Silicon Labs的物联网野望

图︱Silicon Labs

为了满足产业智能化需求，越来越多的传感器被运用到生产制造中。在这种趋势下，如何更好地控制这些设备，实现设备之间的实时通信与管理？毫无疑问，物联网为万亿传感器时代提供了最优解。

芯科科技（Silicon Labs）亚太及日本地区业务副总裁王禄铭表示，自2018年以来，亚太地区物联网市场显著增长，并逐步覆盖多行业应用。从Frost & Sullivan调研报告来看，2020年，亚太地区物联网市场规模为969.2亿美元，预计到2026年将达到4367.7亿美元，年复合增长率为28.52%。鉴于物联网市场的蓬勃发展，王禄铭指出，在出售了其基础设施和汽车业务之后，Silicon Labs将更加专注于安全、智能无线连接领域。

同时，Silicon Labs也更加注重在物联网市场的投入，侧重智能家居设备无线芯片的研发。根据该公司2020年财报显示，得益于MCU和无线连接芯片需求增长，其业务营收接近60%的份额来源于物联网。

在中国智能家居设备市场季度跟踪报告中，IDC预测，2021年中国智能家居设备市场出货量将达到2.5亿台，同比增长21.1%。值得一提的是，在智能家居设备中，Wi-Fi连接占据了大部分比重，而Zigbee等低功耗网状网络占比也在快速增长。这也是Silicon Labs的优势所在。

Silicon Labs的物联网无线连接方案涵盖了Zigbee、Sub-GHz、蓝牙、Z-Wave、Thread和Wi-Fi等通信技术。在Silicon Labs“2021 Works With”交流会上，Silicon Labs持续为物联网通信添砖加瓦，发布了超低功耗和远距离片上系统（SoC）xG23，一体化软件开发工具包（Unify SDK），以及安全服务订制解决方案。

在物联网通信技术中，Sub-GHz（载波频率在1GHz以下）通常被认为是远距离和低功耗通信的理想选择。当今市场上，Wi-Fi、Bluetooth和Zigbee技术中均广泛使用2.4GHz协议。然而，无线电波在穿越墙体和障碍物时，信号呈逐渐衰减的趋势，且频率越高衰减越快。这也是Sub-GHz相对于2.4GHz的优势所在，该频段具有更强的抗干扰能力，能够跨越更远距离进行通信交互。因此，在消费电子、汽车、工业和医疗等领域，Sub-GHz更有优势。

从最新推出的Sub-GHz片上系统（SoC）便可以看出，Silicon Labs在推动物联网发展上下足了功夫。据Silicon Labs总裁Matt Johnson介绍，xG23（FG23和ZG23）SoC是基于Series 2 平台研发的，相当于对Series 2平台的扩展。该系列SoC能够支持多种调制方案（FSK、GFSK、OQPSK DSSS、MSK、GMSK和OOK）和先进无线技术，其中包括Amazon Sidewalk、mioty、无线M-Bus、Z-Wave和专有物联网网络。

随着无线连接技术对于远距离、高度集成的需求不断增长，物联网应用场景不断扩展，如何保障无线互联通信的安全高效，成为产业上下游研究的重点方向。Sub-GHz xG23 SoC解决方案是Silicon Labs给出的答案，将无线通信距离延长至1英里以上，同时发射和接收功率大幅降低，射频特性大幅提升。

这两款SoC在面对的细分领域上又有所区别。在Amazon Sidewalk、工业物联网（IIoT）、智慧城市、建筑和家居自动化等市场，通常要求终端节点能够电池供电（这两款SoC纽扣电池寿命均可达10年以上），并具备远距离无线通信能力，FG23在这些领域上更胜一筹。在前者的基础之上，ZG23增加了Secure Vault（安全保险库）功能，加强了Z-Wave无线特性，主要面向智能家居、酒店和多住户单元（MDU）等市场。

一体化软件开发工具包（Unify SDK）是Silicon Labs在“2021 Works With”发布的第二款产品，提供了跨物联网生态系统的连接。现阶段，物联网发展迅速，市面上各种产品层出不穷，它们所搭载的系统、支持的通信协议也千差万别。这样的差异化对于使用者来说是相当复杂和困难的。

我们知道，在简化制造商开发，提高消费者兼容性方面，CSA连接标准联盟已经推出了新的应用层协议：Matter的开发主要针对的是智能家居领域，以实现即插即用型消费物联网设备为目标。以Thread、Weave、HomeKit、Alexa、Zigbee为基础，Matter已经成为全屋智能未来发展的主要趋势。

对于Silicon Labs来说，智能家居作为其主要业务方向，对于Matter标准的支持至关重要。Unify SDK被定义为“一次设计、全部支持”，为企业提供支持Matter标准的软件开发工具，帮助网关产品实现对Matter的兼容，极大地节省了时间和成本。

全球物联网协议超过600多种，Unify SDK支持Z-Wave和Zigbee协议相互转化，对于Bluetooth、Thread、OpenSync和Matter的支持也已经在开发阶段。该工具包对推动物联网跨生态系统的建设意义重大，简化了物联网无线网络的互操作性。

对于开发人员来说，实现物联网安全、高效、无缝连接才是最终目的。Matt Johnson表示，既要推动家居和工业物联网产品创新，又要确保其免受不断演变的安全威胁，这将是一项艰巨的挑战。Silicon Labs的安全服务订制解决方案提供了可信任的安全协议栈无线更新，支持物联网实现Zero Trust安全架构，帮助物联网企业降低软硬件和无线访问漏洞带来的风险。

正如前面所说，Silicon Labs已经出售了其基础设施和汽车业务，将公司战略聚焦于物联网领域。从上述发布的诸多产品中，也可以看出，Silicon Labs对物联网产业的高度重视。据王禄铭介绍，Silicon Labs已经在全球设立了11个办事处，负责技术支持和业务营销，未来也将会更加注重在亚太地区，尤其是中国市场的探索。

近年来，云计算、大数据、人工智能、5G等一系列新兴技术涌入市场，在这些技术不断融合创新的过程中，物联网以一种前所未有的速度延伸和扩展，成为智能化、数字化发展的驱动力。在产业链上下游不断协同发展中，“万物互联”的蓝图已经有了初步的真实轮廓。Matt Johnson也指出，Silicon Labs未来将会持续聚焦物联网，凭借在该领域深耕多年的技术积累，全力抓住市场机遇，构建完整的物联网生态体系。