恩智浦：人工智能和物联网颠覆性创新将成为新的增长引擎

作者:单祥茹  来源:中国电子商情

发布时间:2020-01-06

物联网（IoT）概念的提出已经有十几年，但真正意义上的万物互联的爆发将从移动互联以及5G到来后。根据市场权威分析数据，现在的联网设备数约为150亿，明年将翻倍到310亿，到2025年将再次翻倍达到750亿。面对如此巨大的市场，没有一家半导体企业会选择与之擦肩而过。“从我们现在的市场规划来看，物联网和人工智能将是最重要的市场。恩智浦所看重以及花精力投入的正是这个领域的产品和技术。”恩智浦大中华区销售与市场副总裁钱志军先生在近日的媒体交流会上做出如上表述。
   
客户的痛点：系统的复杂性和安全性难以解决

有了数百亿的智能终端设备，就会产生难以计数的海量数据。确保这些终端设备以及数据的安全性成为消费者最关心的问题。分析认为，目前所有智能网络设备都具备四个技术特征，即数据的产生、数据的计算、决策以及思考。“现在有人讲，人工智能只是在云端做一些人工智能的算法就可以了，我认为既是也不是。有很多超大规模的人工计算确实要通过云端的算力来支持。但实际上，现在在终端侧、设备侧的人工智能技术也得到了飞速发展，边缘端人工智能的提升，已经把人工智能向边缘端、前端移动。这也是边缘计算越来越被行业重视的重要原因。”钱志军先生表示。

所谓边缘计算，实际上是一种基于分布式的计算方法，把一些决策放在数据的收集端和数据的产生端，它主要解决了三大难题。一是经济性。假如所有数据均从设备端传输到云端，必须有强大的传输带宽支持，才能确保数据的实时分析。二是安全性。解决了传输问题，我们还要保证这些数据能够安全地传输到云端，并且不被第三方恶意窃取。三是时效性。数据产生并经处理之后，相应的决策需要实时反馈到现场。边缘计算具有经济性、可靠性、数据保护三大特点，事实上，现在已经有越来越多的产品通过边缘计算把数据的产生、分布、计算与决策尽量地向前移，尽量贴近数据的产生和应用端。

种类繁多的终端设备、高度分散的客户群、多样化的应用和生态系统是当前物联网的市场现状，在这种情形下，客户最强烈的需求是多样性和安全性。市场现状是，系统的复杂性和安全性导致物联网解决方案的成本不断上升。归纳起来物联网客户目前主要有四大痛点。第一，必须花费大量的财力物力应对云端和AI解决方案的多元化。现在，所有互联网公司或者云计算公司都在试图打造自己的云服务互联网生态系统，不管是微软、亚马逊、谷歌，还是国内的阿里、百度、腾讯，这些云服务商都希望尽可能多的吸引业界的生态系统玩家到他们的网络中。最关键的是，每个云公司对产品接入云端的架构以及安全机制都有自己的想法，这些多元化的方案需要不同的软件和硬件的支撑。第二，连接协议的碎片化，需要多技术储备。市场上的连接协议种类较多，主要的协议就有WiFi、ZigBee、蓝牙、Google旗下的Nest、Sigfox、LoRa、MAVE、Thread等，每一个协议都有自己最适合的目标市场。因市场需求的碎片化，现在很难确定哪一个协议能够一统天下。第三，操作系统和软件的可移植性。由于云的要求和连接的要求不同，从操作系统方面来看，除了Linux和各种各样本土系统以外，什么样的平台才能够让客户的产品在跨界中更加顺畅地进行迁移，并覆盖更多的领域，这是业界也是恩智浦必须考虑的问题。第四，数据隐私和安全问题。现在，各种各样的安全事件层出不穷。比如2016年黑客操控了十几万台的终端设备进行网络攻击，导致美国东部大规模断网。

