近日,,英飛凌推出了針對(duì)電磁感應(yīng)式無(wú)線充電的全新OPTIGA? Trust Charge的認(rèn)證解決方案,,可提供全面的系統(tǒng)集成支持,包括嵌入式軟件,、主機(jī)軟件,、開(kāi)發(fā)板,、參考板和文檔等,實(shí)現(xiàn)快速簡(jiǎn)便的設(shè)計(jì),。OPTIGA? Trust Charge采用USON10-2封裝(3x3 mm?),,該封裝針對(duì)小型設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化,適用于智能手機(jī),、耳機(jī),、平板電腦、可穿戴設(shè)備或健康科技設(shè)備等小型個(gè)人電子設(shè)備的無(wú)線充電器,,充電功率可高達(dá)15 W,。同時(shí),它也是多種消費(fèi)級(jí)應(yīng)用及工業(yè)級(jí)應(yīng)用的理想選擇,,具有從-40°至+105°C寬泛的工作溫度范圍,。
據(jù)介紹,OPTIGA? Trust Charge已經(jīng)通過(guò)CC EAL6+認(rèn)證,,支持X.509和WPC證書(shū)格式,,里面還有基于ECDSA、ECC 256和SHA-2的安全認(rèn)證機(jī)制和加密技術(shù),。從接口來(lái)看,,這款芯片支持I?C通信接口,它是一個(gè)從器件(slave),,也就是說(shuō)這款芯片并非主控芯片,,它會(huì)跟無(wú)線充電的主控制器或者一個(gè)MCU通過(guò)一個(gè)I?C接口進(jìn)行對(duì)接,來(lái)完成硬件上的連接。這是一個(gè)交鑰匙(Turnkey)的方案,,所以在提供給客戶(hù)的方案里既包含了安全芯片,,同時(shí)也包含對(duì)應(yīng)的一套主機(jī)軟件—Host Code,提供源代碼形式,,整體源代碼約十幾KB,。
英飛凌科技安全互聯(lián)系統(tǒng)事業(yè)部大中華區(qū)市場(chǎng)經(jīng)理張慶峰介紹說(shuō):“OPTIGA? Trust Charge是業(yè)界首款可用于Qi 1.3無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式安全解決方案。利用OPTIGA? Trust Charge進(jìn)行設(shè)備身份驗(yàn)證,,可有助于防止使用危險(xiǎn)的假冒充電器損壞消費(fèi)類(lèi)設(shè)備,,并保護(hù)消費(fèi)類(lèi)品牌免受聲譽(yù)問(wèn)題的影響。英飛凌會(huì)幫助客戶(hù)提供客戶(hù)化的證書(shū),、密鑰的配置,、滿(mǎn)足設(shè)備制造商的要求。因此,,用戶(hù)只需要集成到自己的MCU或者無(wú)線充電控制器里,,并配合英飛凌的安全芯片就可以完成整個(gè)的開(kāi)發(fā)過(guò)程,縮短整個(gè)的開(kāi)發(fā)周期,,節(jié)省客戶(hù)的開(kāi)發(fā)資源,。目前,樣品現(xiàn)已經(jīng)開(kāi)始提供,?!?/p>
張慶峰,英飛凌科技安全互聯(lián)系統(tǒng)事業(yè)部大中華區(qū)市場(chǎng)經(jīng)理
WPC年底推出最新的標(biāo)準(zhǔn)Qi 1.3
Qi標(biāo)準(zhǔn)是由無(wú)線充電聯(lián)盟(WPC)發(fā)布的,,主要是針對(duì)智能手機(jī)和手持設(shè)備的無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn),。從整個(gè)商業(yè)化角度來(lái)講,WPC Qi是目前主要的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),。當(dāng)前市面上看到的無(wú)線充電產(chǎn)品,,無(wú)論是發(fā)射端還是接收端,都是以這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開(kāi)發(fā)的,,如蘋(píng)果,、谷歌、華為,、三星,、索尼、OPPO,、VIVO,、小米都是WPC組織的成員,大家也是在跟隨WPC標(biāo)準(zhǔn)去開(kāi)發(fā)無(wú)線充電設(shè)備,。
