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电子技术——完成物联网愿景的根底

2018-09-22 17:53      点击:

  电子技术——完成物联网愿景的根底

  物联网(IoT)议题持续发烧,在技能、运用、及商业模式快速开展的情况下,越来越多联网设备进入日常日子中,为日子带来更多便利性,一起也造就巨大的商场商机。

  依据美国消费科技协会(Consumer Technology Association;CTA)陈述,物联网设备是2016年消费性电子工业的要点产品,预估将为商场发明2,870亿美元的商机,而调研组织IDC则以为,物联网商场将于2020年到达8.9兆美元,摩根史坦利更猜测,物联网将在未来10年内发明14.4兆美元的营收。

  在这股物联网商机背面,不只电子工业的要害技能、要害零组件开发与订制化效劳才干,扮演了重要的支撑力气,物联网运用也为电子工业发明未来10年的生长动力。

  电子技能 完成物联网愿景的根底

  物联网的体系架构,大致上能够分为感知层、网络层和运用层,这3层各司其职、却又环环相扣,一起架构出物联网的效劳。感知层是物联网架构的根底,担任数据的收集、贮存与简略运算,其会跟着物联网运用的类形而有所不同,运用于消费端的一般像是穿戴式设备、智能家电、智能轿车、效劳型机器人等,如果是运用在工业/商业环境,则可能是才智机械、无人机、环境传感器等。

  而网络层位在感知层上面,担任将数据传送到云端渠道,便利用户经过网络存取渠道上的信息,一般会运用3G/4G、Wi-Fi等长间隔无线通信技能。最上层的运用层,则是将物联网终端设备所收集到的各种材料进行剖析与运算,完成各种不同意图的物联运用,包括环境检测、才智电力、智能交通、工业监控、智能家居、城市办理等。

  由此来看,物联网需求各种不同技能,底层与中层用的是电子与通讯技能,上层则得仰仗云端运算、海量数据剖析、数据探勘、商业智能剖析、运用软件/手机App等技能,其间,以电子技能架构出的物联网终端设备,是完成物联网愿景的根底,经过终端设备收集数据,才干发生后续各种运用。

  物联芯片五大模块技能趋势

  现在,物联网终端设备所运用的芯片,基本上包括以下五大区块:微控制器、传感器、电源办理、内嵌式内存、及无线通信。

  传感器一般会依据运用场景和意图来调配运用,常见的有:温度、轰动、陀螺仪、湿度、压力、高度等;电源办理相同也会依据终端运用的方式而有不同规划,像穿戴式设备就着重进步电池功率来延伸电池待机时间,而才智轿车可能会运用功耗较大的处理器,电源办理IC要设法削减热量发生,以便协助设备散热和进步运作稳定性。

  内嵌式内存则有闪存(Flash Memory)、非挥发性内存(NVM)、静态随机存取内存(SRAM)三种挑选,因为物联网终端设备对电池运用寿命的等待长达5~10年,这使得具有低漏电特性的SRAM与高耐受性的NVM,逐步成为商场新宠。

  至于无线通信,过往比较常运用的是Zigbee、RFID、Bluetooth等感测网络技能,或是2G、Wi-Fi、LTE等,仅仅跟着物联网商场一向缺少统一标准,加上既有技能在运用上无法彻底满意物联网需求,使得越来越多低功耗广域网(LPWA)技能面世,如:LoRaWAN、UNB、NB-IoT(窄频蜂窝物联网)、LTE-Cat M等,每项技能背面都有不同的支撑者,例如:IBM、思科支撑LoRaWAN技能,华为则活跃推进NB-IoT工业生态建设。

  因为物联网终端硬件担负收集数据的使命,体积轻浮矮小、低耗电(或更长的电池续航力),成为物联网芯片在开展过程中最主要的两个方向,也因而,半导体工业活跃开展微缩制程来满意物联网运用的需求,像今(2016)年就已经有业者预备量产10纳米制程的芯片,预期还会持续投入研制更小的先进制作技能,如:7纳米。