物聯(lián)網(wǎng)風(fēng)頭正夯，亞太區(qū)更是引領(lǐng)全球IoT技術(shù)的核心引擎。2017年7月，兆易創(chuàng)新GigaDevice攜手EET Taiwan和日本CQ出版機(jī)構(gòu), 在臺(tái)北富邦國(guó)際會(huì)議中心及日本橫濱太平洋會(huì)展中心舉辦智慧互聯(lián)與嵌入式應(yīng)用研討會(huì)。聚焦物聯(lián)網(wǎng)模塊、低成本物聯(lián)網(wǎng)組件以及物聯(lián)網(wǎng)安全問(wèn)題，深入探討物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景和必備條件。作為業(yè)界領(lǐng)先的微控制器供應(yīng)商，兆易創(chuàng)新為夏季系列研討會(huì)帶來(lái)了精彩的行業(yè)趨勢(shì)分享和產(chǎn)品應(yīng)用介紹，并展出了GD32系列多款Cortex-M系列內(nèi)核通用MCU所打造的智能創(chuàng)新平臺(tái)及最新的系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用方案Demo，引起與會(huì)工程師及合作伙伴的熱情參與和廣泛好評(píng)。

微控制器更滿足市場(chǎng)所需

讓物聯(lián)網(wǎng)概念變?yōu)閷?shí)際的是物聯(lián)網(wǎng)裝置的「大腦」—處理器或微控制器。針對(duì)各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用設(shè)備所需，業(yè)者須選擇最合適的處理器或微控制器，才能在功耗、效能與成本上取得平衡。要利用IoT應(yīng)用使人們的生活變得更美好，除了各種傳感器之外，MCU更扮演著系統(tǒng)控制的核心角色。兆易創(chuàng)新產(chǎn)品市場(chǎng)總監(jiān)金光一指出，IoT應(yīng)用世界中，對(duì)MCU的需求包括結(jié)合感測(cè)能力以采集外界訊號(hào)、整合無(wú)線技術(shù)強(qiáng)化數(shù)據(jù)傳輸效率，以及運(yùn)算能力的再提升。也因此MCU一路從8位(bit)發(fā)展到16位，再到現(xiàn)階段幾乎已成主流的32位。為跟上MCU發(fā)展腳步，打造最適切的IoT應(yīng)用所需MCU，GigaDevice采用ARM Cortex-M核心，推出一系列高效、省電與低成本兼具的MCU。不僅如此，GigaDevice亦發(fā)布開(kāi)發(fā)工具包，以協(xié)助IoT相關(guān)廠商快速開(kāi)發(fā)基于MCU的各式應(yīng)用與終端產(chǎn)品。

金光一為到場(chǎng)的百余位工程師介紹了GD32 MCU產(chǎn)品家族以及最新發(fā)布的ARM Cortex-M4系列內(nèi)核新品。作為中國(guó)高性能通用微控制器領(lǐng)域的領(lǐng)跑者，中國(guó)第一個(gè)推出的ARM® Cortex®-M3及Cortex®-M4 內(nèi)核通用MCU產(chǎn)品系列，GD32已經(jīng)發(fā)展成為中國(guó)32位通用MCU市場(chǎng)的主流之選。并以累計(jì)超過(guò)1億顆的出貨數(shù)量，超過(guò)1萬(wàn)的客戶(hù)數(shù)量，19個(gè)系列300余款產(chǎn)品選擇所提供的廣闊應(yīng)用覆蓋率穩(wěn)居市場(chǎng)前列。在工業(yè)控制、消費(fèi)電子、汽車(chē)周邊、智能家居等領(lǐng)域均已得到客戶(hù)的廣泛認(rèn)可。無(wú)處不在的GD32 MCU備受用戶(hù)信賴(lài)，并為未來(lái)擴(kuò)展更多可能。

