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2016年物联网产业和技术展望
——EEVIA年度媒体论坛暨产业和技术展望研讨会在京召开

2016-03-13芦潇静

单片机与嵌入式系统应用 2016年3期
关键词:心电图联网传感器

本刊记者 芦潇静



2016年物联网产业和技术展望
——EEVIA年度媒体论坛暨产业和技术展望研讨会在京召开

本刊记者芦潇静

IDT最新研究报告显示,2019年物联网的支出将达到1.3万亿美元。如此庞大的市场空间,显然不是某一个企业靠单打独斗就能赢取的,企业间的沟通协作,以及不同领域企业的互动、互通,才是物联网未来的大势所趋。

近日,在IC咖啡举办的“EEVIA年度媒体论坛暨产业和技术展望研讨会(北京站)”上,北京的工程师代表以及媒体朋友齐聚一堂,聆听了来自意法半导体、Maxim、Qorvo、硅谷数模的诸位嘉宾对物联网浪潮下的创新技术、应用趋势的所思所想,并就热点话题进行了深入探讨。

布局IoT生态,ST传感器+MCU年出货量超120亿片

意法半导体 (ST) 微控制器业务的北方区域市场经理于引女士,阐述了物联网产业、技术开发的最新发展趋势,并分享了ST的物联网平台化战略如何布局和推动IoT生态系统建设成果。

传统意义上来讲,最早提出物联网需求的是来自于工业制造的基础建设要求,但真正让广大普通消费者熟悉物联网概念的多半是来自于智能家居以及可穿戴设备领域。作为同时提供全系列传感器和微控制器的半导体公司,ST在物联网领域深耕多年。2015年ST整体业绩与去年相比有了大幅提升,传感器出货量截止到2015年第三季度已达到100亿片,而在嵌入式处理解决方案方面,微控制器出货量截止到2015年第二季度就达到了20亿片。

随着MCU平台化战略的提出,ST的整条产品线日趋完善。目前ST面向市场的MCU主要分为两大类:8位MCU,由ST自行研发的内核;32位MCU,全线使用ARM Cortex系列。

针对不同的应用需求,全线的STM32又被分成低功耗、主流型、高性能型三大类别。各条产品线协同合作,在平台化思路下,可以更好地帮助用户找到适合自己产品的STM32 MCU。同时借助STM32的平台系统,将增值服务商、代理商、设计公司等领域内各个版块的专业人士汇聚到一起,从而帮助合作方更好地进行产品设计,加快设计进度。同时,ST保证所有产品引脚兼容、外设兼容、软件兼容。这一庞大的物联网生态系统,将使ST的合作伙伴更加快速、便捷地开发产品,在这个快速变革的时代,时刻保持强大的竞争力。

物联网种类繁多,多样化的需求也给MCU厂商提出了更加苛刻的要求。那么,目前在针对普通消费者的领域,哪些物联网应用是最热门的呢?ST又在这些热门趋势中发挥哪些作用呢?于引女士结合团队深耕中国市场多年的经验和项目实操经历,分享了自己的心得。

第一个被市场看好的应用是无人机领域。在刚刚结束的CES上,无人机作为一个热门项目抢走了不少风头。从无人机的无线控制到图像处理,再到稳定性方面,STM32 F0/F3/F4/F7都起到了决定性的作用。

可穿戴市场作为物联网领域较早发展起来的一个方向,依然值得关注。2015年我国智能可穿戴设备整体市场规模达到125.8亿元,其增速高达471.8%,这与初期智能手机市场的发展态势颇为相似。于引女士表示,相对于技术要求更高的无人机设备,智能手表从产品定价到外观功能千差万别,在产品设计上的需求各不相同,找到一款适合自己产品的MCU将是至关重要的。差异化的需求对芯片厂商提出了更加严苛的要求,而这也是ST致力于打造STM32平台化战略的一大因素。无论低功耗、低成本,还是搭载心率监测和软件应用,开发者总能在STM32家族中找到适合自己的芯片。

另一个被普遍看好的是无线传输领域。ST在无线传输领域拥有绝对成熟的技术积累。在ST看来,随着物联网规模的扩大、更多设备的接入,对于芯片厂商的要求主要集中在更大的RAM、更高的主频,以及更良好的稳定性;同时,在产品设计上,各个应用产品的迭代速度加快,这将要求MCU能够很好地向下兼容。这些均与ST的平台化战略不谋而合。

携手合作才是物联网行业的未来,这正是ST搭建物联网平台化战略的初衷!只有让更多的企业与个人参与进来,才可能更好地调动物联网巨大的潜能。为此,ST以STM32为核心,通过STM32的完整评估平台以及嵌入式软件的支持,在技术上最大程度地提供给合作伙伴帮助,也就提供了更多扩展的机会。

