【層峰觀點】創(chuàng)新無線設計將物聯(lián)網帶至新高度

Silicon Labs（亦稱“芯科科技”）首席技術官兼技術與產品開發(fā)高級副總裁DanielCooley先生日前接受《電子工程專輯》的獨家專訪，分享了關于物聯(lián)網發(fā)展、無線設計挑戰(zhàn)和生態(tài)系統(tǒng)建設的最新觀點。Daniel認為有四大趨勢非常值得關注：加速軟件發(fā)展、保護產品安全、將云團隊和設備團隊聯(lián)系起來，以及增強數據治理能力。如果能夠大規(guī)模地完成這四件事，物聯(lián)網將對全球經濟產生數萬億美元的影響。點擊文末的閱讀原文按鈕或復制鏈接以瀏覽完整內容：https://www.eet-china.com/news/202309189106.html

芯科科技首席技術官兼技術與產品開發(fā)高級副總裁Daniel Cooley

對SiliconLabs（亦稱“芯科科技”）來說，每年一度的WorksWith開發(fā)者大會是將令人驚艷的物聯(lián)網開發(fā)者社區(qū)聚集在一起的絕佳舞臺，從分享最廣泛的無線技術、協(xié)議和生態(tài)系統(tǒng)解決方案，到描繪互聯(lián)的未來，再到展示利用物聯(lián)網實現(xiàn)更大福祉的真實案例，當前塑造物聯(lián)網發(fā)展格局的關鍵趨勢被一一呈現(xiàn)。

物聯(lián)網熱度消退了嗎？

Daniel并不這樣認為，在他看來，物聯(lián)網行業(yè)正在被賦予新的特點，有了新的發(fā)展趨勢。

“傳統(tǒng)意義上，我們認為規(guī)模達到1億美元的細分市場就算是大市場了，但物聯(lián)網的多個細分市場擁有10-100億美元的年銷售額，這些產品中的每一個都需要帶有軟件的芯片，它們都在生成驚人的海量數據。同時，這些數據需要大規(guī)模部署，并從云端進行遠程管理，從而持續(xù)不斷地進行數據傳輸?！彼f，從這些角度來看，大家就能開始理解物聯(lián)網技術為何能成為全球經濟的基礎支柱。

然而，我們還不能滿足于現(xiàn)有的成就，必須思考下一步做些什么才能將物聯(lián)網行業(yè)提升到新的高度？Daniel認為以下四大趨勢非常值得關注：加速軟件發(fā)展、保護產品安全、將云團隊和設備團隊聯(lián)系起來，以及增強數據治理能力。如果能夠大規(guī)模地完成這四件事，物聯(lián)網將對全球經濟產生數萬億美元的影響。

其實，這樣的趨勢對半導體公司的影響也是深遠的，因為他們深刻的感受到，未來能走多遠，除了產品，還包括在解決方案、供應鏈、工藝和生態(tài)系統(tǒng)方面積累的深度與廣度。于是，越來越多的半導體公司開始走上從元器件技術到系統(tǒng)解決方案供應商的轉型之路，芯科也不例外。

在第四屆WorksWith開發(fā)者大會上，我們看到了芯科科技推出了專為嵌入式物聯(lián)網設備打造的下一代暨第三代無線開發(fā)平臺，以及開發(fā)人員工具套件SimplicityStudio的下一個版本SimplicityStudio6——前者擁有出色的計算能力、無線性能和能源效率，以及為芯片構建的更強安全性；后者則打破了集成開發(fā)環(huán)境(IDE)的壁壘，允許開發(fā)人員通過集成和擴展將他們喜歡的工具引入SimplicityStudio，同時還能利用最新版本SimplicityStudio的優(yōu)化、開發(fā)工具和眾多功能。

