隨著硬件設(shè)備的推陳出新、互聯(lián)網(wǎng)的普及，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用再也不是天邊一朵云，而是真實(shí)發(fā)生在你我身邊的日常。為活絡(luò)市場(chǎng)發(fā)展，全球知名半導(dǎo)體供貨商意法半導(dǎo)體針對(duì)智慧生活等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用情境推出系列解決方案。
“我們將專注于智能車與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。”意法半導(dǎo)體亞太區(qū)副總裁暨臺(tái)灣區(qū)總經(jīng)理Giuseppe Izzo說明，在智能汽車方面，意法半導(dǎo)體將致力于提供更安全、環(huán)保且易于(指跟駕駛?cè)伺c其他智能設(shè)備)鏈接的解決方案，例如汽車專用IC、離散功率組件、模擬IC、功率轉(zhuǎn)換器等等，至于在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面，則專注于智能家居、智慧城市、智能工業(yè)與智能產(chǎn)品等領(lǐng)域，推出數(shù)字ASIC、影像、溫度、壓力等MEMS傳感器等產(chǎn)品。
除了完整的產(chǎn)品線，意法半導(dǎo)體還投入大量的資金與資源優(yōu)化研發(fā)能量，以及提供彈性的制程服務(wù)。在研發(fā)能量這一塊，意法半導(dǎo)體除在世界各地設(shè)立先進(jìn)研發(fā)中心、截至2016年底取得16,000個(gè)專利，更聘雇了超過7,500名研發(fā)人力負(fù)責(zé)產(chǎn)品設(shè)計(jì)等工作;至于在彈性制程服務(wù)方面，意法半導(dǎo)體除擁有自己的晶圓加工廠，同時(shí)，也擁有硅裸晶組裝與結(jié)合塑料或陶瓷封裝的后端工廠。
“亞太地區(qū)的營收占整體的58%，其次是歐洲的27%與美國的15%。”對(duì)此，Giuseppe Izzo表示，意法半導(dǎo)體十分重視亞洲地區(qū)的客戶，將偕同合作伙伴一起提供符合客戶需求的系列解決方案。
以NFC/RFID為基礎(chǔ)的智能生活來臨
科技的推陳出新，互聯(lián)網(wǎng)等基礎(chǔ)信息系統(tǒng)架構(gòu)的日趨成熟，不但改變了消費(fèi)者行為，無形中，也加速了智能家居、智能交通、智慧建筑、智能生活與智慧城市等物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的誕生。
看好上述市場(chǎng)，包括IDC、Gartner、麥肯錫(McKinsey Global Institute)等研究機(jī)構(gòu)先后表示看好物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)發(fā)展。如IDC預(yù)測(cè)2017年全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模將超過9千億美元，3年后，市場(chǎng)規(guī)模更將翻倍成長達(dá)1.46兆美元，全球物聯(lián)網(wǎng)IoT設(shè)備將達(dá)到300億臺(tái)。
而Gartner則預(yù)估連網(wǎng)設(shè)備將于2020年超過260億個(gè)，后續(xù)衍生的商機(jī)將高達(dá)上兆美元。麥肯錫全球研究院也預(yù)測(cè)，到了2025年，物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)應(yīng)用服務(wù)最高可為全球經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造11兆美元的產(chǎn)值。IHS更指出，截至2020年，NFC智能手機(jī)銷量將達(dá)到22億臺(tái)，其次，包括PC與外圍、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、智能家庭、車載設(shè)備、健康醫(yī)療、智能電表與工業(yè)自動(dòng)化等智能設(shè)備(設(shè)備)都將內(nèi)建NFC標(biāo)簽。
不僅積極開發(fā)與設(shè)計(jì)各種新的產(chǎn)品服務(wù)，亦偕同策略合作伙伴向市場(chǎng)展示意法半導(dǎo)體所能提供的各種創(chuàng)新應(yīng)用服務(wù)，例如意法半導(dǎo)體自2011年開始舉辦研討會(huì)向市場(chǎng)介紹以NFC為基礎(chǔ)的創(chuàng)新物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)等。
“RFID是唯一可以傳遞資料和能量的無線技術(shù)，因此，不但應(yīng)用范圍很廣，可能的應(yīng)用型態(tài)也很多元。”意法半導(dǎo)體產(chǎn)品營銷經(jīng)理黃鐙誼表示，RFID是一種短距離高頻無線通信技術(shù)，可以能讓電子設(shè)備之間進(jìn)行非接觸式的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)交換。
