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“开放式物联网”意味着什么?

人们对物联网(IoT)高涨的热情就像早上初升的太阳,越来越高的热度普照整个电子行业。现在,几乎所有和物联网相关的主题,就一定会成为各种研讨会的焦点。日前在深圳落下帷幕的EEVIA年度ICT媒体论坛上,处于物联网产业链最上游的芯片厂商飞思卡尔提出了“开放式物联网”的概念,在会议现场引起与会嘉宾的热烈讨论。

物联网为啥要开放?

“我们今年的演讲主题是“开放式物联网的应用及未来”,为什么选这个主题?因为飞思卡尔相信,只有开放协作才能充分发挥物联网的真正潜力。正因为如此,飞思卡尔与我们的生态合作体系合作伙伴携手,整合各种硬件、软件和服务,并运用经过市场反复验证的专业技术,帮助推动新一轮的创新。” 飞思卡尔微控制器亚太区业务发展高级经理孙东表示。

飞思卡尔高级副总裁兼微控制器部总经理Geoff Lees在前不久接受媒体采访时曾指出,物联网未来是MCU的一个主要方向。现在由于微控制器处理能力的增强、芯片通讯速度的提高,以及云端数据处理能力的快速成长,使得以前需要复杂设计的终端智能产品越来越小型化、便携化和低成本化,市场需求已经形成爆发性增长的态势。如下图2所示,随着人们日常使用终端的增多,使得整个接入物联网的器件远远超过人口数目的增长。

 

图2. 整个物联网接入的设备远远超过人口数目的增长,而未来五年这种增长将显著加速。
图 . 整个物联网接入的设备远远超过人口数目的增长,而未来五年这种增长将显著加速。

现在,每个人、每个厂商都身处IoT之中,很难说出谁是IoT的中心。例如,在中国国内市场,很多厂商如BAT厂商(百度、阿里巴巴、腾讯)、小米、美的、格力等都在设计自己的物联网产品,建设自己的生态系统,而国外市场有Thread联盟、ZigBee 3.0及低功耗组网的蓝牙技术等等。这就迫使像飞思卡尔这样处于产业链上游的芯片厂商利用自己深厚的技术积累,做一个开放的平台和系统,从而能够兼容到各种不同的标准、应用和场景来给智能家庭、个人医疗和智慧家电等物联网实际应用提供服务。

飞思卡尔微控制器亚太区业务发展高级经理孙东发表“开放式物联网的应用及未来”主题演讲。

飞思卡尔微控制器亚太区业务发展高级经理孙东发表“开放式物联网的应用及未来”主题演讲。
 

覆盖IoT全产业链——开放式物联网背后的技术基因

2014年飞思卡尔全球的业务增长主要来自物联网和智能互联增长的贡献,这充分证明了飞思卡尔在物联网方面的技术实力和市场领先优势。

“我们可以肯定的是,在整个物联网的产品分布上,飞思卡尔是一家始终坚持全面投入和发展的公司。例如,一些可以在云端数据中心将服务做得很好的公司,却没有感知层的MCU和传感器产品。” 孙东指出,“在产品的分布上,从最前端的物理数据的感知到数据的传输、处理到云端数据中心,飞思卡尔都有相应的处理器和产品支持整个产业链各个环节的实现。”

飞思卡尔是全球少数几家能够提供全套物联网构建模块的半导体公司之一。如下图3所示,无论是业界扩展性最强、超低功耗的Kinetis微控制器系列,提供实时、高度集成的Vybrid控制器系列,提供多核可扩展性、适合多媒体和显示应用的i.MX应用处理器系列,还是内置Layerscape架构的QorlQ处理器系列,都为客户在物联网的各个环节提供了丰富多样的产品选择。

图3. 飞思卡尔是全球唯一提供全套基本物联网构建模块的半导体公司。

图 . 飞思卡尔是全球唯一提供全套基本物联网构建模块的半导体公司。

开放的平台——与高通合作的WiFi模块

“开放意味着不是所有的芯片都要我们自己做,飞思卡尔还联合IoT领域的细分市场厂商合作开发一些产品,例如Wifi模块。目前,市场对Wifi模块的需求比较大,我们正在利用我们MCU产品优势和国外、本土的Wifi芯片厂商积极合作,实现共同的发展。”孙东指出。

 

图4. 飞思卡尔和高通合作开发的WiFi模块,预计在本月底或下个月初上市。
图 . 飞思卡尔和高通合作开发的WiFi模块,预计在本月底或下个月初上市。

如图4所示,这是飞思卡尔在中国做的第一个基于模块的产品。该模块是由飞思卡尔和高通协作开发并经过认证的低功耗高性价比的嵌入式无线wifi 模块,可满足智能电网、楼宇自动化、安防、智能家居、远程医疗等物联网应用的需求。

“我们作为芯片的供应商可以把芯片的成本控制住,在模块上进行零利润销售。” 孙东指出,“而在技术支持上,我们使这个模块的用户能得到来自高通和飞思卡尔原厂提供的直接支持。我们想通过这种合作模式改变传统闭塞的WiFi的支持模式,让它在开放的平台上实现。事实上,从长远来看,物联网要做开放的平台,特别是芯片要和不同的标准兼容才能覆盖更多的目标市场和更多的客户”。

