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2016半导体产业展望(上):物联网是最强催化剂

上网日期: 2016年01月12日 ?? 作者: 薛金良 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:2016半导体产业? 物联网? 半导体产业展望?

下一波创新浪潮将来自于物联网

《电子工程专辑》Silicon Labs CEO  Tyson Tuttle
Silicon Labs CEO Tyson Tuttle

当Silicon Labs在为2016纪念其成立20周年做准备之时,我对过去20年科技发展的步伐感到惊讶不已,并且也深感前进的步伐在未来数年将以指数级加速。在当今移动、互联的世界中,我们已经看到了云计算、蜂窝网络、4G智能手机、平板电脑、可穿戴设备、社交媒体、流媒体内容、自动驾驶汽车等等领域的快速发展。这些创新都将给半导体产业带来新的机遇。但更为重要的是:在我们互联世界中,下一波创新浪潮将来自于物联网。

“物联网”这一术语可追朔到1999年,由英国传感器研究人员Kevin Ashton创造这个用语。Ashton对物联网的大胆预测是有先见之明的。随着计算方式的进一步发展,物联网为诸如温控器、门锁、灯具和传感器节点等日常“物品”增加了感测、处理和连接功能。最近几年,物联网不但改造了众多行业,也打开了新的市场。随着无数的设备彼此连接并直到云端,物联网已准备好去大展宏图。根据市场研究机构IHS Technology的报告,联网设备的数量将从2015年的154亿个增长到2025年的754亿个,增长近5倍。

正如我们在其他所有行业中看到的那样,新的挑战会带来新的机遇。物联网是半导体行业中最有趣的市场,它提出了诸多工程性挑战,要求用新的方式来思考能量效率、系统级芯片、模块、连接技术和开发生态系统。物联网的商业模式与移动手持终端业截然不同。物联网必须向成千上万的客户开放,即面向从初创企业到已声誉卓著的成功企业的各种客户,而不是被少数大厂主导。

在当今多样化的物联网图谱中,开发人员在寻找可扩展的SoC和各种无线模块可选方案,以及流行的无线协议和易于使用的开发工具,以简化创建低功耗联网设备的过程。当今的创新者必须参与到物联网价值链的各个层面,并与芯片和软件供应商、平台提供商、设备制造商、大型零售商以及服务供应商展开合作,覆盖从智慧家庭到云服务等领域。

在过去的3年,物联网产品占据了我们营业收入的40%,Silicon Labs已经成为领先的物联网解决方案提供商。我们拥有丰富的产品路线图,并且感受到客户2016年中对我们物联网芯片和软件的强劲需求。我们积极与行业领导企业合作,他们迅速地采用我们的物联网解决方案,并将采用我们芯片的设计的数量推进至创纪录水平。我们不只实施自己的愿景和战略,并对2016年及之后的未来感到兴奋。随着物联网技术可能在2016年到达全新的发展阶段并出现众多新生应用,以下这些物联网市场趋势、挑战和应对策略值得我们深思。

一,能量效率。物联网开发人员非常在意能量消耗。许多联网设备必须依靠一块纽扣电池运行数月或数年,因此需要超低功耗(ULP)的MCU和无线SoC。现在,用于优化能量效率的工艺技术和超低功耗设计技术已深入人心。我们进入了一段超低功耗处理和连接的“黄金时代”,如今的超低功耗MCU可以提供非常低的工作电流和休眠电流,而这在原来曾经是一个理想。

现在,对32位超低功耗器件而言,ARM Cortex-M处理器逐渐成为事实的标准。随着物联网在ARM架构上实现标准化,领先的超低功耗MCU供应商们在实现其产品的差异化时,都围绕着模拟和射频集成、硬件密码学、简洁的能量模式和带有低功耗内核外围器件的智能架构(当处理内核休眠时,低功耗外围器件可自主运行)来实现。成功的MCU/SoC平台必须包括能量分析工具,以允许开发人员能够为了实现最长的电池续航时间而优化他们的设计。低功耗设计的下一个攻坚点将是缩减用于物联网的多协议、多频带无线SoC的能量消耗。

