還有基于USB和USB-C的連接,,這些產(chǎn)品可廣泛應用于消費電子、商業(yè),、工業(yè),、汽車等各個領(lǐng)域。
英飛凌還在今年推出了全新的無線連接產(chǎn)品系列AIROC,,寓意提供堅如磐石的無線的連接,。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,。此外,,英飛凌還在AIROC產(chǎn)品的內(nèi)部添加了Cortex R系列的MCU,組成一個Wi-FiSOC,,用來做專門的應用開發(fā),。
英飛凌提供AIROC 系列的無線連接產(chǎn)品(圖源:英飛凌公司)
英飛凌AIROC在無線連接方面的主要應用場景有:智能家居、多媒體,、智能可穿戴設(shè)備,、智能辦公和娛樂等。在智能家居方面,,傳統(tǒng)的家電,、掃地機器人、溫控器或花園里使用的電動工具都可以使用AIROC無線連接,;在多媒體方面,,智能音箱、電視機,、耳機,、遙控器、投影儀等在進行無線連接時都可以使用AIROC,;在可穿戴設(shè)備方面,,AIROC也可以為智能眼鏡、手表,、TWS耳機等提供超低功耗的連接,。目前,英飛凌的AIROC無線產(chǎn)品已經(jīng)有了大量的成功應用案例,,如在可穿戴設(shè)備方面,,在Fitbit,、華為、亞馬遜的手表中成功商用,;在智能家居領(lǐng)域,,則應用到了電池供電的門鈴、Wi-Fi連接的門鎖,、安全攝像頭中,;在多媒體產(chǎn)品層面,則應用到了大屏的智能音箱,、喇叭模塊,、基于BLE組網(wǎng)的照明系統(tǒng)等。
此外,,英飛凌還提供基于IoT連接的云端服務Cirrent,主要用于解決客戶的連接問題,。Cirrent軟件服務能夠讓智能家居場景更加方便,、更加可靠。
針對最新的Wi-Fi6網(wǎng)絡,,英飛凌提供了CYW5557x系列產(chǎn)品,。基于Wi-Fi6技術(shù),,英飛凌在芯片上做了一些優(yōu)化,,能夠很好地解決以往使用Wi-Fi4、Wi-Fi5網(wǎng)絡時遇到的問題,,提供穩(wěn)健性極高的網(wǎng)絡連接,,而且能夠在網(wǎng)絡連接中斷后快速地恢復連接。在低延遲方面,,得益于物理數(shù)據(jù)傳輸速率的提高,,連接的延遲也大大降低,可以滿足低延時的應用,。在距離方面,,英飛凌的Wi-Fi6解決方案采用OFDMA的技術(shù),可以在Wi-Fi4,、Wi-Fi5的基礎(chǔ)上進一步擴展,。更重要的是,英飛凌在Wi-Fi6產(chǎn)品的芯片內(nèi)部做了多層的安全保護,,能夠提供更加安全的Wi-Fi連接,。
安全不容忽視
隨著接入云端的設(shè)備越來越多,在數(shù)字世界中,,網(wǎng)絡安全的重要性越來越受到人們的重視,。
針對物聯(lián)網(wǎng)安全現(xiàn)狀,,英飛凌科技大中華區(qū)安全互聯(lián)系統(tǒng)事業(yè)部市場經(jīng)理成皓指出:“首先是大部分的物聯(lián)網(wǎng)終端從設(shè)備的設(shè)計初期就缺乏認證,或者說對訪問控制以及其它安全機制的考量是比較缺乏,;其次,,大部分的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中還存在著通訊數(shù)據(jù)在鏈路上傳輸沒有加密的情況,這樣會導致很多普通用戶的隱私信息泄漏,; 第三,,目前很多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要進行頻繁的空中固件更新,這使其非常容易被一些非法來源的固件攻擊,;第四,,很多網(wǎng)絡攻擊都集中在路由和攝像頭?!?br/>
針對這些面向物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備發(fā)起的攻擊,,成皓總結(jié)出了業(yè)界需要關(guān)注的四大安全要素:身份認證、線路加密,、數(shù)據(jù)加密,、固件更新。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,,從而保證更長久的安全性。值得一提的是,,這些安全芯片都是通過了國際上最權(quán)威的CC認證,,相對于純軟件的方案優(yōu)勢比較明顯。英飛凌的安全芯片家族OPTIGA至少通過了CC EAL 4+認證,,目前針對物聯(lián)網(wǎng)市場的OPTIGA Trust M芯片產(chǎn)品達到了CC EAL 6+認證,。
OPTIGA? Trust M2 ID2 為物聯(lián)網(wǎng)安全量身定制(圖源:英飛凌公司)
OPTIGA Trust M2 ID2是英飛凌為國內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)安全量身定制的產(chǎn)品,和阿里云合作推出,。據(jù)成皓介紹,,該產(chǎn)品在晶圓生產(chǎn)階段就會把阿里云(也就是ID方)給物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備分配的ID信息預先燒錄在晶圓內(nèi)部。所有的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在接入到阿里云的ID方的服務之后,,會把這個信息傳遞到網(wǎng)絡側(cè),,所有后續(xù)的網(wǎng)絡鏈路的傳遞、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上網(wǎng),,都會以這個ID方的物聯(lián)網(wǎng)安全認證作為前提,,所以能在很大程度上保證物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接的數(shù)據(jù)安全性。
英飛凌憑借自身在安全和傳感領(lǐng)域豐富的積累,,加上來自賽普拉斯的MCU和無線連接技術(shù)的加持,,有機整合后形成了如今涵蓋物聯(lián)網(wǎng)五大硬件元素(感知、計算,、連接,、執(zhí)行,、安全)的一站式軟硬件結(jié)合的系統(tǒng)級解決方案,使得創(chuàng)建既智能又安全且節(jié)能的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備變得更加簡單,。
如今中國已經(jīng)成為全球物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的前沿基地,。針對中國市場,南錚表示:“中國物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的創(chuàng)新能力和發(fā)展能力有目共睹,,很多在中國率先落地的項目后來都逐步推廣到全球,。我們在中國這個生機勃勃的市場里面虛心地學習,不斷地優(yōu)化我們的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)及解決方案,,能夠更好地助力中國物聯(lián)網(wǎng)企業(yè),,乃至全球的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)更快地把產(chǎn)品推向市場?!?/p>