Silicon Labs CTO：创新无线设计将物联网带至新高度

对芯科科技(SiliconLabs)来说，每年一度的WorksWith开发者大会是将令人惊艳的物联网开发者社区聚集在一起的绝佳舞台，从分享最广泛的无线技术、协议和生态系统解决方案，到描绘互联的未来，再到展示利用物联网实现更大福祉的真实案例，当前塑造物联网发展格局的关键趋势被一一呈现。

日前，芯科科技首席技术官兼技术与产品开发高级副总裁DanielCooley接受了《电子工程专辑》的独家专访，分享了关于物联网发展、无线设计挑战和生态系统建设的最新观点。

芯科科技首席技术官兼技术与产品开发高级副总裁DanielCooley

物联网热度消退了吗？

DanielCooley并不这样认为，在他看来，物联网行业正在被赋予新的特点，有了新的发展趋势。

“传统意义上，我们认为规模达到1亿美元的细分市场就算是大市场了，但物联网的多个细分市场拥有10-100亿美元的年销售额，这些产品中的每一个都需要带有软件的芯片，它们都在生成惊人的海量数据。同时，这些数据需要大规模部署，并从云端进行远程管理，从而持续不断地进行数据传输。”他说，从这些角度来看，大家就能开始理解物联网技术为何能成为全球经济的基础支柱。

然而，我们还不能满足于现有的成就，必须思考下一步做些什么才能将物联网行业提升到新的高度？DanielCooley认为以下四大趋势非常值得关注：加速软件发展、保护产品安全、将云团队和设备团队联系起来，以及增强数据治理能力。如果能够大规模地完成这四件事，物联网将对全球经济产生数万亿美元的影响。

其实，这样的趋势对半导体公司的影响也是深远的，因为他们深刻的感受到，未来能走多远，除了产品，还包括在解决方案、供应链、工艺和生态系统方面积累的深度与广度。于是，越来越多的半导体公司开始走上从元器件技术到系统解决方案供应商的转型之路，芯科也不例外。

在第四届WorksWith开发者大会上，我们看到了芯科科技推出了专为嵌入式物联网设备打造的下一代暨第三代无线开发平台，以及开发人员工具套件SimplicityStudio的下一个版本SimplicityStudio6——前者拥有出色的计算能力、无线性能和能源效率，以及为芯片构建的更强安全性；后者则打破了集成开发环境(IDE)的壁垒，允许开发人员通过集成和扩展将他们喜欢的工具引入SimplicityStudio，同时还能利用最新版本SimplicityStudio的优化、开发工具和众多功能。

在生态系统方面，芯科科技则推出了专为AmazonSidewalk优化的全新系列SoC——SG23和SG28SoC，以及为AmazonSidewalk开发提供逐步指导和专家建议的一站式开发人员之旅(DeveloperJourney)工具。凭借这些全新的器件、开发工具以及之前发布的支持AmazonSidewalk的芯科科技ProKit专业套件，芯科科技强化了其针对亚马逊快速增长的网络所打造的完整开发平台。

迎接无线设计新挑战

然而，一些“新”的看法又来了。

比如，随着无线产品组合和生命周期服务能力越来越强，不少人认为无线产品设计已经十分成熟了，今后可能并没有太多可创新之处。DanielCooley没有简单的用“是”或者“否”来回应这一说法，他首先指出，半导体和连接性是物联网的驱动力，在这两方面以更低的成本、在更长的时间内提供卓越的技术，可以支持物联网设备的规模扩展和多样性发展。

相关预测数据显示，到2030年，物联网设备产生的影响将达到5.5至12.6万亿美元，其将应用到我们所熟悉的工厂、工作场所、家庭、办公室、城市、医疗设施等场景中，在这些终端产品上传输的数据将带来更高的安全性、效率和生产力。那么，推动这一增长的无线芯片将需要更多的计算、安全防护和机器学习能力。

“Matter协议标准就是很好的案例。”DanielCooley指出，作为一种基于IP的应用层协议，Matter1.0支持的网络层协议包括Wi-Fi、Thread、低功耗蓝牙和以太网，未来还将支持更多网络层协议。而此前，智能家居市场的碎片化问题一直制约着整个生态的全面发展，但现在，来自不同制造商、采用不同协议、选择不同生态系统的智能家居设备能够轻松地相互通信与协作，这种跨越不同技术和平台的互操作性将推动智能家居领域从智能单品加速走向全屋智能，并为用户带来指数级的体验提升。

据IDC机构估计，2022年中国全屋智能市场销售额同比大幅增长54.9%，未来5年智能家居出货量将保持15%-25%高速增长，全屋智能也将成为万亿级的市场。可以说，全屋智能行业面临着巨大的市场空间和发展前景，并将向更加智能化、主动化和无感化的方向发展。

