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MCU專題 | 未雨綢繆,迎接萬物智能時代的到來

05/30 13:03
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在前兩期的MCU專題中,來自兆易創(chuàng)新瑞薩的專家都認(rèn)為應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)的MCU產(chǎn)品需要具備低成本、低功耗、高集成度、安全性以及越來越智能化的特點。并且,他們也都認(rèn)為應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)的MCU產(chǎn)品與通用MCU產(chǎn)品還是存在著一些區(qū)別和不同。

但來自意法半導(dǎo)體的中國區(qū)微控制器、數(shù)字IC與射頻產(chǎn)品部(MDRF)市場經(jīng)理丁曉磊則認(rèn)為他們之間并沒有很大的區(qū)別。他解釋道:“隨著物聯(lián)網(wǎng)的強(qiáng)勢發(fā)展,很多傳統(tǒng)產(chǎn)品都在物聯(lián)網(wǎng)化。實際上,物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)設(shè)備的MCU產(chǎn)品與通用的MCU產(chǎn)品沒有什么不同。通用MCU,顧名思義,適合各種不同的用途,其中包括物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)?!?/p>

但他同時也表示,在通用MCU產(chǎn)品家族中有很多不同的系列,物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)MCU的產(chǎn)品通常對實時性、低功耗、連接性和安全性的要求更高。

丁曉磊表示,物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)設(shè)備中的MCU產(chǎn)品需要集成度更高的無線連接功能,支持藍(lán)牙、LoRa等連接方式。鑒于需要通過內(nèi)網(wǎng)連接到外網(wǎng)這一事實,這也需要更增強(qiáng)的安全特性,比如基于硬件的加密和安全啟動功能。

另外,這些MCU產(chǎn)品可能還需要更低的功耗以及先進(jìn)的電源管理能力來延長電池壽命以及應(yīng)對能量采集設(shè)備的需求。

最后,需要更多的外設(shè)接口,甚至更高的本地數(shù)據(jù)處理以及邊緣計算的能力,這些都是物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)設(shè)備所具備的重要特點。

而對于物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)用MCU未來將怎樣發(fā)展的問題,意法半導(dǎo)體也認(rèn)為人工智能將帶來深遠(yuǎn)影響。丁曉磊表示,“物聯(lián)網(wǎng)中的所有設(shè)備都將變得更加自主。與此同時,所有這些都將被云化,且在本地邊緣持續(xù)地創(chuàng)建、處理數(shù)據(jù)。換句話說,我們將看到一個萬物智能的世界,數(shù)十億的事物變得更智能、更互聯(lián)、更安全。我們正處于一個巨大浪潮的開端,它將加速工業(yè)數(shù)字化?!?/p>

另外,隨著對智能(數(shù)據(jù)處理和人工智能)、連接功能和數(shù)據(jù)安全的需求提高,物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)設(shè)備中MCU產(chǎn)品的未來發(fā)展趨勢首先一定是具有更大的集成度,會有更多的功能集成到單一的芯片中,這將包括無線連接功能、片上安全硬件和AI加速器。

以高成本效益的方式在MCU上增加Edge AI功能,為工業(yè)預(yù)測性維護(hù)、太陽能電池板檢測、電池壽命管理、電器能源優(yōu)化以及工業(yè)、智能家居和建筑的視覺處理帶來了準(zhǔn)確率更高的解決方案。這些能力為目前用云計算或昂貴的人工智能處理解決方案在經(jīng)濟(jì)上不可行的應(yīng)用開辟了新的機(jī)會。

微控制器架構(gòu)和制造過程本質(zhì)上是面向規(guī)模經(jīng)濟(jì)的解決方案,而人工智能加速器的加入根本不會改變這一點。

關(guān)于成本,隨著對具備AI能力的MCU需求的增長,規(guī)模經(jīng)濟(jì)和半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步將有助于抵消更高算力相關(guān)的成本增加。

面對物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)MCU的這些發(fā)展趨勢,意法半導(dǎo)體也進(jìn)行了積極的產(chǎn)品和技術(shù)布局。丁曉磊表示,“我們的STM32有不同的產(chǎn)品組合可以滿足客戶動態(tài)的、多樣的需求。當(dāng)前STM32家族有五大產(chǎn)品系列,擁有3000多種料號選擇,以方便客戶、用戶、開發(fā)者實現(xiàn)平臺化的產(chǎn)品迭代和更新。

另外,我們還有使用最廣泛的主流MCU,比如STM32F0,F1,G0,G4系列,擁有非常龐大的用戶群。

除了主流型,2019年以來,我們拓展了更多低功耗的MCU,大家比較熟悉的STM32L0,L1,L4到今天我們的超低功耗STM32U0和STM32U5產(chǎn)品線。

然后,我們還有更多高性能MCU,可以應(yīng)用在儲能、工業(yè)控制領(lǐng)域,進(jìn)行多任務(wù)處理以及實時控制和通訊,比如STM32F2,F4,F7,到現(xiàn)在的STM32H5、H7、H7R/S以及即將推出的邊緣神經(jīng)處理單元STM32N6系列。

除了通用MCU,我們還擴(kuò)展了無線MCU產(chǎn)品線,包括短距離藍(lán)牙STM32WB系列, 以及長距離LoRa STM32WL系列。對于需要更高性能和跑Linux操作系統(tǒng)的應(yīng)用,我們還有MPU微處理器產(chǎn)品家族來滿足客戶需求。

除了上述這些產(chǎn)品規(guī)劃,STM32一直是秉持開發(fā)者優(yōu)先的策略,持續(xù)地更新產(chǎn)品,并通過“不止于芯”的策略拓展STM32Cube生態(tài),來保持我們對開發(fā)者和客戶的支持承諾?!?/p>

據(jù)丁曉磊介紹,目前意法半導(dǎo)體的STM32MCU在端側(cè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用非常廣泛,比如智慧農(nóng)業(yè),以及可穿戴健康設(shè)備等。例如,STM32U5超低功耗旗艦系列在智能手表以及便攜式動態(tài)心電圖(ECG Holter)設(shè)備中得到了很好的應(yīng)用。

從此次的MCU專題中可以看出,在未來萬物互聯(lián)的世界中,物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)用MCU對于成本、功耗、安全以及智能化等方面的要求更高;另外,人工智能技術(shù)也將對這一領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。MCU企業(yè)需要未雨綢繆,抓住物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)MCU產(chǎn)品的特點和發(fā)展趨勢,進(jìn)行積極的產(chǎn)品和技術(shù)布局,才能在激烈的市場競爭中脫穎而出。

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