英飛凌如何看待物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和市場的發(fā)展趨勢

近日，Omdia最新報(bào)告顯示，今天全球互聯(lián)網(wǎng)終端大約270億個(gè)，2030年IoT設(shè)備的增長會達(dá)到3倍左右，2030年全球?qū)?00多億終端產(chǎn)品連入物聯(lián)網(wǎng)，未來我們可以預(yù)見健康、醫(yī)療、可穿戴、能源等方面都會接入，生活中的終端產(chǎn)品都會實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。此外，畢馬威也公布最新調(diào)查報(bào)告，顯示在全球疫情沖擊之下，半導(dǎo)體行業(yè)彰顯了十足的韌性，5G、物聯(lián)網(wǎng)、汽車行業(yè)將成為推動(dòng)明年半導(dǎo)體收入增長前三大應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)的終端產(chǎn)品上，都必然需要一個(gè)芯片或一個(gè)電子模組來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。全球正在處于5G帶來的數(shù)字大爆發(fā)的原點(diǎn)上，物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品的爆發(fā)會給半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來新的增長引擎。

在智能家居、個(gè)人可穿戴、智慧樓宇、智能汽車等物聯(lián)網(wǎng)細(xì)分賽道中，英飛凌半導(dǎo)體的身影相當(dāng)引入注目?！坝w凌將真實(shí)世界和數(shù)字世界連接在一起，比如在家使用吸塵器的時(shí)候，吸塵器將會自動(dòng)開始掃描，充分了解房間布局，以及有效清潔房間的方式是怎樣的”。實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，所需要的傳感器系統(tǒng)，計(jì)算能力，還有自動(dòng)充電及配套電源設(shè)備，都在英飛凌的業(yè)務(wù)范圍?！庇w凌科技首席執(zhí)行官Reinhard Ploss博士對媒體表示。

在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，英飛凌如何看待技術(shù)和市場的發(fā)展趨勢？在傳感器、連接和無線通信技術(shù)領(lǐng)域，英飛凌的MCU、WiFi6芯片市場實(shí)現(xiàn)了哪些突破？在物聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域，英飛凌推出了哪些旗艦產(chǎn)品？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(wù)合作總監(jiān)南錚、市場經(jīng)理彭濤、賈智勇、成皓，以及電源與傳感系統(tǒng)事業(yè)部高級市場總監(jiān)廖明頌在最近舉行的“英領(lǐng)物聯(lián)”媒體溝通會上給出了最新的解讀。

物聯(lián)網(wǎng)四大發(fā)展趨勢

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份額第一。

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(wù)合作總監(jiān)南錚認(rèn)為，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、計(jì)算、執(zhí)行和連接。未來的物聯(lián)網(wǎng)有四大發(fā)展趨勢。

感知是智能物聯(lián)網(wǎng)的起點(diǎn)。傳感器擔(dān)任重要的角色，傳感器要求更加精準(zhǔn)、更加可靠。傳感器產(chǎn)品的應(yīng)用場景會不斷地?cái)U(kuò)大。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) 廖明頌介紹了毫米波雷達(dá)，此前毫米波雷達(dá)可以應(yīng)用在汽車領(lǐng)域，也可以在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用，做一些測距、速度，以及檢測是否有人員或者物體的部分。甚至在消費(fèi)類場景，比如智能馬桶上，毫米波雷達(dá)也可以發(fā)揮重要作用。

在醫(yī)療、健康監(jiān)測方面， 二氧化碳傳感器也發(fā)揮了作用。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 PAS CO2，它已經(jīng)包含了傳感器和MCU，基本上是一個(gè)小型系統(tǒng)，這款產(chǎn)品被廣泛安裝在新風(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?qū)崿F(xiàn)規(guī)模出貨。

計(jì)算方面，物聯(lián)網(wǎng)一定會跟人工智能結(jié)合，計(jì)算算力的要求不斷提升，設(shè)備本身需要低功耗、長待機(jī)。又需要很強(qiáng)的算力，去運(yùn)行人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)算法，使得它能夠自我調(diào)整、自我學(xué)習(xí)，使得它還有邊緣計(jì)算的效果，在邊緣端對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。

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)理彭濤表示，英飛凌的MCU應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋消費(fèi)電子和工業(yè)領(lǐng)域兩大市場，其中PSoC4、PSoC6和下一代的MCU是應(yīng)用于消費(fèi)類市場和物聯(lián)網(wǎng)的主力產(chǎn)品，PSoC6是專為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的MCU，它具有雙核架構(gòu)、低功耗和高性能，在物聯(lián)網(wǎng)邊緣端的應(yīng)用中，Cortex M4的內(nèi)核可以處理傳感信息提取、計(jì)算、數(shù)據(jù)傳輸、無線連接和圖形顯示等功能。

