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STM32平台化战略,推动物联生态发展

作者:时间:2016-01-27来源:电子产品世界收藏

  第五届EEVIA年度中国ICT媒体论坛暨2016产业和技术展望研讨会

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201601/286353.htm

  时间:2016.01.19 下午

  地点:北京中关村创业大街 IC咖啡

  演讲主题:平台化战略,推动物联生态发展

  演讲人:于引 – 意法半导体微控制器北方区市场经理

  主持人:作为第一家推出ARM Cortex 内核并能提供极其广泛产品现组合的意法半导体公司,今天将和我们谈谈平台化战略,并阐述如何推动物联生态的发展。有请意法半导体微控制器业务的北方区域市场经理,于引女士,大家欢迎!

  于引:谢谢!今天很荣幸能够参加EEVIA媒体论坛, ST是一家意大利和法国合资的公司。除了有我这边负责微控制器以外还有像一个项目,像MEMS产品线,还有一些电源这些一个产品线,总之是说我们在整个半导体行业面,产品线范围是最广的。就像刚才说我是负责微控制器部门的,所以我今天的演讲主题主要是在我们的产品,也是以为主题的平台化推动IoT一个生态发展的演讲。

  其实每个人对于IoT或者物联网的解读是不一样的,就好像每个人去读《红楼梦》,100个人会有100个不同的版本,对于IoT也是这样。所以这里第一张我们跟大家分享一下对于我们部门或者ST来说我们所理解了IoT是什么概况。其实IoT分很多种,所谓的基础建设是IoT一个刚需,最早提出这个物联网的需求也是来自基础建设工业的要求。由我们熟悉的智能电表、水表这样一些信息,都是最早物联网一个初始的推动力。

  除此之外还有我们现在看到比较在发展很快的智能交通,我们看到越来越多的需求对车联网,包括互联网也进入到其中来,我们希望能够搭建是一个更加安全更加可靠高效智能交通环境。再下来说对于广大普通的用户群众来说最熟悉的物联网概念肯定是这两块,一个是智能家居和可穿戴设备,因为它和我们的生活更贴近更相关,所以这也是符合普通大众最早对于物联网最初的印象,所以今天我也愿意就这个健康管理管理可穿戴管理做一个引子,跟大家分享ST或者在整个物联网上做生态系统的。

  在这里可以说到穿戴设备其实很广泛的应用,就是因为我们周围很多人跑步,我相信在座的也有很多人也是长跑健将了,参加各种各样的马拉松比赛。在这里可以跟大家分享一个数据,2015年我们一共有130场马拉松,而在2015年10上海马拉松,其实跑马拉松是一件很快乐的事情,因为我们看到越来越多的人注意自己的健康,着重于自己运动的发展,可以说每个人带一双跑鞋,无论走到哪里,不管天气或者时间地点,只要有一双跑鞋跑道就在你的脚下,我们愿意看到这样一个美好健康的生活态度。同时我们也看到可能并没有对于健康的关注所违背一个初衷,可以看到在以上海马拉松为例。我们从数据终可以看到有1123名参赛者他的身体是不适合参赛的,其中有32人是重症患者。那么我相信这也是在我们马拉松健康运动过程中,会看到一些不该发生或者甚至一种悲剧发生的原因,其实他们身体并不适合,但是他们没有提前预知到自己身体这样一个状态,没有做到应该有的防范措施。

  所以我们也会思考,如何才能让我们在这样一个运动过程中降低它的风险,能够如何预防它,作为我们整个IoT这样一个物联网设备,可以在其中出一个力量,这里面是一个简单的数据分析图,这个是我老板。他也是马拉松爱好者,参加了上海马拉松以及很多马拉松比赛。

  以他为例,可以看到在我们跑步过程中,不管你是业务爱好者还是专业运动员有很多数据你需要关注的,这是与你身体息息相关的,我们可以检测到你的血压、心率,反映当时参赛过程中和参赛之前和心脏的状态,还有血氧、血糖,这些都包括一个体能的状态,因为我们知道马拉松是一个很长,并不是跑1、200米这样一个有氧运动。所以说需要一个你要比较健康的体能状态来支撑你完成这样一个奔跑。所以这里可以看到这个血糖、血氧也是在你参加马拉松之前一个很关注的数据。

