在疫情、地缘政治和终端需求等多种因素的影响下，整个半导体市场在过去两年里快速发展。
据SIA预计，2021年，全球半导体市场销售额将增长25.1%达到5510亿美元，其中存储市场将增长37.1%，模拟将增长29.1%，逻辑将增长26.2%。SIA还预估，到2022年全球半导体市场销售额将增长10.1%至6060亿美元。
而在这波增长背后，物联网扮演了很重要的驱动角色。除了汽车和工业以外，全球的芯片厂商都将目光投向了这个承继手机的下一个增长点。
根据BIS Research的预测报告，全球物联网芯片市场预计将在2019年至2029年之间将以15.18％的复合年增长率增长，到2029年，全球物联网芯片的市场规模将超过386.1亿美元。IC Insights也进一步指出，在物联网需求的推动下，MCU和MEMS传感器等物联网必须的芯片在未来几年将获得高速增长。
但在高速增长之余，我们应该看到，随着物联网终端的使用越来越广泛，性能越来越强，那就必然需要更灵敏的采集前端、更可靠的传输、更强的处理器以及更安全的物联网系统环境。这也是物联网芯片厂商和应用厂商一直追逐的解决方案。这也正是英飞凌过去多年聚焦解决的事情。
作为一家全球领先的半导体供应商，英飞凌凭借其领先的功率器件、处理器、传感器、无线和安全等产品，在上述市场深耕，当中的物联网市场，更是英飞凌看好的重要增长点。2019年，公司斥资87亿美元收购赛普拉斯半导体，一部分原因就是看中赛普拉斯的微控制器、连接组件、软件系统以及高性能存储器等产品在物联网市场的即战力。
“我们认为物联网的设备是由五大硬件元素组成，当中包括感知、计算、执行、连接和安全。这五大部分是具备全面功能的物联网设备所必须的。这正是英飞凌一直倡导的、成为数字世界与现实世界连接中重要的五个部分，公司在这五个方面也都扮演着非常重要的角色。”英飞凌科技大中华区安全互联系统事业部市场与业务合作总监南铮告诉记者。
传感：物联网的“五官”
在现在的很多物联网应用中，需要设备能够很好地“感知”到外部的环境以获取到所需的信息，传感器就是他们实现上述目的的一个主要途径。
英飞凌科技大中华区电源与传感系统事业部高级市场总监廖明颂也指出，传感器处于物联网起点的最前端，是收集数据的一个非常重要环节。但他也同时强调，在传感器备受欢迎的同时，我们应该看到终端给其带来的高可靠性和高精度要求。与此同时，这些传感器还需要能够同时满足汽车、工业和消费类等不同场景需求。
“英飞凌凭借自身对系统的理解，希望为客户带来新的、广泛的即用型传感方案，致力于帮助客户加快产品上市的时间。”廖明颂告诉记者。
据介绍，英飞凌希望能够从模仿人的五官出发，打造传感器产品矩阵。例如公司提供的高精度毫米波雷达和3D飞行时间摄像头可以作为我们的眼睛；高信噪比的麦克风可以充当我们的耳朵。英飞凌还提供了世界上体积最小的二氧化碳传感器作为我们的鼻子；精准的压力传感器和雷达技术则可以当作皮肤一部分；雷达技术甚至可以帮助设备实现手势控制。
仅仅拥有出色的传感器产品，只是代表英飞凌有了更好地服务客户的基础，而为了实现将这些传感器更方便地植入设备的目的，英飞凌将其组合成一个能提升能源效率，同时更安全、更便利的方案，然后再搭配不同的软件算法和英飞凌自身的MCU，通过这样一个完整的系统让客户可以轻易获得数据以控制系统的运作.
