“英”領物聯：英飛凌詳解構成物聯網的五大元素

　　想必大家對于半導體的概念都不陌生了，那么對于擁有完備功能的物聯網設備而言，都需要搭載哪些不可或缺的半導體器件，您是否也了如指掌呢？英飛凌提出了五大硬件元素的概念，分別指的是感知、計算、執行、連接和安全。作為全球領先的半導體科技公司，英飛凌一直以來都秉持“連接現實世界與數字世界”的理念，在感知、計算、執行、連接、安全”五大領域，擁有完整的布局，能夠提供軟硬結合的一站式端到端物聯網系統級解決方案，助力客戶高效地創建智能、安全且節能的物聯網設備。

　　近日，四位英飛凌專家在媒體溝通會上為我們解讀了“感知”、“執行”、“計算”、“連接”和“安全”這五大關鍵元素在構建物聯網設備和系統方面的重要性，并分享了實際的應用方案。

感知：物聯網的起點

　　作為物聯網的“起點”，傳感器無處不在，它負責從物聯網終端設備的周邊環境中獲取數據。英飛凌科技大中華區電源與傳感系統事業部高級市場總監廖明頌先生表示：“通過模仿人的感官，英飛凌打造出了具有高可靠性、高精準度的傳感器產品矩陣，可廣泛應用于汽車、工業和消費電子等諸多應用，讓人們的生活變得更加便利。”

　　其中，高精度毫米波雷達和3D飛行時間傳感器相當于人類的眼睛；高信噪比的麥克風可以充當人類的耳朵；英飛凌提供的體積超小的二氧化碳傳感器可以作為人類的鼻子；精準的壓力傳感器和雷達技術則相當于人類的皮膚，有感知功能；此外，精準的雷達技術甚至可以幫助設備實現手勢控制。

　　從這個角度來講，人類的發展史其實也可以看作是作為人體延伸的各種外掛設備的發展史。如果說從前科技的走向是各種不同技術的獨立發展，那么現在有了物聯網之后，則是盡可能將多種感知技術捏合在一起形成一個團隊，也就是傳感器融合的發展路徑。

　　由于當前整個社會正經歷著病毒肆虐的危機，所以空氣質量檢測是非常重要的。人們不禁希望有一款產品既能夠同時檢測室內外的空氣質量，又能夠調動空調、凈化器等設備來凈化空氣，從而讓自己處在一個安全又健康的環境當中。基于這樣的現實需求，英飛凌推出了全球領先的基于光聲光譜（PAS）原理的微型二氧化碳傳感器——XENSIV^TM PAS CO2。它在非常小巧的封裝里集成了傳感器和MCU，能夠支持高度準確的二氧化碳濃度測量。

計算：物聯網系統的大腦

　　計算是物聯網系統的大腦。在廣義物聯網中，計算元件指的就是微控制器和處理器。微控制器負責收集、協調、處理、分析和傳輸數據，使物聯網設備實現智能化。

　　近兩年，數據的處理和計算正在發生遷移，大數據處理正在從云計算為中心的集中式處理時代跨越到以萬物互聯為核心的邊緣計算時代。雖然邊緣計算相較于云計算而言，能夠更快地處理數據，提供更安全地隱私保護，同時大幅降低成本，但在穩定的無線連接、多樣的場景感知、安全的數據傳輸和實時的計算控制方面也面臨著一系列新挑戰。

　　為了應對以上挑戰，需要將物聯網涉及的諸多環節集成到一個平臺上，處理關鍵問題，從而降低開發的復雜性。“英飛凌的微控制器在這方面獨具優勢，概括起來主要有三點：具備了不中斷的連接功能，還有著與競品相比更出色的連接范圍和互操作性，可提供出色的用戶體驗；在計算方面，專為物聯網優化，可為邊緣設備提供安全、高能效和基于數據的智能響應，同時支持各種人機界面；在創建方面，靈活的開放式架構平臺使設計人員能夠在預先配置的構建模塊菜單中從容選擇，打造面向未來的、卓越的物聯網系統，”英飛凌科技大中華區安全互聯系統事業部市場經理彭濤先生透露。

　　在物聯網應用中，一站式的解決方案可以加速客戶產品上市的時間，降低客戶產品開發成本。以智能家居為例，英飛凌的智能家居方案可覆蓋全屋智能，產品涵蓋智能設備的各種應用，包括語音前端、家庭安防與門禁、家庭自動化、智能家電、家庭機器人，以及智能照明等設備。