独特的定位：恩智浦紧盯工业和物联网边缘计算

综合来看，恩智浦有四大终端市场：汽车、工业和物联网、移动设备、通信基础设施。钱志军先生说：“毋庸置疑，恩智浦目前是全球最大的汽车电子半导体供应商。在工业和物联网领域，我们是全球比较大的、专门投资于工业和物联网产品以及拥有广泛客户的半导体供应商。在移动设备方面，我们不仅提供手机产品相关的硬件，同时还打造了与手机及相关应用的生态环境。最主要的两个例子，一个是基于手机支付NFC的生态环境，另一个是目前国内外发展比较广泛的、基于MIFARE架构的门禁和交通支付系统。在通信基础设施领域，从之前的3G、4G到现在的5G，恩智浦提供的产品有核心处理器、射频功放以及其他射频电路。在边缘侧和5G系统里，除了核心网和宏站以外，恩智浦还有小站以及企业端和工业5G分布系统。”

图1 恩智浦拥有完整的物联网和人工智能解决方案

如本文开头所述，因为巨大的市场潜力，没有一家半导体企业会选择放弃物联网市场，恩智浦亦是如此。这一次，他们将目标锁定在工业和物联网边缘计算领域。

在MCU跨界产品和MPU处理器上，恩智浦有不同类型的产品可满足各种应用场景的需求。在模拟产品上，恩智浦有各种模拟器件和接口电路。在生态系统方面，恩智浦提供相应的软件解决方案，最重要、最不可或缺的是安全与隐私的保护。

基于边缘计算和边缘安全的理念，恩智浦于2019年6月份发布了EdgeVerse安全平台。这个平台包含各种硬件产品，在应用处理器、各种MCU、连接器件、模拟器件等硬件设备的基础上，再提供机器学习软件包以及各种产品解决方案，比如基于机器学习的软件开发包eIQ，基于voice体验的软件开发环境Immersiv3D，还有设备管理平台EdgeScale。EdgeScale打造的是一个基于场景的应用，各种设备均能在EdgeScale平台上进行双倍的配比，可以使用恩智浦提供的现有脚本，也可以基于学习和升级打造自己的解决方案。

在EdgeVerse中恩智浦还嵌入了EdgeLock解决方案。该方案基于安全理念，包含分离的安全芯片、基于接口电路的安全验证和基于嵌入到MCU、MPU中的各个安全子模块，以及EdgeLock 2GO服务平台。

出于带宽和安全性考虑，有越来越多的机器学习从云端移到边缘侧执行。据钱志军先生介绍，恩智浦的边缘计算产品有低端、中端、高端等组合，并通过eIQ提供机器学习算法。他们现在的做法是，通过云端训练让终端设备尽快具备一定的AI能力，使其在完成所需任务过程中，不管是低端、中端还是高端MCU或者是MPU都具有相应的处理能力。比如智能门锁，现在绝大多数产品已经通过人工智能的算法、机器学习来训练，在终端侧完成指纹、掌纹、面部信息的识别。

连接技术是物联网的纤维，是它实现了云到边缘的连接。恩智浦拥有业界最全面的无线连接技术，包括RFID、Zigbee、Bluetooth、BLE、WiFi、Thread、UWB等。

在2019年市场上的大热门区块链和5G领域，恩智浦也予以积极参与，并向市场提供了具体的解决方案。

图2  恩智浦拥有业界最全面的无线连接技术

区块链是分布式记账系统，真正落地的应用可以提升用户的安全，提升可信的数据。现在，包括互联网公司在内的很多公司已经与恩智浦展开合作，主要用于产品的溯源和防伪。

现在，中国的5G发展较快，并且步伐很大。由于北美有很多的Sub6G频段被军方占用，其5G主要在微波段进行部署。中国由于是后发，在Sub6G频段下，包括中国移动、中国电信、中国联通，均已进行大规模部署，明年，主要城市大都可以完成覆盖。钱志军先生认为，这将极大地刺激明年手机市场销量的增长。在5G市场，恩智浦主要做两件事。第一，在终端侧，除了之前提供的Core network的处理器和在宏站提供的射频的解决方案之外，还有小基站和企业基站的部署和应用。第二，在云端，恩智浦的处理器主要部署在企业或是企业云存储，服务于5G接入。