除此之外,除了大的应用、大的客户、大的市场,飞思卡尔也在寻找创客的应用市场。如图5所示的WiFi模块开发平台是开放的,除了WiFi的接口,还将红外、蓝牙、语音传输、PM2.5温湿度等常用的传感器,云存储,USB充电,SD卡驱动,通讯介质等全部扩展开来,类似多媒体处理器市场中的黑莓板子,把所有的系统开放出来。这样客户在搭建物联网产品原型机的时候就不需要太多的外扩,能够快速完成。

 

图5. 飞思卡尔WiFi模块开发平台,第一家把创客的需求会聚在一起的开发板。
图 . 飞思卡尔WiFi模块开发平台,第一家把创客的需求会聚在一起的开发板。

 

 

“我们还和在深圳比较火的几家创客空间积极合作,探索新的扶持方式。客户利用我们的物联网开发工具可以在传感器、数据输入输出、显示、接口等方面在我们的开发板上快速实现。我们的开发板参考过市场的应用,我们的这个物联网开发板是第一家把创客的无线物联网开发需求汇聚在一起的开发板,我们用开放的心态支持大、小客户,这有可能是第三方的器件、本土公司的器件,我们希望能把大家在每个应用领域有优势的方案都集成到我们的方案进行推广。” 孙东表示。

“一体化盒子”将所有盒子合而为一

飞思卡尔开放的物联网另一个例证便是“一体化盒子(OneBox)”。我们知道,不同的应用需要不同的能源和网关,例如目前市场中个人医疗需要有个人医疗的网关,能源管理需要有能源管理的网关,而每套网关的内容提供商、运营机制和对接协议都不一样。

并且,目前市场上存在很多不同的盒子,包括电视机顶盒、路由器和远程医疗接入的网关等,对用户来说选择也非常麻烦。而飞思卡尔用一个盒子就能将所有的盒子合而为一。对于不同的协议、不同的标准可以很好的支持,不论是能源管理、家庭自动控制系统、安防系统还是个人医疗系统,都可以在同一个平台上实现。

图6. 飞思卡尔“一体化盒子”将所有盒子合而为一

图 . 飞思卡尔“一体化盒子”将所有盒子合而为一

“一体化盒子”提供基于Java的从感知层(节点)到传输层(网关)到应用层(云端)的全系列开发平台。网关完成两个主要功能:一是协议的转换,不同协议标准的支持;二是同时还能对传统网关进行加密、数据存储。

“域网里我们支持面向市场所有的短距离无线通信标准,如蓝牙、WiFi、Enocean, Wireless Mbus 等。WAN端可以支持光纤、电力线载波等。在实际的家庭应用中,经常会存在多种短距离无线通讯标准共存的局面,例如灯控是ZLL,摄像头是WiFi,智能插座也是WiFi的模式,无源开关是Enocean,不同的通讯标准需要支持不同通讯标准的网关,而在飞思卡尔的方案中用一个网关就可以支持不同的制式。” 孙东指出。据透露,目前飞思卡尔正在和一些客户做相关项目的试点。

下图7为“OneBox”软件的分类,从节点驱动到网关协议的转换,不同标准的支持,SDK的开放甚至到云端可以做到无缝衔接。用户只需要关注黄色部分应用层的开发,对设备的管理和远程的升级,不需要特别关注底层的通讯制式、协议。

 

图7. 用户只需要关注应用层开发,不需特别关注底层的通讯制式、协议。
图 . 用户只需要关注应用层开发,不需特别关注底层的通讯制式、协议。

图8为一个Demo示意图,飞思卡尔携手Oracle和ARM打造的OneBox配备了多方软件,从而支持快速部署大量创新的物联网服务。“术业有专攻,产业分工会越来越细,通过三家的合作可以从物理节点、终端数据传输到协议转换、协议管理以及到后台云处理、调用可以做到无缝的衔接和管理。”孙东介绍道。

 

图8. 飞思卡尔携手Oracle和ARM打造的OneBox演示Demo示意图。
图 . 飞思卡尔携手Oracle和ARM打造的OneBox演示Demo示意图。

“我们今天看到了物联网的方向和思路,我们希望构建开放的平台,开放的平台不仅仅是软件的服务商,不仅仅是和用户合作开发一些产品,也不仅仅是和竞争对手的合作,更多的是整合上下游的资源,能帮助客户开发创新的产品,面向中国市场的产品。” 孙东表示。确实,相对于物联网庞大的市场,一家公司很难把整个物联网系统做得非常完备,通过软件的合作、平台的合作、云服务商的合作,综合产业链资源一起把它打造成开放的平台,飞思卡尔不仅服务大的客户、车厂、大的家电厂商,也关注创客和新兴市场应用,培育了庞大的物联网产业,也培育了飞思卡尔自己未来巨大的市场机会。

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