Maxim針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)安全和醫(yī)療的新動(dòng)能

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展如火如荼，預(yù)計(jì)未來(lái)將有千億級(jí)設(shè)備連接入網(wǎng)，這將是現(xiàn)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?guī)?lái)了諸多挑戰(zhàn)和機(jī)遇，各大廠(chǎng)商針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域各方向進(jìn)行布局。近日，Maxim針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，分別就安全領(lǐng)域和可穿戴醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)布了兩款新應(yīng)用，并分析了當(dāng)下市場(chǎng)發(fā)展?fàn)顟B(tài)及Maxim未來(lái)在中國(guó)主要發(fā)展領(lǐng)域及方向。

物聯(lián)網(wǎng)安全認(rèn)證很重要

隨著接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備越來(lái)越多，接入網(wǎng)絡(luò)的時(shí)長(zhǎng)越來(lái)越長(zhǎng)，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安全問(wèn)題日益凸顯出來(lái)。據(jù)Cybersecurity Ventures統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，到2021年全球網(wǎng)絡(luò)犯罪造成的損失將會(huì)達(dá)到6萬(wàn)億美元。

當(dāng)下安全保護(hù)主要分為軟件保護(hù)和硬件保護(hù)兩類(lèi)，其中，軟件保護(hù)由于容易更改，惡意軟件可滲透或進(jìn)入軟件系統(tǒng)，保護(hù)能力相對(duì)較弱。由于硬件保護(hù)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(duì)保護(hù)能力強(qiáng)大一些，但仍然存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，而且成本也相對(duì)較高。而由于工程師的設(shè)計(jì)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(hù)任務(wù)還是交給了防護(hù)能力較弱的軟件防護(hù)。這也是當(dāng)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(hù)就是將密鑰放入1個(gè)芯片中，設(shè)備端發(fā)送數(shù)據(jù)給芯片，芯片用密鑰生成密文返回到設(shè)備端，設(shè)備端判定密文合法性，決定是否繼續(xù)運(yùn)行程序。與軟件防護(hù)相比安全性會(huì)更強(qiáng)，但是也存在被攻擊的可能，一些使用安全IC保護(hù)的系統(tǒng)可能遭受那些高級(jí)的晶片級(jí)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(shù)據(jù)，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(dú)特的物理特性和 IC 制造過(guò)程的變異性來(lái)識(shí)別各個(gè)硅芯片，判斷它們的真?zhèn)涡?，無(wú)需采用密鑰或存儲(chǔ)密鑰。

在芯片生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，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(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院）進(jìn)行了一個(gè)測(cè)試，來(lái)測(cè)試兩個(gè)晶圓之間的差異和區(qū)別，最終發(fā)現(xiàn)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(hù)，任意兩個(gè)晶圓不可能產(chǎn)生同一個(gè)數(shù)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(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的硬件安全防護(hù)技術(shù)。其利用IC器件的隨機(jī)電學(xué)特征獲取PUF，為每片IC生成唯一、可重復(fù)的根密鑰，提供NIST級(jí)加密的超高可靠性。基于ChipDNA的根密鑰并不存在于存儲(chǔ)器或任何其他靜態(tài)空間。Maxim的PUF電路依賴(lài)于基礎(chǔ)MOSFET半導(dǎo)體器件的模擬特征來(lái)保護(hù)密鑰，而器件的模擬特征是自然隨機(jī)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(duì)硬件防護(hù)密鑰進(jìn)行的攻擊。

DS28E38 DeepCover?安全認(rèn)證器

DS28E38DeepCover?安全認(rèn)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(jí)固件開(kāi)發(fā)、簡(jiǎn)化密鑰管理，免費(fèi)提供主機(jī)系統(tǒng)軟件工具。保護(hù)的加密工具包括非對(duì)稱(chēng)(ECC-P256)硬件引擎、真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(TRNG)、帶認(rèn)證保護(hù)的僅遞減計(jì)數(shù)器、2Kb安全電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)、唯一的64位ROM識(shí)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(dǎo)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(tǒng)保護(hù)不需要花費(fèi)太多精力、資源或時(shí)間，利用DS28E38 ChipDNA技術(shù)，設(shè)計(jì)者很容易使其設(shè)計(jì)受到最高級(jí)別的保護(hù)?？傊?，您無(wú)法盜取并不存在的密鑰。