在Qi 1.3標(biāo)準(zhǔn)出來(lái)之前,,大部分主要是遵循WPC標(biāo)準(zhǔn),,而像蘋(píng)果、華為這樣的主流廠商,,會(huì)有自己的私有身份鑒權(quán)協(xié)議,,去完成自己品牌的設(shè)備和自身的充電底座之間認(rèn)證的場(chǎng)景。目前WPC正在準(zhǔn)備全新的Qi 1.3,,張慶峰預(yù)計(jì)說(shuō),,新標(biāo)準(zhǔn)有望在2020年年底正式發(fā)布。全新的1.3版本強(qiáng)制將要求對(duì)無(wú)線充電設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)加密身份驗(yàn)證,。當(dāng)Qi 1.3標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之后,,將會(huì)從安全性和互通性這兩個(gè)層面對(duì)整個(gè)市場(chǎng)起到很好的帶動(dòng)作用,屆時(shí)應(yīng)用場(chǎng)景將主要是以下這三種模式,。
第一種模式,,A客戶(hù)的手機(jī)和A客戶(hù)自己的充電器。首先呢,,它們一定是同時(shí)符合WPC標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證,,完成一個(gè)身份鑒權(quán)認(rèn)證。同時(shí),,A客戶(hù)的手機(jī)也知道這個(gè)充電底座是自己的,因此它可以以一個(gè)超過(guò)WPC規(guī)定的功率(如15W),,甚至是自己私有協(xié)議的更高充電功率進(jìn)行充電,。
第二種模式是A客戶(hù)的手機(jī)放在B品牌的充電底座上充電。這時(shí)候它們也是完成WPC Qi標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證,,但之間不可能有私有化協(xié)議,,那么就會(huì)按照Qi1.3的標(biāo)準(zhǔn),以15W的充電功率去進(jìn)行無(wú)線充電,。
第三種模式是A客戶(hù)的手機(jī)放到一個(gè)沒(méi)有經(jīng)過(guò)WPC標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證,,沒(méi)有身份鑒權(quán)功能的無(wú)線充電底座上面,沒(méi)有辦法完成整個(gè)身份鑒權(quán)過(guò)程,。那么這時(shí)候,,手機(jī)可以選擇拒絕充電,保證身份安全,,或者說(shuō)可以以一種最低的充電功率(比如5W)來(lái)對(duì)手機(jī)進(jìn)行充電,,來(lái)保證整個(gè)設(shè)備的安全。其實(shí)這是將來(lái)Qi 1.3標(biāo)準(zhǔn)在推出之后,,可能從安全性和互通性這兩個(gè)層面上可以起到比較好的作用吧,。
OPTIGA Trust Charge對(duì)標(biāo)Qi1.3標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)
從市場(chǎng)層面來(lái)看,Qi 1.3標(biāo)準(zhǔn)要求使用ECC 256比特加密的ECDSA身份驗(yàn)證,,同時(shí)中間還會(huì)涉及到證書(shū)產(chǎn)生和驗(yàn)證的流程,。其中證書(shū)WPC采用的是X.509版本,。對(duì)應(yīng)到英飛凌的OPTIGA? Trust Charge,它支持ECC 256比特密鑰和SHA-2,,是一個(gè)完全符合Qi 1.3身份鑒權(quán)的解決方案,。
OPTIGA Trust Charge滿(mǎn)足市場(chǎng)需求和Qi 1.3安全要求
從WPC市場(chǎng)角度來(lái)看,它是希望通過(guò)身份驗(yàn)證提高互通性,。所在Qi 1.3標(biāo)準(zhǔn)里面,,它通過(guò)證書(shū)鏈的方式(至少3-4個(gè)證書(shū)鏈)來(lái)進(jìn)行支持,包括WPC的根證書(shū),、制造商證書(shū)和產(chǎn)品證書(shū),。英飛凌的OPTIGA? Trust Charge,通過(guò)內(nèi)部的存儲(chǔ)空間擴(kuò)展可支持最多4個(gè)X.509證書(shū)鏈,,能夠滿(mǎn)足Qi 1.3標(biāo)準(zhǔn)的要求,。
最后,為防止密鑰被盜,、被黑客攻擊,、被克隆的風(fēng)險(xiǎn),在Qi 1.3規(guī)范內(nèi),,強(qiáng)制要求必須要有一款不低于CC EAL4+認(rèn)證的安全芯片,,從而保證芯片里密鑰和證書(shū)的安全性。對(duì)應(yīng)到OPTIGA? Trust Charge這款產(chǎn)品,,它可以提供一個(gè)通過(guò)CC EAL6+高安全規(guī)格的安全芯片,,它的整個(gè)安全等級(jí)比Qi 1.3的規(guī)范還高了很多。
