構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)芯片技術(shù) 英飛凌在物聯(lián)網(wǎng)賽道如何放大招？

（電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道 文/章鷹）當(dāng)前全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型在不斷加速，大家在享受數(shù)字化紅利的同時(shí)，5G、人工智能、互聯(lián)網(wǎng)、智能化多種趨勢(shì)疊加，推進(jìn)萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代到來(lái)。IDC發(fā)布了最新的《中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)連接規(guī)模預(yù)測(cè)，2020-2025》報(bào)告，IDC預(yù)測(cè)，到2020年底，中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)IP連接量達(dá)到45.3億，2020-2025年，中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)IP連接量年復(fù)合增速17.8%，到2025年總連接量將達(dá)到102.7億，并將占到亞太（除日本）總連接量的84%。

近日，在深圳寶安國(guó)際會(huì)展中心舉辦的國(guó)際電子展上暨嵌入式系統(tǒng)展上，德國(guó)半導(dǎo)體大廠英飛凌帶來(lái)了聚焦“未來(lái)出行”、“能源效率”和“萬(wàn)物互聯(lián)”三大展區(qū)產(chǎn)品的展示，在萬(wàn)物互聯(lián)展區(qū)，英飛凌展示智慧生活、智慧樓宇、智能可穿戴設(shè)備解決方案與產(chǎn)品，給筆者留下深刻印象。英飛凌科技安全互聯(lián)系統(tǒng)事業(yè)部大中華區(qū)市場(chǎng)與業(yè)務(wù)合作總監(jiān)南錚接受電子發(fā)燒友記者的采訪，集中解讀了三大問(wèn)題。缺芯現(xiàn)象是如何造成的？物聯(lián)網(wǎng)芯片領(lǐng)域，英飛凌發(fā)力哪些細(xì)分市場(chǎng)？主要推出的旗艦產(chǎn)品如何助力物聯(lián)網(wǎng)終端和系統(tǒng)發(fā)展？南錚帶來(lái)了最新的解讀和分析。

圖：英飛凌科技安全互聯(lián)系統(tǒng)事業(yè)部大中華區(qū)市場(chǎng)與業(yè)務(wù)合作總監(jiān)南錚

三大驅(qū)動(dòng)力帶來(lái)芯片需求爆發(fā)

數(shù)據(jù)世界和物理世界如何相連？首先基礎(chǔ)是半導(dǎo)體芯片組成，包括傳感器、連接芯片、控制器芯片、微處理器芯片等。去年第四季度到今年以來(lái)，芯片市場(chǎng)十分火爆，全球多地缺芯現(xiàn)象持續(xù)加劇。

南錚對(duì)記者表示，主要是三大趨勢(shì)推高了芯片需求量：一、首先是能源物聯(lián)網(wǎng)需求，全球多個(gè)國(guó)家希望提高能源的傳輸效率和利用效率，將物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用與能源領(lǐng)域，通過(guò)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和價(jià)值挖掘，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)能源系統(tǒng)的優(yōu)化管理以及對(duì)能源的高效率利用。

二、綠色出行趨勢(shì)，智能電動(dòng)汽車高速增長(zhǎng)，帶動(dòng)車用半導(dǎo)體芯片需求暴增，從車用MCU，到功率器件和電源IC等；三、數(shù)字世界的安全，從虛擬網(wǎng)絡(luò)世界的身份認(rèn)證、智能卡認(rèn)證，包括數(shù)字人民幣都是這種趨勢(shì)。

三大物聯(lián)網(wǎng)芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)領(lǐng)先，英飛凌五個(gè)層次布局

在物聯(lián)網(wǎng)芯片的三大主要細(xì)分賽道，英飛凌的產(chǎn)品出貨量處于業(yè)界領(lǐng)先地位。Omdia數(shù)據(jù)顯示，2020年全球微控制器領(lǐng)域英飛凌市場(chǎng)份額達(dá)到14.6%，位列全球第三；ABI Research報(bào)告顯示，在WiFI獨(dú)立芯片領(lǐng)域，2019年市場(chǎng)規(guī)模英飛凌排在全球第五位；在安全芯片領(lǐng)域，2019年英飛凌位列全球市場(chǎng)份額第一。

南錚對(duì)記者表示，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實(shí)際上是由五大硬件元素構(gòu)成，分別是感知、安全、運(yùn)算、執(zhí)行和互聯(lián)。

針對(duì)感知，英飛凌XENSIV傳感器系列能有效應(yīng)對(duì)當(dāng)前傳感器方面所面臨的挑戰(zhàn)，打造物聯(lián)網(wǎng)最可信的“起點(diǎn)”。在展臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)，筆者看到了英飛凌開發(fā)了一種新型的基于光聲光譜(PAS)技術(shù)的二氧化碳傳感器：XENSIV PAS210。它采用獨(dú)特的PAS檢測(cè)原理，內(nèi)部集成的微控制器將MEMS麥克風(fēng)輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成ppm讀數(shù)，這款二氧化碳傳感器測(cè)量范圍為0 ppm至10000 ppm，精度為±30 ppm或讀數(shù)的±3%。與市面上在售的二氧化碳傳感器相比，XENSIV PAS210可為終端用戶節(jié)省75%以上的空間。使用壽命長(zhǎng)達(dá)十年。這款二氧化碳傳感器可以廣泛安裝在新風(fēng)系統(tǒng)、空氣凈化器上。在疫情期間，這款傳感器在智慧家居和智慧樓宇領(lǐng)域獲得客戶的好評(píng)和規(guī)模出貨。

