“在物聯網時代，我們的愿景是讓數十億智能物聯網設備實現互聯互通;讓幾乎任何系統都可以利用互聯網和云計算生態系統實現創新，讓物聯網產品變得更智能、感知力更強。物聯網將使世界變得更智能，其中包含四大部分：智能產品、智能家居/智慧城市、智能工廠、智能駕駛。”這是在2018全球CEO峰會上，意法半導體(ST)總裁兼CEO Jean-Marc Chery先生演講的開場白。他結合半導體技術的發展對這四大領域做了全面的分析與展望。

意法半導體(ST)總裁兼CEO Jean-Marc Chery

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四大物聯網領域發展及其場景

Chery指出，智能產品、智能家居/智能城市、智能工廠和智能駕駛都可以實現互聯。物聯網將對我們的生活產生巨大的影響。如下圖所示，這四大領域從2017年到2021年都將實現顯著市場增長，并都會不斷提高我們的生活質量。在帶來很多資產和價值并促進經濟發展的同時，物聯網也會使我們的移動性得到增強，使我們的往來越來越多。與此同時，人工智能在這方面也起到了很大的作用。現代生活中有很多大的發展都和物聯網息息相關。我們在應用這些設備時，都希望能及時獲得設備的響應，并及時和相關的人員取得聯系和產生互動。

物聯網讓世界變得更智能，它不僅能帶來便利和高效，使我們在使用設備的時候更加安全，而且能讓我們和世界的互動變得越來越強。舉例來說，“在智能工廠里會使用很多的機器人來代替人工進行操作，從而促進生產力。同時，利用互聯互通的智能方式進行生活和生產，可以節約大量的能源，提高至少30%以上的生產力。與此同時，很多關鍵領域和行業也在應用人工智能和物聯網，改變世界的基礎設施，促使汽車變得更加的安全和環保，讓駕駛員和乘客有更好的體驗。可以說，現在發展出的任何新的科技都與物聯網有息息相關的聯系。與此同時，它還能不斷減少碳排放，而對我們的環境有很好的影響。物聯網對我們的世界非常有好處。”Chery表示。

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智能駕駛：更安全、更環保和更智聯

在智能駕駛方面，汽車行業通過不斷把物聯網產品應用起來，將能使駕駛變得更安全、更環保和更智聯。簡單來說，車聯網能夠實現更多服務，網聯汽車將掀起車輛安全的變革，V2X(車與外界通信)將實現更安全、更快速的出行，以及環保。

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SiC在推動電動汽車普及上的意義

SiC是賦能電動汽車的一個關鍵技術，對續航里程延長、電池尺寸變小(或可靠性提高)、充電更快速高效來說具有重要意義。如下圖所示，SiC MOSFET和Si IGBT相比，能在多項性能指標上實現顯著提升。

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不同智能工業項目之間的聯系以及市場機遇

物聯網是一種全球性的趨勢，在世界各地都有不同的智能工業項目：在中國有中國制造2025，在德國有工業4.0，在美國有工業物聯網(IIoT)。智能工業中有些共同的主題，即使工廠和機器變得越來越智能、越來越有意識，而傳感器則為它們賦予這些能力。傳感器與本地分布式的智能結合在一起，可以提供非常強的功能，進而促進人機合作。如此一來，工人的角色會發生巨大變化，工廠會變得更有連接性，從而實現更好的數據收集，并將其上傳到云上去。

這樣的數據收集非常必要，在萬物互聯的時代，數據收集可以提供很多的分析和見解。為了使機器變得更智能、風險更小，對于新工廠來說，可以在建廠的時候通過無線或有線網絡的方式將數據收集設備安裝進去，而對于舊工廠來說，沒有這樣的設備，就需要去改造工作場所而使其變得更加安全。

Chery表示，我們可以通過相應的技術來監測電器設備，使它們漏電的可能性更小;也可以通過相應的技術來監測能耗，使其降低，在有些情況下甚至可以降低30%以上。智能監控系統也可以大范圍使用，從而持續監控每臺機器，進而實現預測性維護。

到2021年，我們會看到很多這樣的智能技術投入使用。這些都意味著巨大的機會。到底如何抓住這些機會呢?“在所有這些機會中，首先是有大量的聯網設備。到那時，互聯的水、電、氣表以及工業物聯網設備的數量將新增8億左右。”Chery強調，“另一個巨大的機會是工業用電動機——這些電動機目前在全球的安裝量在3億左右，并將以每年10%的速度增長，占到全球能耗的30%左右。因此，我們要對這些電動機進行監控，查看它們是否以必要或高效的方式進行運作——什么時候出現故障，什么時候效率不高——這樣就可以降低能耗。”

