物联网(IoT)被视作自互联网诞生以来最具颠覆性的变革,尽管在发展初期不乏概念热炒,但这种变革正在一些细分市场上创造出无限的商机,包括工业级物联网、车联网、智能家居和智能可穿戴设备等众多领域。物联网的发展前景被业界普遍看好,但目前仍处于初级阶段,还面临诸多问题亟待解决,产业链上游的芯片厂商除却在技术产品层面备战,同时也在积极构建生态圈,切入细分领域加速布局。
博通全球高级副总裁兼大中华区总裁李廷伟 |
在退出手机基带业务后,美国博通(Broadcom)公司在物联网领域不断加大投资力度,为物联网生态系统开发系列单芯片解决方案。“物联网/可穿戴等新兴领域的发展走向让博通看到了手机芯片市场以外的新机会,同时这些新兴应用市场也更加契合博通的使命:Connecting everything。”博通全球高级副总裁兼大中华区总裁李廷伟表示,“目前世界上99.98%的数据流量都会经过至少一颗博通的芯片。快速增长的物联网和可穿戴设备市场是博通发挥连接技术专长的理想领地,我们致力于为物联网应用提供‘强芯’。”
在今年的国际消费电子展(CES2015)上,博通集中展示了多种IoT解决方案,该公司嵌入式无线暨无线连接组合事业部市场营销总监Jeff Baer认为,未来几年驱动物联网市场快速成长的关键力量首先是硬件创新(低功耗、小尺寸、低成本、集成了更多功能的半导体芯片);其次是软件生态环境,基于硬件平台,软件可集成更多功能,进而满足用户更多需求;第三则是创新的商业模式。
本文下一页:开放的硬件平台
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对于种类繁多的物联网应用而言,一个灵活、开放的硬件平台至关重要。“博通的WICED平台基于Wi-Fi、Bluetooth、NFC等开放标准,具备强大的软件生态系统和功能丰富的整套解决方案。”Jeff Baer谈到,WICED是通用的硬件平台,终端产品的差异化则主要体现在软件上。为了便于用户做软件的开发,博通把软件的开发过程做了标准化的步骤。用户只需要按照这样一个标准的软件开发步骤执行即可。“对于物联网/可穿戴市场,我们不仅支持大客户,个人开发者/创客也同样可以在WICED平台上做他们的产品。这也有利于完善物联网生态圈。”Jeff Baer强调。
WICED Smart平台的主要应用包括可穿戴设备(智能手表、智能手环)、标签及信号标(BCM2073X芯片支持iBeacon技术)、医疗产品(比如可以检测用户心跳和血压的设备)、家庭自动化(远程控制、室内环境监测设备等)以及低功耗音频(主要为无线音箱等产品)。目前在家庭自动化领域,已经有相关产品基于WICED Smart平台开发并且量产;在医疗健康领域,基于WICED Smart平台开发的最新产品是智能秤;在可穿戴设备领域则有三星智能手表和AiQ智能服装等产品。在CES现场展示了包括电音吉他Jamstik、智能手表、智能照明管理方案等众多产品方案。
基于博通技术的各类IoT应用方案
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本文下一页:安全与互操作性
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随着越来越多的设备实现互联,信息安全和隐私保护也成为最受关注的问题。博通也在其WICED 平台上新增 Bluetooth Smart 系统单芯片 (SoC),除了进阶的安全功能外,还加入了 iBeacon 技术支持,打造更宽广的物联网生态圈。
例如,低功耗WICED Smart SoC BCM2073支持RSA 4000比特加密与解密技术,可以应对最危险的安全威胁,以确保用户数据在传输过程中进行安全的加密编码,帮助用户保护敏感信息;支持iBeacon技术,具有更高级的设备检测和识别性能,为应用程序提供了全新级别的微定位感知功能;博通WICED Smart单芯片解决方案(SoC)提供A4WP Rezence无线充电技术的本地支持,有助于减少用户使用无线连接时带来的安全风险。Jeff Baer表示,博通正在基于顶级的安全保护技术和iBeacon技术加紧为客户开发更多的产品,使客户能够专注于不断发展的物联网生态系统中的下一波应用创新。
BCM59350可支持目前3种主要无线充电标准
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此外,对于物联网的发展,互操作性非常关键,而其前提就是标准的统一。“每一种新的技术,都需要经过对多个相互竞争的标准进行梳理的初始阶段,” 博通联合创始人兼CTO Henry Samueli 表示,但最终企业会团结起来相互协作,以创建彼此间能够进行互操作的产品。物联网市场也将如此。“博通非常注重与行业标准组织的紧密合作,以确保在广泛的连接设备中实现互操作性。”Samueli谈到,例如,博通联手英特尔、三星、戴尔、Atmel和Wind River成立开放互联联盟(OIC),推进智能家居市场发展;此外,博通还是OPEN联盟特别兴趣小组(SIG)的创始成员之一,OPEN致力于推动广泛采用基于以太网的车用连接技术,并将其作为车用连接技术的行业标准。
