人們對物聯(lián)網(wǎng)（IoT）高漲的熱情就像早上初升的太陽，越來越高的熱度普照整個(gè)電子行業(yè)。現(xiàn)在，幾乎所有和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的主題，就一定會成為各種研討會的焦點(diǎn)。日前在深圳落下帷幕的EEVIA年度ICT媒體論壇上，處于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈最上游的芯片廠商飛思卡爾提出了“開放式物聯(lián)網(wǎng)”的概念，在會議現(xiàn)場引起與會嘉賓的熱烈討論。
物聯(lián)網(wǎng)為啥要開放？
“我們今年的演講主題是“開放式物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用及未來”，為什么選這個(gè)主題？因?yàn)轱w思卡爾相信，只有開放協(xié)作才能充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的真正潛力。正因?yàn)槿绱耍w思卡爾與我們的生態(tài)合作體系合作伙伴攜手，整合各種硬件、軟件和服務(wù)，并運(yùn)用經(jīng)過市場反復(fù)驗(yàn)證的專業(yè)技術(shù)，幫助推動新一輪的創(chuàng)新。” 飛思卡爾微控制器亞太區(qū)業(yè)務(wù)發(fā)展高級經(jīng)理孫東表示。
圖1. 飛思卡爾微控制器亞太區(qū)業(yè)務(wù)發(fā)展高級經(jīng)理孫東發(fā)表“開放式物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用及未來”主題演講
飛思卡爾高級副總裁兼微控制器部總經(jīng)理Geoff Lees在前不久接受媒體采訪時(shí)曾指出，物聯(lián)網(wǎng)未來是MCU的一個(gè)主要方向。現(xiàn)在由于微控制器處理能力的增強(qiáng)、芯片通訊速度的提高，以及云端數(shù)據(jù)處理能力的快速成長，使得以前需要復(fù)雜設(shè)計(jì)的終端智能產(chǎn)品越來越小型化、便攜化和低成本化，市場需求已經(jīng)形成爆發(fā)性增長的態(tài)勢。如下圖2所示，隨著人們?nèi)粘Ｊ褂媒K端的增多，使得整個(gè)接入物聯(lián)網(wǎng)的器件遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人口數(shù)目的增長。
圖2. 整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)接入的設(shè)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人口數(shù)目的增長，而未來五年這種增長將顯著加速
現(xiàn)在，每個(gè)人、每個(gè)廠商都身處IoT之中，很難說出誰是IoT的中心。例如，在中國國內(nèi)市場，很多廠商如BAT廠商（百度、阿里巴巴、騰訊）、小米、美的、格力等都在設(shè)計(jì)自己的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，建設(shè)自己的生態(tài)系統(tǒng)，而國外市場有Thread聯(lián)盟、ZigBee 3.0及低功耗組網(wǎng)的藍(lán)牙技術(shù)等等。這就迫使像飛思卡爾這樣處于產(chǎn)業(yè)鏈上游的芯片廠商利用自己深厚的技術(shù)積累，做一個(gè)開放的平臺和系統(tǒng)，從而能夠兼容到各種不同的標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用和場景來給智能家庭、個(gè)人醫(yī)療和智慧家電等物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用提供服務(wù)。
覆蓋IoT全產(chǎn)業(yè)鏈——開放式物聯(lián)網(wǎng)背后的技術(shù)基因
2014年飛思卡爾全球的業(yè)務(wù)增長主要來自物聯(lián)網(wǎng)和智能互聯(lián)增長的貢獻(xiàn)，這充分證明了飛思卡爾在物聯(lián)網(wǎng)方面的技術(shù)實(shí)力和市場領(lǐng)先優(yōu)勢。
“我們可以肯定的是，在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品分布上，飛思卡爾是一家始終堅(jiān)持全面投入和發(fā)展的公司。例如，一些可以在云端數(shù)據(jù)中心將服務(wù)做得很好的公司，卻沒有感知層的MCU和傳感器產(chǎn)品。” 孫東指出，“在產(chǎn)品的分布上，從最前端的物理數(shù)據(jù)的感知到數(shù)據(jù)的傳輸、處理到云端數(shù)據(jù)中心，飛思卡爾都有相應(yīng)的處理器和產(chǎn)品支持整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)。”
