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

　　想必大家對于半導(dǎo)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(shè)備而言，都需要搭載哪些不可或缺的半導(dǎo)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(zhí)行、連接和安全。作為全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體科技公司，英飛凌一直以來都秉持“連接現(xiàn)實世界與數(shù)字世界”的理念，在感知、計算、執(zhí)行、連接、安全”五大領(lǐng)域，擁有完整的布局，能夠提供軟硬結(jié)合的一站式端到端物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)級解決方案，助力客戶高效地創(chuàng)建智能、安全且節(jié)能的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

　　近日，四位英飛凌專家在媒體溝通會上為我們解讀了“感知”、“執(zhí)行”、“計算”、“連接”和“安全”這五大關(guān)鍵元素在構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和系統(tǒng)方面的重要性，并分享了實際的應(yīng)用方案。

感知：物聯(lián)網(wǎng)的起點

　　作為物聯(lián)網(wǎng)的“起點”，傳感器無處不在，它負責(zé)從物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的周邊環(huán)境中獲取數(shù)據(jù)。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)廖明頌先生表示：“通過模仿人的感官，英飛凌打造出了具有高可靠性、高精準(zhǔn)度的傳感器產(chǎn)品矩陣，可廣泛應(yīng)用于汽車、工業(yè)和消費電子等諸多應(yīng)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飛行時間傳感器相當(dāng)于人類的眼睛；高信噪比的麥克風(fēng)可以充當(dāng)人類的耳朵；英飛凌提供的體積超小的二氧化碳傳感器可以作為人類的鼻子；精準(zhǔn)的壓力傳感器和雷達技術(shù)則相當(dāng)于人類的皮膚，有感知功能；此外，精準(zhǔn)的雷達技術(shù)甚至可以幫助設(shè)備實現(xiàn)手勢控制。

　　從這個角度來講，人類的發(fā)展史其實也可以看作是作為人體延伸的各種外掛設(shè)備的發(fā)展史。如果說從前科技的走向是各種不同技術(shù)的獨立發(fā)展，那么現(xiàn)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團隊，也就是傳感器融合的發(fā)展路徑。

　　由于當(dāng)前整個社會正經(jīng)歷著病毒肆虐的危機，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)品既能夠同時檢測室內(nèi)外的空氣質(zhì)量，又能夠調(diào)動空調(diào)、凈化器等設(shè)備來凈化空氣，從而讓自己處在一個安全又健康的環(huán)境當(dāng)中。基于這樣的現(xiàn)實需求，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(zhǔn)確的二氧化碳濃度測量。

計算：物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的大腦

　　計算是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)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(zé)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。

　　近兩年，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。雖然邊緣計算相較于云計算而言，能夠更快地處理數(shù)據(jù)，提供更安全地隱私保護，同時大幅降低成本，但在穩(wěn)定的無線連接、多樣的場景感知、安全的數(shù)據(jù)傳輸和實時的計算控制方面也面臨著一系列新挑戰(zhàn)。

　　為了應(yīng)對以上挑戰(zhàn)，需要將物聯(lián)網(wǎng)涉及的諸多環(huán)節(jié)集成到一個平臺上，處理關(guān)鍵問題，從而降低開發(fā)的復(fù)雜性。“英飛凌的微控制器在這方面獨具優(yōu)勢，概括起來主要有三點：具備了不中斷的連接功能，還有著與競品相比更出色的連接范圍和互操作性，可提供出色的用戶體驗；在計算方面，專為物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化，可為邊緣設(shè)備提供安全、高能效和基于數(shù)據(jù)的智能響應(yīng)，同時支持各種人機界面；在創(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(yù)先配置的構(gòu)建模塊菜單中從容選擇，打造面向未來的、卓越的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，”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)理彭濤先生透露。

　　在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，一站式的解決方案可以加速客戶產(chǎn)品上市的時間，降低客戶產(chǎn)品開發(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(shè)備的各種應(yīng)用，包括語音前端、家庭安防與門禁、家庭自動化、智能家電、家庭機器人，以及智能照明等設(shè)備。

　　然而，在智能家居領(lǐng)域，智能設(shè)備互聯(lián)互通一直是應(yīng)用的痛點。為了支持智能設(shè)備的互聯(lián)互通，英飛凌提供支持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。

執(zhí)行：物聯(lián)網(wǎng)的四肢

　　在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，微控制器會接收和處理傳感器發(fā)送的各種數(shù)據(jù)，并形成決策，然后向執(zhí)行器下達工作指令。執(zhí)行器依據(jù)智能決策將控制信號轉(zhuǎn)化為機械運動或光、熱等物理量，這一過程有賴于功率半導(dǎo)體。比如啟動洗衣機，就需要驅(qū)動電機的功率器件。

　　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(jié)的整個能源價值鏈。

　　目前，第三代半導(dǎo)體正以更高的功率密度、體積更小、更加環(huán)保等優(yōu)勢逐步獲得市場青睞?！皬膫鹘y(tǒng)的硅材料到碳化硅和氮化鎵兩種第三代半導(dǎo)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。英飛凌可以說是市場上為數(shù)不多的擁有如此龐大產(chǎn)品線的企業(yè)，”英飛凌科技大中華區(qū)電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部高級市場經(jīng)理廖明頌先生強調(diào)。

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(chǔ)，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(qū)安全互聯(lián)系統(tǒng)事業(yè)部市場經(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、藍牙的無線連接，以及基于USB和USB-C的連接，這些產(chǎn)品可以廣泛應(yīng)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(xiàn)了英飛凌產(chǎn)品在無線連接領(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的多種無線規(guī)格產(chǎn)品，讓客戶在進行器件選型的時候有更多的選擇；其次，在集成度方面，預(yù)置的ModusToolBox套件集成了軟件驅(qū)動和各種開發(fā)工具，能夠幫助客戶縮短開發(fā)周期。在性能方面，優(yōu)化的無線芯片設(shè)計實現(xiàn)了吞吐量、功耗和遠距離覆蓋等方面的優(yōu)異性能表現(xiàn)。

安全：賦予物可信賴的身份

　　安全解決方案賦予“物”可信賴的身份，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行安全部署：線路加密，防止數(shù)據(jù)傳輸過程中被竊聽；固件更新，防止在固件更新的過程中被注入惡意代碼；身份認(rèn)證，防止虛假的設(shè)備接入；數(shù)據(jù)加密：防止數(shù)據(jù)被惡意篡改。

　　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(rèn)證，相對于純軟件的方案優(yōu)勢比較明顯。據(jù)了解，英飛凌的安全芯片家族OPTIGA^TM至少通過了CC EAL 4+的認(rèn)證，目前針對物聯(lián)網(wǎng)市場的產(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(rèn)證。并且，從產(chǎn)品本身的可擴展性和創(chuàng)新角度來看，英飛凌的安全芯片方案可以在不同的平臺架構(gòu)之間進行快速的部署，滿足客戶在不同平臺間進行快速開發(fā)和落地的需求。