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遠程狀態監測及預測性維護

原則上，越早檢測到缺陷，修復缺陷的成本就越低，維護也越方便，生產停機時間也就越短。直到最近，設備專家以及維護人員在監控失效方面仍然沒有很好的手段。他們使用離線式手持傳感器檢測，這些傳感器基于節能或超聲傳感的原理，是非常落后的。而今天利用低成本的半導體解決方案和高智能的算法，就可將傳感器放在機器上進行實時監測。這樣就可以預處理很多數據，并將其傳送到本地設備或者云端上去。“我們有非常小、非常智能的傳感器，這些傳感器帶有微處理器、電源管理電路以及有線或無線連接支持。相比傳統的監控方案，它們可以提供巨大的優勢，進而實現預測性維護。”Chery談道。對于物聯網產業的發展，半導體行業提供很多基本要素，包括傳感、驅動、處理、安全、連接、調節、保護、電動機控制以及電源管理。

傳感功能可以收集數據，而使物聯網設備能夠感知周圍狀況。處理功能則使設備擁有智能——其會涉及不同的功能，包括先進數據處理功能，以及人工智能功能。除此之外，安全性也非常重要。安全可以保護數據的完整性——通信過程中如果數據不完整，通信的結果就會受到影響，而使IoT整個鏈路不再完整。連接性則可實現與本地設備或云的連接。除此之外，還需要考慮對電動機控制設備的保護以及電能管理。所有這些功能都需要以可升級、可擴展的方式來提供，也就是說性能可以變高或變低，可以選擇，這樣才可以滿足不同的物聯網設備的需求。半導體器件可以實現這些功能，而且它們的成本也不高，性價比卻非常高，Chery再次強調。

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物聯網設計的基本要素缺一不可

談到這些問題或者功能需求時就必須綜合考慮，上述基本要素缺一不可。“半導體器件如果充分利用，我們將在物聯網時代大有可為。”Chery指出，“但物聯網設計要應對很多挑戰，包括選擇正確的傳感器種類、自適應連接、低功耗設備與能效、智能處理(包括AI)，以及多維度的安全防護。對于連接性來說，需求多種多樣，既有非常短距離的連接，也有非常長距離的連接，有無線連接也有有線連接，它們所傳輸的數據量也各不相同。對于工廠中現有的有線連接，有些技術非常合適，比如IO-Link或者工業以太網。對于新安裝的場合，無線連接或許可以提供非常多的好處，而對于遠程設備，比如智能電表、水表或者智能傳感器，或許可以考慮遠程的廣域網，因為這些場合下需要傳輸的數據量非常少。”

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5G技術對半導體提出的要求

5G未來會給我們帶來巨大潛力，會對物聯網世界帶來巨大變革。5G網絡在數據速率方面會帶來很大的提升。另外在時延方面以及連接質量方面也會帶來巨大的改善。“這非常重要，對車聯網尤其如此。車聯網需要實時、快速地交換大量數據，連接的可靠性要求非常高。對工業界來說，有些對時延敏感的服務和設備，比如工業機器人和無人機，會需要持續的連接和實時的數據傳輸。而NB-IoT也可以提供非常優化的解決方案，從而實現最低的成本和最低的功耗，主要是針對時延不敏感的場合。對于吞吐量要求不高的場合，在物聯網時代確實有很多。通過這樣的技術部署，我們就可以在5G時代滿足更多的物聯網用例。”Chery表示。

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半導體先進制造工藝

“剛才所提很大程度上是概念和設想，需要選擇正確的技術和產品組合來實現。為了正確地將產品制造出來，還需要有正確的生產工藝，例如嵌入式NVM、微處理器、微控制器應采用哪種工藝。半導體廠商還涉及到其他技術，例如圖像處理。ST可以提供很好的服務和軟件。”

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IC以外的服務以及與生態系統伙伴的合作

“對于服務或生態系統伙伴合作方面，現在ST在中國也有很多這樣的例子，例如與阿里云在物聯網方面通力合作，共同為客戶尋找解決方案，為物聯網用戶開發相關的軟件系統，而使其能與云服務進行連接。”

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總結

物聯網已經在從概念不斷發展，帶來了很多的相關信息以及各種轉變。“隨著5G時代的到來，我們需要有不同的系統和相關產品來不斷促進物聯網的基礎設施發展，必須要準備好在半導體行業和相關IC領域做好準備，以便提供很好的技術支持。與此同時，ST在很多應用領域也有所發展，比如在智能工廠和智能駕駛等等方面，我們希望在這方面不斷向前推進，進而提高使用者的應用體驗。”Chery總結說。