本文下一页:可穿戴市场,寻找竞争点
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据ABI Research调研数据显示,到2018年,可穿戴无线设备的营收预计将超过60亿美元,其中,运动、健身以及保健设备将会占据其总出货量的50%。以最低的功耗实现与智能手机和互联网的连接,才是可穿戴设备的重要价值。随着市场规模逐渐壮大,各大公司正在积极拓展这方面的发展机遇,提供规模庞大的IP和定制部件,帮助客户实现具有创意的新型智能可穿戴设备的互联。
博通CEO Scott McGregor认为,可穿戴设备要着眼于新的竞争点和供应链。“PC主要看处理器,智能手机看基带,而可穿戴设备则要看其他形式的连接技术,而这也正是博通的发展方向。”McGregor表示,在可穿戴市场真正腾飞之前仍需克服一些挑战,例如产品外形要紧凑,能耗和价格要降低。此外,可穿戴设备必须具有不同于现有便携设备的特点,以独特的卖点吸引消费者。
瞄准这个新兴潜力市场,博通发布了业界首款支持全球导航卫星系统(GNSS)的单芯片解决方案BCM4771,专门用于面向大众市场的低功耗可穿戴设备,如健身追踪器和智能手表等。此外,博通还推出业内首款支持伽利略系统的全球导航卫星系统(GNSS)定位中枢芯片BCM4774,同时支持Galileo、GPS、GLONASS、SBAS、QZSS和北斗(BeiDou)卫星系统。“为了提升在中国及其他地区的导航精确度,尤其是在那些城市中受到建筑物和其它障碍物干扰导航性能的地方,增加北斗的支持非常重要。”博通公司WLAN中国业务及无线连接产品高级总监Alex Zhou表示,新的解决方案可识别不同的环境状态,提升了从移动设备收集到的数据的价值。此外,通过直接在BCM4774上处理数据而不是在主AP上处理数据,该方案可为用户降低电池消耗,并为开发者和OEM提供更多机会来确定如何对信息进行分析以及如何将其传达给用户。
博通智能手表方案
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“博通是以Wi-Fi、蓝牙、NFC、GPS这几种无线连接技术为主,将不同的解决方案整合到WICED平台上,推进可穿戴设备的成熟应用。”Jeff Baer谈到,尤其是Wi-Fi Direct技术集成到WICED平台后,可以帮助OEM快速开发可穿戴产品,这些产品能够通过智能移动设备实现与云端的无缝通信。
本文下一页:智能家居标准待统一
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随着消费者对家庭自动化控制和监视的需求持续上升,预计到2019年,家庭自动化市场的产值将达到164亿美元。由于主要消费电子设备制造商(如GE、海尔、美的和三星)提高了消费者对智能家电产品的认知水平,智能家居的需求正在不断上升。
从技术层面看,通信技术的快速演进是智能家居发展和广泛应用的关键推动力。无线连接实现了将智能设备连接到家庭网络,从而实现了随时随地对家居进行控制和监控。在Wi-Fi、Bluetooth Smart、NFC和PLC等成熟技术的推动下,高效的设计不断降低智能家居在处理能力和功耗方面的要求。效率的提升使制造商能够设计、生产出具有高性价比的产品,并且迅速将其投入市场,同时也在鼓励大众使用节能产品方面起到了促进作用。
基于WICED平台的智能家居方案
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博通在CES2015上针对高性能大众零售市场的路由器、无线电缆/DSL/PON网关和机顶盒(STB)推出5G Wi-Fi芯片和系统级芯片新增产品组合,以及集成4×4 Wi-Fi的超紧凑型机顶盒平台。
“如同任何刚刚兴起的技术一样,随着技术臻于成熟,成本将会持续下降。智能家居也是如此,随着价格不断下降和消费者对智能家居的认知度不断增加,需求自然会稳步提升。”Jeff Baer谈到,博通WICED技术已经应用于智能家居的各种终端产品,包括空调、恒温器和照明设备等。WICED平台的简单易操作性和多功能性使客户能够轻松便捷的在之前不具备连接性能的设备中加入连接功能。
“各种不同的通信方式都是由特定的应用场景催生出来的,多种无线技术会在相当长的时期内处于并存状态。”博通公司中国区高级销售总监钱志军认为,集成一体化已然成为一种趋势。就产品本身,未来会出现蓝牙+WiFi,蓝牙+NFC,蓝牙+WiFi+NFC等产品。再向前还会有GPRS、无线充电等,都会朝着集成一体化的趋势发展。
统一标准之争已经在智能家居领域开战,继AllSeen联盟成立后,英特尔、三星、戴尔、博通、Atmel和Wind River联手成立开放互联联盟(OIC);谷歌和三星又成立了Thread物联网联盟。尽管这三个组织的目标都是为创建并提高设备间的互操作性,但可以预见,在未来一段时间,各种标准竞合的格局很难改变。
本文下一页:车联网:以太网更有优势?