他同时强调称，当前，存在着种类繁多的无线技术和协议，没有哪种技术是可以满足所有应用的，所以一方面要通过Matter这样跨多种底层技术的应用层协议去实现生态的融合，另一方面，也要推动支持不同无线协议的芯片不断创新，从而为不同应用领域的设备提供最适配的芯片。

其次，目前边缘的预测性人工智能(AI)和机器学习需要更多的关注。边缘设备是成就人工智能的无名英雄(如收集大量数据的传感器)，机器学习则拓展了智能机器在能源、农业、医疗保健、工业自动化等行业的应用可能性。随着机器学习应用理念的拓展，在物联网边缘实现机器学习或者实现tinyML的工具和技术也随之增多。边缘设备除了能提高安全性和降低延迟外，由于其体积更小，还能节约能源和降低成本。

芯科科技很早就观察到了边缘人工智能/机器学习与物联网充分结合的这个趋势，在与诸多关键客户和生态伙伴展开了沟通后开展了大量的研发活动，于2022年率先在其推出的MG24/BG24无线SoC中集成了AI/ML加速器。当然，芯科科技提供的并不只是更多的算力，而是全套的开发工具、多家算法伙伴和应用支持生态，并继续保持了领先的网络性能、低功耗和高安全性。

接下来，还需要考虑一下安全性，因为芯片必须是安全可靠的，能够抵御物理攻击，这样任何人都无法读取芯片内的数据，也无法对其进行篡改。同时，我们还需要一种方法来安全地连接到云，使用经过审查的协议，同时使用密钥交换认证和加密等技术可实现这一点。

因此，对于物联网来说，构建从芯片到云的端到端安全连接非常必要。无论应用程序是什么，或者它的成本和功耗有多低；无论是一个家庭、一个小的零售点，还是超大型城市、工厂或者农场；无论是连接到网关还是云端，都必须确保它是安全的。

“有些人认为嵌入式在某种程度上不同于其他计算领域——它不需要运行经过身份验证的代码来知道远程设备是否可信。”DanielCooley认为这个想法可能将不复存在，“在接下来的5-10年里，在可信软件模型上运行的嵌入式系统的比例，将从很小的百分比逐渐上升到100%。”

为此，芯科科技除了提供更完善的安全手段，例如业界领先的SecureVault安全技术，也支持用户采用更加多元化手段来保护其信息和网络，如Matter和其他先进无线通信协议中的信息安全措施。此外，芯科科技的定制化元件制造服务(CPMS)，支持设备制造商对其设备软件进行编程，并且能够作为整套制造流程的一部分来确保其物联网设备的安全，从而降低成本，加快开发速度。

DanielCooley最后强调称，软件和开发工具的支持也是物联网设备获得成功的重要因素。这涉及很多方面，包括带有多种开发工具的集成开发环境(IDE)、软件开发套件(SDK)、实时操作系统(RTOS)、软件堆栈和代码示例等等。在物联网开发中，软件与硬件同样重要，只有形成良好的硬软件协同，才能打造出功能强大的物联网设备。

持续强化生态共赢的能力

与往年相比，2023年WorksWith开发者大会特别设有40场以上的深度技术专题会议，涵盖了所有主要的物联网协议和生态系统，涵盖低功耗广域网(LPWAN)、Wi-Fi、蓝牙、Matter、人工智能/机器学习和物联网趋势6大方向。这些会议在物联网开发者社区深受欢迎，开发者可以从中获得实用的知识和技能，从而加快自己的产品开发。

主题演讲嘉宾探讨了当前塑造物联网发展格局的关键趋势。在大会开幕主题演讲中，芯科科技首席执行官MattJohnson分享了公司如何帮助开发者加速其设计上市，包括下一代无线开发平台，以及在开发者体验方面所实现的提升；DanielCooley探讨了实现云连接嵌入式计算的全部潜力需要什么，以及面临的挑战；芯科科技物联网开发高级副总裁ManishKothari展示了利用物联网实现更大福祉的真实案例，无论是关爱地球、人们的健康，或是十年前人类从未想象过的其他新用途。

来自AmazonAlexa、连接标准联盟、GoogleNest、SamsungSmartThings等生态合作伙伴的技术专家则带来了精彩纷呈的交流分享。DanielCooley表示，芯科科技正在与物联网行业的从业人员和开发人员密切合作，构建全球性的物联网连接生态系统，无论是在各个联盟的工作组中与其他成员携手合作，还是让生态系统合作伙伴在芯科的连接实验室(ConnectivityLab)中测试他们的产品，抑或是构建开发人员之旅工具。