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[导读]在物联网的绝对领域里面,没有连接技术能逃出名唤“物联网”的五指山。WiFi、蓝牙、ZigBee就像是三胞胎一样,自从问世以来,就避免不了让世人拿来比较。而原本各自独成一派的技术,就在世俗人的世界里开启

在物联网的绝对领域里面,没有连接技术能逃出名唤“物联网”的五指山。WiFi、蓝牙、ZigBee就像是三胞胎一样,自从问世以来,就避免不了让世人拿来比较。而原本各自独成一派的技术,就在世俗人的世界里开启了漫漫无期相爱相杀的模式,一路扶持,一路血拼。

三胞胎如何玩转物联网

公司:Imagination

受访人:中国区总经理James Liu

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IoT设备采用何种无线传输标准取决于特定的安全要求、网络拓扑类型以及数据传输速度需求。针对不同的应用的IoT设备可能采用不同的无线传输标准(从支持6LoWPAN的802。15。4,到Bluetooth Smart (LE),蓝牙4。0,802。11n以及之后的802。11ah),或者干脆采用多种标准的结合。由于Wifi现在已经无处不在,所以大部分IoT设备都会支持Wifi。此外,LED照明和一些可能会横跨大范围地理区域的应用会采用Zigbee网络。家庭娱乐与安全监控领域需要802。11ac。除此之外,802。11n和1x1將能为其他应用提供足够的带宽。

Imagination的Ensigma Whisper无线处理器支持以上所有无线通信标准。同时它是可配置的,能够支持未来的无线标准。Whisper RPU可以帮助芯片设计公司将低功耗通讯功能整合在SoC中,支持需要更长电池寿命的低成本的穿戴式设备、IoT设备以及其他需要联网的智能硬件设备。

公司:博通

受访人:大中华区总裁、全球销售高级副总裁 李廷伟博士;基础设施和网络部门副总裁兼首席技术官 Nick IIyadis先生

物联网正在形成自互联网诞生以来最具破坏性的市场机遇之一,其可将世界各地数百万的智能设备连接起来,创造数十亿乃至数万亿美元的产品和业务机遇。与之前历次革命中蒸汽、电力以及计算机最终改变了商业和日常生活一样,物联网也会带来巨大变革,只不过这次变革会发生得更快。

IoT的核心是使之成为现实的连接技术,在Wi-Fi、Bluetooth Smart、NFC和GPS等成熟技术的支持下,高效射频设计将继续降低无数物联网设备的处理及电源需求。这种高效反过来又将帮助工程师设计、生产并向市场推出适合大规模推广的低成本产品。

随着低成本交钥匙无线连接平台的兴起,开发人员可迅速完成物联网设备及应用的构想与概念的原型设计。博通的WICED™ Sense 开发套件就是一个极佳的实例。这是一款多合一的物联网原型设计套件,囊括一枚Bluetooth Smart芯片、五个微型机电系统(MEMS)传感器,以及一个Bluetooth Smart兼容型软件协议栈。通过缩短从早期构想到实现最终产品的时间,各种规模的公司都能信心百倍地以更快的速度向市场推出产品。

此外,这些令人欣喜的潮流背后,海量数据正在产生,这些数据需要有所去向并且产生价值。网络基础建设领域要通过实现快速、高效、可靠的数据移动创新来应对这一即将到来的数据激增:

软件定义网络(SDN)。SDN为整个网络提供软件平台,用以实现更好的协调性、控制性和可编程性,从而减低这些现代网络的复杂性。以太网交换机是最适合SDN的理想选择,因为它可以提供互联网与数据中心所需的基础结构。

网络功能虚拟化(NFV)。作为SDN的补充,NFV将联网功能从专有应用设备(如路由器和交换机)转移至运行虚拟化技术的一般用途服务器,以赋予以太网更高的可扩展性、灵活性和效率。

云计算。云提供了额外的计算能力,以满足第三方对企业或小型企业日益增长的需求。有了云,各组织无需投资新的IT基础设施,便可以有足够的能力来满足日益增长的用户需求。另外,在云端进行数据处理和存储是一种有效机制,通过这种机制可以将这种运算能力迁移至创建数据的物理位置,并且对产生数据的设备进行控制。要实现这一价值需要低延时和高带宽,因此云计算也要依赖精心设计的以太网络。

大数据。因为越来越多的事物及设备需要实现互联及与网络的连接,网络中的数据量也随之激增,要从中找出最重要的数据将像大海捞针一样困难。大数据对海量的信息数据库进行分析,收集并提供能为用户带来最大利益的重要数据。要建立数据处理服务器间的互联,具有高容量和低延时特点的以太网再一次成为理想的选择。