如上图所示，在智能家居、零售和楼宇方面，英飞凌遵循上述思路，基于公司所拥有的麦克风、二氧化碳检测器、3D TOF、压力传感器和毫米波雷达等传感器等硬件和软件技术，打造了包括报警系统、入口计数器、存在检测和环境控制在内的全面解决方案。
面对不同场景化需求，英飞凌甚至还打造出了极具创新的解决方案，为开发者提供更多的帮助。
廖明颂以二氧化碳传感器举例说明。他提到，以前的二氧化碳检测产品，因为体积、用电等等原因，不能放到更小的空间里面，这就限制了其应用。有鉴于此，英飞凌耗费多年的时间研究，推出了一款叫做XENSIVTM PAS CO2的二氧化碳传感器。该二氧化碳传感器与光声（PAS）换能器（探测器、红外光源和滤光片）集成在一块PCB上，另外还有用于信号处理和算法的微控制器，以及用于驱动红外光源的MOSFET芯片。集成微控制器运行ppm计算，以及高级补偿和配置算法，给客户提供了更多设计的赋能。
计算：物联网的“大脑”
在获取到了由传感器提供的数据后，物联网设备需要对这些数据进行计算。随着越来越多新兴应用的到来，物联网前端所收集的数据也越来越多，对“大脑”的要求也越来越高。为此如何打造适合当前和未来应用的物联网处理器，就成为大家关注的又一个焦点。
和传感一样，这也是英飞凌极具优势的另一个方面。
众所周知，得益于过去几十年的持续投入，英飞凌MCU在汽车市场表现出色，这也构成了公司物联网处理器的基本面。而在收购了赛普拉斯半导体之后，英飞凌在这个市场更是如虎添翼。
据英飞凌科技大中华区安全互联系统事业部市场经理彭涛介绍，英飞凌的MCU应用领域涵盖消费类和工业领域两大市场。而在整合了赛普拉斯的MCU产品之后，将为客户提供更加广泛的产品系列。其中PSoC4、PSoC6和下一代的MCU是应用于消费类市场和物联网的主力产品。尤其是PSoC6，更是一系列是专为物联网设计的MCU。
彭涛表示，该系列产品具有双核架构、低功耗和高性能等特性。面向物联网边缘端的应用，其Cortex M4的内核可以处理传感信息提取、计算、数据传输、无线连接和图形显示等功能，Cortex M0+内核可以做到输入输出、控制电容触摸、蓝牙低功耗控制，安全和其它通讯控制功能等等。正是这样的设计，让PSoC6系列成为物联网边缘计算应用市场的一个功能集中且成本优化的处理器选择。
“面向未来的需求，英飞凌正在开发下一代的MCU，届时带给大家的将是多核架构、低功耗、高性能和人机交互接口等方面能够实现性能和功能提升的产品。”彭涛说。
在推出了高效率的MCU后，英飞凌还为物联网市场开发了专用的软件和工具，ModusToolBox就是其中的一个代表产品。作为一个跨平台开发工具，ModusToolBox除了和其它的集成开发环境一样，能提供工程的创建、编辑、编译、调试、烧写等功能外，还集成了实时操作系统、硬件外设驱动、无线连接的驱动库和众多的中间件。此外，英飞凌还提供丰富的嵌入式蓝牙和云连接方案，将英飞凌计算、安全和连接领域的专业核心能力整合，这样就形成了ModusToolBox这样一个通用的软件开发平台，它使得物联网开发人员能够更容易、更快速地将产品推向市场。
“面向物联网市场，公司的MCU产品拥有三大核心优势，分别是连接、计算和创建。”彭涛总结说。
他进一步指出，结合了公司的无线产品后，英飞凌的MCU具备了不中断的连接功能，还有着与竞品相比更出色的连接范围和互操作性，可提供出色的用户体验；在计算方面，因为拥有专为物联网优化的MCU解决方案，可以为边缘设备提供安全、高能效和基于数据的计算和控制，同时也支持各种传感以及人机交互；来到可创建方面，英飞凌MCU灵活的开放式架构平台，可以使设计人员能够在预先配置的构建模块菜单中灵活选择，从而打造面向未来卓越的物联网应用产品。