“特別值得一提的是，GD32 MCU可以提供業(yè)界最大的閃存容量至3MB，主頻最高可達(dá)200MHz，在產(chǎn)能方面也完全能滿足客戶(hù)的需求。”他指出，“從晶圓到封測(cè)我們都是雙產(chǎn)能保障，產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造均在國(guó)內(nèi)完成，從而可以提供充足的供貨和迅捷的交期。我們采用55nm業(yè)界最先進(jìn)的MCU工藝制程成熟量產(chǎn)，不僅提供更高的處理性能，在功耗方面也進(jìn)一步優(yōu)化，更具備優(yōu)異的成本價(jià)格。而競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手還停留在90nm或0.18μm工藝。”

圖一 臺(tái)北智能互連與嵌入式應(yīng)用研討會(huì)現(xiàn)場(chǎng)

通用市場(chǎng)的細(xì)分與專(zhuān)業(yè)化

智能工業(yè)制造(工業(yè)4.0)、人工智能(AI)與物聯(lián)網(wǎng)(IoT)是引領(lǐng)未來(lái)市場(chǎng)增長(zhǎng)的三駕馬車(chē)，更是MCU應(yīng)用的主戰(zhàn)場(chǎng)。GD32提供了完善的產(chǎn)品組合與開(kāi)發(fā)生態(tài)不斷加速產(chǎn)業(yè)升級(jí)步伐。從電機(jī)變頻、人機(jī)界面、現(xiàn)場(chǎng)總線，到智慧家電、VR/AR、智能硬件，再到電力電表、遠(yuǎn)程共享、802.15.4K/NB-IoT，以GD32 MCU為控制核心的電子系統(tǒng)無(wú)處不在，并持續(xù)為用戶(hù)創(chuàng)造價(jià)值。

圖二 基于GD32 MCU的BLDC電機(jī)控制方案

同時(shí)，MCU也在從廣泛的通用市場(chǎng)不斷切入細(xì)分領(lǐng)域。GigaDevice資深產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理金光一表示，近期有越來(lái)越多的物聯(lián)網(wǎng)裝置加入了生物辨識(shí)技術(shù)，不但保護(hù)裝置的安全性，也保障使用者的財(cái)物不會(huì)輕易被有心人士盜取。此時(shí)，微控制器就需要加入新的功能與提升演算效率，但卻不能因?yàn)樵鎏砹诵鹿δ芏尦杀?ldquo;無(wú)限上綱”。金光一介紹，近期有越來(lái)越多的物聯(lián)網(wǎng)裝置加入了生物辨識(shí)技術(shù)，不但保護(hù)裝置的安全性，也保障使用者的財(cái)物不會(huì)輕易被有心人士盜取。此時(shí)，微控制器就需要加入新的功能與提升演算效率，但卻不能因?yàn)樵鎏砹诵鹿δ芏尦杀?ldquo;無(wú)限上綱”。兆易創(chuàng)新全新推出的GD32FFPRTGU6指紋識(shí)別專(zhuān)用MCU，以增強(qiáng)的浮點(diǎn)處理能力、全面優(yōu)化的資源配置和極佳的功耗比助力指紋識(shí)別算法的應(yīng)用與普及，從而為指紋識(shí)別系統(tǒng)提供安全高速又極具成本優(yōu)勢(shì)的硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，并進(jìn)一步強(qiáng)化了GD32系列MCU的市場(chǎng)覆蓋能力。

不僅如此，面對(duì)通用型微控制器無(wú)法滿足某些物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用時(shí)，業(yè)者也須提供客制化的微控制器予客戶(hù)，并提供完整開(kāi)發(fā)支持與生態(tài)系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用市場(chǎng)也相當(dāng)看重產(chǎn)品上市時(shí)間。特別是互聯(lián)網(wǎng)模式下的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，越快進(jìn)入市場(chǎng)越能搶占市場(chǎng)份額。兆易創(chuàng)新不僅提供了業(yè)界最為靈活的客制化MCU服務(wù)，并以?xún)?yōu)化的本地全供應(yīng)鏈體系提供迅捷的交期，從而節(jié)省用戶(hù)時(shí)間，極大的加速了以智慧創(chuàng)意為主題的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的落地和量產(chǎn)。