圖：二氧化碳傳感器和評(píng)估板

針對(duì)運(yùn)算，英飛凌微控制器負(fù)責(zé)收集、協(xié)調(diào)、處理、分析和傳輸數(shù)據(jù)，幫助物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化。南錚介紹說(shuō)：“當(dāng)傳感器將數(shù)據(jù)輸入進(jìn)來(lái)了，下一階段要對(duì)它進(jìn)行處理。我們提供32位ARM微控制器和多核高算力的32位TriCore控制器；新增PSoC低功耗、高性能的微處理器，PSoC 6系列里面有兩個(gè)ARM核，分別是M0和M4，超低功耗的M0核和相對(duì)比較強(qiáng)算力的M4核有機(jī)地合在一起，在待機(jī)的時(shí)候設(shè)備就啟動(dòng)M0核，兩節(jié)干電池可能待機(jī)一年。但是在當(dāng)有任務(wù)進(jìn)來(lái)的時(shí)候設(shè)備就喚醒M4核，通過(guò)M4核達(dá)到可能最高到100赫茲的處理能力，來(lái)處理運(yùn)算。這就是為物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景特別設(shè)置的。”

“在智能門鎖領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)芯片需求旺盛。如果門鎖要跟家里的網(wǎng)關(guān)連接，一定要支持Wi-Fi，如果支持藍(lán)牙開鎖，要支持藍(lán)牙，如果支持面部識(shí)別，很大概率是采用了TOF或者是3D結(jié)構(gòu)光。”南錚分析指出，“基于英飛凌低功耗高集成度的PSoC6芯片，英飛凌提供高性能安全芯片，實(shí)現(xiàn)加密，集成WiFi 802.11和藍(lán)牙5.2二合一芯片。英飛凌廣泛的產(chǎn)品組合可以配合客戶的靈活需求?！?br />

圖：英飛凌智能門鎖解決方案展示

針對(duì)互聯(lián)，英飛凌提供基于eSIM解決方案的安全蜂窩連接以及Wi-Fi、藍(lán)牙、USB和USB-C產(chǎn)品，南錚以eSIM解決方案為例，講解不同物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景的應(yīng)用需求?！霸谥袊?guó)許多城市，大家非常熟悉的共享單車，其電子鎖就使用了eSIM技術(shù)，其規(guī)模已經(jīng)達(dá)到了“千萬(wàn)級(jí)”。共享單車管理者可以遠(yuǎn)程對(duì)于資產(chǎn)進(jìn)行追蹤，還可以實(shí)現(xiàn)鎖定、改寫數(shù)據(jù)等操作，比較便捷。此外，在國(guó)外汽車領(lǐng)域，汽車可能在一個(gè)國(guó)家生產(chǎn)，被銷售到另外一個(gè)國(guó)家，汽車上安裝eSIM卡是可以支持切換運(yùn)營(yíng)商，甚至切換制式的，不同國(guó)家的4G、3G制式可能不一樣，它支持切換制式。eSIM也分成消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)和車規(guī)級(jí)。它的設(shè)計(jì)完全是不一樣的，標(biāo)號(hào)也是不一樣的。

作為功率分立器件及模組領(lǐng)域的領(lǐng)軍者，英飛凌現(xiàn)場(chǎng)在智能汽車上也展示了高效的功率半導(dǎo)體解決方案。這款車型配備的主逆變系統(tǒng)采用英飛凌HybridPACK Drive FS950作為核心功率半導(dǎo)體器件，最高輸出功率可達(dá)200kW。其一流的控制算法和車規(guī)級(jí)模塊的卓越性能，能夠?yàn)槠囂峁┡炫鹊膭?dòng)力輸出?？刂破鲃t采用了扁平化的設(shè)計(jì)理念，結(jié)合英飛凌功率模塊出色的電流密度，使整車布局更加靈活，可以進(jìn)一步節(jié)省空間。

圖：英飛凌HybirdDrive 750/950A產(chǎn)品

南錚強(qiáng)調(diào)，英飛凌非常重視中國(guó)，中國(guó)是全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的排頭兵?！拔覀?cè)谏钲诔闪⒘四芰χ行模褪歉喟严冗M(jìn)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)更快的服務(wù)在中國(guó)市場(chǎng)上，包括去年進(jìn)博會(huì)英飛凌宣布在無(wú)錫工廠要擴(kuò)大產(chǎn)能，這都是增大對(duì)于中國(guó)市場(chǎng)的支持力度。”

對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，特別是5G網(wǎng)絡(luò)和AI技術(shù)的加持，視頻連接已經(jīng)成為可能。“隨著帶寬越來(lái)越寬、數(shù)據(jù)量越來(lái)越大，很多應(yīng)用成為可能。物聯(lián)網(wǎng)今天處于初級(jí)階段，我們可能只是十幾兆的連接，別人一百兆就夠用了，但如果你的技術(shù)可以達(dá)到物聯(lián)網(wǎng)芯片支持1G的時(shí)候，整個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景都不一樣。物聯(lián)網(wǎng)芯片也將沿著低功耗、提高算力、集成化的方式不斷演進(jìn)，以支持更多的物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景應(yīng)用?！?南錚最后指出，中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)芯片市場(chǎng)充滿機(jī)遇，有技術(shù)能力和解決方案的廠商一定可以在新一波的物聯(lián)網(wǎng)賽道中爭(zhēng)取自己的優(yōu)勢(shì)地位。


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