  还有一个未知信息,这个是在你如果出现一些意外以后,能够让救护人员第一时间赶到,能够提供一个更及时的救护,我相信这也是安全赛事里面很关注的一点。在这套安全系统里面可以看到其实主要分为我们数据的采集,数据的传输,以及后端一个数据的分析,那么可以换到我们整个系统来说,可以看到在数据前端采集部分以后,需要用我们的传感器采集到这样一个数据,你的血压、你的血氧、你的心率,同时需要把它实时采集到你的终端设备上,然后在由后端的服务对它进行计算,可以看到你现在的状况是否需要得到别人的帮助,我们也可以提供更好的安全信息,能够及时的提供救护。

  当然可能后端的服务有更多一个扩展,这就是整个IoT生态系统最关键的三个组成部分,一个是数据,一个是传输,还有一个后端的服务。

  刚才我说过ST来说我是负责MCU部门的产品线,但其实ST很广泛的产品。刚才我说过的数据采集需要一个很多的sensor,对于ST来说,我们还有一个同事的部门,他们有一个很强的传感器部门,主要是MEMS的传感器,那么可以在这里跟大家分享一个数据,就是我们传感器的出货量到2015年到第三季度的话应该是100亿片,其实100亿片这样一个概念就是很多,其实这个概念基本上可以绕道地球赤道一周就是这样一个距离。所以我们这个部门整个产品线也是相当的成功。

  回过来看到我们一个嵌入式解决方案里面,我们截止到2015年第二季度数据也已经有20亿片这样一个出货量,可以看到我们在整个嵌入式方案里面ST是一步一步坚实的走过,打开我们生态系统坚实的往前走。刚才说到MEMS产品线,那么在这里跟大家多分享一下,这是ST是一个唯一提供全系列传感器和控制器半导体公司,那么MEMS的产品包括由我们手机里面或者比较熟悉的陀螺仪、加速计,除此之外我们还有更多新的研究,包括压力传感器,环境传感器,包括紫外线传感器,或者微镜传感器的研究,我们相信就像我们ST所有部门以外,除了把我们产品做好,我们会搭建我们生态系统,在前期我们也会投入很多研发的一些人力和资金做这样一个研发,这样能够让我们的技术能够领先这个市场。

  那么在回来看到我们ST产品线,ST的MCU主要分为两大类,一类是8位MCU,那么它是由ST自主的内核来做的,那么另外一个就是我们的32位MCU就是STM32,它是全线使用了ARM Cortex系列,我目前有全线的M系列,包括M0、MO+,M3、M4和M7的产品,所以我们在这里希望搭建一个通用的平台,可以方便于我们的用户做产品设计的时候,能够节省你产品的设计周期,包括研发的资源,包括可复用性会更强。

  在这里跟大家分享一下STM32做了一个理性的市场里面的出货量,可以看到这是32MCU的出货量是10亿片,因为我刚才说过我们有20亿片,因为我们之前还有8位的MCU,那个也是在目前传统工业上很主流的产品。

  在这里看到我们整个产品,刚才我说过全系列cortex M系列全系列的产品线,我们在划分产品的时候会划分成一个低功耗,主流性,和高性能性这样一个划分,低功耗刚才主持人也说过,目前对于现在一个市场来说能耗可能对于半导体是越来越提高的要求。以前可能想到的像手机便携式设备,但现在看到及时在工业上,哪怕是个太阳能的路灯,可能都需要一个功能在功耗上面有一个要求。所以说我们也是不断的扩展我们低功耗的产品线。在主流的MCU里面我们也会划分我们一个入门的MCU和中档高端,像M0基本上可以把传统的8位MCU,在成本上可以用M0做一个覆盖,但在性能上可以使用到32位MCU这样一个性能。

  除此之外我们有一个高性能的MCU,在高性能里面我们有M3、M4那个,还有去年最新推出的M7的内核,那么我们这个M7的内核有dsp指令集以及还有双精度的浮点运算,所以相信在更强控制需求上能够有一个更好的表现。在未来会拓展到MPU,便于好的操纵系统。总之我们希望搭建一个平台式的MCU,无论你用低端的入门级的MCU,还是高端跑操作系统的控制器,然后你需要低功耗的还是要性能更高的我们都有一个相匹配的产品,在你的用户中可以使用。

  这是刚才我们有说过,为什么MCU平台有这么多,可以看到称之为九宫格这样一个产品,其实因为市场的需求会越来越多样化,我们为了能够更快适应市场上的需求,所以才会把我们产品做一个无限的扩展。其实也可以看到在整个需求上来说,也许有支付功能,健康算法,包括语音识别、定位系统这样一个算法,同时给大家说下,我们除了提供MCU底层一些库以外,我们还会有第三方,这也是我们生态系统一部分,可以提供相应一部分算法,是我们合作方,我们希望集成起来,这样以平台式给客户推动类似于新总体这样一个方案,把更多研发经理放在一个产品定义上或者产品推广上,可以把基础的搭配做的更快更好。