無(wú)線快充60W充電功率有望兩年內(nèi)實(shí)現(xiàn)
當(dāng)下,,智能手機(jī)已經(jīng)是人們生活中不可或缺的一部分,。隨著5G、物聯(lián)網(wǎng),、視頻視覺(jué)等新技術(shù)的不斷推進(jìn),,人們對(duì)智能手機(jī)的需求也發(fā)生了翻天覆地的變化。在這些變化中,,視頻的占比將越來(lái)越高,,例如一些海外的研究報(bào)告顯示,F(xiàn)acebook 在線直播每年都在翻倍上漲,,YouTube 每分鐘上傳300小時(shí)視頻,;在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中,抖音,、微信,、微博等各種各樣在線視頻直播需求,以及上傳視頻,、在線觀看視頻的需求也非?;馃?。手機(jī)的功耗不斷升高,由此給智能手機(jī)帶來(lái)了更嚴(yán)峻的續(xù)航問(wèn)題,。為解決這個(gè)問(wèn)題,,手機(jī)廠商們通過(guò)電池、電源適配器,、芯片等技術(shù)研發(fā),,來(lái)提升手機(jī)的續(xù)航能力,以及提高用戶(hù)的用機(jī)體驗(yàn),。其中,,從電源適配器、快充芯片方面提升充電速度的快充技術(shù),,憑借使用簡(jiǎn)單,、方便的優(yōu)勢(shì),很快風(fēng)靡了市場(chǎng),。
雖然前景可期,,但是無(wú)線快充也同樣面臨著諸多挑戰(zhàn),比如從充電效率來(lái)講,,相較有線充電,,無(wú)線充電還是會(huì)差些。從整個(gè)充電功率來(lái)說(shuō),,目前大于5W的快速充電應(yīng)用越來(lái)越多,。在最新的一些產(chǎn)品里,手機(jī)上有支持到27W的,,也有支持到40W的。目前,,WPC已經(jīng)在規(guī)劃Qi 1.4標(biāo)準(zhǔn),,按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),無(wú)線快充將會(huì)支持到60W充電功率,。張慶峰認(rèn)為,,距離實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),可能一兩年的時(shí)間,。然而隨著充電功率的提高,,電流越大,產(chǎn)品損壞或劣質(zhì)的,、沒(méi)有經(jīng)過(guò)認(rèn)證的產(chǎn)品會(huì)帶來(lái)很大的安全風(fēng)險(xiǎn)和隱患,。.
無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)三分天下
之前整個(gè)無(wú)線充電的標(biāo)準(zhǔn)可謂群雄格局,出現(xiàn)有很多的標(biāo)準(zhǔn),,這也是影響無(wú)線充電進(jìn)一步快速普及的一個(gè)主要因素,。隨著無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一,、技術(shù)的成熟和市場(chǎng)的推廣,包括解決了整個(gè)設(shè)備通用性和兼容性的問(wèn)題,,無(wú)線充電前景是非??善诘摹D壳罢麄€(gè)無(wú)線充電的標(biāo)準(zhǔn)基本明確,,即主要有以下三類(lèi):
第一種:緊密耦合方式,,也叫電磁感應(yīng)。它的代表有WPC Qi標(biāo)準(zhǔn),,工作范圍是在一個(gè)110-205KHz低頻的頻段?,F(xiàn)在幾乎所有的消費(fèi)級(jí)手機(jī)、平板電腦,,其實(shí)都是在跟隨WPC最新的標(biāo)準(zhǔn),。
第二種:磁場(chǎng)共振方式。它的代表有AirFuel(A4WP與PMA整合之后的新聯(lián)盟),,主要針對(duì)將來(lái)的電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域,,它的充電會(huì)通過(guò)相同頻譜磁場(chǎng)共振的方式進(jìn)行電力傳輸,工作在6.78MHz頻段,。
第三種:非耦合方式,,即通過(guò)射頻、超聲以及紅外的無(wú)線方式進(jìn)行電力傳輸?shù)臒o(wú)線充電,。