若是以頻段作為劃分依據(jù)，可將RFID簡單區(qū)分成LF (低頻，用在動(dòng)物識(shí)別與工廠資料搜集)、HF (高頻，通常設(shè)計(jì)成卡片類，如MIFARE，ISO/IEC 14443規(guī)范，運(yùn)用在悠游卡等商品，也是NFC應(yīng)用的頻段)、UHF (超高頻，搭配主動(dòng)式標(biāo)簽，應(yīng)用在國防領(lǐng)域)與超寬帶 (UWB，搭配半主動(dòng)或主動(dòng)式標(biāo)簽)段的微波。速度分別是從低速、中速、到高速，傳輸距離則是從10公分到最高200公尺都有。
“在RFID的眾多頻段中，又以HF的天線與芯片價(jià)格最具競爭力，NFC便是以HF為基礎(chǔ)的衍生技術(shù)，專攻行動(dòng)設(shè)備市場(chǎng)。”黃鐙誼解釋，NFC采用HF(高頻，13.56MHz)的頻帶，讓兩種設(shè)備能夠在20公分的距離內(nèi)，以106Kbps、212Kbps、424Kbps等3種傳輸速度模式來進(jìn)行信息互通，主要的交易模式有三，分別是卡片仿真模式(類似取代悠游卡)、讀取器模式(可主動(dòng)讀取其他設(shè)備所提供的信息)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式(可做為設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸)。
黃鐙誼說明，相較于WiFi與Bluetooth等傳輸技術(shù)，NFC因?yàn)榭梢酝瑫r(shí)傳遞資料與能量，因此，十分適合用作物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用;其次，每一次的數(shù)據(jù)傳輸∕掃描都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)獨(dú)特的編碼(UID)，不會(huì)因?yàn)閁ID重復(fù)而產(chǎn)生任何沖突∕問題;最后，同時(shí)也是最重要的，由于NFC走的是近距離傳輸，因此，在安全面向的表現(xiàn)極為卓越。
值得特別注意的是，由于NFC論壇針對(duì)NFC Type2、Type4與Type5制定了對(duì)應(yīng)的設(shè)備與服務(wù)互通規(guī)范，因此，只要是走同一格式的服務(wù)，數(shù)據(jù)都將無縫讀寫與傳輸。
換句話說，要實(shí)現(xiàn)萬物聯(lián)網(wǎng)的境界，NFC/RFID扮演著極關(guān)鍵的角色，因此，意法半導(dǎo)體積極推動(dòng)、加速NFC相關(guān)應(yīng)用：除是NFC論壇的主要會(huì)員，也針對(duì)NFC推出相關(guān)產(chǎn)品與解決方案。
另外，Apple也在2016年加入NFC論壇成為主要會(huì)員，未來的iOS勢(shì)必能夠支持NFC論壇兼容的NFC標(biāo)簽，ST25DV是唯一能夠支持長距離NFC Type5(ISO 15693) 含I2C接口的動(dòng)態(tài)NFC卷標(biāo) ，這對(duì)于未來的智能產(chǎn)品(特別是醫(yī)療產(chǎn)品和智能家庭相關(guān)產(chǎn)品)將幫助甚多。
“我們的目標(biāo)是提供客戶一站購足服務(wù)。”黃鐙誼表示，NFC/RFID技術(shù)的核心技術(shù)包括標(biāo)簽(Tag)與傳感器(Reader)，因此，意法半導(dǎo)體推出ST25系列NFC卷標(biāo)與內(nèi)建STM32微控制器的系列NFC傳感器等產(chǎn)品。
在標(biāo)簽方面，意法半導(dǎo)體推出的ST25 IC采用的是NFC Forum Type 4 Tag RF接口和內(nèi)置NFC數(shù)據(jù)交換格式(NFC data exchange format;NDEF) 信息支持功能，因此，在儲(chǔ)存范圍、數(shù)據(jù)保留期限、重復(fù)書寫次數(shù)與數(shù)據(jù)保護(hù)能力等面向的表現(xiàn)極為卓越，已獲得消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)外設(shè)、家電、工業(yè)自動(dòng)化和健康保健產(chǎn)品等領(lǐng)域的采用。
意法半導(dǎo)體的ST25 NFC卷標(biāo)的數(shù)據(jù)保留期限長達(dá)200年，是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的20倍;擦寫次數(shù)長達(dá)100萬次，是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的10倍;工作溫度范圍從零下40°C到85°C，確保標(biāo)簽可以在最惡劣的工作條件下保持完美的讀寫性能和耐用性。
更重要的是，ST25的數(shù)據(jù)保護(hù)功能是采用128位密碼保護(hù)系統(tǒng)，配合20位的讀寫訪問控制(read/write access control)計(jì)數(shù)器，能大幅降低卷標(biāo)被復(fù)制或數(shù)據(jù)被篡改的風(fēng)險(xiǎn)。
截至今日，意法半導(dǎo)體的ST25系列卷標(biāo)已被廣泛的應(yīng)用在訂制卡(Subscriber Card)、電子票券(E-Ticketing)、游戲(Gaming)、電子名片(E-Business Card)、無線配對(duì)設(shè)備(Wireless Pairing)、網(wǎng)頁連結(jié)(Website Link)、品牌保護(hù)(Brand Protection)與追蹤(Traceability)等多個(gè)領(lǐng)域。