绿色数据中心。随着数据中心发展得越来越大,越来越复杂,能源成本会激增,而能效也会受到影响。2012年,《纽约时报》报道称,数据中心从本地电力设施获得的电力的90%可能都被浪费了。迁移至能效更高、容量更高的以太网连接对于数据中心的绿色化起到了很大的作用。一项研究显示,如果网络从1G设备迁移至10G的高能效以太网,二氧化碳排放量最多可以降低350万吨,相当于在公路上行驶的汽车减少了230万辆,或者节省了13亿加仑汽油或2,700万桶石油。

公司:自连科技

个人认为,基于人范围的网络蓝牙肯定是主流技术;基于100米甚至500米之内的技术,WiFi技术一定会成为主流,原因一:每台手机都支持WiFi蓝牙,让基于无线WiFi或者蓝牙的技术,仍容易和人交互连接;原因二:WiFi技术的组网更加容易和现有的Internet网络结合。

做物联网背后的FPGA

公司:Imagination

受访人:中国区总经理James Liu

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MCU和FPGA可以提升效率并缩短延迟,用来进行实时性的资料收集、分析与记录。

举例来说,MCU的特性与功能使它被广泛使用在家庭、工业和汽车应用中的各个节点中。今天的MCU的低功耗特性已经可以支持它在干电池供电的系统中运行。日益成长的生态系统以及标准技术也推动了MCU被应用在IoT设备中。但是,随着IoT市场持续成长,安全性已成为关键要素。现在,硬件虚拟化技术对小尺寸嵌入式系统(MCU)来说非常重要,因为它能在器件层级为关键功能提供安全性与隔离性。Imagination把硬件虚拟化功能实现在MCU中,为多任务应用(我们将其称为「guest (客)」)实现专门的硬件支持,并由小容量的软件代码hypervisor进行控制(称为「root (根)」)。通过Imagination OmniShield安全解決方案,「guest」应用软件能确保其安全性、隔离性,并拥有完整的保护。

FPGA解决方案可以在单一平台上整合CPU、存储器、以及外设,还具备可配置性与可升级性以涵盖广泛的IoT应用。通过提供完整的硬件解决方案,DSP、FPU和无线连接以及相关的云端服务,结合安全应用,系统开发商完全可以实现差异化。

工业4。0可以通过下一代的IoT技术构建智慧型工厂来实现。互联与安全是这个全新的产业转移的重要关键。

在互联方面,不同的生产商开发的不同设备与系统需要彼此互动才能实现设备、使用者以及云端之间所需要的信息互通。所以大家能够都支持最新的最合适的通信标准是非常重要的。

从安全方面讲,互联互通本质上是不安全的,而且容易受到网络上其他系统的影响。以前集成在大型昂贵系统中的硬件虚拟化技术现在也被带到了小尺寸嵌入式系统MCU中,可以在设备层级为关键功能提供安全性与隔离性。Imagination的Omnishield安全性技术使MCU可以支持硬件虚拟化,为应用程序提供安全的隔离区域,不会受到整个系统被入侵的威胁。

公司:NI

NI主要有三大模块化硬件平台: PXI、CompactRIO和CompactDAQ。 其软件环境是LabVIEW。 NI嵌入式系统的核心在于CompactRIO平台和基于LabVIEW的数据采集、分析和可视化能力:

CompactRIO是一个搭载处理器和现场可编程门阵列(FPGA)半导体的可重配置嵌入式控制和采集系统。 系统使用的处理器根据应用和平台的不同从英特尔微处理器(MPU)涵盖到ARM MPU。 软件设计的控制器运行Linux实时操作系统(RTOS),通过LabVIEW进行支持。

LabVIEW与NI硬件平台紧密集成,可用于传感器数据的采集和分析、仪器控制、FPGA原型设计,适用于嵌入式控制、测试和测量。 软件的现有程序库使得用户能够借助NI平台快速设计和开发。 LabVIEW平台的不同之处在于其更高层次的系统设计环境。 对于FPGA开发,LabVIEW使得设计工程师不再需要了解VHDL或Verilog等专业语言,而且无需聘请或咨询设计专家即可自定义系统。

公司:自连科技

物联网时代,自连科技认为还是嵌入式软件解决方案才是物联网市场差异化需求的最大需求,所以对于无论是FPGA+MCU/CPU的技术方案来说,现有芯片技术应该都有相应方案。

公司:同创国芯

IOT 近年发展迅速,国家也在制定相关标准,可以说物联网将改变我们的生活。谈到物联网,大家可能将其归于可穿戴及消费类等低功耗或轻量化的应用领域,其实,物联网是大数据的具体表现,每个个体或设备都可以看作一个节点与网络连接,而海量数据或数据的分析将是关键,FPGA有着最大的灵活性与外设的扩展广泛性,可以作为数据接入与汇聚的处理中心,例如利用FPGA模拟接口或高速数据串化管理等,可以非常方便的适应客户应用变化与设计便利性。

总结

WiFi、ZigBee、蓝牙技术永远不知是谁胜了谁,谁又将能掀起下一个狂潮。不知不觉中,三胞胎的战争又伴着科技圈的起起伏伏度过了一个春秋。

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