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随着消费者对车载连接需求的持续增长,据公司研究结果显示,车载电子产品在过去十年增加了将近一倍(ABI Research)。随着汽车行业向网络化、智能化方向发展,车联网成为业界关注重点。
在谈及未来发展时,博通大中华区总裁李廷伟表示,有5种革命性的技术将引领未来联网汽车的发展:1、通过Wi-Fi实现与移动设备的无缝连接:在汽车内部,Wi-Fi能够引发变革,分析师预计在2019年之前基于Wi-Fi的应用将增长8倍;2、通过Bluetooth Smart连接至可穿戴设备:Bluetooth Smart Ready技术可以实现产品以增量方式吸取电力,它将在实现汽车与可穿戴设备之间连接方面发挥不可替代的作用,这些可穿戴设备能够监测驾驶疲劳度、体内酒精含量和血糖含量等生物特征;3、NFC技术轻松实现设备配对和汽车租赁:NFC将帮助实现汽车和移动设备(例如,智能手机或平板电脑)的轻松配对。此外,NFC将对于实现数位密钥发挥重要作用。汽车零部件供应商德国大陆集团正在一个电动汽车租赁车队中测试该技术; 4、通过集成的全球导航卫星系统实时更新交通情况和追踪汽车:随着车载全球卫星导航系统的逐渐成熟,驾驶员可以使用基于实时交通状况的路线规划、基于语音合成功能的语音驾驶提示、用于兴趣点搜素的互联网连接;5、通过车载以太网实现安全、高性能连接:车载以太网为车载应用进行了全面优化,与传统的汽车布线相比,汽车以太网以更低的成本和更轻的布线重量提供高达100 Mbps带宽。
目前在车载网络(IVN)领域存在着CAN、LIN、LVDS、FLexaRay、MOST等众多总线技术,“相较其他网络技术,以太网具有很大灵活性,可以接受很多种规格的线缆,应用时无需做太大改变,使设计更为简单,而且可以确保每一个端口所需的带宽。”博通车载网络产品副总监Timothy Lau谈到,以太网对于汽车电子产品来说并不陌生,但一直仅限于车载诊断系统(OBD),而不是面向乘客的应用。为了实现从OBD应用到车载网络的过渡,现在的以太网解决方案必须满足严格的行业要求,如电磁兼容性(EMC)、耐热性以及故障时间(FIT)率。同时,供应商必须确保提供了一个具有系统兼容性的车载开放架构。
基于博通BroadR-Reach以太网技术的联网汽车解决方案
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本届CES上博通发布了新一代专为低功耗汽车应用而优化的BroadR-Reach 车载以太网芯片,将以太网在车内的应用扩展至远程信息处理、车顶鲨鱼鳍和仪表组。同时还展示了基于BroadR-Reach以太网技术的联网汽车解决方案,“此方案基于开放和可扩展的架构,可以兼容多个车载网络系统,包括车辆诊断甚至是对带宽要求不高、成本也低的一些应用。”Timothy Lau介绍,博通的车载以太网采用非屏蔽双绞线设计,取代传统线缆专有系统,可以在降低车内布线成本的同时减轻重量,而重量下降就意味着油耗的下降。新一代车载高速总线方案突破传统限制,能够满足未来汽车的各种需求。
目前,博通的BroadR-Reach车载以太网技术已应用于多个车型,包括2014款宝马X5和2015款宝马X5/X6、2015款捷豹路虎XJ和2015款大众帕萨特。据悉,宝马车系将全面采用该方案,通用(GM)新款车也将跟进。
责编:Quentin