隨著5G,、云計算,、邊緣計算等前沿技術(shù)的不斷深耕及普及，萬物皆可聯(lián)的時代,，已經(jīng)到來,。據(jù)ABI Research公司的數(shù)據(jù)，2025年全球物聯(lián)網(wǎng)終端連接數(shù)量將達到100億,，預計到2030年物聯(lián)網(wǎng)終端連接數(shù)量將達到200億,，而到2050年的物聯(lián)網(wǎng)終端連接數(shù)量將達到500億。
隨著物聯(lián)網(wǎng)終端的使用越來越廣泛,，性能越來越強,，那就必然需要更靈敏的采集前端、更可靠的傳輸,、更強的處理器以及更安全的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)環(huán)境,。這也是物聯(lián)網(wǎng)芯片廠商和應用廠商一直追逐的解決方案。
近日,，在英飛凌“英”領(lǐng)物聯(lián)媒體溝通會上,，英飛凌科技大中華區(qū)安全互聯(lián)系統(tǒng)事業(yè)部市場與業(yè)務合作總監(jiān)南錚介紹說：“元宇宙是最近比較熱議的話題，在未來世界,，所有的社交和生活都將在虛擬的數(shù)字環(huán)境中進行,，這種環(huán)境中的身份識別、數(shù)據(jù)安全則是最基礎(chǔ)也是最核心的部分,。物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù),，是英飛凌成名已久的重要優(yōu)勢領(lǐng)域。整合賽普拉斯業(yè)務線之后的英飛凌,，物聯(lián)網(wǎng)版圖更加完整,。我們致力于成為連接現(xiàn)實世界與數(shù)字世界的橋梁?！?/p>
作為物聯(lián)網(wǎng)的核心,，計算和處理是整個物聯(lián)網(wǎng)的大腦，數(shù)字世界必須對現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)進行高效及時的處理,。
英飛凌科技大中華區(qū)安全互聯(lián)系統(tǒng)事業(yè)部市場經(jīng)理彭濤表示,，數(shù)據(jù)的處理和計算架構(gòu)正在發(fā)生變化，由于寬帶及存儲成本,、延遲與功耗以及隱私保護等帶來的新要求,，大數(shù)據(jù)處理正在從云計算為中心的集中式處理時代跨越到以萬物互聯(lián)為核心的邊緣計算時代。彭濤將英飛凌物聯(lián)網(wǎng)MCU的核心特點概括為“連接、計算和創(chuàng)建”,。
根據(jù)英飛凌合并賽普拉斯時給出的數(shù)據(jù)顯示,，通過收購賽普拉斯，使得英飛凌成為全球排名第四的32位MCU微控制器廠商,。
針對微控制器,，英飛凌提供廣泛的產(chǎn)品組合，包括32位Arm微控制器,、32位TriCore微控制器等,，涵蓋消費、工業(yè)和汽車類產(chǎn)品,。
PSoC 6: 專為物聯(lián)網(wǎng)而設計
英飛凌科技大中華區(qū)安全互聯(lián)系統(tǒng)事業(yè)部市場經(jīng)理彭濤介紹,，在整合了賽普拉斯的MCU產(chǎn)品之后，英飛凌將可以為客戶提供更加廣泛的產(chǎn)品系列,，其中PSoC4,、PSoC6是應用于消費類市場和物聯(lián)網(wǎng)市場的主力產(chǎn)品。據(jù)介紹,，PSoC6是專為物聯(lián)網(wǎng)設計的MCU,，它具有雙核架構(gòu)、以及低功耗和高性能的優(yōu)勢,。在物聯(lián)網(wǎng)邊緣端的應用中，Cortex M4的內(nèi)核可以處理傳感信息提取,、計算,、數(shù)據(jù)傳輸、無線連接和圖形顯示等功能,。Cortex M0+內(nèi)核可以做到輸入輸出,、控制電容觸摸、藍牙低功耗控制,、安全和其它通訊控制功能等等,，這樣就給到物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算應用一個功能集中和成本優(yōu)化的處理器。
對于計算,，彭濤強調(diào),，其中采用32位Arm的PSoC4、PSoC6以及下一代MCU將是消費類市場和物聯(lián)網(wǎng)的主力產(chǎn)品,，他透露道,，下一代PSoC將圍繞安全的Cortex-M33內(nèi)核，Cortex-M55,，以及集成NPU功能的Ethos-U55進行開發(fā),，將同時具有多核、低功耗、高性能,、邊緣ML/AI,、連接、MCU加密以及豐富的HMI等特性,。
實際上異構(gòu)的PSoC 6功能就已經(jīng)非常強大,，其中Cortex M4的內(nèi)核可以處理傳感信息提取、計算,、數(shù)據(jù)傳輸,、無線連接和圖形顯示等功能，而Cortex M0+內(nèi)核可以負責輸入輸出,、控制電容觸摸,、藍牙低功耗控制，安全和其它通信控制功能等,。而通過集成藍牙低功耗和CapSense觸摸技術(shù),，PSoC可以實現(xiàn)更好的連接及交互功能，十分適合如今非常流行的“全屋智能”智能家居解決方案,。
