鎖定穿戴裝置/智慧家庭應用　處理器廠爭逐IoT商機

物聯網(IoT)晶片市場大戰正式開打。穿戴式裝置、智慧家庭等物聯網應用商機活力四射，吸引處理器廠前來搶市；其中，高通(Qualcomm)和英特爾(Intel)已率先開火，各自攜手軟體及系統業者發起Allseen聯盟、開放互聯聯盟(Open Interconnect Consortium)，全力擘畫物聯網開發環境和生態系統，相互較勁意味濃厚。

與此同時，博通(Broadcom)、聯發科、邁威爾(Marvell)和飛思卡爾(Freescale)等處理器業者也爭先恐後搶進布局，並將今年台北國際電腦展(Computex)視為進軍物聯網的前哨戰，大舉秀出新款無線系統單晶片(SoC)、軟體開發平台和應用程式開發介面(API)等方案，甚至還祭出開發者社群計畫，提供完整的參考設計與技術支援服務，以加速插旗物聯網市場。

物聯網無疑已成為晶片商奮力經營的新藍海市場。尤其個人電腦(PC)市場成長趨緩已成事實，而較具成長空間的行動裝置市場又有高通、聯發科兩大門神，以及中國大陸IC設計商猛烈的價格攻勢而逐漸殺入紅海，因而讓博通、飛思卡爾等處理器廠萌生淡出念頭，並開始將研發資源集中在未來的物聯網市場。

行動市場殺入紅海　處理器廠加速轉進IoT

圖1　博通無線連線組合方案事業部嵌入式無線網路部門產品行銷總監Jeff Baer認為，智慧衣物將引爆下一波穿戴式技術發展需求。

博通無線連線組合方案事業部嵌入式無線網路部門產品行銷總監Jeff Baer(圖1)表示，物聯網將帶動龐大的無線區域網路(Wi-Fi)、藍牙(Bluetooth)和近距離無線通訊(NFC)等無線連結方案需求，因此該公司近期發布一套整合上述技術的嵌入式無線網路連結裝置(WICED)平台，並區分WICED Wi-Fi和WICED Smart兩系列方案，分頭搶進智慧家庭、車聯網和穿戴式裝置等應用。

Baer更透露，目前已有數千家原始設備製造商(OEM)導入WICED Wi-Fi平台，可望從今年下半年開始，陸續推出家庭閘道器(Gateway)、居家監控、家電自動化控制和無線影音串流方案。

此外，博通也在Computex展會中發表新一代WICED Smart SoC，將利用超低功耗藍牙Smart、先進RSA 4000位元加/解密機制，以及A4WP Rezence通訊協定支援功能，協助系統廠加速開發高安全性資料傳輸、iBeacon室內定位和無線充電等新興物聯網應用產品。

無獨有偶，飛思卡爾近來也逐漸將研發重心轉向應用更廣泛，且蘊藏更多商機的物聯網市場。飛思卡爾全球行銷暨業務開發總監Rajeev Kumar(圖2)表示，繼智慧型行動裝置之後，物聯網應用將掀起另一波技術革命，為感測器、嵌入式處理器和無線晶片商創造嶄新商機。

圖2　飛思卡爾全球行銷暨業務開發總監Rajeev Kumar提到，智慧城市涵蓋交通、能源管理和醫療等物聯網應用，可望帶動更龐大的商機。

Kumar分析，物聯網概念如同一個大樹(圖3)，建構於三個基本元素上，首先是感測器，包括動作、環境和生物感測方案等，可擷取外界資訊；第二個是處理器，透過運算讓資訊變得有意義；第三則是無線連結，搭建設備與雲端連結的重要橋梁。對此，飛思卡爾可提供完整的微機電系統(MEMS)動作感測器、低功耗嵌入式處理器，以及藍牙/Wi-Fi/ZigBee無線通訊方案，並已與甲骨文(Oracle)合作建置雲端連結平台，將在物聯網市場上取得優勢。

現階段，電子業創新也逐漸集中在物聯網領域，而家庭自動化、穿戴式裝置和車載資通訊(Telematics)將是率先崛起的熱門應用。Kumar認為，汽車設計除加速走向數位化外，更新的趨勢是透過Telematics連結雲端服務，將刺激相關處理器需求。近期飛思卡爾i.MX處理器即打進美國通用汽車(GM)供應鏈，協助其開發OnStar車載系統，同時，大陸車廠亦開始布局Telematics，正積極與飛思卡爾接洽合作。

