加速物聯網普及 意法半導體扮演重要推手

意法半導體亞太區副總裁暨台灣區總經理Giuseppe Izzo。

物聯網應用加速擴散，影響所及，我們的食衣住行等日常生活、工作環境及運作模式、休閒娛樂方式等皆因而改變，各種無線傳輸及感應技術的普及，催生了智慧城市、智慧居家、智慧生活、倉儲管理、身分辨識、遠端醫療等多元應用，推動各種創新應用服務如雨後春筍般冒出。

根據國際研究機構Gartner於2015年所發布的研究報告指出，預估2020年連網裝置將超過260億個，後續衍生的商機更可望高達上兆美元。麥肯錫全球研究院(McKinsey Global Institute)也預測，到了2025年，物聯網相關應用服務最高可為全球經濟創造11兆美元(約合361兆台幣)的產值。

為協助台灣合作夥伴掌握物聯網趨勢，半導體產業領導廠商意法半導體(ST)，特別與代理商安富利攜手舉辦「物聯網NFC/RFID關鍵技術與新應用趨勢研討會」，邀請多位專家分享物聯網的新興應用趨勢，以及介紹NFC/RFID、類比感應元件、微控制器(MCU)及智慧安全等產品概況。意法半導體並於現場展示各種創新產品與最新應用，與現場來賓熱烈交流，共用高達上兆美元的智慧產業商機。

32位元微控制器  物聯網應用主流

意法半導體亞太區副總裁暨台灣區總經理Giuseppe Izzo於開場致詞時表示，在物聯網及智慧終端應用領域中，意法半導體的產品及解決方案可說是無所不在。以微控制器產品來看，自從意法半導體於2007年推出第1顆Cortex-M內核的STM32系列微控制器開始，經過10年的長期耕耘，至2015年底累積出貨量已突破10億顆，堪稱全球32位元微控制器成長最快的品牌，現今更獲得越來越多物聯網應用業者的採用。

意法半導體2015年公司凈收入達到69億美元。其中微控制器和數位IC事業部就貢獻22.9億美元之多。在微控制器產品布局上， STM32系列是意法半導體進軍物聯網的戰鬥主力。Giuseppe Izzo強調物聯網應用是意法半導體戰略中的市場重點，預期未來的互聯設備所採用的MCU將以32位元為主。針對日趨激烈的物聯網市場爭奪戰，意法半導體提供的多元微控制器產品及解決方案、完整的開發工具，以及快速支援各種產業需求的技術能力，將是物聯網應用業者在此一極端發散的市場中勝出的重要關鍵。

意法半導體STM32系列  廣受業界青睞

意法半導體產品行銷經理余玟宏進一步說明，STM32系列具備9大產品系列與32個產品線，涵蓋Cortex-M0/M0+/M3/M4/M7等5種MCU核心，是意法半導體瞄準物聯網產業領域的利器。

為推動物聯網快速普及，意法半導體堅持開放式開發環境，透過STM32 Nucleo開發板硬體、STM32Cube軟體模組，以及意法半導體與第三方合作推出的多套功能擴充板，建構出完整的開發者生態系統。STM32在2016年1月新增144引腳的Nucleo開發板，目前已推出的26種評估板，範圍涵蓋全系列。

此外，在萬物聯網的環境中，資訊安全顯得更為重要。物聯網中的每一台裝置，包括智慧電視、智慧冰箱、智慧咖啡機等連網智慧家電都有可能遭到駭客入侵，因而引發資安危害事件。意法半導體技術行銷經理閻欣怡表示，在快速發展的互聯數位世界中，意法半導體針對物聯網所推出的STSAFE系列安全解決方案，除了可以提供平台完整性及進一步保護使用者的隱私安全外，也可因應不同的物聯網設備提供多元的安全應用。

意法半導體的安全MCU經過最新安全標準認證(通用準則EAL6+、EMVCo、CUP)，涵蓋了接觸式和非接觸式通信的完整範圍介面，包括ISO/IEC 7816、ISO/IEC 14443 A類 & B類、NFC、USB、SPI和I²C。

NFC連結方便  突破裝置連網障礙

意法半導體產品行銷經理黃鐙誼則是針對NFC技術進行介紹，他相當看好近場通訊(Near Field Communication；NFC)技術在物聯網領域的應用可能性。他以身上所攜帶的手機、平板、帽子、筆記本、手冊、鑰匙、徽章、比及手錶為例指出，萬事萬物皆可內建NFC；透過簡便快速的方式與外界產生連結。黃鐙誼並強調NFC是唯一可以傳遞資料和能量的無線技術，因此應用範圍也就更形擴大。

NFC技術由來已久，它是一種短距離高頻無線通訊技術，能讓電子裝置之間進行非接觸式點對點的資料傳輸及資料交換。NFC在13.56MHz頻率運行於近距離內，其傳輸速度有106 Kbit？秒、212 Kbit？秒或者424 Kbit？秒3種。目前NFC已通過成為ISO/IEC IS 18092國際標準、EMCA-340標準與ETSI TS 102 190標準。NFC採用主動和被動兩種讀取模式。

在實際的運作上，NFC會發射觸發動作的短距離訊號，當使用者將兩個裝置彼此碰觸，如智慧型手機和喇叭，NFC 就會立即連接兩者，具有免接線、免密碼的好處，使用起來相對便利許多。

