最近幾年,“物聯(lián)網(wǎng)”成為業(yè)界熱議的焦點,據(jù)一些研究報告顯示,到2020年將會有500億個物聯(lián)網(wǎng)設備,麥肯錫發(fā)布報告稱到2025年,全球物聯(lián)網(wǎng)市場將會達到11兆美元??梢灶A見未來十年接入物理世界中的物聯(lián)設備將會激增,必然會出現(xiàn)新的挑戰(zhàn),比如說怎樣配置設備,怎樣給所有這些設備供電,設備之間怎樣通信,怎樣實現(xiàn)人與設備之間的交流等等。電子設計模塊
7月11日,由電子工程專輯、國際電子商情和電子技術設計聯(lián)合主辦的2017Tech Shenzhen智能互聯(lián)與嵌入式應用研討會在深圳舉行。在本次研討會上,研華、Bluetooth SIG、宜鼎國際、金雅拓、Silicon Labs、新漢股份、ARM、泰克等公司的技術專家就物聯(lián)網(wǎng)市場將會遇到的一些挑戰(zhàn)進行了分析,談到了他們目前的一些解決方案,也分享了他們對于物聯(lián)網(wǎng)的一些思考。
需要軟硬件結合
研華科技IoT嵌入式平臺事業(yè)群資深產(chǎn)品總監(jiān)區(qū)曉風在其“嵌入式軟硬件方案,快速部署從端到云的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用”的演講中提到了研華在物聯(lián)網(wǎng)領域的布局,其中在數(shù)據(jù)采集層面,研華與產(chǎn)業(yè)合作伙伴共同推出了一個開放的物聯(lián)網(wǎng)傳感平臺M2.COM,該平臺是一款專為IoT傳感器和設備而設計的創(chuàng)新型模塊,將連結性、計算和數(shù)據(jù)采集特性均部署于一個小巧的模塊卡內(nèi),可支持多種IoT通信協(xié)議,現(xiàn)在已經(jīng)推出了支持低功耗WiFi、LoRaWAN、藍牙、sigfox等協(xié)議的模塊,即將會推出支持NB-IoT的模塊。在軟件層面推出了WISE-PaaS軟件商城,商城里不僅有研華自己開發(fā)的軟件供客戶使用,也有第三方軟件解決方案供客戶選用。
圖1:研華科技IoT嵌入式平臺事業(yè)群資深產(chǎn)品總監(jiān)區(qū)曉風。圖2:研華開放的物聯(lián)網(wǎng)傳感平臺。
藍牙5備受關注
藍牙由于其低功耗的特性在物聯(lián)網(wǎng)的連接方案中一直占有一席之地。Bluetooth SIG 技術項目經(jīng)理任凱分享的主題是《藍牙5–從技術革新開始擴大物聯(lián)應用》。他在演講中提到Bluetooth SIG 在2016年12月推出了新的藍牙5,而且即將會推出藍牙Mesh技術。目的是希望今后的藍牙技術是面對互聯(lián)網(wǎng)的,任何物與物的相連都可以藉由藍牙新的特性,給用戶帶來更好的使用體驗。圖3:Bluetooth SIG 技術項目經(jīng)理任凱在Tech Shenzhen 2017研討會上介紹藍牙5的技術特點。
任凱指出,藍牙5與前幾代標準相比,具有指長距離,4倍的傳輸距離提升;高速率,2倍的傳輸速度提升;8倍的廣播數(shù)據(jù)容量的提升,以及與其他無線技術的互操作性與共存性的特性改善,可將無線網(wǎng)絡的覆蓋范圍進一步擴大至整個家居和樓宇。
任凱解釋,由于藍牙5加入了前向糾錯碼(Forward Error Correction, FEC),接收靈敏度提升了4~6dB。在發(fā)射端功率維持不變的前提下,接收距離可以延長2倍至4倍。
藍牙5的覆蓋距離達到了700~1500米的長距離應用。
他還提到安卓8.0 Beta版加入了對藍牙5的全面支持,相信今年秋天將會正式發(fā)布的安卓 8.0操作系統(tǒng),將會正式支持藍牙5,因此今后基于藍牙的應用肯定會越來越多。
任凱也指出,BT 5是向下兼容所有藍牙4系列標準。在市場上藍牙5剛起步時,藍牙5的設備肯定不多,向下兼容在技術上必須的要求。市場上ARM、CEVA、Mentor、Synopsys有藍牙5的IP方案供應,TI、Dialog、On Semiconductor、Nordic、Silicon Lab也都發(fā)布了藍牙5的芯片。電子工程專輯主分析師張迎輝也認為,藍牙5標準的發(fā)布,肯定會帶來更多的市場應用,只要開發(fā)者們找到靈敏,一定可以挖掘出更多的應用與商機。
對于即將正式發(fā)布的藍牙Mesh技術,任凱表示還不能透露太多,藍牙Mesh將會解決多對多的應用場景問題,目前還需要考慮低功耗、安全性、兼容性方面的問題。他表示,與藍牙5不同的是,只要你的設備支持藍牙4.0的低功耗藍牙技術,就可以通過OTA升級支持Mesh技術。
新一代嵌入式閃存技術