針對“MCU+傳感器”這種物聯(lián)網(wǎng)中新呈現(xiàn)的應用趨勢,，彭濤表示：由于工藝和封測技術(shù)的限制，“MCU+傳感器”在SoC以及SIP領(lǐng)域還不是主流方向,。目前來看,，MCU和傳感器分離的方向則具備更大的彈性。它可以用不同的傳感器或是配合不同的MCU的組合來滿足場景的應用需求,，非常適合物聯(lián)網(wǎng)當前的發(fā)展需求,，比如提供更靈活的設計，加快產(chǎn)品上市時間,；此外,，在成本效益方面也具有比較強的優(yōu)勢。
控制和計算的遷移：邊緣計算
什么是邊緣計算網(wǎng)絡,？邊緣計算是一種架構(gòu),， 在分布式計算領(lǐng)域，它使服務器和網(wǎng)絡設備等基礎(chǔ)設施更接近數(shù)據(jù),。
在實踐中,，邊緣網(wǎng)絡使計算和存儲服務器等硬件更靠近產(chǎn)生數(shù)據(jù)的人員和流程。這縮短了數(shù)據(jù)必須經(jīng)過處理和存儲的距離,。不是將數(shù)據(jù)發(fā)送到集中式云或現(xiàn)場服務器進行處理,，而是在收集數(shù)據(jù)時進行處理。邊緣服務器系統(tǒng)消除了對計算中間人的需求并減少了總延遲,。
未來的邊緣計算將從集中式單體計算到分布式網(wǎng)聯(lián)計算,，再到異構(gòu),、協(xié)同、全面泛在的智能計算,，邊緣計算是必不可少的關(guān)鍵組成部分和演進的必然趨勢,。邊緣計算將促使整個社會的信息系統(tǒng)，走向集中和邊緣相折中的,、科學的,、最優(yōu)化的匹配，而它所釋放的能力空間是無限的,。
以上發(fā)展趨勢在促進邊緣計算的同時也帶來了幾大挑戰(zhàn),，特別是在穩(wěn)定的無線連接、多樣的場景感知,、安全的數(shù)據(jù)傳輸和實時的計算控制等方面,。未來的邊緣計算需要在這幾大領(lǐng)域都做到卓越。而作為開發(fā)人員,，他們更希望將物聯(lián)網(wǎng)涉及的各個環(huán)節(jié)集成到一個平臺上處理關(guān)鍵問題,，從而降低開發(fā)的復雜性。
英飛凌的下一代MCU產(chǎn)品系列
英飛凌的下一代MCU產(chǎn)品系列已經(jīng)在開發(fā)中,，將會集成更多的內(nèi)核,，達到更低功耗、更高性能的行業(yè)需求,，同時還具備增強邊緣計算的機器學習和人工智能功能,，集成NPU功能的Ethos-U55內(nèi)核能夠?qū)ι窠?jīng)元網(wǎng)絡計算進行硬件加速。此外,，集成的數(shù)字圖形處理器,，可以提供更先進的圖形顯示；集成的Cortex M33內(nèi)核則增強了安全功能,；同時也增強了數(shù)字外設，特別是能夠?qū)崿F(xiàn)語音,、音頻,、機器視覺和單芯片無線連接等功能。彭濤介紹到,，除了MCU產(chǎn)品,，英飛凌同時也開發(fā)了ModusToolbox等軟件平臺，提供全棧式軟件解決方案,。
彭濤進一步介紹說,，物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算產(chǎn)品的算力，實際上是一個平衡和綜合的問題,。很多時候,，人工智能和機器學習還是需要用NPU來處理,，并結(jié)合一些算法進行優(yōu)化。因此,，在英飛凌的新產(chǎn)品中,，除了會采用ARM最新的內(nèi)核Cortex-M55之外，同時還將集成擁有NPU功能的Ethos-U55內(nèi)核,。這方面的產(chǎn)品目前還在研發(fā)中,，預計2022年將會發(fā)布。
總結(jié)
隨著企業(yè)越來越多地合作開發(fā)支持該技術(shù)的開放生態(tài)系統(tǒng),，從而使客戶更容易將其集成為其整體混合云戰(zhàn)略的一部分,，邊緣計算將在2021年為企業(yè)帶來更多價值。
從技術(shù)角度來說,，技術(shù)體系發(fā)展的脈絡逐漸清晰化,，包括邊緣智能、邊云協(xié)同,、算力網(wǎng)絡等技術(shù)框架漸漸形成,，而不再是早期的混沌狀態(tài)；從商業(yè)層面來看,，今天的邊緣計算在運營商,、電力能源、工業(yè)制造,、智能交通,、智慧城市、數(shù)字文娛等領(lǐng)域已經(jīng)有較多成功實踐,，并且發(fā)揮出了顯著的商業(yè)價值,。
智慧產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，不僅需要高高在上的云更需要無所不在的計算,。計算一方面采集數(shù)據(jù)信息,，進行預處理并提取特征數(shù)據(jù)傳輸給云端大腦，另一方面打通各系統(tǒng)平臺,，使智能的IT系統(tǒng)可以游走于各OT之間,，幫助各物聯(lián)網(wǎng)應用落地。無論從物聯(lián)網(wǎng)應用的使用效率,、時間延遲還是安全考慮,，計算都會是物聯(lián)網(wǎng)普及的關(guān)鍵所在。