圖3　物聯網基礎架構概念圖

至於穿戴式裝置則重視小尺寸、低耗電、連結性和設計延展性。Kumar指出，該公司已於今年Computex展出微型、超低功耗SoC，並可提供多元機器對機器(M2M)通訊技術和軟體堆疊(Software Stack)方案，可望大舉滲透健身、保健手環設計。

另一方面，家庭自動化透過無線感測節點(WSN)將資訊傳送到閘道器，再連結至雲端，進而提供數據分析和管理服務，亦將驅動半導體元件需求。Kumar強調，家庭自動化系統開發商對成本相當敏感，因此晶片商必須提供高性價比方案，才能在市場上脫穎而出；目前該公司針對節點應用可供應不到1美元的微控制器(MCU)，並以應用處理器滿足功能要求較強的閘道器設計，同時還開發出網路處理器可支援各種雲端通訊協定，可望逐漸擴大家庭自動化應用版圖。

市場戰線拉長　邁威爾/聯發科較勁IoT

圖4　聯發科新事業發展部總經理徐敬全指出，該公司將複製行動市場經驗，進一步開發穿戴式電子公板方案。

隨著物聯網聲勢壯大，仍以行動市場為主力的處理器業者也競相展開相關軟硬體設計布局，避免與下一個兆元商機失之交臂。

其中，聯發科首度參展Computex即以物聯網做為技術展示核心。聯發科新事業發展部總經理徐敬全(圖4)表示，穿戴式裝置須透過更全面的軟硬體開發環境，以達到可匹配各種作業系統裝置的要求，並加速上市；為此，聯發科除打造專用SoC方案外，亦推展LinkIt開發平台與MediaTek Labs開發者社群計畫，以協助設備廠製造價格合宜且規格亮眼的穿戴式與物聯網產品。

LinkIt提供完整參考設計，包括高整合SoC、通訊模組和感測器等硬體配套方案，以及Arduino、VisualStudio插入式軟體開發套件(Plug-in SDK)、演算法、驅動程式和雲端通訊協定，可大幅簡化系統廠的軟硬體設計流程。

徐敬全強調，針對入門級穿戴式電子，LinkIt已優化軟硬體底層設計，並做好嚴密的預測試和預認證，幾乎能扮演作業系統角色，讓設計人員僅須在應用層和雲端服務等上層設計耗費工夫。

不讓聯發科專美於前，邁威爾也在Computex展出無線SoC，以及EZ-Connect軟體平台，讓雙方的戰火蔓延至物聯網領域。

邁威爾物聯網產品事業部連接解決方案資深行銷總監Kevin Tang(圖5)表示，該公司擁有無線聯網、嵌入式運算、通訊協定/雲端連結軟體堆疊和應用層開發工具等堅強的物聯網技術陣容，近期已獲得蘋果(Apple)青睞，成為其智慧家庭應用開發套件--HomeKit合作夥伴，未來可望藉由i系列行動裝置和雲端服務構築的生態系統，快速在智慧家庭應用市場攻城掠地。

圖5　邁威爾物聯網產品事業部連接解決方案資深行銷總監Kevin Tang強調，該公司也加入Android Wear發展行列。

Tang指出，智慧家庭應用五花八門，因此邁威爾也針對照明、能源管理、家電控制和居家監控等系統設計，分別打造內建低功率Wi-Fi、ZigBee或藍牙Smart功能的無線SoC，再搭配EZ-Connect軟體平台，提供符合業界標準通訊協定的SDK和應用程式設計介面(API)。

事實上，物聯網裝置強調常時待機、快速喚醒功能，因此對嵌入式處理器、無線聯網模組的功耗和協同運作要求相當嚴格，這也是處理器廠競逐無線SoC，以及近來MCU廠商頻頻出手購併無線晶片商的主因。

Tang分析，無線SoC涉及射頻前端(RF Front-end)、通訊協定軟體堆疊等複雜技術，再加上須兼顧低功耗設計，並非一蹴可幾；因此，即便MCU廠透過收購補強無線矽智財(IP)，但在技術整合上仍須歷經一段學習曲線。相較之下，邁威爾長期發展嵌入式運算和無線技術，可因應物聯網需求加速實現無線SoC。