黃鐙誼指出，NFC現階段的應用並不普及，但是如果要達到「萬物聯網」的境界，NFC絕對是不可或缺的，因此意法半導體對於NFC的推廣不遺餘力，除了是NFC論壇的主要會員外，也已推出相關產品及解決方案。

NFC技術的核心是標籤(Tag)，意法半導體推出的ST25 NFC標籤由於擁有市場上最廣泛的儲存範圍、最長的資料保留期限、最多的重複書寫次數和最強的資料保護能力，因此已獲得消費電子、電腦週邊、家電、工業自動化和健康保健產品等領域的採用。ST25 IC提供NFC Forum Type 4 Tag RF介面和內置NFC資料交換格式 (NFC data exchange format；NDEF) 資訊支援功能。

此NFC標籤的資料保留期限長達200年，是工業標準的20倍，擦寫次數長達100萬次，是工業標準的10倍。工作溫度範圍從零下40°C到85°C，確保標籤在最惡劣的工作條件下仍保持完美的讀寫性能和耐用性。值得一提的是，ST25的資料保護功能是採用128位元密碼保護系統，配合20位元的讀寫存取控制(read/write access control) 計數器，能將標籤被複製或資料被篡改的風險降為零。

動態NFC標籤記憶體  讓設備智慧化

談到NFC標籤技術，當然要進一步介紹ST的「動態NFC標籤記憶體」。「動態NFC標籤」記憶體的推出，主要訴求就是要讓智慧型手機及平板以外的消費性電子裝置、家電和工業設備變得更加智慧化、更靈活、更簡單易用。

從喇叭、印表機，到電鍋、洗衣機，再到電表、水錶和天然氣表，透過此記憶體的加入，這些設備都能輕鬆具有NFC功能，即使設備或裝置本身沒有內建鍵盤、螢幕和網路介面等週邊設備，仍可直接透過智慧型手機使用這些週邊設備及功能。簡而言之，「動態NFC標籤記憶體」的推出能加速NFC的普及，也能促成物聯網的擴散。

ST推出的「動態NFC標籤記憶體」M24SR系列，包含三個重要模組晶片，分別是非揮發性記憶體(NVM)，是一種即使斷電數據也不會遺失的電子記憶體；無線介面，用於與其他無線裝置進行通訊；以及有線介面(工業標準I2C介面)，用於與主機的控制器進行通訊。

其中，M24SR系列產品所採用的非揮發性記憶體是電子抹除式可複寫唯讀記憶體(EEPROM)，記憶體容量從2Kbit到64Kbit，涵蓋現有全部市場需求。為儲存NFC數據，EEPROM記憶體區塊在出廠前已被格式化。ST是全球最大的EEPROM技術和EEPROM記憶體供應商。

無線介面則與ISO14443-A通訊協議完全相容，數據速率高達106kb/s，同時I2C介面工作頻率高達1MHz，可確保手機與目標設備之間數據的快速傳輸。意法半導體資深技術行銷工程師吳祥民強調，為徹底發揮ST的創新「動態NFC標籤」的功能，其位置必須盡可能靠近NFC天線位置，最好是在幾毫米的距離內，因為任何線路的加入都可能改變天線的特性且需重新調整。

目前已有許多採用M24SR系列產品實際案例，例如無線通訊產品設計企業絡達科技(Airoha Technology)就在其新推出的的藍牙音效模組中採用ST的「動態NFC標籤」記憶體晶片。絡達科技在音效晶片中整合M24SR後，使用者不再需要進行繁鎖的連接設定，只要輕輕觸碰一下同樣內建NFC的智慧型手機或平板裝置，就能將音樂串流至無線耳機或喇叭，如此一來NFC手機或平板與可攜式喇叭的連接和配對變得相當簡單，可透過藍牙技術連續不斷地播放高品質音樂。

整體來看，M24SR晶片內的EEPROM能省去外部EEPROM的需求，有助降低模組的總體尺寸及縮短產品的研發週期，因此大受業界青睞。

強化NFC方案完整性  布局讀取技術

為強化NFC解決方案的完整性，ST除在標籤技術上精益求精外，針對讀取器部分，ST也已於日前宣布完成收購奧地利微電子(AMS)的NFC和RFID讀取器智財(RFID reader IP)技術與產品，包括NFC前端和天線強化方案，以及整合式HF/UHF RFID讀取器資產，相關的設計與行銷資源大部分部署在奧地利的Premstaetten和斯洛維尼亞的Ljubljana，包含約50名員工，都將轉移到意法半導體。

透過這次的收購，預期意法半導體將能進一步擁有同級NFC產品中更佳的技術、產品和研發能力，將覆蓋所有NFC和RFID的市場業務，擴大客群範圍。

就現階段來看，NFC應用目前仍不普及。雖然NFC已是新智慧型手機和平板電腦的常見配備，但是NFC在其他類型電子電器產品上的應用仍屬少見。然而，此項技術能讓更多設備裝置透過簡便快速的方式連接至物聯網；進一步改變消費者與互聯裝置之間的互動方式，因此被預期是物聯網進展的關鍵技術，瞄準此趨勢，意法半導體將持續推出及強化產品系列和解決方案，致力推動物聯網的快速擴散。