作为被寄予厚望的新兴产业，智慧硬体涵盖了可穿戴设备、智慧家庭、安全监控与医疗健康等在内的物联网(IoT)各大重点领域。得益于3D列印以及集资平台、巨量资料云端平台的兴起，智慧硬体从产品的设计、研发到生产制造、销售与服务都与传统的硬体制造业产生了泾渭分明的区隔。

 

    如果说2013年还处于智慧硬体概念刚刚兴起阶段，那么2014年上游供应链厂商已纷纷觉醒，将智慧硬体领域看成智慧型手机后下一个即将爆发的巨大市场。创新工场(InnovationWorks)创办人、董事长兼执行长李开复日前就表示，未来5年，包括PC、手机、平板电脑、可穿戴设备，以及连网的电视、汽车、智慧家庭等加起来的智慧设备将达到400亿台，这个数目将远远超越目前的60亿台行动设备。

 

    智慧硬体从属于物联网的范畴

 

    种种迹象显示，2015年将成为智慧硬体的爆发之年，而创投业者也开始对智慧硬体的上游供应链表现出浓厚的兴趣。春江水暖鸭先知，作为产业链上游的半导体公司对此最敏感也最先行动起来，纷纷调整组织结构，推出了相关产品，其中不乏过去专注于嵌入式领域的晶片厂商。而更上游的晶片代工厂商也针对该领域推出具有针对性的制程和技术。

 

    各大半导体厂商纷纷布局

 

    在过去的一年来，几乎每一家公司都宣称进军物联网领域，开辟智慧硬体业务。据瞭解，高通(Qualcomm)已针对全球超过20个国家推出了15款物联网设备，包括眼镜、宝宝监视器与智慧手表等。台湾联发科技也计划在2015年举办针对智慧家庭和穿戴设备的产业链大会。

 

    2010年，英特尔(Intel)成立了线上业务部，希望藉由网际网路的形式建构一种快速、便捷的智慧硬体支援服务平台，针对从智慧硬体计划研究到量产的各阶段提供相关技术支援与服务。在2013年，英特尔还推出了Edison运算平台，致力于协助开发商克服技术难关。在2015年的CES上，英特尔发布了英特尔Curie模组，这是一款瞄准可穿戴式解决方案且尺寸仅钮扣大小的硬体产品，拥有包括低功耗蓝牙、电池充电电路与感测器等技术，适用于各种不同类型的装置，产品预计将在下半年上市。

 

    Marvell也早在几年前开始布局物联网领域，不但成为苹果HomeKit合作夥伴，其高性价比EZ-ConnectIoT平台和无线控制器更在全球无数的智慧硬体和连网装置中得到应用，包括业界领先的智慧家庭、可穿戴装置开发商也已经或即将推出基于Marvell平台方案的创新产品。

 

    Marvell技术方案支援总监孟树表示，Marvell在2014年成立了物联网部门，涵盖机上盒、电视、智慧家庭等产品线。“智慧家庭是我们发展的重点。Marvell已经进行了全线的布局。整个物联网部门从网路设备到网路核心元件都展开布局。在无线连接方面，基于WI-FI、蓝牙、Zigbee等三个方向都有自己的产品线，在技术方面更齐全，从微控制器(MCU)到无线都有，能提供非常全面的解决方案。”

 

    孟树表示，尽管未展开大肆宣传，但其实Marvell已经悄悄布局完成，目前在智慧家庭领域，Marvell的市场占有率非常高。“智慧硬体方案在京东、小米的智慧装置中得到了广泛的使用。一些家电厂商也与我们积极合作，近期将陆续会有一些产品推出。”他同时特别提到在智慧照明领域，Marvell已经与欧司朗(Osram)、GE、贝尔金(Belkin)等厂商达成合作，出货已经达到了几百万。

 

    

 

    针对物联网等领域提供半导体平台服务，瞄准以‘软体平台为服务’(SiPaaS)的芯原微电子(VeriSilicon)为客户提供客制化的智慧硬体平台、相关的IP授权以及ASIC客制与量产服务。芯原微电子销售副总裁王锐表示，芯原目前已针对该领域累积了丰富的MCU客制及周边类比、混合讯号IP平台、蓝牙/Wi-Fi/EDGE/LTE连线性IP平台、低功耗SoC设计与量产以及SiP设计、模拟与量产的经验，为客户提供完整的一站式设计与量产服务。

 

    除了自行研发外，不少半导体厂商还透过收购的方式加强布局。2015年1月30日，芯科实验室(SilliconLabs)收购短距离无线网路连结解决方案和物联网软体供应商BluegigaTechnologies，这项策略性的收购大幅扩展了SiliconLabs在物联网中无线网路硬体和软体的解决方案。

 

    去年3月，SilliconLabs还收购了加州TouchstoneSemiconductor全系列产品与IP，透过收购强化了SiliconLabs在物联网市场上的嵌入式产品阵容，包括节能MCU、无线产品和感测器。SiliconLabs亚太区资深现场市场经理陈雄基表示，目前公司重点布局智慧家庭和穿戴领域，并且已经和不少知名企业携手合作了。“Google之前收购的Nest内部温控器就采用我们的Zigbee晶片。”

 

    爱特梅尔(Atmel)微控制器业务资深产品行销经理AndreasEieland表示，Atmel为物联网打造的产品线包括BLE、Wi-Fi和802.15.4解决方案及Atmel|SMART系列低功耗、高性能、基于ARM架构的MCU产品。产品广泛适用于人机互动介面的高阶产品SAMQ5系列，以及具有内建电容器式触控感应、协议堆叠支援与加密功能的精巧SAMD系列产品。除了无线和MCU之外，Atmel还提供一系列硬体加密产品。“随着互连互通的日益普及，不仅是安全问题，隐私问题的重要性也与日俱增。使用Atmel系列产品，用户不仅可以得到互连体验，还能够在低功耗性能以及安全性方面得到更好的保障。”

 

    对于低功耗性能，Atmel最近发布了SAML21系列的Atmel|SMART，基于Cortex-M0+供电MCU。SAML21系列最高可提供256kB快闪记忆体和32kB静态随机记忆体，启动模式仅耗能35uA/MHz，而在休眠模式(关闭模式)大约耗能900nA。大容量快闪记忆体和静态随机记忆体以及超低耗电性能，将成为以电池驱动、执行大型(甚至多个)无线网路堆叠的应用不可或缺的功能。

 

    产品定义方式改变

 

    由于智慧硬体领域追求的并非更高性能，而是更低的功耗与成本，特别是针对可穿戴领域，更小的尺寸也非常重要。台积电(TSMC)中国区业务发展副总经理罗镇球表示，高度整合的制程可以进一步降低成本和尺寸。“我们现在做的事就是把功耗降下来，整合度做好，功能做强。”他表示，针对智慧硬体市场，超低功耗、特殊制程整合、先进封装三点缺一不可，台积电目前的智慧硬体产品涵盖RF、嵌入式、快闪记忆体、逻辑与感测器等领域，主要集中在28、44、55nm制程。