英飞凌如何看待物联网技术和市场的发展趋势

近日，Omdia最新报告显示，今天全球互联网终端大约270亿个，2030年IoT设备的增长会达到3倍左右，2030年全球将会有800多亿终端产品连入物联网，未来我们可以预见健康、医疗、可穿戴、能源等方面都会接入，生活中的终端产品都会实现数字化。此外，毕马威也公布最新调查报告，显示在全球疫情冲击之下，半导体行业彰显了十足的韧性，5G、物联网、汽车行业将成为推动明年半导体收入增长前三大应用。

物联网的终端产品上，都必然需要一个芯片或一个电子模组来实现网络化。全球正在处于5G带来的数字大爆发的原点上，物联网终端产品的爆发会给半导体产业带来新的增长引擎。

在智能家居、个人可穿戴、智慧楼宇、智能汽车等物联网细分赛道中，英飞凌半导体的身影相当引入注目。“英飞凌将真实世界和数字世界连接在一起，比如在家使用吸尘器的时候，吸尘器将会自动开始扫描，充分了解房间布局，以及有效清洁房间的方式是怎样的”。实现这一点，所需要的传感器系统，计算能力，还有自动充电及配套电源设备，都在英飞凌的业务范围。”英飞凌科技首席执行官Reinhard Ploss博士对媒体表示。

在物联网领域，英飞凌如何看待技术和市场的发展趋势？在传感器、连接和无线通信技术领域，英飞凌的MCU、WiFi6芯片市场实现了哪些突破？在物联网安全领域，英飞凌推出了哪些旗舰产品？英飞凌科技大中华区安全互联系统事业部市场与业务合作总监南铮、市场经理彭涛、贾智勇、成皓，以及电源与传感系统事业部高级市场总监廖明颂在最近举行的“英领物联”媒体沟通会上给出了最新的解读。

物联网四大发展趋势

在物联网芯片的三大主要细分赛道，英飞凌的产品出货量处于业界领先地位。Omdia数据显示，2020年全球微控制器领域英飞凌市场份额达到14.6%，位列全球第三；ABI Research报告显示，在WiFI独立芯片领域，2019年市场规模英飞凌排在全球第五位；在安全芯片领域，2019年英飞凌位列全球市场份额第一。

英飞凌科技大中华区安全互联系统事业部市场与业务合作总监南铮认为，物联网设备实际上是由五大硬件元素构成，分别是感知、安全、计算、执行和连接。未来的物联网有四大发展趋势。

感知是智能物联网的起点。传感器担任重要的角色，传感器要求更加精准、更加可靠。传感器产品的应用场景会不断地扩大。英飞凌科技大中华区电源与传感系统事业部高级市场总监 廖明颂介绍了毫米波雷达，此前毫米波雷达可以应用在汽车领域，也可以在工业领域应用，做一些测距、速度，以及检测是否有人员或者物体的部分。甚至在消费类场景，比如智能马桶上，毫米波雷达也可以发挥重要作用。

在医疗、健康监测方面， 二氧化碳传感器也发挥了作用。英飞凌开发了一种新型的基于光声光谱（PAS）技术的二氧化碳传感器：XENSIV PAS CO2，它已经包含了传感器和MCU，基本上是一个小型系统，这款产品被广泛安装在新风系统、空气净化器上。在疫情期间，这款传感器在智慧家居和智慧楼宇领域实现规模出货。

计算方面，物联网一定会跟人工智能结合，计算算力的要求不断提升，设备本身需要低功耗、长待机。又需要很强的算力，去运行人工智能、机器学习算法，使得它能够自我调整、自我学习，使得它还有边缘计算的效果，在边缘端对数据进行预处理。

英飞凌科技大中华区安全互联系统事业部市场经理彭涛表示，英飞凌的MCU应用领域涵盖消费电子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，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。英飞凌还开发了软件平台ModusToolBox，提供一站式的全方案软件解决方案。

在连接端，随着联网设备增多，市场对连接的需求将会持续增长，各种连接的标准会持续升级。在无线通信协议中，我们看到从现有的Wi-Fi6、Wi-Fi6E到未来的Wi-Fi7、蓝牙5.2到蓝牙6.0，这个标准不断持续升级，才能应对迅猛增长的连接数据的要求。

在安全方面，现在越来越多的企业和用户意识到了，在数字世界里面，数字安全的重要性。黑客的手段真的是层出不穷，我们相信物联网终端产品和解决方案中一定会将安全作为重要的基石集成在器件里面，南铮强调。

英飞凌WiFi6芯片方案的三大优势

“Wi-Fi6主打的是高效率。在Wi-Fi6里面有功能特性，特别是TWT、RangeBoost等等，不同的产品功能可以应用在不同的物联网市场里面，比如说现在比较高的物理连接带宽，可以用在VR眼镜、多媒体的产品，它的TWT功能，主打的是一些低功耗的连接。还有Wi-Fi6加入新的OFDMA技术，支持多个终端同时并行传输，有效提升效率并降低延时，在智能家庭或者其他场景下，有多个物联网设备需要同时接入网络，就可以充分发挥优势。” 英飞凌科技大中华区安全互联系统事业部市场经理贾智勇表示。