此外，為確保智能手機(jī)可以跟平板等消費(fèi)性電子設(shè)備、家電與工業(yè)設(shè)備的無縫界接與整合，意法半導(dǎo)體推出支持工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)I2C接口、微控制器的數(shù)字輸出機(jī)制、兼容于RFID與NFC的無線接口、內(nèi)建能量收集功能與電子抹除式可復(fù)寫只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)等更容易設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)NFC卷標(biāo) – M24SR(短距傳輸、支持NFC Type 4)、M24LR(長距傳輸、兼容于NFC Type5)與ST25DV(長距傳輸、支持NFC Type 5)系列卷標(biāo)，加速NFC應(yīng)用的普及以及物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的擴(kuò)散。
“盡管NFC已是新智能手機(jī)和平板計(jì)算機(jī)的常見配備，但在其他類型的電子電器產(chǎn)品上則比較少見，”黃鐙誼指出，透過NFC卷標(biāo)、動(dòng)態(tài)NFC卷標(biāo)、傳感器與EMVCO傳感器，各式電子設(shè)備與設(shè)備將能以更簡便快速的方式連接至物聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)而改變消費(fèi)者與互聯(lián)設(shè)備之間的互動(dòng)方式，也因如此，意法半導(dǎo)體將持續(xù)不斷的透過自行研發(fā)、收購與策略聯(lián)盟等方式推出及強(qiáng)化產(chǎn)品系列和解決方案，加速智能生活的到來、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及。
值得特別注意的是，為了發(fā)揮M24LR與M24SR等動(dòng)態(tài)NFC卷標(biāo)的最大功效，意法半導(dǎo)體資深技術(shù)營銷工程師吳祥民建議開發(fā)人員在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，盡可能將動(dòng)態(tài)NFC卷標(biāo)設(shè)計(jì)在離天線越近越好的位置(幾毫米的距離)，理由在于，額外的線路意味著開發(fā)人員必須重新調(diào)校天線。
“為了加快產(chǎn)品研發(fā)腳步，我們有提供免費(fèi)的天線調(diào)校工具 – eDesignSuite，協(xié)助開發(fā)人員因應(yīng)最終的電路板設(shè)計(jì)調(diào)校天線的精準(zhǔn)度。”吳祥民表示，除了提供調(diào)校工具，意法半導(dǎo)體亦針對(duì)NFC讀取器(CR95HF)天線調(diào)校推出對(duì)應(yīng)的展示板(Demo Kit)，讓開發(fā)人員清楚掌握如何一步接一步的調(diào)校天線效能。
以超高頻RFID打造智能應(yīng)用服務(wù)
富華國際實(shí)業(yè)有限公司透過意法半導(dǎo)體的超高頻感應(yīng)產(chǎn)品打造智能停車應(yīng)用。富華國際實(shí)業(yè)業(yè)務(wù)部經(jīng)理田璧娟指出，以意法半導(dǎo)體產(chǎn)品為基礎(chǔ)而生的SRF – D190超高頻RFID傳感器系列產(chǎn)品的應(yīng)用范疇極多元，包括智能停車管理、智能人員進(jìn)出管理、智慧倉儲(chǔ)管理、智慧物流管理、智能圖書管理，以及智能資產(chǎn)管理等。
以智能停車服務(wù)為例，透過SRF – D190系列讀取器與系統(tǒng)的整合取代現(xiàn)行一般的停車收費(fèi)管理機(jī)制，不但可以大幅節(jié)省打印繳費(fèi)停車單的成本，還可以有效避免因人工抄寫而出現(xiàn)的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等問題發(fā)生;在智能人員進(jìn)出管理應(yīng)用上，因可以在同一時(shí)間讀取多張人員識(shí)別證進(jìn)而節(jié)省人員進(jìn)出感應(yīng)的時(shí)間
至于在智能圖書應(yīng)用方面，則可透過在書籍上安裝標(biāo)簽的方式，加快書籍盤點(diǎn)、尋找書籍的速度以降低人力成本，此外，也可用作防盜偵測(cè)，降低書籍遭竊的狀況發(fā)生;最后，在智慧資產(chǎn)管理這個(gè)領(lǐng)域，則可透過SRF – D190系列讀取器精準(zhǔn)辨識(shí)個(gè)別資產(chǎn)、實(shí)時(shí)掌握資產(chǎn)狀況，以及提升盤點(diǎn)效率等等。
除了智能停車、智能圖書管理與智能資產(chǎn)管理，富華國際實(shí)業(yè)積極整合長距離RFID reader與POS系統(tǒng)以主動(dòng)提供產(chǎn)品營銷與客戶服務(wù)，未來，將透過異業(yè)聯(lián)盟等方式推動(dòng)、擴(kuò)展該服務(wù)的應(yīng)用范疇。