  这就是刚才我说过的产品线,我们叫做九宫格,可能不是这么规整,我们区分产品的时候,无论功耗、性能上或者处理能力上,我们都有一个中高低端有一个区分。但是在这里我们愿意跟大家分享一个着重点,在这里我们说过,我们所有有700多个产品,所有的料都是引脚兼容,外设兼容和软件兼容的,同时在这里我们也会承诺我们的用户,我们会以一个工业及10年这样一个承诺。

  在后面例举几个典型的应用做分享,首先就是无人机的应用,其实无人机也是去年比较热门的应用,可以看很多明星用它来求婚可以上到娱乐媒体一个新闻这样一个产品。那么无人机有那些是我们STM32在里面呢?在这里面做了一个分类,最主要这是我们新推出的F7,刚才我说过,这是我们去年2015年最新推出的高性能的MCU,是基于cortex M7的内核,它主要做的就是图像的控制,以及无人机一个平衡的控制,我们知道无人机技术难点就是在悬浮空中的状态下是最稳定的,在这里我们M7的性能以及DSP的控制可以更好的完成这个性能。

  另外在无人机里面可以看到F4,主要做一个飞机控制包括一个无线定位的控制。还有一个我们M3和F0系列,这个可以看到像无人机的话,它的云台控制会有一个M0的产品就可以实现,所以在整个无人机系统里面的时候,我们也会有我们相应不同产品做一个对应,我们有处理能力更强的,或者功能更简单,成本更低的,相信这样一个完美的组合会让我们产品更有竞争力。

  第二个给大家分享的应用是可穿戴设备应用,在这里可以看到,包括像一些最简单的腕带,或者我们的Smartwatch智能手表这样一个设备,我们都可以看到用我们STM32在做,其实这样一个可穿戴设备硬件相对来说是比较简单的,怎样让你的产品区别于更有特殊性,区别于其他大众普通的产品,在这里面软件更重要,看里面有哪些算法,那些跟别人不一样的差异化算法。在这里我刚才说过ST希望跟合作伙伴一起合作搭建一个生态系统,在这里可以看到,这是一个语音唤醒的功能,包括像心率的监测,还有最简单一些姿态,或者你是在跑步、走路、电梯里面姿态的辨别,我们都会有相应第三方提供这样一个算法介绍给它,他们可以更快的搭建好应用的平台。除此之外在产品定义上说我们也会用区分化一个产品,对于客户可穿戴式产品做一个定义。像最简单的腕带其实它的功能会很简单,只是一些简单的抬手亮屏这样一个姿态的识别,对于它来说最主要一个点就是它的功耗。因为我相信手机可以忍受一天一冲,但是带一个腕带计步器还要每天去充电,我相信用户体验会很差。所以在这里面我们会用我们一个基于M0+低功耗产品,来做这样一个产品的主芯片。

  除此之外如果你用一个Smartwatch可能会有更多的要求,你可能会加一些心率的监测,甚至在以后整个系统完整会有一些市内导航,或者PDI这样一个应用,在这里除了你有一个低功耗以外,可能你需要处理能力做一个提高,所以在这里推荐的用户是用我们基于M4内核,但是使用了ST产品所做的L4的产品。那么在运行时候的功耗只有100微安每兆赫兹,而且在静态功耗很低,大家只有5.1微安,而它的唤醒时间只有5微秒,所以说这是一个很好的一个低功耗和高性能匹配的产品。

  最后跟大家分享的是一个应用是无限传输这样一个应用,其实这个也是我们ST在整个物联网IoT最先的产品线,现在可以看到市面上有很多无线的插座,这里面都是我们和我们合作伙伴STM32、F2和合作伙伴Wifi的模块一起在这里面,随着需求不断增大,在wifi模块上可能需要更大的RAM,主频需要更高,更可好的一个稳定性,在wifi其他设备介入的数量会增加,但是你的稳定性要求提高的情况下,可能以前原有的产品不能够满足这样的需求,所以我们会有一个升级版本,我们会有升级版本会有STM32-F4来做,这里面会有更大的RAM,我们RAM现在有256K的,我们的FLASH有1M和512的,但是它与原来的F2又是兼容的,所以用户在使用这个产品的时候,很容易做个向下兼容的设计。你并不需要把你整个以前的设计推倒重来,所以这也是我们在打造平台化设计的一个初衷,希望我们的用户使用我们的产品以后,无论做一个测试的版本,还是性能的扩展你都不需要用原来一样的人力资源,或者研发资源的投入,可以节省你的时间,那么你的研发时间可以更好的缩短。

