打造安全便利智慧宅 半導體商新品精銳盡出
半導體商大舉進軍智慧家庭。在Google、蘋果(Apple)及三星(Samsung)等大廠的刺激下，不少家電業者及家庭自動化相關產品製造商，已紛紛投注更多資源開發智慧化商品，因而掀動龐大半導體設計需求。尤其是扮演核心控制靈魂的微控制器(MCU)，以及實現感知功能的微機電系統(MEMS)感測器，更是炙手可熱。
此外，由於駭客入侵網路的新聞層出不窮，安全已成為各種物聯網應用不可忽略的設計環節，因而帶動嵌入式安全晶片需求日益暢旺，並成為半導體商布局的另一焦點。
ST搶攻智慧家庭 MCU/MEMS感測器雙劍齊發
意法半導體(ST)擴大搶進智慧家庭市場。瞄準智慧家庭應用龐大商機，意法半導體已計畫在今年推出更低功耗且高效能的微控制器(MCU)，並厚實環境感測器產品組合，以滿足各種智慧家電和家庭自動化裝置設計需求，壯大市場占有率。
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| 圖1 意法半導體大中華暨南亞區資深產品行銷經理楊正廉認為，在大廠陸續投入的帶動下，智慧家庭成長動能將日益增強。 |
意法半導體大中華暨南亞區資深產品行銷經理楊正廉(圖1)表示，該公司在3年前即已觀察到智慧家庭市場商機十足，因而積極展開布局，如今不少台灣原始設備製造商/原始設計製造商(OEM/ODM)及模組廠，皆已大量採用意法半導體的微控制器進行智慧家庭應用產品開發，出貨量相較於幾年前已顯著增加。
楊正廉進一步指出，家用嵌入式系統其實功能一直不斷在進化，但2014年開始明顯走向聯網化，此一新設計將可衍生出許多智慧化功能，如可結合各種感測器達到智慧行為判斷，因而帶動相關元件需求大幅增溫。
以冷氣機為例，近兩年最大的變化即是改為變頻設計，此即須靠嵌入式控制器達成；有些機種則開始加入智慧功能，如整合壓力計和溫度計，以實現天氣的預測。另外，洗衣機也有相同的發展取向，如導入MEMS感測器以提高運轉時的穩定度，進而節省用電量。
意法半導體類比、微機電及感測事業部技術行銷經理李炯毅解釋，智慧家庭應用較常使用的環境感測器包括溫度計、溼度計、氣壓計、細懸浮微粒(PM2.5)偵測計、一氧化碳/二氧化碳等有毒氣體偵測計、紫外線感測器等；除PM2.5偵測計外，其餘意法半導體皆已有產品推出，或產品已進入研發階段，因而能提供相當多樣的選擇性。
李炯毅舉氣壓計為例，許多家用智慧調溫器已內建此種感測器，實現類似小型氣象站的功能，並自動做出相應調整。此外，也有網路攝影機開發商導入溫度計和溼度計感應環境變化，藉此創造產品差異。
李炯毅強調，由於意法半導體掌握許多MEMS前端製程與封裝技術，因此相關感測器能同時兼顧小尺寸與低功耗特性。該公司新推出的氣壓計LPS25HB尺寸僅2.5平方毫米，耗電量小於10微安培，且解析度可達30公分以內。除硬體解決方案外，軟體對於感測器應用的開發也愈來愈重要，所以該公司已逐漸將重要的軟體演算法實作成硬體電路，整合在相關感測器中。
因應智慧家庭產品功能演進需求，意法半導體除將持續擴充產品組合外，更將致力打造兼顧低耗電量與高效能的解決方案；事實上，在今年2月底德國舉行的Embedded World 2015展會上，意法半導體即展出首款超低功耗的Cortex-M4微控制器STM32L486xx系列，運算時脈高達80MHz，並具備浮點運算功能。
楊正廉透露，該公司STM32微控制器系列產品至今有已五百多款，且接腳、軟體皆可相容；由於產品種類眾多，為方便客戶挑選最適合的型號，並提早著手相關開發規畫，意法半導體近期也開發出智慧手機應用程式，讓工程師透過手機即可輕鬆查找符合需求的解決方案，提高工作效率。