物聯(lián)網(wǎng)為醫(yī)療市場(chǎng)帶來(lái)的突破

就物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用來(lái)看，醫(yī)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(dá)到9萬(wàn)億美元，GDP占比高達(dá)10%。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)正將消費(fèi)者的思維方式從被動(dòng)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)監(jiān)測(cè)。隨著消費(fèi)者觀念的轉(zhuǎn)變，一年一次的體檢已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足我們對(duì)個(gè)人健康數(shù)據(jù)的了解需求，現(xiàn)在的我們更期望可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)自己的健康狀況。同時(shí)，隨著持續(xù)監(jiān)測(cè)和預(yù)防性保健護(hù)理的日益普及，遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)需求也持續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)Berg Insight調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)2016~2021年，遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率為48%，到2021年將達(dá)到5000萬(wàn)美元，這些轉(zhuǎn)變帶動(dòng)了高精度、小尺寸、低功耗可穿戴設(shè)備需求的增長(zhǎng)。

可穿戴設(shè)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(xiàng)是針對(duì)可穿戴設(shè)備的整體要求，也是實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、連續(xù)的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的基本要求；而臨床性能（醫(yī)療級(jí)別）則是針對(duì)其中醫(yī)療方面應(yīng)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(yī)療保健和數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)功能，但是大部分都還無(wú)法達(dá)到醫(yī)療級(jí)別的臨床性能要求。這也是當(dāng)下可穿戴醫(yī)療設(shè)備發(fā)展需要突破的關(guān)鍵點(diǎn)。Maxim工業(yè)與醫(yī)療健康事業(yè)部高級(jí)業(yè)務(wù)經(jīng)理Sudhir Mulpuru介紹稱(chēng)，具有臨床性能的可穿戴設(shè)備也是我們未來(lái)在醫(yī)療領(lǐng)域主要發(fā)展方向之一， Maxim現(xiàn)在主要針對(duì)生物電勢(shì)、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(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)療產(chǎn)品方案

MAX30001支持健身、健康和醫(yī)療應(yīng)用，可以測(cè)量胸部和手腕ECG和BioZ，檢測(cè)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(shù)據(jù)，能夠收集高精度數(shù)據(jù)，使用戶(hù)能夠在一開(kāi)始就識(shí)別出重要癥狀。此外，MAX30001滿(mǎn)足臨床ECG標(biāo)準(zhǔn)IEC60601-2-47相關(guān)要求。

MAX86140和MAX86141可用于測(cè)量手腕、手指和耳朵的PPG信號(hào)，從而檢測(cè)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(jù)Sudhir Mulpuru先生介紹，針對(duì)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景穿戴設(shè)備與皮膚接觸的不穩(wěn)定性，Maxim利用其在光學(xué)傳感器方面的優(yōu)勢(shì)，解決了微光環(huán)境干擾，在手環(huán)上設(shè)置4點(diǎn)進(jìn)行生物識(shí)別和檢測(cè)，通過(guò)4個(gè)點(diǎn)進(jìn)行協(xié)調(diào)，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(shù)據(jù)。相比傳統(tǒng)的2個(gè)LED配1個(gè)PND（Portable Navigation Devices，便攜式自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)）系統(tǒng)，容易受到環(huán)境光的影響，導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行有效信號(hào)傳輸，Maxim利用在環(huán)境光的處理上和多通道的冗余設(shè)計(jì)，可以把信號(hào)的質(zhì)量提升，從而改善松佩戴的精度問(wèn)題。

國(guó)內(nèi)市場(chǎng)布局

Maxim大中華區(qū)及南亞太區(qū)銷(xiāo)售副總裁李艇介紹稱(chēng)，Maxim現(xiàn)在在中國(guó)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(jiān)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(shù)據(jù)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(yīng)用中可以通過(guò)Maxim的設(shè)計(jì)方案降低功耗。

3）手機(jī)和消費(fèi)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(yàn)。

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(duì)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(duì)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(guī)劃發(fā)展。