無(wú)線技術(shù)串起IoT應(yīng)用場(chǎng)景

串連IoT應(yīng)用打造的智能新生活中，無(wú)線通信技術(shù)可是不可或缺的一環(huán)。其中Wi-Fi、藍(lán)牙BLE、ZigBee、RFID…等短距無(wú)線通信技術(shù)更是位居第一線「要職」，將各種最前端的IoT應(yīng)用無(wú)縫連結(jié)。并且物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在進(jìn)行環(huán)境感測(cè)、收集數(shù)據(jù)后會(huì)進(jìn)行必要的運(yùn)算處理，并將數(shù)據(jù)透過(guò)(無(wú)線)傳輸連接至云端，通過(guò)云端進(jìn)一步分析整合并可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距無(wú)線遠(yuǎn)程控制。在這個(gè)鏈條中，無(wú)論是分布式采集、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、前后端運(yùn)算，從物物直聯(lián)到云端互聯(lián)，MCU都發(fā)揮了重要的核心控制作用。

目前已經(jīng)有諸多Wi-Fi、藍(lán)牙等短距通信模組采用GD32 MCU成熟量產(chǎn)出貨。不僅適用于無(wú)線傳輸本身，還以多種傳感器接口、高速ADC等模擬外設(shè)構(gòu)建多樣化前端信息采集能力，并以增強(qiáng)處理效能加速本地運(yùn)算，提高系統(tǒng)集成度。這是目前傳統(tǒng)無(wú)線SOC芯片不可取代的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。在日本橫濱太平洋會(huì)展中心現(xiàn)場(chǎng)，GigaDevice還展出了日本研發(fā)的基于GD32系列MCU的802.15.4K/SIGFOX的LPWAN整體解決方案。并且在移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，特別是NB-IoT蜂窩窄帶廣域網(wǎng)絡(luò)正在快速加速商用化的產(chǎn)業(yè)背景下，兆易創(chuàng)新已經(jīng)與華為等領(lǐng)先企業(yè)深度合作，推出支持多種NB-IoT模塊的GD32系列開(kāi)發(fā)板，使得用戶(hù)可以使用GD32 MCU直接接入NB-IoT網(wǎng)絡(luò)并調(diào)試代碼。盡享NB-IoT體驗(yàn)的開(kāi)發(fā)環(huán)境已經(jīng)準(zhǔn)備就緒。

圖三 基于GD32 MCU的IEEE802.15.4K/SIGFOX無(wú)線LPWAN方案

金光一特別指出，打通物聯(lián)網(wǎng)云端互聯(lián)的最后一里路，操作系統(tǒng)(OS)也很關(guān)鍵。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景千差萬(wàn)別，各種芯片、傳感器、通信協(xié)議碎片化嚴(yán)重。MCU通過(guò)支持操作系統(tǒng)就能夠有效增加可操作性和可移植性，并將底層接口驅(qū)動(dòng)、中間件以及應(yīng)用程序(API)、云服務(wù)有效整合，提供終端產(chǎn)品到連網(wǎng)、通路、云端平臺(tái)整體解決方案。GD32 MCU已經(jīng)率先支持華為L(zhǎng)iteOS物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)并可通過(guò)OceanConnect連接華為云服務(wù)(hicloud)及IoT生態(tài)圈，用戶(hù)可隨時(shí)在LiteOS開(kāi)發(fā)者社區(qū)下載工程源碼。此外，GD32還已支持多種RTOS、uCOS、RT-Thread操作系統(tǒng)，極大程度為開(kāi)發(fā)調(diào)試帶來(lái)更多便捷。