Cortex M0+內(nèi)核可以做到輸入輸出、控制電容觸摸、藍(lán)牙低功耗控制，安全和其它通訊控制功能等。英飛凌還開發(fā)了軟件平臺ModusToolBox，提供一站式的全方案軟件解決方案。

在連接端，隨著聯(lián)網(wǎng)設(shè)備增多，市場對連接的需求將會持續(xù)增長，各種連接的標(biāo)準(zhǔn)會持續(xù)升級。在無線通信協(xié)議中，我們看到從現(xiàn)有的Wi-Fi6、Wi-Fi6E到未來的Wi-Fi7、藍(lán)牙5.2到藍(lán)牙6.0，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)不斷持續(xù)升級，才能應(yīng)對迅猛增長的連接數(shù)據(jù)的要求。

在安全方面，現(xiàn)在越來越多的企業(yè)和用戶意識到了，在數(shù)字世界里面，數(shù)字安全的重要性。黑客的手段真的是層出不窮，我們相信物聯(lián)網(wǎng)終端產(chǎn)品和解決方案中一定會將安全作為重要的基石集成在器件里面，南錚強(qiáng)調(diào)。

英飛凌WiFi6芯片方案的三大優(yōu)勢

“Wi-Fi6主打的是高效率。在Wi-Fi6里面有功能特性，特別是TWT、RangeBoost等等，不同的產(chǎn)品功能可以應(yīng)用在不同的物聯(lián)網(wǎng)市場里面，比如說現(xiàn)在比較高的物理連接帶寬，可以用在VR眼鏡、多媒體的產(chǎn)品，它的TWT功能，主打的是一些低功耗的連接。還有Wi-Fi6加入新的OFDMA技術(shù)，支持多個(gè)終端同時(shí)并行傳輸，有效提升效率并降低延時(shí)，在智能家庭或者其他場景下，有多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要同時(shí)接入網(wǎng)絡(luò)，就可以充分發(fā)揮優(yōu)勢?！?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。

據(jù)行業(yè)資深人士分析，Wi-Fi 6芯片的技術(shù)門檻較高，射頻前端芯片如何在超高線性度下降低功耗，同時(shí)推動(dòng)Wi-Fi 6芯片成本接近于Wi-Fi 5芯片，是相關(guān)廠商面臨的極大挑戰(zhàn)。英飛凌在主要的技術(shù)點(diǎn)上都實(shí)現(xiàn)了突破。

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)理賈智勇對記者表示，英飛凌的AIROC Wi-Fi6芯片在第三季度已經(jīng)量產(chǎn)，這款WiFi6芯片采用了28nm制程，目前市面上普遍Wi-Fi的芯片，包括11n的Wi-Fi4、Wi-Fi5基本都還是40nm。

得益于28nm的超低功耗的制程，英飛凌WiFi6芯片在接收性能、發(fā)射性能和休眠性能都比對手提高很多。比如在接收性能方面，28nm的WiFi6芯片比現(xiàn)有的40nm的Wi-Fi4產(chǎn)品有50%功耗的降低，比Wi-Fi5產(chǎn)品有70%的功耗降低。在發(fā)射方面，在相同的發(fā)射功率的前提下，英飛凌產(chǎn)品比現(xiàn)有40nm產(chǎn)品有1/4的功耗降低。對于一些長待機(jī)的無線連接的產(chǎn)品，英飛凌可以看到有80%的功耗降低。這個(gè)可以大大提高使用電池供電的一些產(chǎn)品的使用周期。

行業(yè)研究機(jī)構(gòu)TSR給出的數(shù)據(jù)，2020年，Wi-Fi芯片全球出貨約33億顆，其中約有4億顆是Wi-Fi 6芯片（主要包括路由器、手機(jī)、平板等）。Gartner給出的預(yù)估是，2024年Wi-Fi 6將占據(jù)一半的Wi-Fi芯片出貨份額，成為真正的主流。

賈智勇指出，英飛凌Wi-Fi6芯片的主要產(chǎn)品特性，將助力物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的一些高端的無線應(yīng)用方面，比如說高端的游戲手柄、VR/AR設(shè)備，包括高分辨率的安防、安全的控制，還有一些實(shí)時(shí)的工業(yè)控制，另外還有比較高的帶寬，可以用做家庭影院視頻的播放等吞吐量比較高的應(yīng)用場景。英飛凌的無線技術(shù)和產(chǎn)品，則涵蓋了Wi-Fi、藍(lán)牙、藍(lán)牙低功耗、802.15.4等無線技術(shù)。