飛思卡爾是全球少數(shù)幾家能夠提供全套物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建模塊的半導(dǎo)體公司之一。如下圖3所示，無論是業(yè)界擴(kuò)展性最強(qiáng)、超低功耗的Kinetis微控制器系列，提供實(shí)時(shí)、高度集成的Vybrid控制器系列，提供多核可擴(kuò)展性、適合多媒體和顯示應(yīng)用的i.MX應(yīng)用處理器系列，還是內(nèi)置Layerscape架構(gòu)的QorlQ處理器系列，都為客戶在物聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)提供了豐富多樣的產(chǎn)品選擇。
圖3. 飛思卡爾是全球唯一提供全套基本物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建模塊的半導(dǎo)體公司
開放的平臺——與高通合作的Wifi 模塊
“開放意味著不是所有的芯片都要我們自己做，飛思卡爾還聯(lián)合IoT領(lǐng)域的細(xì)分市場廠商合作開發(fā)一些產(chǎn)品，例如Wifi模塊。目前，市場對Wifi模塊的需求比較大，我們正在利用我們MCU產(chǎn)品優(yōu)勢和國外、本土的Wifi芯片廠商積極合作，實(shí)現(xiàn)共同的發(fā)展。”孫東指出。
圖4. 飛思卡爾和高通合作開發(fā)的WiFi模塊，預(yù)計(jì)在本月底或下個(gè)月初上市
如圖4所示，這是飛思卡爾在中國做的第一個(gè)基于模塊的產(chǎn)品。該模塊是由飛思卡爾和高通協(xié)作開發(fā)并經(jīng)過認(rèn)證的低功耗高性價(jià)比的嵌入式無線wifi 模塊，可滿足智能電網(wǎng)、樓宇自動化、安防、智能家居、遠(yuǎn)程醫(yī)療等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的需求。
“我們作為芯片的供應(yīng)商可以把芯片的成本控制住，在模塊上進(jìn)行零利潤銷售。” 孫東指出，“而在技術(shù)支持上，我們使這個(gè)模塊的用戶能得到來自高通和飛思卡爾原廠提供的直接支持。我們想通過這種合作模式改變傳統(tǒng)閉塞的WiFi的支持模式，讓它在開放的平臺上實(shí)現(xiàn)。事實(shí)上，從長遠(yuǎn)來看，物聯(lián)網(wǎng)要做開放的平臺，特別是芯片要和不同的標(biāo)準(zhǔn)兼容才能覆蓋更多的目標(biāo)市場和更多的客戶”
除此之外，除了大的應(yīng)用、大的客戶、大的市場，飛思卡爾也在尋找創(chuàng)客的應(yīng)用市場。如圖5所示的WiFi模塊開發(fā)平臺是開放的，除了WiFi的接口，還將紅外、藍(lán)牙、語音傳輸、PM2.5溫濕度等常用的傳感器，云存儲，USB充電，SD卡驅(qū)動，通訊介質(zhì)等全部擴(kuò)展開來，類似多媒體處理器市場中的黑莓板子，把所有的系統(tǒng)開放出來。這樣客戶在搭建物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品原型機(jī)的時(shí)候就不需要太多的外擴(kuò)，能夠快速完成。
圖5. 飛思卡爾WiFi模塊開發(fā)平臺，第一家把創(chuàng)客的需求會聚在一起的開發(fā)板
“我們還和在深圳比較火的幾家創(chuàng)客空間積極合作，探索新的扶持方式。客戶利用我們的物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)工具可以在傳感器、數(shù)據(jù)輸入輸出、顯示、接口等方面在我們的開發(fā)板上快速實(shí)現(xiàn)。我們的開發(fā)板參考過市場的應(yīng)用，我們的這個(gè)物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)板是第一家把創(chuàng)客的無線物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)需求匯聚在一起的開發(fā)板，我們用開放的心態(tài)支持大、小客戶，這有可能是第三方的器件、本土公司的器件，我們希望能把大家在每個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域有優(yōu)勢的方案都集成到我們的方案進(jìn)行推廣。” 孫東表示。
“一體化盒子”將所有盒子合而為一