“在物联网应用中，一站式的完整解决方案可以加速客户产品上市的时间，降低客户产品开发成本，而英飞凌正是其中的专家。”彭涛告诉记者。他举例说道，如下图所示就是一个典型的案例。“在这个智能手表解决方案中，英飞凌不但提供了微控制器、无线连接、存储和人机交互界面的产品，还提供了安全、设备保护、传感和无线充电的产品。将这些产品产品组合起来，再搭配公司的软件，就给客户打造了一个典型的一站式采购解决方案范例。”彭涛说。
除了上述的智能手表方案外，拥有众多痛点的智能家居市场又是英飞凌的一个发力点。得益于其多设备、多场景、多功能的全屋智能解决方案。英飞凌把其产品应用到包括语音前端、家庭安防与门禁、家庭自动化、智能家电、家庭机器人以及智能照明等在内的应用系统中。
连接：物联网的“神经”
在“计算”章节的介绍中，我们已经涉及到了公司面向物联网的“连接”部分。作为物联网中的重要组成，“连接”的方案非常重要，当前的市场上也有着多种方案在明争暗斗。而和计算一样，整合了英飞凌和赛普拉斯优势产品的“新”英飞凌在这方面也表现优越。
“在英飞凌和赛普拉斯整合之后，我们在连接部分可以提供更加丰富的产品，当中包括基于eSIM的安全蜂窝连接，还有包括Wi-Fi和蓝牙在内的无线连接以及基于USB和USB-C的连接。这些各不相同的产品被广泛应用于消费、商业、工业和汽车等领域的连接应用。”英飞凌科技大中华区安全互联系统事业部市场经理贾智勇说。
首先看WiFi方面，贾智勇表示，Wi-Fi技术现在已经从早期的11b发展到现在的Wi-Fi5、Wi-Fi6（俗称的11ax）。面对当前的WiFi，英飞凌除了会持续加强网络的效率（如多用户同时使用网络）和网络的覆盖率，还对Wi-Fi的功耗提出更高的要求；而在蓝牙方面，大家基本上基于此做一些简单的配置，而在一些IoT设备上，开发者会把其作为组网时候的互联互通和连接的入口。如蓝牙耳机等穿戴设备就是其典型应用。
基于上述对WiFi和蓝牙的思考，英飞凌推出了新的产品系列 AIROC。按照贾智勇所说，这个借用了空气（AIR）和岩石（ROCK）组成的词，体现了他们面向物联网市场提供坚如磐石的无线连接的决心。
从贾智勇的介绍我们得知，AIROC充分展现了英飞凌无线连接产品核心竞争力。
首先，英飞凌在其上提供了包括Wi-Fi4、Wi-Fi5和Wi-Fi6，甚至最新的Wi-Fi6E产品，丰富的产品组合让其客户我们在选型的时候有更多的选择；其次，在集成度方面，受惠于英飞凌提供了ModusToolBox，使得其内部已集成了公司的驱动和各种开发环境，简化了开发者的开发。
可靠性方面，据贾智勇介绍，AIROC产品主打的是可靠的连接， 即在各种复杂的环境下提供可靠和稳定的连接。这个产品系列除了Wi-Fi，还有蓝牙，且英飞凌在Wi-Fi跟蓝牙共存上的算法优化做得十分出色。
低功耗则是英飞凌这个方案又一亮点。据介绍，因为公司在芯片工艺上做了改善，并将其与系统软件集成，这就使得他们可以直接给客户提供切实可行的方案。最后，在性能方面，因为英飞凌的这套方案支持单天线、多天线和一些分级天线等多种无线组合方案，这进一步增强了公司平台的传输性能。
正是得益于这样出色的设计，英飞凌的AIROC被广泛应用到包括智能家居、多媒体、穿戴、办公和娱乐在内的多个领域，并受到了高度认可。而为了更好地帮助客户实现物联网的应用，英飞凌还推出了一个基于IoT连接的云端服务Cirrent。
“Cirrent其实是由在云端服务器方面非常专业的团队开发的产品，主要解决客户的连接和功耗问题。基于这个软件服务打造的物联网设备也能够使我们的智能家居更加方便也更加可靠。”贾智勇接着说。
执行：物联网的“四肢”
对于一个完善的物联网系统来说，除了需要更好地获取数据、更高效地处理数据、更快地传输数据以外，如何敏捷地执行这些数据带来的后续操作，也会是当中的关键一环。因为正是能够实现这样的一个流程，才能让物联网在全球受到关注。在如此重要的一环，英飞凌当然没有缺失。从某种程度上看，这还是公司极具优势的一个领域。