楊正廉認為，Google、Apple、三星等主要大廠全力搶攻智慧家庭市場，將激勵更多廠商朝此發展，從而推升智慧家庭市場不斷向上成長。因此，意法半導體將持續與客戶和合作夥伴保持密切關係，並了解其需求，以因應市場變化提供最佳解決方案。
針對日益升溫的智慧家庭安全管理議題，英飛凌(Infineon)與協力夥伴合作研發出裝置身分識別管理方案–iBadge元件，可支援各種不同的智慧家庭應用，讓用戶得以利用智慧型手機應用程式與雲端服務，安全舒適地存取家庭網路(圖2)。
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| 圖2 嵌入式安全晶片是把關物聯網裝置安全的關鍵元件。 |
強化智慧家庭身分識別管理 英飛凌祭出iBadge安全元件
強化智慧家庭身分識別管理 英飛凌祭出iBadge安全元件
英飛凌平台安全部門主管Juergen Spaenkuch表示，由於該公司對相關系統具有深度的掌握能力，且具備量身打造的安全防護產品，因而能讓合作夥伴設計出隨插即用的智慧家庭應用解決方案。iBadge方案也是英飛凌從產品到系統(Product-to-System)思維取向的完美範例，能同時嘉惠客戶與使用者，讓他們可享用方便舒適與安全的智慧家庭解決方案。
Spaenkuch進一步指出，在物聯網中，為了防堵利用伺服器或偽裝置而產生的安全威脅，裝置的身分辨識與管理非常重要。為預防威脅，行動裝置、智慧汽車，甚至家用電器，都應在取得授權、進入互聯系統之前，先行經過安全的身分確認。
據悉，iBadge是一款隨插即用的解決方案，能確保物聯網(IoT)裝置的安全連線，而英飛凌OPTIGA Trust安全認證晶片在iBadge解決方案扮演重要的核心角色，將此安全晶片整合至智慧型空調、照明系統或監控攝影機中，晶片便能有效驗證獲授權聯網的裝置。
相較於市面上現有的解決方案，iBadge實現了更安全、更簡便的裝置身分識別管理，同時也縮減了產品製造過程當中的人工設定。在iBadge解決方案上，英飛凌OPTIGA Trust安全認證晶片提供了一組獨一無二的晶片序號、強大的非對稱式演算驗證功能(ECC-163)、Session Key的應用及專屬OPTIGA Trust的數位憑證–ODC-OPTIGA Trust Digital Certificate。獨一無二的晶片序號及演算所需的鑰匙皆在高安全環境下的生產過程置入於晶片。
英飛凌表示，iBadge係由台灣嵌入式安全服務供應商銓安智慧科技(IKV-Tech)、應用程式暨雲端服務供應商智洋數碼資訊(Teamsourcing)及專注發展系統級封裝解決方案的晶片供應商群登科技(AcSiP)共同設計開發。
除微控制器、MEMS感測器及安全晶片外，軟體亦是智慧家庭應用開發的一大關鍵。其中，蘋果HomeKit平台更是眾所矚目的焦點，也因此晶片商已競相提出支援HomeKit的軟硬體平台。
如邁威爾(Marvell)即在3月初推出支援HomeKit的軟體開發套件(SDK)。該SDK係配備於該公司EZ-Connect物聯網平台，此平台搭載包含Marvell 88MC200微控制器以及先進的Avastar 88W801 Wi-Fi系統單晶片(SoC)。據悉，Marvell HomeKit SDK已獲數家硬體製造商採用，可望推動首波HomeKit周邊配件的上市。
整體而言，智慧家庭已是物聯網體系中商機勃勃的熱門市場，無論是原有已部署在家中的嵌入式系統，抑或是新創造出的應用產品，皆已全面導入聯網和智慧功能，因而牽動微控制器、感測器、安全晶片需求快速攀高，為相關半導體廠帶來絕佳的發展契機。