飛思卡爾開放的物聯(lián)網(wǎng)另一個(gè)例證便是“一體化盒子（OneBox）”。我們知道，不同的應(yīng)用需要不同的能源和網(wǎng)關(guān)，例如目前市場中個(gè)人醫(yī)療需要有個(gè)人醫(yī)療的網(wǎng)關(guān)，能源管理需要有能源管理的網(wǎng)關(guān)，而每套網(wǎng)關(guān)的內(nèi)容提供商、運(yùn)營機(jī)制和對接協(xié)議都不一樣。
并且，目前市場上存在很多不同的盒子，包括電視機(jī)頂盒、路由器和遠(yuǎn)程醫(yī)療接入的網(wǎng)關(guān)等，對用戶來說選擇也非常麻煩。而飛思卡爾用一個(gè)盒子就能將所有的盒子合而為一。對于不同的協(xié)議、不同的標(biāo)準(zhǔn)可以很好的支持，不論是能源管理、家庭自動控制系統(tǒng)、安防系統(tǒng)還是個(gè)人醫(yī)療系統(tǒng)，都可以在同一個(gè)平臺上實(shí)現(xiàn)。
圖6. 飛思卡爾“一體化盒子”將所有盒子合而為一
“一體化盒子”提供基于Java的從感知層（節(jié)點(diǎn)）到傳輸層（網(wǎng)關(guān)）到應(yīng)用層（云端）的全系列開發(fā)平臺。網(wǎng)關(guān)完成兩個(gè)主要功能：一是協(xié)議的轉(zhuǎn)換，不同協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的支持；二是同時(shí)還能對傳統(tǒng)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行加密、數(shù)據(jù)存儲。
“局域網(wǎng)里我們支持面向市場所有的短距離無線通信標(biāo)準(zhǔn)，如藍(lán)牙、WiFi、Enocean, Wireless Mbus 等。WAN端可以支持光纖、電力線載波等。在實(shí)際的家庭應(yīng)用中，經(jīng)常會存在多種短距離無線通訊標(biāo)準(zhǔn)共存的局面，例如燈控是ZLL，攝像頭是WiFi，智能插座也是WiFi的模式，無源開關(guān)是Enocean，不同的通訊標(biāo)準(zhǔn)需要支持不同通訊標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)關(guān)，而在飛思卡爾的方案中用一個(gè)網(wǎng)關(guān)就可以支持不同的制式。” 孫東指出。據(jù)透露，目前飛思卡爾正在和一些客戶做相關(guān)項(xiàng)目的試點(diǎn)。
下圖7為“OneBox”軟件的分類，從節(jié)點(diǎn)驅(qū)動到網(wǎng)關(guān)協(xié)議的轉(zhuǎn)換，不同標(biāo)準(zhǔn)的支持，SDK的開放甚至到云端可以做到無縫銜接。用戶只需要關(guān)注黃色部分應(yīng)用層的開發(fā)，對設(shè)備的管理和遠(yuǎn)程的升級，不需要特別關(guān)注底層的通訊制式、協(xié)議。
圖7. 用戶只需要關(guān)注應(yīng)用層開發(fā)，不需特別關(guān)注底層的通訊制式、協(xié)議
圖8為一個(gè)Demo示意圖，飛思卡爾攜手Oracle和ARM打造的OneBox配備了多方軟件，從而支持快速部署大量創(chuàng)新的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。“術(shù)業(yè)有專攻，產(chǎn)業(yè)分工會越來越細(xì)，通過三家的合作可以從物理節(jié)點(diǎn)、終端數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽f(xié)議轉(zhuǎn)換、協(xié)議管理以及到后臺云處理、調(diào)用可以做到無縫的銜接和管理。”孫東介紹道。
圖8. 飛思卡爾攜手Oracle和ARM打造的OneBox演示Demo示意圖
“我們今天看到了物聯(lián)網(wǎng)的方向和思路，我們希望構(gòu)建開放的平臺，開放的平臺不僅僅是軟件的服務(wù)商，不僅僅是和用戶合作開發(fā)一些產(chǎn)品，也不僅僅是和競爭對手的合作，更多的是整合上下游的資源，能幫助客戶開發(fā)創(chuàng)新的產(chǎn)品，面向中國市場的產(chǎn)品。” 孫東表示。確實(shí)，相對于物聯(lián)網(wǎng)龐大的市場，一家公司很難把整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)做得非常完備，通過軟件的合作、平臺的合作、云服務(wù)商的合作，綜合產(chǎn)業(yè)鏈資源一起把它打造成開放的平臺，飛思卡爾不僅服務(wù)大的客戶、車廠、大的家電廠商，也關(guān)注創(chuàng)客和新興市場應(yīng)用，培育了龐大的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，也培育了飛思卡爾自己未來巨大的市場機(jī)會。