二,无线连接。物联网不仅仅关于“物”——它要为实现一个更连通的世界提供无缝连接。我们看到物联网围绕着3种无线技术进行整合:802.15.4协议(ZigBee和Thread)、Wi-Fi和Bluetooth Smart。ZigBee和Thread对于包含大量互操作节点的网状网络来说是最好的选择。Wi-Fi对于诸如流媒体音视频等高数据速率应用来说为最佳选择。Bluetooth Smart对于可穿戴设备等个人小域网设备以及信标设备这样的新兴应用来说是理想的选择。支持这些协议并提供多种可选无线SoC和模块的半导体供应商都占据了极好的位置,这使他们可以在物联网领域中满足客户需求并获得市场份额。

我们对于Thread协议在2016年的前景感到兴奋。在像ARM、Nest、Samsung、Silicon Labs和Qualcomm这样的行业领导者以及220多家会员公司的支持下,Thread联盟最近开启了其产品认证项目的第一阶段,可为基于Thread的产品提供严格的测试,以确保实现无缝的、“开箱即用的”互通性。Thread联盟的成员已经提交了超过30款产品来进行认证。随着Thread的势头持续增强,我们将会在2016年看到第一波面向消费者的Thread使能的产品,这有助于使可互通的联网家庭生态系统成为现实。

三,集成。支持多协议的单一无线SoC器件有许多引人注目的应用场景。例如,可以用一部使用Bluetooth Smart的智能手机来配置一台联网设备,然后它就可以加入使用ZigBee或者Thread的智慧家庭网络。对于开发人员而言,其好处包括简化的设计、更小的尺寸、缩减的物料清单成本和更快的上市时间,同时消费者可以得益于改进的可用性和一组更丰富的、依托于无缝多协议通信的特性。我们对用于物联网的无线SoC的潜力坚信不疑,它可以为开发人员提供去创建独特应用的灵活性,以及超越传统无线连接的用户体验。多协议物联网SoC将为物联网市场的创新和集成提供一束急需的火花。

在2016年中,我们将看到对多协议、多频带无线SoC器件的巨大需求,这些器件在同一块片芯中集成了节能型MCU和多个高性能无线功能。虽然多协议无线SoC很难设计,但是它们在物联网系统中消除了对多个无线收发器和MCU的需求,将极大地简化用于物联网的联网设备的设计和部署过程。

Silicon Labs将中国作为最重要的战略市场之一,已经在中国市场中耕耘了将近20年时间。Silicon Labs在中国市场进行了长期和持续的投资,并与众多OEM和设计公司建立了良好的合作伙伴关系。在过去的20年间,中国的电子工业经历了巨大的变化,我们今天也看到了中国厂商在智能手机领域内的崛起、中国创新者在智能家居和可穿戴领域内层出不穷的新品、中国制造商在汽车电子技术领域的快速进步,以及中国领先企业在网络基础设施市场上的全球性成功。中国的制造商和设计人员已经基于Silicon Labs的节能型MCU、各种领先的传感器、无线连接芯片和模组、广播应用芯片和时频产品等等解决方案推出了各种精彩的应用。

为此,我们有理由相信中国将在全球市场的物联网技术开发与应用中扮演越来越重要的角色,因而我们将在相关技术与产品领域中继续加大投入,以成为中国电子产业在物联网和相关领域内最重要的合作伙伴之一。同时,我们赞赏并密切关注中国政府和业界在推动新的创新模式方面所做的努力。我们在中国深圳拥有研发中心,同时设有物联网技术培训中心,它们将为从OEM、设计公司、研究机构到创客和学生等各种合作伙伴提供最有力支持。

本文下一页:风河:物联网让硬件与软件公司合作更紧密


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