原创 可穿戴市场三年内必爆发，年底将有针对性SoC推出

日前，在IIC-China展会上，Silicon Labs公司针对物联网应用推出了两款开发套件，帮助开发人员加速环境和生物特征识别感应应用的设计（详见《Silicon Labs传感器开发套件加速物联网系统设计》）。Silicon Labs公司区域销售经理陈猷向笔者透露，可穿戴市场爆发最多三年，Silicon Labs看准时机，在年底将会有集成32位ARM核MCU、2.4GHz/Sub-GHz组网以及低功耗蓝牙的强大SoC推出。

图1：Silicon Labs公司IIC China展会展台

图2：Silicon Labs公司区域销售经理陈猷

陈猷告诉记者，Silicon Labs公司从成立之初，其宗旨是基于CMOS工艺设计数模混合信号的产品。该公司的产品不管是自己研发（如光传感器、温湿度传感器、紫外线传感器），还是通过收购获得（如Integration Associates 的Sub-GHz无线收发、Ember的ZigBee无线组网，以及Energy Micro基于ARM 32位核心的低功耗MCU），都非常吻合IoT/可穿戴的发展趋势。并且在可穿戴设备领域，Silicon Labs有着很强的特点，如功耗最低、封装尺寸最小、传感器种类最全。 基于这次推出的可测心率、血氧的开发板，Silicon Labs的代理商做了一些完整产品，比如可穿戴手环。同时，Silicon Labs还会为代理商投入研发资金和力量，帮助他们做产品设计。这样一来，代理商就可以向市场提供完整产品，客户在拿到这样的完整解决方案后，只需要做轻微修改，就可以作为成品发售。

图3：Silicon Labs公司针对物联网应用推出的开发板

同时，在智能家居方面，Silicon Labs收购的ZigBee组网技术，非常适合用在智能家居、灯光控制等应用。相比WiFi功耗大的缺点，ZigBee可以很好地解决组网的便利性，同时也能解决功耗的问题。在年底，Silicon Labs会有Sub-GHz ZigBee方案推出，这将更进一步降低功耗，同时提升传输距离与穿墙能力。 这套开发板针对ARM核MCU进行开发，在MCU外围集成了Sub-GHz和2.4GHz收发电路。ZigBee组网最重要的是协议栈，只要ARM核MCU性能够强、闪存够大，就可以把协议栈全部放在其中，从而很方便地设计智能家居产品。 在硬件上，它包括了Hub、终端头和USB Dongle；在软件上，则包括了协议栈。Silicon Labs的协议栈和竞争对手相比是做得最全的，客户只需要加上自己的应用程序，就可以马上运行。这款产品Silicon Labs既有通过代理商销售也有通过分销商销售，但是相比而言，代理商能够提供更多的支持。 另外，该公司有一位ZigBee专家在代理商组建了支持团队，会分配给代理商FAE（现场应用工程师）资源，帮助他们学习如何支持和运用新产品。虽然Silicon Labs的开发板在业界卖得最贵，但它却是最完善、最好用的。 在可穿戴设备上，MCU是主芯片，因而也是耗电“大户”，功耗通常占到总耗电量的30%~40%。另外比较耗电的两大部分则是屏幕以及无线通信。开发这类产品，Silicon Labs MCU的优势是功耗最低，这使得基于该公司MCU设计的可穿戴产品，电池寿命最长（通常可以达到数月甚至上年的时间）。“当然，如果功能设计太复杂，耗电元器件太多（比如屏幕分辨率大、色彩多等），也会影响到产品的综合使用寿命。”他补充道。 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 陈猷认为，设计可穿戴产品，最终的方向是SoC。因为这类产品在尺寸上受影响，所以集成度越高越好。虽然Silicon Labs也有射频、传感器等产品，但是由于工艺上的区别，把射频、传感器集成到数模混合电路中去（放到一个die中）会有难度。 在工艺上，模拟没有数字进步那么快，因此Silicon Labs不会去用最先进的CMOS工艺设计产品，而是会采用最适合器件本身设计和市场应用的工艺来设计（比如TV Tuner采用55nm工艺设计；工艺选择需兼顾尺寸最小、功耗最低，提高到28/20nm带来的成效未必最好）。 在年底，Silicon Labs会针对物联网/可穿戴市场推出一款强大的SoC产品——EFR。该SoC将集成Energy Micro 32位ARM核MCU、2.4GHz/Sub-GHz组网以及低功耗蓝牙，可用于可穿戴、智能家居、智能抄表等领域。 对于L公司在向可穿戴市场推FPGA产品，帮助实现差异化，他认为：“虽然FPGA能够实现不同的功能组合、非常灵活，但是它的功耗却是致命伤。FPGA在最终电路实现以后，会有一些逻辑门用不上（比如查找表5输入3输出，最终只用到1输入1输出，其他的会被旁路掉），但是一旦供电就会耗电，因此我更看好SoC，然后透过大量的软件去实现所需的功能。” 同时，产品的功能实现与算法有关。为了满足客户需求，使软件设计更加完善，Silicon Labs会寻找第三方公司进行合作（比如美国Valencell公司，其更了解人体的构造，设计的算法就更完善）。 “目前，可穿戴市场才刚开始，大家都在聊这个话题，但是真正买来用却不多。这其中的一个问题是能否良性发展。如果上、中游厂商都在拼成本，对这个市场发展并不好，这样就会有设备以次充好流向市场。厂商如果能在品质、性能、自己的特色上下功夫，而又不一窝蜂上，不管是从上游芯片商、中游产品开发商还是下游客户都会是比较好的状态。比如，平板电脑，用户都喜欢买苹果、三星等厂商的产品，山寨厂商多了并不好。”他认为。 可穿戴市场最终上量会是在3至5年之内，其原因是各厂家都在大力投资这个领域，如果厂商投资很长时间都看不到回报，没有任何厂家会去做这样的尝试。因为IC厂商最大的投入是研发，如果5年还看不到回报，对于很多公司，尤其是财务不佳的公司会非常致命。可穿戴产品一两年会有小批量或中等批量的规模，三年可能出现细分（厂商走自己的方向），4至5年产量就会比较稳定了。 IC公司通常希望一年一代产品，即做一年产品，第二年就能进入市场，第三年就可以有回报。在第三年回报的时候，第二年的研发又启动了。“摩尔定律是18个月，但我们认为18个月太长，12个月正好。” 如果规模很复杂，工艺要求很高，性能很复杂，集成度很高，尤其像SoC产品这样，通常两年设计时间也是正常的。但是像一些专用市场，比如Tuner、传感器，规模不是很复杂，这样的产品通常一年一代更加合适，因为这些产品的生命周期非常短。 最后，他指出，Silicon Labs在可穿戴市场占有率非常高。比如MCU，如果投入得很好，市场看得准，Silicon Labs有的产品在市场上卖了将近十年，在市场上的占有率还是趋近于90%。比如其8位MCU——F330在光模块上应用将近十年，还在很稳定地出货。 但是，另一个例子是，Ember为什么会卖掉。Ember做ZigBee组网有七八年时间，物联网的概念一直没有起来，公司的运营一直很紧张。然而Silicon Labs眼光独到，收购Ember公司后，物联网市场正好起来，因此，收购后的前两年，该公司就实现了超过3000万美元的收入（收购时才花了7000万美元）。当然，Ember也需要Silicon Labs这样发展健康的公司去进一步地投资和推广。 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载