ST持续推出系列产品解决方案 致力于物联网的快速扩散

发布时间:2016-11-25 阅读量:1156 来源: 我爱方案网 作者: cicyxu

物联网应用加速扩散,影响所及,我们的食衣住行等日常生活、工作环境及运作模式、休闲娱乐方式等皆因而改变,各种无线传输及感应技术的普及,催生了智慧城市、智慧居家、智慧生活、仓储管理、身份识别、远端医疗等多元应用,推动各种创新应用服务如雨后春笋般冒出。

根据国际研究机构Gartner于2015年所发布的研究报告指出,预估2020年连网装置将超过260亿个,后续衍生的商机更可望高达上兆美元。麦肯锡全球研究院(McKinsey Global Institute)也预测,到了2025年,物联网相关应用服务最高可为全球经济创造11兆美元(约合361兆台币)的产值。

为协助台湾合作伙伴掌握物联网趋势,半导体产业领导厂商意法半导体(ST),特别与代理商安富利携手举办“物联网NFC/RFID关键技术与新应用趋势研讨会”,邀请多位专家分享物联网的新兴应用趋势,以及介绍NFC/RFID、类比感应元件、微控制器(MCU)及智慧安全等产品概况。意法半导体并于现场展示各种创新产品与最新应用,与现场来宾热烈交流,共用高达上兆美元的智慧产业商机。

32位元微控制器,物联网应用主流

意法半导体亚太区副总裁暨台湾区总经理Giuseppe Izzo于开场致词时表示,在物联网及智慧终端应用领域中,意法半导体的产品及解决方案可说是无所不在。以微控制器产品来看,自从意法半导体于2007年推出第1颗Cortex-M内核的STM32系列微控制器开始,经过10年的长期耕耘,至2015年底累积出货量已突破10亿颗,堪称全球32位元微控制器成长最快的品牌,现今更获得越来越多物联网应用业者的采用。

意法半导体2015年公司净收入达到69亿美元。其中微控制器和数位IC事业部就贡献22.9亿美元之多。在微控制器产品布局上, STM32系列是意法半导体进军物联网的战斗主力。Giuseppe Izzo强调物联网应用是意法半导体战略中的市场重点,预期未来的互联设备所采用的MCU将以32位元为主。针对日趋激烈的物联网市场争夺战,意法半导体提供的多元微控制器产品及解决方案、完整的开发工具,以及快速支援各种产业需求的技术能力,将是物联网应用业者在此一极端发散的市场中胜出的重要关键。

意法半导体STM32系列,广受业界青睐

意法半导体产品行销经理余玟宏进一步说明,STM32系列具备9大产品系列与32个产品线,涵盖Cortex-M0/M0+/M3/M4/M7等5种MCU核心,是意法半导体瞄准物联网产业领域的利器。

为推动物联网快速普及,意法半导体坚持开放式开发环境,透过STM32 Nucleo开发板硬体、STM32Cube软体模组,以及意法半导体与第三方合作推出的多套功能扩充板,建构出完整的开发者生态系统。STM32在2016年1月新增144引脚的Nucleo开发板,目前已推出的26种评估板,范围涵盖全系列。

此外,在万物联网的环境中,资讯安全显得更为重要。物联网中的每一台装置,包括智慧电视、智慧冰箱、智慧咖啡机等连网智慧家电都有可能遭到骇客入侵,因而引发资安危害事件。意法半导体技术行销经理阎欣怡表示,在快速发展的互联数位世界中,意法半导体针对物联网所推出的STSAFE系列安全解决方案,除了可以提供平台完整性及进一步保护使用者的隐私安全外,也可因应不同的物联网设备提供多元的安全应用。

意法半导体的安全MCU经过最新安全标准认证(通用准则EAL6+、EMVCo、CUP),涵盖了接触式和非接触式通信的完整范围介面,包括ISO/IEC 7816、ISO/IEC 14443 A类 & B类、NFC、USB、SPI和I²C。

NFC连结方便,突破装置连网障碍

意法半导体产品行销经理黄镫谊则是针对NFC技术进行介绍,他相当看好近场通讯(Near Field Communication;NFC)技术在物联网领域的应用可能性。他以身上所携带的手机、平板、帽子、笔记本、手册、钥匙、徽章、比及手表为例指出,万事万物皆可内建NFC;透过简便快速的方式与外界产生连结。黄镫谊并强调NFC是唯一可以传递资料和能量的无线技术,因此应用范围也就更形扩大。

NFC技术由来已久,它是一种短距离高频无线通讯技术,能让电子装置之间进行非接触式点对点的资料传输及资料交换。NFC在13.56MHz频率运行于近距离内,其传输速度有106 Kbit/秒、212 Kbit/秒或者424 Kbit/秒3种。目前NFC已通过成为ISO/IEC IS 18092国际标准、EMCA-340标准与ETSI TS 102 190标准。NFC采用主动和被动两种读取模式。

在实际的运作上,NFC会发射触发动作的短距离讯号,当使用者将两个装置彼此碰触,如智慧型手机和喇叭,NFC 就会立即连接两者,具有免接线、免密码的好处,使用起来相对便利许多。

