Maxim針對物聯網安全和醫療的新動能

物聯網發展如火如荼，預計未來將有千億級設備連接入網，這將是現在互聯網聯網情況無法比擬的。而如此巨大的需求量也給身在其中的產業鏈各廠商及玩家帶來了諸多挑戰和機遇，各大廠商針對物聯網領域各方向進行布局。近日，Maxim針對物聯網市場，分別就安全領域和可穿戴醫療領域發布了兩款新應用，并分析了當下市場發展狀態及Maxim未來在中國主要發展領域及方向。

物聯網安全認證很重要

隨著接入網絡的設備越來越多，接入網絡的時長越來越長，聯網設備安全問題日益凸顯出來。據Cybersecurity Ventures統計數據顯示，到2021年全球網絡犯罪造成的損失將會達到6萬億美元。

當下安全保護主要分為軟件保護和硬件保護兩類，其中，軟件保護由于容易更改，惡意軟件可滲透或進入軟件系統，保護能力相對較弱。由于硬件保護的物理層難以修改，帶有信任根的安全IC不會被更改，因而相對保護能力強大一些，但仍然存在一定的風險，而且成本也相對較高。而由于工程師的設計任務繁重，綜合考慮時間、成本和工作量后，目前諸多安全防護任務還是交給了防護能力較弱的軟件防護。這也是當下安全問題屢被突破的重要原因。

ChipDNA?技術

所謂硬件防護就是將密鑰放入1個芯片中，設備端發送數據給芯片，芯片用密鑰生成密文返回到設備端，設備端判定密文合法性，決定是否繼續運行程序。與軟件防護相比安全性會更強，但是也存在被攻擊的可能，一些使用安全IC保護的系統可能遭受那些高級的晶片級直接攻擊技術的入侵，這些攻擊技術往往從IC獲取密鑰和安全數據，其中密鑰就是其被攻擊的弱點。

這里首先要提到的一個概念是PUF（PhysicallyUnclonable Function，物理上無法克隆的技術），該技術采用硅片獨特的物理特性和 IC 制造過程的變異性來識別各個硅芯片，判斷它們的真偽性，無需采用密鑰或存儲密鑰。

在芯片生產過程中發現，沒有兩個IC是一樣的。Maxim微處理器與安全產品事業部副總裁Don Loomis稱，Maxim還通過NIST（美國國家標準與技術研究院）進行了一個測試，來測試兩個晶圓之間的差異和區別，最終發現任意兩個晶圓都是不一樣的，如果通過PUF技術來進行硬件防護，任意兩個晶圓不可能產生同一個數字，即每個晶圓的密鑰具有唯一性，而且兩個密鑰之間沒有任何關聯性。

ChipDNA?技術就是Maxim基于PUF技術開發的針對物聯網設備的硬件安全防護技術。其利用IC器件的隨機電學特征獲取PUF，為每片IC生成唯一、可重復的根密鑰，提供NIST級加密的超高可靠性。基于ChipDNA的根密鑰并不存在于存儲器或任何其他靜態空間。Maxim的PUF電路依賴于基礎MOSFET半導體器件的模擬特征來保護密鑰，而器件的模擬特征是自然隨機產生的。需要時，每個器件電路將產生唯一的密鑰，并在用完之后立即消失。這樣就可以有效避免針對硬件防護密鑰進行的攻擊。

DS28E38 DeepCover?安全認證器

DS28E38DeepCover?安全認證器是首款采用Maxim的ChipDNA技術的器件，其采用單觸點1-Wire操作、無需器件級固件開發、簡化密鑰管理，免費提供主機系統軟件工具。保護的加密工具包括非對稱(ECC-P256)硬件引擎、真隨機數發生器(TRNG)、帶認證保護的僅遞減計數器、2Kb安全電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)、唯一的64位ROM識別碼。在整個時間、溫度和電壓范圍，PUF密鑰誤碼率(KER)僅為5ppb。DS28E38遭受入侵式物理攻擊，將導致電路的敏感電特性發生變化，進一步阻止破壞行為。