英飞凌科技大中华区电源与传感系统事业部高级市场总监廖明颂告诉记者，作为一家功率分立器件、模组领域的领军者，英飞凌的产品能够覆盖从发电、输电、配电、储能到用电等环节的整个能源价值链，这主要得益于公司广泛的产品线。
“从传统的硅材料到第三代的碳化硅和氮化镓，英飞凌都有布局，我们在这些部分也在全球居于领先地位，产品覆盖的功率范围也从几瓦到几千瓦。英飞凌应该是市场上为数不多的拥有如此庞大产品线的企业，”廖明颂强调。
众所周知，过去多年以来，英飞凌一直都是硅功率器件的领导者，尤其是在IGBT方面，英飞凌更是让大多数竞争对手难以望其项背。但为什么公司还是坚持自己革自己的命呢？
针对这个问题，廖明颂回应道，和硅器件不一样，氮化镓和碳化硅器件负责不同的功率范围，拥有不同的开关速度，所以能够提升器件的功率密度，帮助打造更紧凑的产品，缩小设备尺寸。更重要的是，正是因为有了高效率的电源转换，那就意味着第三代产品可以节省更多的能源，这对整体的环境效益，以及对现在的碳排放限制有相当重要的帮助。
基于这些器件，英飞凌打造了极其高效的电机系统，帮助物联网实现更精准和高效的执行。
安全：物联网的“免疫系统”
在过去很多分析师的文章中都有谈到，物联网之所以还没有被广泛采用，当中一个关键原因就在于大家都对其“安全”有所顾虑。英飞凌科技大中华区安全互联事业部市场经理成皓也指出，过去两年里的物联网市场的安全方面，呈现以下几种现状：
首先是大部分的物联网终端从设备的设计初期就缺乏认证，或者说对访问控制以及其它安全机制的考量是比较缺乏；其次，大部分的物联网系统中还存在着通讯数据在链路上传输没有加密的情况，这样会导致很多普通用户的隐私信息泄漏；第三，目前很多物联网设备需要进行频繁的空中固件更新，这使其非常容易被一些非法来源的固件攻击；第四，很多网络攻击都集中在路由和摄像头。
“针对这些物联网设备的攻击当中，我们总结出一些需要关注的几个安全要素。包括身份认证、链路加密、数据加密和固件更新。”成皓说。他进一步指出，英飞凌针对这些问题也推出了高可靠性的安全解决方案，其核心就是公司主推的“独立硬件安全芯片”。
据成皓介绍，英飞凌提供的基于纯硬件的安全芯片可以抵御非常强大的物理形态的攻击，从而保证更长久的安全性。值得一提的是，这些安全芯片都是通过了国际上最权威的CC认证，相对于纯软件的方案优势比较明显。
英飞凌的安全芯片还可以帮助客户快速进行物联网产品的落地，这主要得益于其外围的简单设计和强大代理商资源支持。从产品本身的可扩展性和创新角度来看，英飞凌的安全芯片方案可以在不同的平台架构之间进行快速的部署，满足客户在不同平台间进行快速开发和落地的需求。此外，英飞凌的安全芯片还可以提供比软件方案更强大的安全存储和计算的能力。
最后，从成本的角度来看，因为英飞凌提安全芯片已经集成了各类安全的功能，所以对终端客户来说，就无需再为实现安全功能而投入研发资源，而只是在工厂里面集成这个安全芯片即可。而且，英飞凌已经在晶圆前道把所有相关的安全功能软件已经预烧录在晶圆内部，这可进一步帮助客户节约成本。
从英飞凌科技大中华区安全互联系统事业部市场与业务合作总监南铮的介绍中我们得知，过去多年里，英飞凌一直在推行一个叫“Next Level of Sales Marketing”的大战略，在其中，他们提出了一个叫P2S（Product to System：从产品到系统）的战略。具体是指在既有的产品开发模式的基础上要强化对应用系统的理解，从而能够更好地、全面而深刻地理解客户需求。
“带着这种对客户需求的理解，再回归到产品开发上，我们可以实现更为有效和迅捷的开发，以便服务于用户。在公司内部组织架构上，英飞凌也逐步建立和加强了专门负责应用和系统的团队，这样可以更好地服务于市场。”南铮补充说。
在这种软硬件和生态的推动下，相信英飞凌一定能履行其所说的“We make IoT work”——助力客户高效地创建既智能又安全且节能的物联网设备。
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