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2012,哪些应用成为物联网的突破先锋


   物联网(IOT)作为国家战略性新兴产业的重要组成部分,被誉为“继计算机、互联网和移动通信之后新一轮信息技术革命”。它将负责人与人之间通信的蜂窝网扩展到了物与物、人与物、物与人之间的实时连接。因此,物联网的定义是通过射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

   而在2012年国际集成电路研讨会暨展览会(IIC-China)期间,中国电子学会物联网专家委员会副主任委员马建将发表题为“物联网:可商业化的应用前景”的主题演讲。此外,来自LSD、Nexcom等企业的专家,也将与广大工程师一起讨论中国物联网产业面临的挑战、发展趋势和未来。涵盖议题包括:物联网采用的通信技术、网络布局、新型传感器、处理器/控制器、低功耗无线技术、RFID、物联网标准、车联网、物联网时代的主流OS等。

   NFC带来更多革命性使用方式

   据IHSiSuppli公司移动与无线通信研究报告,由于市场对移动电子支付和其它应用的需求旺盛,2015年采用近距离通信(NFC)技术的手机出货量将增至5.447亿部,几乎是2010年5620万部的10倍。

   博通(Broadcom)无线个人局域网部总经理CraigOchikubo表示,由于NFC能在设备之间实现简单、安全的互连,同时能通过触摸一下手机而得到服务,从而有望使智能手机快速突破目前移动支付和电子票务的范畴,带来更多革命性使用方式,并得到更多OEM厂商、运营商和信用卡公司的采用。

   “如果NFC、Wi-Fi和蓝牙共用,采用博通的中间件Maestro,就可以实现设备间更方便的数据/语音传输、配对和互联。”他举例说,“有了NFC+Wi-Fi/蓝牙功能,即便是我的妈妈都能方便的实现设备间的配对与互联。比如要想将相机中的照片传到iPad,仅需用相机点击iPad就可实现。因为NFC会自动选择合适的连接自动配对,并进行传输,这实在是太方便了。”

   Broadcom日前也顺势推出了新的NFC芯片BCM2079x系列,采用40nmCMOS工艺技术制造。该公司声称,与目前市场上的主流方案相比,BCM2079x系列的功耗降幅最高可达90%,组件数量和占板面积均减少40%,是市场上最小、最低功耗的NFC解决方案。这些NFC控制器独立于平台,分别或同时支持多种安全元件和SIM卡。此外,BroadcomMaestro中间件可使NFC实现更多新应用,通过与设备内的蓝牙和Wi-Fi功能无缝结合,有望在用户界面和媒体共享方面激发新的创新。

   安全性是博通考虑的另一个重要内容。为此,他们在芯片中采用了基于交易的应用ID(AID)路由,可以在单一设备中同时支持多种安全元件(SIM卡和非SIM卡),而多种单线协议(SWP)接口也允许集成基于标准的SIM卡和嵌入式安全元件。另一个不得不提的创新是,该NFC芯片支持现场能量收集,使芯片能从环境中吸取能量,因此即使手机电池没电了,芯片仍然能支持交易的进行。

   Broadcom此前斥资4750万美元收购了RFID/NFC芯片厂商Innovision。CraigOchikubo认为,凭借博通强大的芯片集成能力,未来将NFCIP连同已有的蓝牙、Wi-Fi、FM和GPS等辅助射频功能整合进组合芯片(ComboChips)产品中,“将是一件非常自然的事情”。业内人士分析说,此举有望将NFC实现的成本从独立NFC控制器约5美元,降至组合芯片内实现的不到1美元。

   2010年底,谷歌对外宣布其移动支付战略,收购移动支付公司Zetawire的同时,还推出了基于Android平台的第一款NFC手机NexusS。2011年5月,谷歌联合花旗银行、万事达卡、FirstData、Sprint和NXP推出了GoogleWallet(谷歌钱包)和GoogleOffers(谷歌团购优惠),相应的手机支付业务随即在纽约和旧金山地区展开。

   作为芯片厂商,恩智浦半导体(NXP)为GoogleWallet提供了整套内置安全单元的NFC解决方案PN65。其在单个器件中集成了NFC控制器、安全单元以及NFC软件。针对敏感的安全性问题,据称,GoogleWallet支付模块所采用的NXP先进加密技术为移动交易提供的安全标准,已经达到了银行级,消费时需要输入PIN密码确认才可执行交易。NXP智能识别事业部销售与市场副总裁SteveOwen同时透露说,目前NXP与中国手机制造商至少有40个合作项目正在进行中,很快将在市场上看到本土品牌的NFC手机。