　　然而，在智能家居領域，智能設備互聯互通一直是應用的痛點。為了支持智能設備的互聯互通，英飛凌提供支持Matter協議的MCU和無線藍牙產品，同時也提供支持Matter協議的解決方案。

執行：物聯網的四肢

　　在物聯網系統中，微控制器會接收和處理傳感器發送的各種數據，并形成決策，然后向執行器下達工作指令。執行器依據智能決策將控制信號轉化為機械運動或光、熱等物理量，這一過程有賴于功率半導體。比如啟動洗衣機，就需要驅動電機的功率器件。

　　作為功率分立器件及模組領域的領軍者，英飛凌的產品能夠覆蓋從發電、輸電、配電、儲能到用電等環節的整個能源價值鏈。

　　目前，第三代半導體正以更高的功率密度、體積更小、更加環保等優勢逐步獲得市場青睞。“從傳統的硅材料到碳化硅和氮化鎵兩種第三代半導體材料，英飛凌都有布局，且居于全球領先地位。我們的高能效解決方案覆蓋的功率范圍也從幾瓦到兆瓦不等。英飛凌可以說是市場上為數不多的擁有如此龐大產品線的企業，”英飛凌科技大中華區電源與傳感系統事業部高級市場經理廖明頌先生強調。

連接：物聯網的神經

　　互聯是物聯網的核心和基礎，日益深入日常生活的物聯網對連接解決方案的可靠性提出了更高要求。

　　英飛凌科技大中華區安全互聯系統事業部市場經理賈智勇先生表示：“在與賽普拉斯合并之后，英飛凌在連接部分可以提供更加豐富的產品，包括基于eSIM的安全蜂窩連接，還有Wi-Fi、藍牙的無線連接，以及基于USB和USB-C的連接，這些產品可以廣泛應用于消費電子、商業、工業、汽車等各個領域。”

　　英飛凌還在今年推出了全新的無線連接產品系列AIROC，寓意提供堅如磐石的無線連接。AIROC系列包括Wi-Fi+藍牙的combo二合一芯片，AIROC單Wi-Fi芯片，BLE單藍牙芯片，或者經典藍牙和BLE藍牙雙模芯片，還有Wi-Fi MCU產品。

　　AIROC集中體現了英飛凌產品在無線連接領域的核心競爭優勢，即豐富的產品系列、高集成度、高可靠性、低功耗和出色的性能。首先，英飛凌涵蓋Wi-Fi4、Wi-Fi5和Wi-Fi6，甚至最新Wi-Fi6E的多種無線規格產品，讓客戶在進行器件選型的時候有更多的選擇；其次，在集成度方面，預置的ModusToolBox套件集成了軟件驅動和各種開發工具，能夠幫助客戶縮短開發周期。在性能方面，優化的無線芯片設計實現了吞吐量、功耗和遠距離覆蓋等方面的優異性能表現。

安全：賦予物可信賴的身份

　　安全解決方案賦予“物”可信賴的身份，并使新的商業模式得到發展。

　　目前，為了保障物聯網的安全，亟需采用以下幾種措施進行安全部署：線路加密，防止數據傳輸過程中被竊聽；固件更新，防止在固件更新的過程中被注入惡意代碼；身份認證，防止虛假的設備接入；數據加密：防止數據被惡意篡改。

　　英飛凌科技大中華區安全互聯系統事業部市場經理成皓向我們分享了英飛凌針對物聯網領域的安全解決方案。

　　其中，英飛凌提供的基于純硬件的安全芯片可以抵御非常強大的物理形態的攻擊，從而保證更長久的安全性。值得一提的是，這些安全芯片都是通過了國際上最權威的CC認證，相對于純軟件的方案優勢比較明顯。據了解，英飛凌的安全芯片家族OPTIGA^TM至少通過了CC EAL 4+的認證，目前針對物聯網市場的產品，英飛凌有一款芯片OPTIGA^TM Trust M產品達到了CC EAL 6+的認證。并且，從產品本身的可擴展性和創新角度來看，英飛凌的安全芯片方案可以在不同的平臺架構之間進行快速的部署，滿足客戶在不同平臺間進行快速開發和落地的需求。