生物感測技術、無線物聯網SoC走紅物聯網市場。晶片商正想方設法卡位物聯網應用商機，並已分別鎖定無線通訊和感測設計需求，研發高整合度物聯網SoC，以及適用於穿戴裝置的光學式生物訊號感測器，揭櫫新的熱門發展焦點。
物聯網晶片市場將呈現新戰局。物聯網應用風潮帶動超低功耗、少量多樣設計趨勢，激勵許多微控制器(MCU)開發商乘勢大展拳腳，並提出整合MCU、無線通訊、嵌入式記憶體、射頻(RF)、感測器及電源管理的物聯網系統單晶片(SoC)解決方案，期在產業典範轉移之際，取得更有利的市場立足點，進而搶下物聯網晶片市場一哥寶座。
與此同時，物聯網也帶動新的生物訊號感測器需求，尤其是現下最熱門的穿戴裝置，產品開發商已將心率/呼吸監測、血壓或血氧等生理訊號監測(Vital Signs Monitoring, VSM)功能視為下一代產品的標準配備，以搶攻運動健身、醫療照護應用商機。看準這股設計需求，一線感測器晶片商皆開始規畫生物感測器產品線；而其他領域的晶片商亦加碼投資以掌握相關技術，如戴樂格(Dialog)半導體買下敦宏40%股份、台灣晶技購併愛盛科技等，皆可窺見IC設計業界極度重視此類感測器的發展。
產業/技術典範轉移 MCU廠搶當IoT晶片一哥
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| 圖1 芯科實驗室副總裁暨MCU與無線產品部門總經理Daniel Cooley認為，Thread應用發展潛力不容忽視。 |
芯科實驗室副總裁暨MCU與無線產品部門總經理Daniel Cooley(圖1)表示，PC、行動裝置時代前後孕育出英特爾(Intel)、高通(Qualcomm)兩代王者；然而，隨著物聯網風潮來襲，穿戴裝置、智慧家電、工控自動化設備和車聯網等新設計大量出籠，且對CPU效能/功耗、無線通訊和感測器方案的規格需求不盡相同，可望逐漸翻轉一款PC或行動處理器平台闖天下的局面。
Cooley進一步分析，物聯網的到來將使既往以筆電、手機為單一殺手級應用的市場態勢，以及以英特爾或高通為首的晶片發展模式產生劇烈變化；相關設計將不再由高效能、先進製程處理器主宰，取而代之的將是以低功耗、高整合、小體積為設計DNA，並支援多頻多協定無線通訊實體層(PHY)、電源管理和多元感測器技術的物聯網SoC，進而滿足各個應用領域對晶片運算/聯網功能的要求，同時縮減終端系統開發成本。
現階段，包括芯科實驗室(Silicon Labs)、意法半導體(ST)、微芯(Microchip)和德州儀器(TI)等MCU廠商皆傾力布局物聯網SoC，主打低功耗Cortex-M系列MCU設計，以及深諳無線區域網路(Wi-Fi)、藍牙(Bluetooth)、Thread、ZigBee和Sub-GHz等無線連結科技的優勢，期在產業典範轉移之際，取得更有利的發展位置，甚至取代英特爾、高通，率先搶占物聯網晶片市場版圖。
Cooley指出，物聯網SoC首重整合度，晶片商不僅要具備MCU、無線連結和μA/MHz等級的低功耗電源管理技術，並須有效融合MCU數位邏輯製程，以及射頻無線電、電源和感測器等類比混合訊號製程，同時還要發展Wi-Fi、藍牙、Thread、ZigBee和Sub-GHz的軟體堆疊(Software Stack)方案和開發工具。這些物聯網設計要求與過去截然不同，且有嚴格的成本限制，可望為晶片產業樹立新典範，指標性大廠也可望由新廠商接棒。
Cooley認為，在運算效能、成本和功耗的多方權衡下，Cortex-M0+/M3/M4等核心最有機會達到物聯網SoC設計的甜蜜點；與此同時，Thread、藍牙4.2和ZigBee等支援IP網狀網路(Mesh Network)的低功耗無線連結標準亦是不可或缺的下世代無線訊技術，因此，芯科實驗室已計畫在今年下半年發表整合上述方案，並內建類比混合訊號處理、電源管理和嵌入式快閃記憶體功能區塊的物聯網SoC，搶占智慧家庭和穿戴裝置兩大物聯網應用商機。
據悉，芯科日前率先推出Thread協定堆疊，展現在物聯網市場的強烈企圖心。
除無線通訊與嵌入式處理外，感測器亦是物聯網必備設計元素；其中，生理訊號監測方案搭上穿戴裝置發展熱潮，市場需求正不斷升溫，吸引眾多感測器晶片業者展開布局，甚至連電源管理晶片、被動元件開發商也相繼透過購併手段，切入光學式生物訊號感測器市場。
瞄準穿戴式醫療應用 ADI強攻生理監測方案
亞德諾(ADI)看好穿戴式和生理訊號監測兩大應用結合的商機，除積極將更多新興監測功能加入穿戴式裝置，同時也試圖將傳統醫療功能帶入消費性醫療，並降低解決方案的體積與功耗問題。
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| 圖2 ADI亞太區醫療行業市場經理王勝指出，中國大陸晶片商、穿戴裝置製造商正一窩蜂投入開發生物訊號感測技術。 |
ADI亞太區醫療行業市場經理王勝(圖2)表示，消費者健康意識的崛起，再加上近幾年手環、手表等穿戴裝置越來越流行，讓穿戴醫療大有可為，尤其是生理訊號監測這類健康類功能，更成為產品差異化的最大利器。
王勝指出，環境監測是另一項能提供穿戴式產品差異化的功能，例如使用者可透過穿戴裝置得知空氣品質、紫外線指數，甚至是室內溫度。目前壓力(生理)監測、睡眠監測和心率監測(HRM)等都是近年來穿戴式中生理訊號監測的新興功能，而ADI也推出具備心率/心電圖(ECG)、血壓、BMI等訊號監測方案，搶進穿戴醫療應用。
王勝提到，中國大陸穿戴式醫療市場在過去1年多早已啟動，而台灣現在還正在起步當中，因為中國投入廠商家數多，讓穿戴式電子興起速度相當快，更容易衍生出多元的應用服務。