  后面给大家详细介绍一下我们这几条产品线,我们会把刚才我们的主攻图的产品扩展开来,首先就是我们一个主流的产品,主流产品里面是划分基于M0、M3和M4的内核做一个内核的区分。F0是一个入门级的,我们一直喊的口号就是业内最便宜的32位MCU,32美分的32位mcu,也希望通过这一产品线能够把以前传统的8位MCU在性能上面做一个提高,但在成本上基本保持不变。

  F1系列是最早07年第一款基于corte M系列的产品,到现在将近10年的时间,这个也是目前市场主流的产品线。除此之外我们还是基于M4的内核增加了浮点运算和模拟外设的增加。包括AD这样一个增加M3系列的产品,这三个系列是目前我们在市场上主流的一些产品的应用。在这些主流产品之外还有一个低功耗产品,刚才有说过我们的功耗在越来越产品中会有它的需求,所以我们也差异化我们低功耗的产品,我们有基于M0+的,M3和M4的,你可以根据你产品定义的需求选择合适的产品,在性能上更高一点,还是待机下更低的功耗,还是成本更便宜。

  在主流和低功耗之外我们还是在不断的提高我们的性能,所以我们还有一个高性能的产品,高性能产品我们是用M3、M4,以及最新的基于M7的内核所做的。可以看到这个M7的内核它的dsp是以前F4的两倍,还有一个双精度浮点运算。那么在这里面也是coremark评分。其实大家知道coremark其实是针对于MCU的内核,摒弃了其他的外设,对整个内核的影响,单纯来评价一下内核的性能,可以看到coremark F7是1082分,这应该是业界跑的最快的MCU。后续我们还会M7的基础上我们会增加我们FLASH会有H7的产品,甚至于刚才说过还会推出我们MPU的产品,总之在高性能这条产品线上,我们也会不断的投入我们研发的经历去做,希望能够扩展我们在市场上的一个份额。

  回到我们整个IoT,刚才我看到我们IoT最主要的三个就是我们的数据,我们的传输还有后端服务的处理,我们刚才有说过,其实我们作为芯片的供应商,但是单单做一个芯片的话,很难能够更好的服务于整个市场。所以是说我们希望能够建立一个生态系统,能够成为我们合作伙伴最信任的一个搭档,一起基于我们的硬件更好的搭建一个硬件平台,软件厂商跟我们一起合作,能够把更好的方案推到我们终端用户。

  这是我们一直在规划一个生态系统这样一个圈,核心的是我们的MCU,我们会有一个扩展,我们会有一些增值服务商,代理商,包括设计公司提供相应的方案,除此之外我们其实也会更好更多的支持一些推广,包括一些创客社区的服务,还有一些在线的论坛,在去年2015年我们也开创了我们本地的一个网站,叫做www.stmcu.com.cn。那么它的好处第一我们把服务器放在中国国内,以前可能大家去看我们一些手册,我们的公司的服务系统一方在欧洲,速度会很慢,在这里面服务器到了本地所以再下载成一些爱好者,或者一些客户在下载资料会很方便。同时我们同步的我们在我们的官网上创出一个英文的资料,我们都会以最快的速度和一个中文的版本同时放在这个网站上。同时这个网站上我们还会有一个分享,是跟我们一些爱好者我们的应用技术上的分享,会有一个论坛。还有就是我们第三方的客户或者一些方案提供商他们有一些好的方案,他们会放在我们论坛上,这样一个交互可能有一些正好需要,或者想找这样一个解决方案,能够更快速找到相应的方案。

  同时,我们今年还做了更多的大学计划,我们除了会跟一些大学高校的老师做一些实验室,我们会支持一些社团,包括清华我们会支持一个STM32,嵌入式的社团,2015年已经做了三年的跟ARM的竞赛,我们也看到一年一年大学整个提交出来的项目,以及最后的成品,他们的技术含量会更高,有很多产品甚至觉得我们的客户对他们都有兴趣,所以相对对于大学计划是对未来的投资,我们可以这样帮助到更好的工程师,包括这些学生更好在社会上找到自己的定位,不管找到好的工作或者创业来说找到更好的项目。总之在这里面我们不光希望我们只是做一个芯片的供应商,希望跟多方合作搭建一个健康的生态系统,能够让我们的用户更加丰富多彩。