黄镫谊指出,NFC现阶段的应用并不普及,但是如果要达到“万物联网”的境界,NFC绝对是不可或缺的,因此意法半导体对于NFC的推广不遗余力,除了是NFC论坛的主要会员外,也已推出相关产品及解决方案。

NFC技术的核心是标签(Tag),意法半导体推出的ST25 NFC标签由于拥有市场上最广泛的储存范围、最长的资料保留期限、最多的重复书写次数和最强的资料保护能力,因此已获得消费电子、电脑周边、家电、工业自动化和健康保健产品等领域的采用。ST25 IC提供NFC Forum Type 4 Tag RF介面和内置NFC资料交换格式 (NFC data exchange format;NDEF) 资讯支援功能。

此NFC标签的资料保留期限长达200年,是工业标准的20倍,擦写次数长达100万次,是工业标准的10倍。工作温度范围从零下40°C到85°C,确保标签在最恶劣的工作条件下仍保持完美的读写性能和耐用性。值得一提的是,ST25的资料保护功能是采用128位元密码保护系统,配合20位元的读写存取控制(read/write access control) 计数器,能将标签被复制或资料被篡改的风险降为零。

动态NFC标签记忆体,让设备智慧化

谈到NFC标签技术,当然要进一步介绍ST的“动态NFC标签记忆体”。“动态NFC标签”记忆体的推出,主要诉求就是要让智慧型手机及平板以外的消费性电子装置、家电和工业设备变得更加智慧化、更灵活、更简单易用。

从喇叭、印表机,到电锅、洗衣机,再到电表、水表和天然气表,透过此记忆体的加入,这些设备都能轻松具有NFC功能,即使设备或装置本身没有内建键盘、萤幕和网路介面等周边设备,仍可直接透过智慧型手机使用这些周边设备及功能。简而言之,“动态NFC标签记忆体”的推出能加速NFC的普及,也能促成物联网的扩散。

ST推出的“动态NFC标签记忆体”M24SR系列,包含三个重要模组晶片,分别是非挥发性记忆体(NVM),是一种即使断电数据也不会遗失的电子记忆体;无线介面,用于与其他无线装置进行通讯;以及有线介面(工业标准I2C介面),用于与主机的控制器进行通讯。

其中,M24SR系列产品所采用的非挥发性记忆体是电子抹除式可复写唯读记忆体(EEPROM),记忆体容量从2Kbit到64Kbit,涵盖现有全部市场需求。为储存NFC数据,EEPROM记忆体区块在出厂前已被格式化。ST是全球最大的EEPROM技术和EEPROM记忆体供应商。

无线介面则与ISO14443-A通讯协议完全相容,数据速率高达106kb/s,同时I2C介面工作频率高达1MHz,可确保手机与目标设备之间数据的快速传输。意法半导体资深技术行销工程师吴祥民强调,为彻底发挥ST的创新“动态NFC标签”的功能,其位置必须尽可能靠近NFC天线位置,最好是在几毫米的距离内,因为任何线路的加入都可能改变天线的特性且需重新调整。

目前已有许多采用M24SR系列产品实际案例,例如无线通讯产品设计企业络达科技(Airoha Technology)就在其新推出的的蓝牙音效模组中采用ST的“动态NFC标签”记忆体晶片。络达科技在音效晶片中整合M24SR后,使用者不再需要进行繁锁的连接设定,只要轻轻触碰一下同样内建NFC的智慧型手机或平板装置,就能将音乐串流至无线耳机或喇叭,如此一来NFC手机或平板与可携式喇叭的连接和配对变得相当简单,可透过蓝牙技术连续不断地播放高品质音乐。

整体来看,M24SR晶片内的EEPROM能省去外部EEPROM的需求,有助降低模组的总体尺寸及缩短产品的研发周期,因此大受业界青睐。

强化NFC方案完整性,布局读取技术

为强化NFC解决方案的完整性,ST除在标签技术上精益求精外,针对读取器部分,ST也已于日前宣布完成收购奥地利微电子(AMS)的NFC和RFID读取器智财(RFID reader IP)技术与产品,包括NFC前端和天线强化方案,以及整合式HF/UHF RFID读取器资产,相关的设计与行销资源大部分部署在奥地利的Premstaetten和斯洛维尼亚的Ljubljana,包含约50名员工,都将转移到意法半导体。

透过这次的收购,预期意法半导体将能进一步拥有同级NFC产品中更佳的技术、产品和研发能力,将覆盖所有NFC和RFID的市场业务,扩大客群范围。

就现阶段来看,NFC应用目前仍不普及。虽然NFC已是新智慧型手机和平板电脑的常见配备,但是NFC在其他类型电子电器产品上的应用仍属少见。然而,此项技术能让更多设备装置透过简便快速的方式连接至物联网;进一步改变消费者与互联装置之间的互动方式,因此被预期是物联网进展的关键技术,瞄准此趋势,意法半导体将持续推出及强化产品系列和解决方案,致力推动物联网的快速扩散。


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