MCU專題 | 未雨綢繆，迎接萬(wàn)物智能時(shí)代的到來(lái)

在前兩期的MCU專題中，來(lái)自兆易創(chuàng)新和瑞薩的專家都認(rèn)為應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)的MCU產(chǎn)品需要具備低成本、低功耗、高集成度、安全性以及越來(lái)越智能化的特點(diǎn)。并且，他們也都認(rèn)為應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)的MCU產(chǎn)品與通用MCU產(chǎn)品還是存在著一些區(qū)別和不同。

但來(lái)自意法半導(dǎo)體的中國(guó)區(qū)微控制器、數(shù)字IC與射頻產(chǎn)品部(MDRF)市場(chǎng)經(jīng)理丁曉磊則認(rèn)為他們之間并沒有很大的區(qū)別。他解釋道：“隨著物聯(lián)網(wǎng)的強(qiáng)勢(shì)發(fā)展,很多傳統(tǒng)產(chǎn)品都在物聯(lián)網(wǎng)化。實(shí)際上，物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)設(shè)備的MCU產(chǎn)品與通用的MCU產(chǎn)品沒有什么不同。通用MCU，顧名思義，適合各種不同的用途，其中包括物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)。”

但他同時(shí)也表示，在通用MCU產(chǎn)品家族中有很多不同的系列，物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)MCU的產(chǎn)品通常對(duì)實(shí)時(shí)性、低功耗、連接性和安全性的要求更高。

丁曉磊表示，物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)設(shè)備中的MCU產(chǎn)品需要集成度更高的無(wú)線連接功能，支持藍(lán)牙、LoRa等連接方式。鑒于需要通過(guò)內(nèi)網(wǎng)連接到外網(wǎng)這一事實(shí),這也需要更增強(qiáng)的安全特性，比如基于硬件的加密和安全啟動(dòng)功能。

另外，這些MCU產(chǎn)品可能還需要更低的功耗以及先進(jìn)的電源管理能力來(lái)延長(zhǎng)電池壽命以及應(yīng)對(duì)能量采集設(shè)備的需求。

最后，需要更多的外設(shè)接口，甚至更高的本地?cái)?shù)據(jù)處理以及邊緣計(jì)算的能力，這些都是物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)設(shè)備所具備的重要特點(diǎn)。

而對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)用MCU未來(lái)將怎樣發(fā)展的問(wèn)題，意法半導(dǎo)體也認(rèn)為人工智能將帶來(lái)深遠(yuǎn)影響。丁曉磊表示，“物聯(lián)網(wǎng)中的所有設(shè)備都將變得更加自主。與此同時(shí)，所有這些都將被云化，且在本地邊緣持續(xù)地創(chuàng)建、處理數(shù)據(jù)。換句話說(shuō)，我們將看到一個(gè)萬(wàn)物智能的世界，數(shù)十億的事物變得更智能、更互聯(lián)、更安全。我們正處于一個(gè)巨大浪潮的開端，它將加速工業(yè)數(shù)字化?！?/p>

另外，隨著對(duì)智能（數(shù)據(jù)處理和人工智能）、連接功能和數(shù)據(jù)安全的需求提高，物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)設(shè)備中MCU產(chǎn)品的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)首先一定是具有更大的集成度，會(huì)有更多的功能集成到單一的芯片中，這將包括無(wú)線連接功能、片上安全硬件和AI加速器。

以高成本效益的方式在MCU上增加Edge AI功能，為工業(yè)預(yù)測(cè)性維護(hù)、太陽(yáng)能電池板檢測(cè)、電池壽命管理、電器能源優(yōu)化以及工業(yè)、智能家居和建筑的視覺處理帶來(lái)了準(zhǔn)確率更高的解決方案。這些能力為目前用云計(jì)算或昂貴的人工智能處理解決方案在經(jīng)濟(jì)上不可行的應(yīng)用開辟了新的機(jī)會(huì)。

微控制器架構(gòu)和制造過(guò)程本質(zhì)上是面向規(guī)模經(jīng)濟(jì)的解決方案，而人工智能加速器的加入根本不會(huì)改變這一點(diǎn)。

關(guān)于成本，隨著對(duì)具備AI能力的MCU需求的增長(zhǎng)，規(guī)模經(jīng)濟(jì)和半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步將有助于抵消更高算力相關(guān)的成本增加。

面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)MCU的這些發(fā)展趨勢(shì)，意法半導(dǎo)體也進(jìn)行了積極的產(chǎn)品和技術(shù)布局。丁曉磊表示，“我們的STM32有不同的產(chǎn)品組合可以滿足客戶動(dòng)態(tài)的、多樣的需求。當(dāng)前STM32家族有五大產(chǎn)品系列，擁有3000多種料號(hào)選擇，以方便客戶、用戶、開發(fā)者實(shí)現(xiàn)平臺(tái)化的產(chǎn)品迭代和更新。

另外，我們還有使用最廣泛的主流MCU,比如STM32F0,F1,G0,G4系列，擁有非常龐大的用戶群。

除了主流型，2019年以來(lái)，我們拓展了更多低功耗的MCU，大家比較熟悉的STM32L0,L1,L4到今天我們的超低功耗STM32U0和STM32U5產(chǎn)品線。

然后，我們還有更多高性能MCU,可以應(yīng)用在儲(chǔ)能、工業(yè)控制領(lǐng)域，進(jìn)行多任務(wù)處理以及實(shí)時(shí)控制和通訊，比如STM32F2,F4,F7，到現(xiàn)在的STM32H5、H7、H7R/S以及即將推出的邊緣神經(jīng)處理單元STM32N6系列。

除了通用MCU，我們還擴(kuò)展了無(wú)線MCU產(chǎn)品線,包括短距離藍(lán)牙STM32WB系列, 以及長(zhǎng)距離LoRa STM32WL系列。對(duì)于需要更高性能和跑Linux操作系統(tǒng)的應(yīng)用，我們還有MPU微處理器產(chǎn)品家族來(lái)滿足客戶需求。

除了上述這些產(chǎn)品規(guī)劃，STM32一直是秉持開發(fā)者優(yōu)先的策略，持續(xù)地更新產(chǎn)品，并通過(guò)“不止于芯”的策略拓展STM32Cube生態(tài),來(lái)保持我們對(duì)開發(fā)者和客戶的支持承諾?！?/p>

據(jù)丁曉磊介紹，目前意法半導(dǎo)體的STM32MCU在端側(cè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用非常廣泛，比如智慧農(nóng)業(yè)，以及可穿戴健康設(shè)備等。例如，STM32U5超低功耗旗艦系列在智能手表以及便攜式動(dòng)態(tài)心電圖（ECG Holter）設(shè)備中得到了很好的應(yīng)用。

從此次的MCU專題中可以看出，在未來(lái)萬(wàn)物互聯(lián)的世界中，物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)用MCU對(duì)于成本、功耗、安全以及智能化等方面的要求更高；另外，人工智能技術(shù)也將對(duì)這一領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。MCU企業(yè)需要未雨綢繆，抓住物聯(lián)網(wǎng)端側(cè)MCU產(chǎn)品的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)行積極的產(chǎn)品和技術(shù)布局，才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。