在生態(tài)系統(tǒng)方面，芯科科技則推出了專為AmazonSidewalk優(yōu)化的全新系列SoC——SG23和SG28SoC，以及為AmazonSidewalk開發(fā)提供逐步指導和專家建議的一站式開發(fā)人員之旅(DeveloperJourney)工具。憑借這些全新的器件、開發(fā)工具以及之前發(fā)布的支持AmazonSidewalk的芯科科技ProKit專業(yè)套件，芯科科技強化了其針對亞馬遜快速增長的網絡所打造的完整開發(fā)平臺。

迎接無線設計新挑戰(zhàn)

然而，一些“新”的看法又來了。

比如，隨著無線產品組合和生命周期服務能力越來越強，不少人認為無線產品設計已經十分成熟了，今后可能并沒有太多可創(chuàng)新之處。Daniel沒有簡單的用“是”或者“否”來回應這一說法，他首先指出，半導體和連接性是物聯(lián)網的驅動力，在這兩方面以更低的成本、在更長的時間內提供卓越的技術，可以支持物聯(lián)網設備的規(guī)模擴展和多樣性發(fā)展。

相關預測數據顯示，到2030年，物聯(lián)網設備產生的影響將達到5.5至12.6萬億美元，其將應用到我們所熟悉的工廠、工作場所、家庭、辦公室、城市、醫(yī)療設施等場景中，在這些終端產品上傳輸的數據將帶來更高的安全性、效率和生產力。那么，推動這一增長的無線芯片將需要更多的計算、安全防護和機器學習能力。

“Matter協(xié)議標準就是很好的案例。”Daniel指出，作為一種基于IP的應用層協(xié)議，Matter1.0支持的網絡層協(xié)議包括Wi-Fi、Thread、低功耗藍牙和以太網，未來還將支持更多網絡層協(xié)議。而此前，智能家居市場的碎片化問題一直制約著整個生態(tài)的全面發(fā)展，但現(xiàn)在，來自不同制造商、采用不同協(xié)議、選擇不同生態(tài)系統(tǒng)的智能家居設備能夠輕松地相互通信與協(xié)作，這種跨越不同技術和平臺的互操作性將推動智能家居領域從智能單品加速走向全屋智能，并為用戶帶來指數級的體驗提升。

據IDC機構估計，2022年中國全屋智能市場銷售額同比大幅增長54.9%，未來5年智能家居出貨量將保持15%-25%高速增長，全屋智能也將成為萬億級的市場?？梢哉f，全屋智能行業(yè)面臨著巨大的市場空間和發(fā)展前景，并將向更加智能化、主動化和無感化的方向發(fā)展。

他同時強調稱，當前，存在著種類繁多的無線技術和協(xié)議，沒有哪種技術是可以滿足所有應用的，所以一方面要通過Matter這樣跨多種底層技術的應用層協(xié)議去實現(xiàn)生態(tài)的融合，另一方面，也要推動支持不同無線協(xié)議的芯片不斷創(chuàng)新，從而為不同應用領域的設備提供最適配的芯片。

其次，目前邊緣的預測性人工智能(AI)和機器學習需要更多的關注。邊緣設備是成就人工智能的無名英雄(如收集大量數據的傳感器)，機器學習則拓展了智能機器在能源、農業(yè)、醫(yī)療保健、工業(yè)自動化等行業(yè)的應用可能性。隨著機器學習應用理念的拓展，在物聯(lián)網邊緣實現(xiàn)機器學習或者實現(xiàn)tinyML的工具和技術也隨之增多。邊緣設備除了能提高安全性和降低延遲外，由于其體積更小，還能節(jié)約能源和降低成本。

芯科科技很早就觀察到了邊緣人工智能/機器學習與物聯(lián)網充分結合的這個趨勢，在與諸多關鍵客戶和生態(tài)伙伴展開了溝通后開展了大量的研發(fā)活動，于2022年率先在其推出的MG24/BG24無線SoC中集成了AI/ML加速器。當然，芯科科技提供的并不只是更多的算力，而是全套的開發(fā)工具、多家算法伙伴和應用支持生態(tài)，并繼續(xù)保持了領先的網絡性能、低功耗和高安全性。