下一波智能手机的创新方向:环境感知和个人健康管理平台

去年世界移动通信大会发布的《移动经济2015》报告预测,全球智能手机普及率将从2014年的37%增加到2020年的65%。不过,如今手机的创新点可谓乏善可陈,那么,是否存在激活未来几年智能手机创新的应用场景和实现技术呢?Maxim移动事业部高级业务经理Allen Tsai认为,以下几点是值得期待的下一波手机演进方向:从大电池到能量收集/复用;从直板屏幕向曲面显示屏发展;从基本的传感器向传感器网络发展;从以电话应用为中心,到以生物/环境感知为中心。

虽然各大手机厂商发布新机时主要强调的是手机本身的功能或硬件配置,但事实上,手机对人类的改变早已不仅仅停留在科技层面,更重要的是对人类生活甚至文化产生了重大影响。那么下一代手机又将改变什么呢?Maxim认为,除了各种硬件技术和应用APP的演进,未来手机还将对个人所处环境的监测及健康管理产生重大影响,手机将从以电话、社交娱乐为中心的平台,过渡到以生物、环境感知为中心的平台,这也是未来手机的创新方向之一。

Allen特别强调:人们对环境及健康的关注度日益提高,推动了环境和生物传感器在手机中的应用;而对传感器收集的数据进行聚合与分析又形成了新的服务商业模式,并推动手机的感知计算系统的发展。作为泛在计算环境的一部分,感知系统能感应物理环境并使自己的行为与之进行适配。

对于生物传感器,除了常规的体征信号监测外,Allen重点阐述了心电图(ECG)在手机安全认证应用中的展望。相比指纹和虹膜,将心电图用于安全认证具有以下优势:重复率低至四百万分之一,而指纹的重复率为十万分之一;安全系数高,心电图是一直变化的,不易被他人获取,而且只有生命体的心电图信号才有意义,因此不用担心被伤害。

但是采用心电图进行安全认证也有它的缺点。举个例子,现在手机屏幕滑动开锁,用时大概不到一秒钟。如果采用心电图解锁,则需要手放在手机上大概6至8秒,这对开机应用来说过长,所以不适合做手机解锁之用。然而,对于需要高级别安全保护及认证的应用场景来说(比如金额很大的网上汇款和金融交易),采用心电图进行安全认证就再合适不过了。此外,众所周知,心电图也是个人健康管理的一个重要指标,配合脉搏波(PPG)测量可以检测用户身体的血氧含量,从而对健康状况进行评估。

利用Maxim健康(生物)和环境传感器方案实现产品差异化的应用案例有很多,比如非接触式NFC温度计,甲醛、二氧化硫、一氧化碳等有毒气体检测,紫外线指数监测,以及网购时的商品颜色比对等等。这些应用场景的设计需求具有共同的特点:超低功耗、高准确度、最小的占位面积、完整的解决方案(即适用于手机和可穿戴设备的工业设计)。

对于生物和环境传感器,Maxim秉承的理念是提供简单实用、能够惠及下一代手机和智能移动终端的创新技术和完整的解决方案,包括先进的传感器技术和复杂的光电系统、以应用为导向的先进算法、集成软件,以及围绕日常生活并支持连接云端的应用程序(APP)。

2016年不少热点技术蓄势待发

Qorvo基础设施和国防产品大客户销售经理万文豪先生重点分析了4G和Pre-5G通信基础设施射频前端的方案,以及相应市场发展趋势。万先生表示,在物联网的热潮中,需要冷静面对、理性思考。未来确实是物联网的世界,但目前我们还没有完全准备好,不过,基础设施网络正在为物联网时代的到来积极准备。

Qorvo四大产品线中,有一个是与IoT相关的WiFi的产品线,侧重大功率领域。随着物联网设备的激增,未来5到10年将进入数据量大爆发的阶段。万文豪先生认为,未来对主流视频的数据需求会非常巨大。

谷歌最新一代安卓6.0操作系统原生支持USB3.1规格,以及Type-C的一个端口,从而带动了上下游厂商,以及芯片大厂和下游制造商全面跟进。据调研机构对智能机Type-C市场的预测,2015年作为一个起始点,Type-C的智能手机将开始启动。不过,硅谷数模半导体(中国)有限公司市场总监梁倩女士表示,从量上来讲,2016年主要的收获仍将来自于智能机平板和笔记本。凭借14年的技术积累,从中低端到全功能的产品链,硅谷数模都有不同的产品支持厂家做设计。此外,硅谷数模还有很多IP的技术,能够帮助合作伙伴尽快推出Type-C产品。

各位业界资深人士从自己的视角阐述了对于物联网发展趋势和具体技术的看法,相信身处这样一个瞬息万变的时代,每个人心中都有自己的理解和诸多的困惑。2016年,期待这些答案逐一揭晓!

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