智能家居的智能設(shè)備互聯(lián)互通一直是應(yīng)用的痛點(diǎn)，最新的智能家居Matter協(xié)議進(jìn)展備受關(guān)注。“Matter是由亞馬遜、蘋果、谷歌和 Zigbee 聯(lián)盟共同發(fā)起的基于 IPv6 的智能家居互聯(lián)協(xié)議，致力于打造一個(gè)基于開源生態(tài)的全新智能家居協(xié)議，英飛凌非?？春肕atter在未來AIoT市場的前景，并已經(jīng)在我們的BLE MCU和AIROC的combo以及BT 芯片中進(jìn)行了Matter協(xié)議棧的開發(fā)，目前已經(jīng)完成了基本功能的實(shí)現(xiàn)和測試認(rèn)證環(huán)境的搭建，有望在明年年初推出支持Matter的量產(chǎn)版本芯片產(chǎn)品。” 賈智勇表示。

英飛凌的安全芯片家族OPTIGATM

隨著物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的急劇增加，全球物聯(lián)網(wǎng)市場的安全受到了更多的威脅。

英飛凌的觀察是物聯(lián)網(wǎng)安全主要有四大隱患：一、目前大部分的物聯(lián)網(wǎng)終端，從設(shè)備的設(shè)計(jì)初期就缺乏一個(gè)認(rèn)證，對訪問控制以及其它安全機(jī)制的考量比較缺乏。二、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中存在通訊的數(shù)據(jù)在鏈路上傳輸沒有加密的情況，這會導(dǎo)致用戶的隱私數(shù)據(jù)、企業(yè)運(yùn)維的安全數(shù)據(jù)非常容易遭受攔截和泄露。三、很多物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備頻繁的進(jìn)行固件更新，普通用戶很難對軟件來源和固件來源有辨別能力，非常容易被非法來源的固件攻擊來控制。四、目前路由器和攝像頭是被攻擊次數(shù)最多的兩類物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，路由器被攻擊數(shù)量超過五千萬，攝像頭被控制數(shù)量超過1000萬臺。

“在攝像頭里面如果集成了英飛凌的OPTIGATM Trust安全芯片，可以很好地保證攝像頭進(jìn)行通訊鏈路的數(shù)據(jù)加密，哪怕這些數(shù)據(jù)被截取之后，也沒辦法破解成原始的數(shù)據(jù)，尤其是非常關(guān)鍵的用戶個(gè)人賬戶或者密碼?！?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。

從產(chǎn)品的性能角度來看，英飛凌基于硬件的安全芯片，可以提供比軟件方案更強(qiáng)大的安全存儲和計(jì)算的能力，比如說在一些需要存儲密鑰、證書的場景下，英飛凌的安全芯片由于本身已經(jīng)具備防篡改的能力，只需要通過一次計(jì)算。通過一些純軟件的方式，計(jì)算次數(shù)或者算力需要達(dá)到10次以上。

據(jù)悉，英飛凌的安全芯片家族OPTIGATM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OPTIGATM Trust M產(chǎn)品達(dá)到了CC EAL 6+的認(rèn)證，之前的CC認(rèn)證大部分是針對金融IC卡或者是銀行卡這些對安全要求非常高的產(chǎn)品的認(rèn)證。

針對國內(nèi)市場，英飛凌推出了OPTIGATM Trust M2 ID2的產(chǎn)品?！斑@是我們和阿里云合作推出的定制化的產(chǎn)品，這個(gè)產(chǎn)品在我們的晶圓生產(chǎn)階段就會把阿里云給物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備分配的ID信息預(yù)先燒錄在晶圓內(nèi)部。

所有的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在接入網(wǎng)絡(luò)、接入到阿里云的ID方的服務(wù)之后，會把這個(gè)信息傳遞到網(wǎng)絡(luò)側(cè)，所有后續(xù)的網(wǎng)絡(luò)鏈路的傳遞、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上網(wǎng)，都會通過這個(gè)ID方的物聯(lián)網(wǎng)安全認(rèn)證來作為前提，保證物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接的數(shù)據(jù)安全性。并且連接到阿里云ID方上的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，都可以享受到阿里云提供的網(wǎng)絡(luò)側(cè)數(shù)據(jù)安全服務(wù)?！?成皓分享了這款芯片產(chǎn)品性能和應(yīng)用場景最新進(jìn)展。

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