接下來，還需要考慮一下安全性，因為芯片必須是安全可靠的，能夠抵御物理攻擊，這樣任何人都無法讀取芯片內的數據，也無法對其進行篡改。同時，我們還需要一種方法來安全地連接到云，使用經過審查的協(xié)議，同時使用密鑰交換認證和加密等技術可實現(xiàn)這一點。

因此，對于物聯(lián)網來說，構建從芯片到云的端到端安全連接非常必要。無論應用程序是什么，或者它的成本和功耗有多低；無論是一個家庭、一個小的零售點，還是超大型城市、工廠或者農場；無論是連接到網關還是云端，都必須確保它是安全的。

“有些人認為嵌入式在某種程度上不同于其他計算領域——它不需要運行經過身份驗證的代碼來知道遠程設備是否可信?！?/span>DanielCooley認為這個想法可能將不復存在，“在接下來的5-10年里，在可信軟件模型上運行的嵌入式系統(tǒng)的比例，將從很小的百分比逐漸上升到100%?！?/span>

為此，芯科科技除了提供更完善的安全手段，例如業(yè)界領先的SecureVault安全技術，也支持用戶采用更加多元化手段來保護其信息和網絡，如Matter和其他先進無線通信協(xié)議中的信息安全措施。此外，芯科科技的定制化元件制造服務(CPMS)，支持設備制造商對其設備軟件進行編程，并且能夠作為整套制造流程的一部分來確保其物聯(lián)網設備的安全，從而降低成本，加快開發(fā)速度。

Daniel最后強調稱，軟件和開發(fā)工具的支持也是物聯(lián)網設備獲得成功的重要因素。這涉及很多方面，包括帶有多種開發(fā)工具的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)、軟件開發(fā)套件(SDK)、實時操作系統(tǒng)(RTOS)、軟件堆棧和代碼示例等等。在物聯(lián)網開發(fā)中，軟件與硬件同樣重要，只有形成良好的硬軟件協(xié)同，才能打造出功能強大的物聯(lián)網設備。

持續(xù)強化生態(tài)共贏的能力

與往年相比，2023年WorksWith開發(fā)者大會特別設有40場以上的深度技術專題會議，涵蓋了所有主要的物聯(lián)網協(xié)議和生態(tài)系統(tǒng)，涵蓋低功耗廣域網(LPWAN)、Wi-Fi、藍牙、Matter、人工智能/機器學習和物聯(lián)網趨勢6大方向。這些會議在物聯(lián)網開發(fā)者社區(qū)深受歡迎，開發(fā)者可以從中獲得實用的知識和技能，從而加快自己的產品開發(fā)。

主題演講嘉賓探討了當前塑造物聯(lián)網發(fā)展格局的關鍵趨勢。在大會開幕主題演講中，芯科科技首席執(zhí)行官MattJohnson分享了公司如何幫助開發(fā)者加速其設計上市，包括下一代無線開發(fā)平臺，以及在開發(fā)者體驗方面所實現(xiàn)的提升；Daniel探討了實現(xiàn)云連接嵌入式計算的全部潛力需要什么，以及面臨的挑戰(zhàn)；芯科科技物聯(lián)網開發(fā)高級副總裁ManishKothari展示了利用物聯(lián)網實現(xiàn)更大福祉的真實案例，無論是關愛地球、人們的健康，或是十年前人類從未想象過的其他新用途。

來自AmazonAlexa、連接標準聯(lián)盟、GoogleNest、SamsungSmartThings等生態(tài)合作伙伴的技術專家則帶來了精彩紛呈的交流分享。Daniel表示，芯科科技正在與物聯(lián)網行業(yè)的從業(yè)人員和開發(fā)人員密切合作，構建全球性的物聯(lián)網連接生態(tài)系統(tǒng)，無論是在各個聯(lián)盟的工作組中與其他成員攜手合作，還是讓生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴在芯科的連接實驗室(ConnectivityLab)中測試他們的產品，抑或是構建開發(fā)人員之旅工具。

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