物联网被业界视作下一个智能手机市场。Statista 数据显示,2020 年全球物联网市场规模达到 2480 亿美元,预计到 2025 年市场规模将超过 1.5 万亿美元,复合增长率达到 44.59%。
同时作为新兴市场,物联网领域有着不少技术及商业挑战,要求各厂商以产品和市场策略迎击。在近日的英飞凌物联网解决方案媒体沟通会上,半导体大厂英飞凌详细介绍了公司在物联网领域的产品布局及市场策略。
英飞凌将连接现实世界和数字世界视作愿景,主力提供半导体和系统解决方案,并重点关注能源增效、移动出行、数字世界的安全以及物联网和大数据四大领域。
围绕物联网市场,英飞凌构建了传感、执行、计算、连接、安全五大硬件元素,为客户提供完整的一站式端到端软硬件物联网解决方案。
根据英飞凌的定义,传感器检测大量的环境信息并将其转换为数据;执行器将微控制器的控制信号转换成动作;微控制器处理传感器的数据并输出控制信号;连接器件将设备彼此连接也与云端连接;安全解决方案赋予 “物 ”可信赖的身份,并使新的商业模式得到发展。
边缘计算和对物联网产品安全性的关切,是当前物联网市场的两大议题,英飞凌在这两个领域均具备显著优势,且为业界贡献自己的技术方案。
顺应物联网边缘计算趋势
据英飞凌大中华区安全互联系统事业部市场经理彭涛介绍,数据的处理和计算正在发生迁移,大数据处理正在从云计算为中心的集中式处理时代跨越到以万物互联为核心的边缘计算时代。数据计算边缘化,不仅可以大幅降低网络带宽和云存储带来的成本,基于网络边缘的隐私保护也远远优于传统的集中数据存储服务。
彭涛指出,物联网计算主要关乎微控制器产品。英飞凌微的控制器产品组合包括 32 位 Arm 微控制器、32 位 TriCoreTM 微控制器等,及新增的 PSoC 低功耗、高性能微控制器产品系列。英飞凌的 MCU 应用领域涵盖物联网、消费类和工业领域两大市场,其中 PSoC4、PSoC6 和下一代的MCU是应用于消费类市场和物联网的主力产品。
其中,PSoC6 是专为物联网设计的 MCU,它具有双核架构、低功耗和高性能,在物联网边缘端的应用中,Cortex M4 的内核可以处理传感信息提取、计算、数据传输、无线连接和图形显示等功能。Cortex M0+ 内核可以做到输入输出、控制电容触摸、蓝牙低功耗控制,安全和其它通讯控制功能等等,为物联网边缘计算应用带来功能集中和成本优化的处理器。
英飞凌的下一代 MCU 则是集成了更多的内核、有着更低功耗、更高性能的处理器。彭涛表示:我们增强了边缘计算的机器学习和人工智能功能,能够对神经元网络计算进行硬件加速,集成的数字图形处理器,可以提供更先进的图形显示。同时我们也增强了数字外设,特别是能够实现语音、音频、机器视觉和单芯片无线连接等功能。
整体来看,英飞凌的 MCU 产品具备连接、计算和创建三大优势。结合无线产品,具备不中断的连接功能,有着同类最佳的连接范围和互操作性。计算方面有专为物联网优化的 MCU 解决方案,可以为边缘设备提供安全、高能效和基于数据的计算和控制,同时也支持各种传感器融合,以及人机交互。在可创建方面,灵活的开放式架构平台,可以使设计人员能够在预先配置的构建模块菜单中灵活选择。
为中国市场定制纯硬件安全芯片
围绕物联网,安全是普通消费者和设备制造商、方案提供商以及云服务提供商等业者的共同关切。英飞凌大中华区安全互联系统事业部市场经理成皓带来英飞凌物联网安全产品和解决方案的介绍。
成皓介绍,缺乏认证和访问控制,未经加密的通信数据和链路导致用户隐私数据和关键信息极易被非授权方截取和破译,物联网设备普遍缺乏认证和访问控制以及固件更新攻击方式,是全球物联网市场里面比较典型的安全隐患。英飞凌由此总结出一些需要关注的几个安全要素,包括身份认证,链路加密,还有数据加密,以及固件更新。
针对国内市场,英飞凌主推独立硬件安全芯片 OPTIGA Trust M2 ID2,这是英飞凌与阿里云合作共同推出的基于中国市场的定制化产品。成皓指出,相比一些基于软件,或是基于 TEE 的解决方案,英飞凌提供的独立硬件安全芯片在多个维度具备竞争力。
首先是安全级别,英飞凌提供的基于纯硬件的安全芯片,可以抵御强大物理形态的攻击。其次,公司的物联网安全芯片都通过了国际上最权威的 CC(Common Criteria) 认证,其中安全芯片家族 OPTIGA 都至少通过了 CC EAL 4+ 的认证。
帮助客户快速落地产品也是一大优势。由于外围设计非常简单,在硬件方面只需要把它和MCU进行简单的集成,即可驱动相关的安全功能。从软件层面来说,只需要在主控端、MCU 端集成一段简单的代码,就可以把所有的安全功能进行快速实现和落地。从产品本身的可扩展性来看,基于安全芯片的方案可以在不同的平台架构之间进行快速部署。
从性能角度来看,英飞凌基于硬件的安全芯片可以提供比软件方案更强大的安全存储和计算的能力,在一些需要存储密钥、证书的场景下,由于安全芯片本身已经具备防篡改的能力,只需要通过一次计算。相比之下,采用纯软件的方式,计算次数或者算力需要达到 10 次以上。
据介绍,除了回应边缘计算趋势及在安全领域带来的适应中国市场的纯硬件安全芯片,英飞凌在其他领域亦有独特优势。
传感方面,英飞凌推出适用于汽车、工业和消费类应用场景的广泛产品组合,由于采用领先业界的技术, XENSIV 传感器尤为精准。
互联方面,英飞凌提供基于 eSIM 解决方案的安全蜂窝连接,以及 Wi-Fi、蓝牙、USB 和 USB-C 产品,产品广泛应用于涵盖消费、商业、工业、汽车领域的物联网应用。作为 USB 和 USB-C 的市场领导者,自 2008 年以来出货量超 10 亿。
执行方面,作为功率分立器件及模组领域领军者,英飞凌是目前唯一同时拥有涵盖硅材料和碳化硅、氮化镓两种第三代材料的全产品组合的企业,提供涵盖瓦至兆瓦功率范围的高能效解决方案。

