智慧生活改变的不只是生活…
来源:爱集微 发布时间:2018-03-30 分享至微信
当生活周遭一切都智慧化后,你的生活将变成什么样子?自动开关、调节亮度的电灯、自动连网请商家送菜的冰箱、自动播放的天气资讯与新闻、无须动手就能安全地开上路的汽车…等。智慧生活为人们的生活带来更多便利,势必会改变人们未来生活的样貌,不仅如此,智慧生活也促使半导体产业发生新的变化。

微控制器芯片架构改变

智慧生活对消费者而言是更便利,对管理者而言是能够使其管理更有效率,因此身为智慧家居主要解决方案之一的微控制器(MCU),得符合上述条件,才能协助业者打造满足智慧生活所需的终端设备与应用系统。

意法半导体(STMicroelectronics)亚太区资深行销经理杨正廉表示,微控制器在智慧家居的应用中,需要负责家庭设备的控制、能源管理、传感器管理、影像处理辨识、人机介面、灯控系统、语音控制,以及最重要的通讯协定管理。甚至,未来还得「顾好」人工智慧(AI)与机器学习在智慧家居的运作状况,因此微控制器得十八般武艺样样通,相关的介面都需整合在微控制器中。

另外,由于智慧生活的基础架构是网络通讯技术,微控制器除了负责智慧家庭、物联网(IoT)的应用外,也须执行连网技术的通讯协议。有鉴于此,意法半导体推出内建蓝牙低功耗(BLE)与IEEE 802.15.4的双核心微控制器系统单芯片(SoC)。杨正廉说明,预计在今年第三季量产的STM32WB系列是专为满足物联网应用所需所打造,双核心Cortex-M0和M4,前者负责蓝牙低功耗通讯协议;后者则是处理物联网应用相关程式。

杨正廉并透露,未来意法半导体也会在此系列产品中加入其他的无线通讯技术,且此种兼具通讯协议与物联网应用的SoC架构,未来也有可能会吸引其他微控制器业者关注,而成为微控制器在物联网应用市场的新芯片架构设计趋势。

连网汽车管理架构新变动

智慧生活吹起了微控制器设计架构变化,这股风潮也吹到了连网汽车上。智慧化的生活可少不了更智慧的连网汽车,具备连网功能,才能在更安全的基础上,为驾驶与乘客更多资讯及乐趣。

意法半导体亚太区行销经理陈锡成指出,汽车具备连网功能的目的是为了更进一步提升行车安全,且不论车对车(V2V)或车对基础建设(V2I)的通讯,单就车内各单元的联系,即相当复杂。现阶段多数主流车辆采用开放式点对点网络,也就是说,各区块的电子控制单元(ECU),例如车门区、前后区、车顶区、车灯区、驾驶区与乘客区,都是各自管理特定的传感器和致动器,一旦发生行车问题时,各ECU的判断是否正确,甚至该执行哪一ECU的判断,皆会衍生危险性,风险相对也高。

因此为解决上述问题,新的车内控制架构多了一个统整汽车每个ECU资讯的闸道器。陈锡成解释,闸道器的加入可让整车控制系统产生一致性,且可以得到全车所有ECU的资讯,由中央处理功能、资讯控制器及完整性控制器来控制全车、下指令,再由闸道器透过行动网络接收云端资讯及服务。如此一来,不仅可提高安全性,还能让车厂能在节省成本的前提下,透过OTA让驾驶或乘客取得他们所想要的服务内容或软体升级。

闸道器未来在连网汽车抑或者自驾车管理架构上将扮演重要角色,而闸道器的加入也让行动网络营运商及行动虚拟网络营运商有机会进入汽车产业,对现有汽车的生态系统而言亦为新的转变,唯一不变的是汽车产业对安全性的要求。

电源芯片需求转变

智慧生活涵盖家庭、汽车、城市…等,自然也包括工业领域。人们的生活在智慧化,人们工作的场域也需要智慧化,因此智慧工业的概念诞生。意法半导体亚太区行销总监David Lucchetti指出,实现智慧工厂的条件包括以有效率的能源转换、资料中心与网络架构采用数位能源管理、可降低汽车燃料消耗与排放的解决方案、照明系统解决方案、透过智慧电表和电池充电构成智慧电网,以及透过马达控制达成能源管理、工业网络和工厂自动化。

这些达成智慧工业的条件都涉及能源应用,因此智慧工业对节能、高功率密度与效能卓越的解决方案需求日益攀升。因应此需求,意法半导体推出高效率功率MOSFET、新离散整流器技术。Lucchetti表示,高效率功率MOSFET由不同技术——MDmesh M2 EP、F7技术,以及不同封装打造,可因应智慧工业对高效率电源供应的需求;而离散整流器亦利用不同技术、材料及封装制造,其特性也能协助业者建置节能、要求高压、高效率的智慧工厂。

传感器从手机跨至其他领域

手机市场近几年表现平庸,虽仍是传感器最大宗应用市场,但随着智慧工厂、智慧汽车等涵盖在智慧生活愿景内的领域发展越来越强劲,传感器也在手机市场之外,有更大的发展契机。

意法半导体大中华暨南亚区产品行销经理陈建成表示,近期,在工业应用领域,动态传感器、环境传感器与麦克风的需求日益攀升,这是由于透过这些传感器,智慧工厂得已开始落实。而工业领域对于各式传感器的要求包括小封装、低功耗及精准度,其中,要能达到高精准度,则杂讯、稳定度、容差(tolerance)三项参数将是传感器在设计制造时的关键。

不过,除了传感器之外,上述也提到,连网技术在智慧生活中不可或缺。其中,低功耗广域网络(Low Power Wide Area Network,LPWAN)因具备低功耗特性,符合智慧生活中满布感测节点的需求,因此NB-IoT、LoRa、Sigfox等阵营皆已陆续开台提供服务,但无论是哪一项低功耗广域网络技术,皆须透过手机或是控制装置才可与云端系统连接。有鉴于此,意法半导体也发布内建Sigfox与BLE的双无线射频解决方案。陈进成指出,此双模模组产品是与佐臻合作推出,并已通过Sigfox认证,在欧洲已有客户用于飞机与追踪等应用。

事实上,为解决许多通讯技术皆想进军智慧生活而造成系统不相容的问题,业者已开始研发支持双模或多模的芯片产品或模组,对智慧生活的发展无疑是助力,但也可说是为因应智慧生活而衍生的芯片供应商在芯片架构的一种改变。
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