   与此同时,NXP还宣布与微软(Microsoft)展开密切合作,共同开发面向Windows8操作系统的NFC驱动程序和完整协议栈,其NFC控制器PN544将支持Windows8操作系统。NXP智能识别产品部大中华区总经理姜波对记者表示,开发商以及计算设备制造商可以利用支持Windows8操作系统的NFC解决方案,提供多种消费级和企业级应用案例,例如:通过NFC标签和海报提供各种促销、优惠券以及折扣代码;为在线社交网络提供实体接触点,以增强“签到”体验;进行市场调查和品牌评估;通过添加NFC权标以解锁或增强游戏体验;此外,还能够以文档、音频或视频的格式实现内容互通。

   嵌入式智能

   根据市场研究机构国际数据公司(IDC)的报告,嵌入式系统从具有固定功能与非连接式的系统演变为“智能系统”(IntelligentSystem),获得了持续的成长动能,并使智能系统发展更上轨道,以进一步实现“物联网”(Internetofthings)。该报告指出,随着硬件、软件与服务供应商生态系统通过具备高性能、可编程的、形式多样化的连接方式,传感器的普遍使用,以及云端应用与数据的成长,为系统注入了更多智能化因素,智能系统市场将在2015年后进一步加速其成长动能。

   ADI亚州区市场经理何凌分析认为,随着物联网应用的普及,未来几年内,越来越多的互联网设备将不再以电脑为主导,而会以嵌入式产品的形式出现,嵌入式互联网设备“逐渐从工业级应用渗透到普通消费者日常生活中”的趋势正日趋明显,这对嵌入式硬件处理平台在架构、性能、互联网接入能力等方面提出了许多新的挑战。包括如何实现更低功耗和更小尺寸的架构?如何确保多种协议间的互联性,以及系统的灵敏度和可靠性?不同标准(无线m-bus、Zigbee、WiMax、Wi-Fi、WiBro)、以及不同网络间的互操作性难题如何解决等等

   例如,作为构建物联网最主要的方式之一,WSN"target="_blank">无线传感网络中大量的传感器通过无线方式来感知外界、采集信息。何凌称,由于每种标准都有其自身优势,因此很难出现某种无线技术在物联网应用中成为单一主导方式的局面。而目前的实际情况恰恰是,在每个细分应用领域中,多标准共存的情况非常普遍,这直接导致了不同系统的应用端在功耗、带宽、成本、设计的复杂度、可靠性和成熟度方面存在着巨大差异。

   他表示,为了适应网络互联和发展的要求,未来的嵌入式设备要求硬件上能够提供各种网络通信接口,并同步提供强大的硬件开发工具和软件包,以支持更友好的多媒体人机界面。ADI则非常看好中国M2M市场,致力提供完整的“fromRFtoBits”解决方案,包括无线射频、高速转换器、处理器和各种传感器,并兼容802.15.4及Zigbee标准,简化客户的系统设计难度。

   以智能电网为例,ADI不但提供基于高性能Blackfin处理器的以太网技术解决方案,支持带同步时序的IEEE-1588标准,还在无线抄表应用上提供高性能的短距离无线通讯技术和电力线载波方案。例如ISM射频ADF702X系列产品,以及将于2012年推出的集成射频与处理器的单芯片。

   而作为物联网的“眼睛”,RFID技术实现了对物品的标志与识别。NXP大中华区智能识别事业部高级业务发展经理刘芳表示,目前多种以RFID技术为核心的应用,如供应链管理、库存控制、票务、身份证和电子商务等,都在经历前所未有的高速成长。很多终端用户希望扩展自身RFID解决方案的功能,并进一步将之整合到其他的核心系统,如条形码、传感器、防盗、数据采集或是GPS中,藉此让RFID涵盖更多样化的应用领域。

   2012年,NXP相当看好RFID在电子传媒、智能海报、大容量内存标签(如快速消费品、服装)、智能终端等领域的应用前景。刘芳说,以NXP目前力推的UCODEI2CRFID芯片为例,该芯片搭载了一个集成I2C接口和一个3,328比特的大容量用户存储器,可为嵌入式系统带来Gen2UHF的强大功率,从而通过I2C总线在无线读卡器和微处理器间实现双向通信。因此,借助UCODEI2C,智能手机、平板电脑、音乐播放器、游戏系统等电子设备就可实现远程配置和定制,即使设备关闭期间也可进行无线数据交换和产品供给。如果出现任何问题,通过UCODEI2CRFID芯片,无需打开设备就能快速识别问题设备的序列号和错误日志,从而大幅减少解决问题和维修设备所需的时间。

   此外,恩智浦还推出了ICODEILT(项目级标签)高速智能标签IC,基于流行的Gen2协议,每秒可以读取700个标签,相当于以前产品的11倍,即使在高密度标签群和快速传送带环境下也可提供出色的可靠性。它可以在高密度标签群中实现快速、可靠的项目识别,如医疗和制药应用等。


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