  刚才说过有这么多合作模式,也说过在穿戴设备其实用户体验最重要,所以也愿意跟大家分享以下以穿戴为例我们和我们第三方怎样提供一个更好的产品模式给到我们的用户,可以看到像语音识别,还有一些java库和心率算法,这些我们都会有专业第三方软件公司,基于我们STM32做一个开发,我们用户更快更高效拿到这样一个算法,而你的产品体验的性能也是最好的,我们希望这样一个保证,可以保证我们整个最终端用户拿到产品的用户体验是最好的。

  那么从我们自身来说,刚才是我们的合作伙伴,从我们自身来说怎么更好的服务于我们的用户和合作伙伴,我们会搭建一个完整评估平台。这些板子都是我们可以提供给我们用户,包括ST-link然后我们也会有三个不同的功能应用的评估板,像Nucleo应该是最简单的板子,但是可以无限的扩展。还有一个探索套件,里面会有一个最全一个全功能评估板,在这里以Nucleo为例,我们搭建了一个是用了一个基于ARM mbed这样一个系统,那么除了刚才说的ST之外MCU还有像sensor这样的一个芯片,那么会有一个扩展版,就可以直接插到Nucleo小子板,很快搭建自己的子系统做一个甚至于工程样机,很快就可以完成。每年我们免费像市场发放基本一万套这样的板子,我们会在我们论坛上会在我们竞赛,甚至搞一些媒体活动,我们也会发放这样的板子,能够很容易达到技术上的支持,包括一些资源把自己好的想法更快的实现出来。

  除了我们的硬件平台我们第三方软件ST本身的话我们也会提出一些基础的一些库的支持,这些都是在我们官网上可以下到一个免费的库,而我们最新的像STM32 Cube,我们也会目前把全系列的产品更新到这个上面,用户可以很快的拿到ST我们现有的一些库,包括USB这些,还有无线的控制,这些都是免费的,可以提供给我们的用户的。

  最后我们希望STM32能够推动创新,能够建立一个更广泛的生态系统,一个平台化的设计,有更多的合作伙伴能够跟我们一起合作搭建这样一个健康的生态系统。

  最后希望STM32能够释放创造力,谢谢!

  主持人:现在是提问时间,看刚才对玉经理的演讲有什么问题?刚刚我看到你举了几个例子,STM32的一个应用,请教一下玉经理,您认为在中国未来一到三年,你感觉比较看好的物联网应用领域,可不可以举三个例子。

  于引:物联网相对来说是一个很抽象的概念,每个人对物联网的理解不一样,目前物联网的应用来说很多不同厂商参不同性质的厂商参与进来。我们看到有一个传统的设备厂商像以前做手机的,那么他们可能用设备做一些穿戴式的小型的设备。还有互联网公司也介入进来,不管百度、阿里巴巴,他们也在物联网市场上还是希望能够在他们领域中做一个扩展,我们看到他们的切入但跟传统的设备厂商不一样,他们更注重的是服务,因为他们有的是数据群,有它的用户群,那么它更重视的是云端的服务。除此之外的话还可以看到像一些娱乐媒体这样一个设备,像乐视他们也会进入到这样一个物联网。

  所以说物联网是一个很抽象很广泛的东西,很难去做一个归类,而且不同的方向随着时间不断的发展,我们看到有一些产品死死活活的也有很多。所以很难去归纳在未来几年从我的角度来归纳哪些是比较热门很难做这样一些评价,目前市场上看到比较热的,目前看到一个是像智能手表,它还是处于一个比较热的状态,更多人希望能够在智能手表有很多种,不管现在可以看到华为、TCL、三星,包括苹果他们做的手表,现在市场可以看到还有,但是他们主要是希望能够做一些更好的用户体验或者差异化的设计,能够有一些功能点,能够真正打动人心的,他们还可以这方面做一些研究,但是相信智能手表目前是比较好的方向。另外可以看到比较多的,像现在AR、VR这是目前比较热的方向吧。

  可以看到有人在做,但是做的方法可能有不同的面,有的可能是从媒体,或者其他的内容上来做,有的可能是从一个硬件的体验,用户体验来做,但这也是不同的厂商去驱动的方向也会不一样,但我相信就是因为各种不同的厂商愿意做这个IoT互联网这个市场,所以让这个市场看到的做出比别的市场更丰富一些更丰富一些更多彩一些。





关键词: STM32 MCU

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