宜鼎國際工控FLASH事業(yè)處經(jīng)理張程鈞再研討會上分享了“新世代嵌入式閃存技術”,他認為目前閃存缺貨最大的原因是東芝、三星和美光等廠商正在做工藝轉(zhuǎn)移,從2D工藝遷移到3D工藝,因而壓縮了2D產(chǎn)線的產(chǎn)能所導致的。圖4:宜鼎國際工控FLASH事業(yè)處經(jīng)理張程鈞在分享“新世代嵌入式閃存技術”。
對于3D閃存的趨勢,他覺得未來64層的3D閃存最具性價比,將會成為3D閃存的主流產(chǎn)品,單一芯片最小容量為32GB,單顆封裝IC可達512GB或更高。量產(chǎn)時間會有一定的延后,估計在今年年底至明年第一季度量產(chǎn)。
他同時也介紹了如何進行卓越的工業(yè)級設計與服務。他認為,“硬件方面需要首要考慮可靠性和兼容性問題,因為不論是物聯(lián)網(wǎng)還是工業(yè)4.0中,存儲都扮演著重要的角色;另外一個是固件,固件使一個產(chǎn)品的靈魂,硬件的驅(qū)動程序?qū)懙煤貌缓脮苯佑绊懙杰浖倪\行;還有一個是軟件,提供一站式服務也很重要。”
他同時還分享了他們在服務器與虛擬化、視頻錄制、航天與軍工,以及游戲方面的應用案例。
軟件貨幣化與安全授權
物聯(lián)網(wǎng)所要求的連通、平臺、應用、安全的硬件和配套服務,僅僅聚焦于產(chǎn)品自身技術的發(fā)展是不能全面滿足的。在萬物互聯(lián)時代,識別和滿足新的商業(yè)模式并實現(xiàn)安全、靈活的使用授權是關鍵。只有那些能夠過渡到一個嶄新的、互聯(lián)世界的公司,才能確保其未來的發(fā)展。
金雅拓軟件貨幣化事業(yè)部高級產(chǎn)品經(jīng)理朱志興分享了“物聯(lián)時代的軟件貨幣化與安全授權”的議題。他在演講中提到,傳統(tǒng)設備制造商正在努力探索并力求實現(xiàn)更多的業(yè)務模式,從純粹的硬件制造廠商轉(zhuǎn)變成硬件+軟件+服務的供應商。
軟件越來越占據(jù)核心地位,軟件的IP保護,實現(xiàn)安全、靈活的授權也由此變得愈發(fā)重要。據(jù)朱志興介紹,金雅拓的圣天諾解決方案可以幫助物聯(lián)網(wǎng)客戶解決這些問題。比如提供外殼技術(Envelope)實現(xiàn)一鍵保護可執(zhí)行程序、DLL、數(shù)據(jù)文件;對JAVA和.Net程序基于方法級保護;基于白盒的安全通道;AppOnChip實現(xiàn)加密鎖直接執(zhí)行代碼。圖5:金雅拓軟件貨幣化事業(yè)部高級產(chǎn)品經(jīng)理朱志興在分享“物聯(lián)時代的軟件貨幣化與安全授權”的議題。
他同時也支持,圣天諾解決方案在授權許可方面靈活、安全。該解決方案可實現(xiàn)一次保護,多種分發(fā),即只需要一份被保護的軟件,許可授權的創(chuàng)建、分發(fā)、激活和變化均無需改動代碼,支持多種分發(fā),比如試用版、基本版、高級版,不同客戶不同模塊打包組合等等。
他同時指出,除了支持加密狗授權外,也支持云授權。
物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新連接方案
在過去幾年中,我們已經(jīng)看到越來越多的連接標準。這些新標準隨不同的IoT應用需求而定義,它們在幾個關鍵參數(shù)(即范圍,吞吐量,功耗和帶寬可用性)之間處于不同的平衡。 終端產(chǎn)品制造商選擇一個最合適的連接方案變得越來越復雜,不過Silicon Labs亞太區(qū)區(qū)域營銷資深經(jīng)理陳雄基在研討會上談到了Silicon Labs創(chuàng)新的連接方案。圖6:Silicon Labs亞太區(qū)區(qū)域營銷資深經(jīng)理陳雄基在談Silicon Labs創(chuàng)新的連接方案。
陳雄基在研討會上介紹了無線Gecko產(chǎn)品系列,此系列產(chǎn)品可支持多種協(xié)議,比如說Thread、ZigBee、藍牙、2.4GHz和1GHz以下的私有協(xié)議等等。Gecko產(chǎn)品系列能夠通過一站式選擇為客戶提供不可或缺的多協(xié)議IoT連接,并且具有靈活的價格/性能選擇,一流的軟件協(xié)議棧和統(tǒng)一的開發(fā)環(huán)境,從而極大的簡化了無線設計。從Bluetooth Smart到Thread、ZigBee再到專有協(xié)議棧,Gecko SoC提供業(yè)內(nèi)最全面的協(xié)議組合,開發(fā)人員能夠選擇當前滿足應用需求的無線協(xié)議,并且也可以憑借軟硬件重用輕松的遷移到組合內(nèi)的其他協(xié)議。