加速穿戴式設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備普及的三大秘訣
提到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，不少人會(huì)直接連想到各式各樣的終端設(shè)備與設(shè)備，例如平板、智能眼鏡、智能汽車等等，以及智能工業(yè)與智能生活與城市等應(yīng)用，但是，不管是哪一種應(yīng)用服務(wù)，要處理的事情都是一樣的，包括效能(低功率但高效能)、安全(可擴(kuò)展的安全方案)、感應(yīng)與啟動(dòng)(支持全頻段傳感器與啟動(dòng)設(shè)備)、鏈接(從10公分到10公里的鏈接距離)、訊號(hào)處理與保護(hù)(從納米到幾千安培的訊號(hào)處理)、電機(jī)控制(功率轉(zhuǎn)換監(jiān)控機(jī)制)，以及能量與能源管理(從納米到幾兆瓦特的功率管理)。
意法半導(dǎo)體技術(shù)營銷經(jīng)理陳建成指出，有鑒于穿戴式設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備要面臨的問題相去不遠(yuǎn)，意法半導(dǎo)體積極從硬件建構(gòu)模塊(Hardware Building Block)、預(yù)先整合的軟件解決方案(Pre-integrated Software Solution)，以及開發(fā)暨塑型工具(Development & Prototyping Tools)等三個(gè)面向著手，協(xié)助企業(yè)客戶以STM32打造物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
首先，以硬件建構(gòu)模塊為例，意法半導(dǎo)體是以傳感器與致動(dòng)器、微控制器、連結(jié)方案、能源管理、模擬產(chǎn)品、安全方案與馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器等產(chǎn)品服務(wù)加速企業(yè)近型產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)腳步。例如，在微控制器這一塊，意法半導(dǎo)體因應(yīng)不同的市場(chǎng)需求(區(qū)隔)推出STM32家族系列產(chǎn)品(超過10個(gè)系列總計(jì)40個(gè)以上的產(chǎn)品線)。
至于在預(yù)先整合的軟件方案方面，意法半導(dǎo)體提供預(yù)先整合好且簡易應(yīng)用服務(wù)給客戶，以及針對(duì)云端、穿戴式設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、智能家居與智能建筑等熱門領(lǐng)域推出易于使用的軟件建構(gòu)模塊;最后，在加速開發(fā)方面，意法半導(dǎo)體是透過建構(gòu)開放式開發(fā)環(huán)境與提供STM32全方位功能擴(kuò)充板，讓開發(fā)人員可以在開發(fā)過程中輕松增加傳感器、通訊接口、電源管理、動(dòng)作控制與訊號(hào)轉(zhuǎn)換功能，大幅提升產(chǎn)品開發(fā)腳步。
“除了建構(gòu)開放式開發(fā)環(huán)境與提供相關(guān)組件，意法半導(dǎo)體也十分重視與第三方伙伴的合作關(guān)系。”陳建成表示，在物聯(lián)網(wǎng)世界，單打獨(dú)斗是行不通的，唯有相互合作、發(fā)揮1+1大于2的綜效，方能極早推出極具市場(chǎng)競爭力的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品服務(wù)。
“目前，在『高性能(High-Performance)』、『主流(Mainstream)』與『超低功耗(Ultra-Low-Power)』等三個(gè)領(lǐng)域，都有對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品提供客戶、合作伙伴進(jìn)行高附加價(jià)值產(chǎn)品的開發(fā)。”意法半導(dǎo)體亞太區(qū)技術(shù)營銷項(xiàng)目經(jīng)理王柏雄表示，在高性能這個(gè)領(lǐng)域，意法半導(dǎo)體提供的微控制器產(chǎn)品包括STM32F2/F4/F7/H7;在主流產(chǎn)品，則是以STM32F0/F1/F3為主;而在超低功耗這個(gè)領(lǐng)域，就以 STM32L0/L1/L4等微控制器產(chǎn)品為主。
王柏雄表示，“意法半導(dǎo)體的STM32系列產(chǎn)品在處理效能、架構(gòu)、智財(cái)與完整生態(tài)系統(tǒng)等四個(gè)領(lǐng)域的表現(xiàn)極為卓越，是企業(yè)客戶、伙伴開發(fā)智能設(shè)備等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)時(shí)，不可或缺的關(guān)鍵組件。”
展望未來，意法半導(dǎo)體將會(huì)持續(xù)不斷的透過自行研發(fā)、收購、策略聯(lián)盟等方式，提升NFC產(chǎn)品的普及化，加快智能汽車與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的擴(kuò)展速度。
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