连接技术的新星UWB，实现短距离精确定位

UWB技术诞生了很长时间，一直没有得到广泛应用。它的原始应用是作为超宽带通信，主要应用于近距离高速数据传输。最近十年来，其他的替代技术如WiFi，4G、5G等通信技术迅速发展起来。从近距离数据传输看，WiFi 5、WiFi 6的数据传输能力接近10GB。由于生态建设原因，UWB在短距数据传输上的应用受到了抑制。由于UWB采用2ns冲激脉冲，具有很高的定位精度，约为5厘米至10厘米，相比蓝牙的米级精度非常具有竞争力。现在，UWB的应用正在从短距离的通信转变成一项精准定位技术。UWB基于定位的应用已经在一些需要高精度定位的物流和商场中获得使用。不过，现在的应用规模还较小。
   
虽然UWB因其技术特性重获市场的重视，钱志军先生认为还有两个问题需要尽快解决。一是因技术原因UWB目前的功耗比蓝牙高，在低功耗应用场景下，尤其是对电池供电的应用会有一定的局限性；二是UWB的生态系统还没有被真正培育出来，用例还没有被开发出来。预计未来一两年基于UWB的应用会有较大的发展。尤其是汽车和手机这两大节点开始具备UWB功能的时候，相应的物联网产品、智能家庭的产品将逐渐增多。

UWB是今年连接技术领域的一颗新星，据钱志军先生介绍，作为UWB产品的领先厂商之一，恩智浦正在积极与一些厂商合作，推出了短距离通信定位标准，实际上也是在探索从手机端到物联网再到汽车，整个生态系统如何去打造一个基于精准定位的UWB应用的生态链。现在，很多著名的手机和物联网厂商也参与其中。此外，恩智浦不仅将UWB作为实现定位功能的技术，将通信加密也考虑在内，全新芯片组SR100T是其推出的最新UWB产品，该产品将定位、加密、安全结合在一起。钱志军先生透露，在与欧盟的几个车企沟通时，他们都认为今后UWB可以成为现在无钥匙接入产品的互补，经过一定阶段的发展，甚至可以变成替代关系。

明年产业展望：汽车、5G终端、物联网大概率反弹

从各方面综合的信息来看，2019年的半导体行业，上半年的表现尚可，下半年市场风云突变，年底时，出货量又出现触底反弹。对于2020年的半导体市场，钱志军先生认为，人工智能和物联网颠覆性创新将成为新的增长引擎，对具体应用市场应有如下预期。

虽然2019年全球半导体市场是下降的，但是到了第四季度市场已经开始触底反弹，中国市场甚至有加速上扬的趋势。因此，可以预期这种上升的趋势会保持到2020年。来自第三方的数据显示，2020年对全球的半导体市场的预期相比2019年有较大增长，2020年将是复苏的一年。

具体到单一市场，欧洲汽车市场由于排放标准的问题、各种各样消费的问题，出现了下滑。中国2019年的乘用车销量也是下降的。随着新能源汽车、混动以及汽车电子包括智能驾舱、高级驾驶员辅助系统（ADAS）、电源管理系统（BMS）的需求越来越多，预期2020年的市场会有反弹。其实，在2019年四季度已经看到了一些汽车市场有反弹的迹象。

在终端和5G市场，得益于5G尤其是国内的大规模投资，压抑许久的换机欲望会在2020年释放一些，市场会出现增长。

物联网市场相对碎片化，现在很难判断某一个垂直应用市场的具体情况。总体来看，整体的基于AIoT、MCU、MPU模拟器件处理器的市场，我们看到了大概率反弹的可能性。