他還特意提到,目前Silicon Labs的藍牙芯片能夠支持全新的藍牙5標準,包括遠距離、高速率和高廣播容量。“在高速率方面,我們不僅提高了速率,同時也降低了功耗,因為我們需要的啟動時間變短了。但當速率提升時,頻寬會打開,這樣接收距離會變短。”
數(shù)據(jù)才是物聯(lián)網(wǎng)的金礦
在新漢股份有限公司物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部總經(jīng)理彭啟峰看來,物聯(lián)網(wǎng)不是一個產(chǎn)品,而是一個生態(tài),一個完整的鏈。他認為,傳感器/設備、網(wǎng)關、網(wǎng)絡架構和云端構成了物聯(lián)網(wǎng)的四個層次。有志于在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的人,可以在這四個層次中找到自己的定位。圖7:新漢股份有限公司物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部總經(jīng)理彭啟峰。
他同時覺得物聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)才是金礦,因此如何從海量數(shù)據(jù)中挖掘出有用的信息非常重要。他還提到“服務”是體現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)精神的一個重要方面。彭啟峰特意強調(diào)說,物聯(lián)網(wǎng)是需要教育的,從事物聯(lián)網(wǎng)教育平臺的構建是非常重要的,因為大學的教育與社會實際需要還是有一定的差距的。
如何讓不同的設備之間能夠交流,這時網(wǎng)關就顯得非常重要。人與機器如何溝通,邊緣智能等也非常重要。
DesignStart: 為一萬億的設備奠定基石
ARM DesignStart提供給用戶快速獲得ARM IP的途徑。兩年前,ARM通過DesignStart項目開放Cortex-M0系統(tǒng),這也開啟了新的一波超高能效定制化SoC的開發(fā)熱潮。今年6月ARM再次升級,加入Cortex-M3處理器及相關IP子系統(tǒng),幫助開發(fā)者以更簡單、更快速、更低風險的途徑實現(xiàn)定制化SoC。圖8:ARM中國現(xiàn)場應用工程師馬飛。
ARM中國現(xiàn)場應用工程師馬飛介紹了ARM DesignStart的最新更新信息,幫助創(chuàng)新者以最小的風險將產(chǎn)品推向市場,將創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實。
“DesignStart Eval版本是不需要簽署正式合同的,是個人、學生,或者研究機構都可以免費下載使用,而DesignStart Pro是針對公司開發(fā)正式產(chǎn)品推出的,這個需要以公司的名義申請注冊,注冊之后我們會發(fā)一個合同給公司,簽署后,就可以下載到完整版的DesignStart。授權模式會非常便捷。”馬飛在演講中表示。
DesignStart免授權費,可降低初創(chuàng)企業(yè)的入門門檻。初創(chuàng)企業(yè)可以免費拿IP先去做芯片,等真正量產(chǎn)后再交版稅,而且DesignStart不只提供CPU的IP,也包括必要的外設IP。
當然客戶也可以根據(jù)出貨量來自己評估,到底是走傳統(tǒng)的授權費+版稅的模式和純版稅的模式。因為交了授權費之后,版稅會更低一些。
無線通信系統(tǒng)的實時分析及射頻器件的測試方案
在研討會的最后,泰克公司中國區(qū)行業(yè)渠道電力電子開發(fā)經(jīng)理王躍偉介紹了無線通信系統(tǒng)中的實時分析和射頻器件測試方案。他介紹了泰克全新的RSA實時信號分析儀系列。該系列分析儀具有高性能的指標、DPX實時頻譜、創(chuàng)新的架構、競爭力的價格、多標準的支持,這些鮮明的特點滿足了工程師的射頻信號測量和分析要求。圖9:泰克公司中國區(qū)行業(yè)渠道電力電子開發(fā)經(jīng)理王躍偉。
他表示,無線通信系統(tǒng)離不開各種射頻器件,如濾波器、放大器、混頻器、功分器、天線及電纜、適配器等,表征這些器件的參數(shù)需要用到矢量網(wǎng)絡分析儀VNA,泰克推出了最新的高性價比VNA產(chǎn)品,無論是基礎研發(fā)或者生產(chǎn),以及教學實驗,泰克VNA產(chǎn)品都是最佳的選擇。
下面是一些研討會現(xiàn)場的照片:現(xiàn)場簽到。聽眾在現(xiàn)場認真聆聽專講演講。
茶歇期間,工程師參觀展臺。茶歇期間,工程師參觀展臺。獲得iPadmini的幸運工程師與主持人合影。