WPC Qi目前是商業(yè)性的領(lǐng)頭羊,,在過(guò)去幾年里,Qi穩(wěn)定增長(zhǎng),。知名調(diào)研機(jī)構(gòu)Strategy Analytics近期報(bào)告的數(shù)據(jù)顯示,,2019年Qi終端出貨量為4.65億臺(tái),同比增長(zhǎng)27%,。盡管智能手機(jī)占據(jù)了最大的市場(chǎng)份額,,但是具有無(wú)線充電功能的可穿戴設(shè)備的數(shù)量也在不斷增長(zhǎng)。WPC整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定義的目標(biāo)是做到充電器跟無(wú)線電源全球兼容性和互通性,,保證不同設(shè)備的廠家之間可以做到互通,。隨著快速充電/高功率的無(wú)線充電出現(xiàn),Qi也正在致力于更新標(biāo)準(zhǔn),,進(jìn)一步考慮如何去保證設(shè)備,,尤其是電池的安全,進(jìn)而去保護(hù)用戶(hù)和消費(fèi)者的人身安全,。
Qi標(biāo)準(zhǔn)涵蓋需要身份驗(yàn)證的不同功率等級(jí)
此外,,在前一段時(shí)間,NFC組織也推出了專(zhuān)門(mén)針對(duì)無(wú)線充電的NFC無(wú)線充電方式,,更多目標(biāo)是可穿戴設(shè)備,、耳機(jī),,所以它的充電效能也只有到1W。張慶峰分享說(shuō):“總體來(lái)說(shuō),,因大家都看好無(wú)線充電將來(lái)的發(fā)展方向,,所以會(huì)有更多的標(biāo)準(zhǔn)去做進(jìn)一步的討論,這對(duì)于我們整個(gè)行業(yè)或者對(duì)于整個(gè)消費(fèi)者來(lái)講,,其實(shí)都是一個(gè)非常好的方向,,會(huì)幫助我們有更多的技術(shù)和更多的產(chǎn)品,去覆蓋更多生活上的場(chǎng)景,,給我們帶來(lái)更多的便利,。”
汽車(chē)市場(chǎng)的無(wú)線充電未來(lái)可期
智能手機(jī)的無(wú)線快充,,對(duì)于大多數(shù)消費(fèi)者已經(jīng)不陌生,,但在汽車(chē)市場(chǎng),目前只有在部分高端的車(chē)型才能看到車(chē)載的無(wú)線充電,。不過(guò),,車(chē)載類(lèi)的無(wú)線充電也會(huì)快速普及,因?yàn)樗鼛?lái)的不僅僅是便捷性,,從安全性上也是解決了目前有線充電非常大的問(wèn)題,。
張慶峰介紹說(shuō),目前,,無(wú)線充電是英飛凌汽車(chē)事業(yè)部一個(gè)主要的目標(biāo)市場(chǎng),。他們已經(jīng)在和美國(guó)、日本,,以及國(guó)內(nèi)的部分廠商在做車(chē)載無(wú)線充電的設(shè)備,。此外,也有和第三方合作伙伴針對(duì)車(chē)載無(wú)線充電專(zhuān)門(mén)做一些相應(yīng)的方案開(kāi)發(fā),。不過(guò),,相對(duì)工業(yè)級(jí)和消費(fèi)級(jí)來(lái)說(shuō),車(chē)載級(jí)會(huì)有一些特定的要求,,比如車(chē)載級(jí)要去通過(guò)AEC-Q100安全認(rèn)證,同時(shí)車(chē)載的電器特性,、靜電ESD處理都會(huì)和消費(fèi)級(jí)的不一樣,。另外非常重要的一點(diǎn),每一家車(chē)廠都會(huì)有些定制化的要求設(shè)置,,也就是每一家車(chē)廠對(duì)無(wú)線充電的啟動(dòng)時(shí)間,、工作狀態(tài)都會(huì)不一樣要求,不可能像消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品一樣做一個(gè)通用的東西,,這是最大的一個(gè)區(qū)別,。
英飛凌是全球第一大安全芯片的供應(yīng)商,。CC EAL6+是英飛凌以前針對(duì)銀行卡或信用卡這種同等規(guī)格的高安全等級(jí)芯片,并且還擁有有一個(gè)通過(guò)了CC EAL6+認(rèn)證的制造工廠,。從這個(gè)角度來(lái)講,,英飛凌整個(gè)OPTIGA? Trust Charge產(chǎn)品已經(jīng)完全滿(mǎn)足甚至超過(guò)了1.3規(guī)范的要求。張慶峰介紹說(shuō):“英飛凌有專(zhuān)門(mén)的HSM為OPTIGA? Trust Charge器件生成唯一的密鑰盾,。從前道晶圓開(kāi)始,,一直到最終的客戶(hù)端,英飛凌可以提供端到端的信息和數(shù)據(jù)的保護(hù),,來(lái)提供高安全等級(jí)的安全特性,。此外,英飛凌能夠幫助設(shè)備制造商去做一個(gè)整體解決方案,,即幫助制造商去完成整個(gè)證書(shū)的簽發(fā),、證書(shū)密鑰的生成和整個(gè)產(chǎn)品證書(shū)的產(chǎn)生,也就是說(shuō)我們會(huì)提供一站式的解決方案,?!?/p>