Don Loomis稱，我們讓基于硬件的前期系統保護不需要花費太多精力、資源或時間，利用DS28E38 ChipDNA技術，設計者很容易使其設計受到最高級別的保護。總之，您無法盜取并不存在的密鑰。

物聯網為醫療市場帶來的突破

就物聯網應用來看，醫療市場必然是最為重要的市場之一。如今其市場已經達到9萬億美元，GDP占比高達10%。

現代醫學連續監測技術正將消費者的思維方式從被動監測轉變為主動監測。隨著消費者觀念的轉變，一年一次的體檢已經無法滿足我們對個人健康數據的了解需求，現在的我們更期望可以實時監測自己的健康狀況。同時，隨著持續監測和預防性保健護理的日益普及，遠程監護需求也持續增長。據Berg Insight調查數據顯示，預計2016~2021年，遠程監護市場年復合增長率為48%，到2021年將達到5000萬美元，這些轉變帶動了高精度、小尺寸、低功耗可穿戴設備需求的增長。

可穿戴設備的基本要求主要包括四個方面，即小尺寸、低功耗、高精度和臨床性能。前三項是針對可穿戴設備的整體要求，也是實現準確、連續的數據監測的基本要求；而臨床性能（醫療級別）則是針對其中醫療方面應用的具體要求。

目前市場上很多可穿戴解決方案都涉及到醫療保健和數據監測功能，但是大部分都還無法達到醫療級別的臨床性能要求。這也是當下可穿戴醫療設備發展需要突破的關鍵點。Maxim工業與醫療健康事業部高級業務經理Sudhir Mulpuru介紹稱，具有臨床性能的可穿戴設備也是我們未來在醫療領域主要發展方向之一， Maxim現在主要針對生物電勢、生物電阻、光學和溫度四個方面為客戶提供算法及參考方案等方面提供支持。

Maxim滿足臨床ECG標準的醫療產品方案

MAX30001支持健身、健康和醫療應用，可以測量胸部和手腕ECG和BioZ，檢測心率、呼吸和心律不齊。與類似方案相比，MAX30001功耗降低大約一半，尺寸幾乎減小一半。這些方案通過采集心臟的每次跳動數據，能夠收集高精度數據，使用戶能夠在一開始就識別出重要癥狀。此外，MAX30001滿足臨床ECG標準IEC60601-2-47相關要求。

MAX86140和MAX86141可用于測量手腕、手指和耳朵的PPG信號，從而檢測心率、心率異常和脈搏血氧。與類似方案相比，MAX86140和MAX86141的功耗低一半，尺寸也縮小大約三分之一。

據Sudhir Mulpuru先生介紹，針對運動場景穿戴設備與皮膚接觸的不穩定性，Maxim利用其在光學傳感器方面的優勢，解決了微光環境干擾，在手環上設置4點進行生物識別和檢測，通過4個點進行協調，只要有1個點能夠與皮膚良好接觸，就可以反饋出較好的體征數據。相比傳統的2個LED配1個PND（Portable Navigation Devices，便攜式自動導航系統）系統，容易受到環境光的影響，導致無法進行有效信號傳輸，Maxim利用在環境光的處理上和多通道的冗余設計，可以把信號的質量提升，從而改善松佩戴的精度問題。

國內市場布局

Maxim大中華區及南亞太區銷售副總裁李艇介紹稱，Maxim現在在中國的市場主要包括四個方面：

1）汽車和工業方面。包括電動汽車、汽車的全景、攝影及監控，其中汽車的控制和自動化控制是我們的重點；

2）通訊和大數據方面。 Maxim由于在功率和電源方面做的非常出色，所以在像服務器等高功耗應用中可以通過Maxim的設計方案降低功耗。

3）手機和消費類產品方面。 Maxim的產品可以給帶來很好的用戶體驗。

4）中小客戶群。中小客戶群有很多的客戶，他的業務不會很大，Maxim會針對中小客戶群提供特殊的工具及開發包。

Maxim核心產品還是在電源、功耗等方面，但是未來針對市場發展也會就以上四個方面進行產品布局和規劃發展。