据行业资深人士分析，Wi-Fi 6芯片的技术门槛较高，射频前端芯片如何在超高线性度下降低功耗，同时推动Wi-Fi 6芯片成本接近于Wi-Fi 5芯片，是相关厂商面临的极大挑战。英飞凌在主要的技术点上都实现了突破。

英飞凌科技大中华区安全互联系统事业部市场经理贾智勇对记者表示，英飞凌的AIROC Wi-Fi6芯片在第三季度已经量产，这款WiFi6芯片采用了28nm制程，目前市面上普遍Wi-Fi的芯片，包括11n的Wi-Fi4、Wi-Fi5基本都还是40nm。

得益于28nm的超低功耗的制程，英飞凌WiFi6芯片在接收性能、发射性能和休眠性能都比对手提高很多。比如在接收性能方面，28nm的WiFi6芯片比现有的40nm的Wi-Fi4产品有50%功耗的降低，比Wi-Fi5产品有70%的功耗降低。在发射方面，在相同的发射功率的前提下，英飞凌产品比现有40nm产品有1/4的功耗降低。对于一些长待机的无线连接的产品，英飞凌可以看到有80%的功耗降低。这个可以大大提高使用电池供电的一些产品的使用周期。

行业研究机构TSR给出的数据，2020年，Wi-Fi芯片全球出货约33亿颗，其中约有4亿颗是Wi-Fi 6芯片（主要包括路由器、手机、平板等）。Gartner给出的预估是，2024年Wi-Fi 6将占据一半的Wi-Fi芯片出货份额，成为真正的主流。

贾智勇指出，英飞凌Wi-Fi6芯片的主要产品特性，将助力物联网领域的一些高端的无线应用方面，比如说高端的游戏手柄、VR/AR设备，包括高分辨率的安防、安全的控制，还有一些实时的工业控制，另外还有比较高的带宽，可以用做家庭影院视频的播放等吞吐量比较高的应用场景。英飞凌的无线技术和产品，则涵盖了Wi-Fi、蓝牙、蓝牙低功耗、802.15.4等无线技术。

智能家居的智能设备互联互通一直是应用的痛点，最新的智能家居Matter协议进展备受关注。“Matter是由亚马逊、苹果、谷歌和 Zigbee 联盟共同发起的基于 IPv6 的智能家居互联协议，致力于打造一个基于开源生态的全新智能家居协议，英飞凌非常看好Matter在未来AIoT市场的前景，并已经在我们的BLE MCU和AIROC的combo以及BT 芯片中进行了Matter协议栈的开发，目前已经完成了基本功能的实现和测试认证环境的搭建，有望在明年年初推出支持Matter的量产版本芯片产品。” 贾智勇表示。

英飞凌的安全芯片家族OPTIGATM

随着物联网设备的急剧增加，全球物联网市场的安全受到了更多的威胁。

英飞凌的观察是物联网安全主要有四大隐患：一、目前大部分的物联网终端，从设备的设计初期就缺乏一个认证，对访问控制以及其它安全机制的考量比较缺乏。二、物联网系统中存在通讯的数据在链路上传输没有加密的情况，这会导致用户的隐私数据、企业运维的安全数据非常容易遭受拦截和泄露。三、很多物联网设备频繁的进行固件更新，普通用户很难对软件来源和固件来源有辨别能力，非常容易被非法来源的固件攻击来控制。四、目前路由器和摄像头是被攻击次数最多的两类物联网设备，路由器被攻击数量超过五千万，摄像头被控制数量超过1000万台。

“在摄像头里面如果集成了英飞凌的OPTIGATM Trust安全芯片，可以很好地保证摄像头进行通讯链路的数据加密，哪怕这些数据被截取之后，也没办法破解成原始的数据，尤其是非常关键的用户个人账户或者密码。” 英飞凌科技大中华区安全互联系统事业部市场经理成皓指出。

从产品的性能角度来看，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，比如说在一些需要存储密钥、证书的场景下，英飞凌的安全芯片由于本身已经具备防篡改的能力，只需要通过一次计算。通过一些纯软件的方式，计算次数或者算力需要达到10次以上。

据悉，英飞凌的安全芯片家族OPTIGATM至少通过了CC EAL 4+的认证，目前针对物联网市场的产品，英飞凌有一款芯片OPTIGATM Trust M产品达到了CC EAL 6+的认证，之前的CC认证大部分是针对金融IC卡或者是银行卡这些对安全要求非常高的产品的认证。

针对国内市场，英飞凌推出了OPTIGATM Trust M2 ID2的产品。“这是我们和阿里云合作推出的定制化的产品，这个产品在我们的晶圆生产阶段就会把阿里云给物联网设备分配的ID信息预先烧录在晶圆内部。

所有的物联网设备在接入网络、接入到阿里云的ID方的服务之后，会把这个信息传递到网络侧，所有后续的网络链路的传递、物联网设备上网，都会通过这个ID方的物联网安全认证来作为前提，保证物联网设备连接的数据安全性。并且连接到阿里云ID方上的物联网设备，都可以享受到阿里云提供的网络侧数据安全服务。” 成皓分享了这款芯片产品性能和应用场景最新进展。

责任编辑：haq