2 感知:物联网技术可以通过传感器技术,对物理世界的现象和变化进行实时感知,并将其转换成电子信息。
3 智能:物联网技术可以通过计算机技术对物理世
物联网的十大应用：智能家居、可穿戴、智慧城市、智能电网、工业互联网、连接车、联网医疗（数字医疗/远程医疗/远程医疗）、智能零售、智能供应链、智能农业。
智能家居
每当我们想到物联网系统时，最重要、最高效的应用就是智能家居，它在所有渠道中都是最高的物联网应用。寻找智能家居的人数每月增加约60000人。另一件有趣的事情是，物联网分析智能家居数据库包括256家公司和初创公司。现在，越来越多的公司积极参与智能家居以及该领域的类似应用。智能家居初创公司的预计资金额超过25亿美元，并以快速增长的速度增长。创业公司名单包括著名的创业公司名称，如AlertMe或Nest，以及一些跨国公司，如飞利浦、海尔或贝尔金。
可穿戴
就像智能家居一样，可穿戴设备仍然是潜在物联网的热门话题。每年，全球消费者都在等待最新的苹果智能手表的发布。除此之外，还有很多其他可穿戴设备可以让我们的生活变得轻松，比如索尼SmartB Trainer、LookSee手镯或Myo手势控制。
智慧城市
智慧城市，顾名思义，是一项重大创新，涵盖了从水分配和交通管理到废物管理和环境监测的各种各样的使用案例。它之所以如此受欢迎，是因为它试图消除城市居民的不适和问题。智能城市部门提供的物联网解决方案解决了各种与城市相关的问题，包括交通、减少空气和噪音污染，以及帮助城市更加安全。
智能电网
智能电网是物联网技术的另一个突出领域。智能电网基本上承诺以自动化方式提取有关消费者和电力供应商行为的信息，以提高配电的效率、经济性和可靠性。每月41000次的谷歌搜索证明了这一概念的流行。
工业互联网
考虑工业互联网的一种方式是查看发电、石油、天然气和医疗等行业中的连接机器和设备。它还利用了计划外停机和系统故障可能导致危及生命的情况。嵌入物联网的系统往往包括用于心脏监测的健身带或智能家用电器等设备。这些系统功能齐全，易于使用，但不可靠，因为如果发生停机，它们通常不会造成紧急情况。
连接车
互联汽车技术是一个由多个传感器、天线、嵌入式软件和技术组成的庞大而广泛的网络，有助于在复杂的世界中进行通信导航。它有责任以一致性、准确性和速度做出决策。它还必须是可靠的。当人类将方向盘和制动器的控制权交给目前正在高速公路上测试的自动驾驶车辆时，这些要求将变得更加关键。
联网医疗（数字医疗/远程医疗/远程医疗）
物联网在医疗保健领域有多种应用，从远程监控设备到先进技术，从智能传感器到设备集成。它有可能改善医生提供医疗服务的方式，并确保患者的安全和健康。医疗物联网可以让患者花更多时间与医生互动，从而提高患者参与度和满意度。从个人健身传感器到外科手术机器人，医疗领域的物联网带来了新的工具，这些工具采用了生态系统中的最新技术进行更新，有助于发展更好的医疗保健。物联网有助于医疗改革，并为患者和医疗专业人员提供口袋友好型解决方案。
智能零售
零售商已开始采用物联网解决方案，并在多个应用程序中使用物联网嵌入式系统，以改善商店运营、增加购买、减少盗窃、实现库存管理和增强消费者的购物体验。通过物联网，实体零售商可以更有力地与在线挑战者竞争。他们可以重新获得失去的市场份额，吸引消费者进入商店，从而使他们更容易在省钱的同时购买更多商品。
智能供应链
几年来，供应链已经变得越来越智能。提供解决问题的方案，例如在货物在路上或运输途中跟踪货物，或帮助供应商交换库存信息，是一些流行的产品。通过启用物联网的系统，包含嵌入式传感器的工厂设备可以传输有关不同参数的数据，如压力、温度和机器利用率。物联网系统还可以处理工作流程和更改设备设置以优化性能。
智能农业
智能农业在物联网应用中经常被忽视。然而，由于农业经营的数量通常是偏远的，而且农民从事的牲畜数量很大，所有这些都可以通过物联网进行监控，并可以彻底改变农民日常经营的方式。但是，这一想法尚未得到大规模关注。尽管如此，它仍然是不应低估的物联网应用之一。智能农业有可能成为一个重要的应用领域，特别是在农产品出口国。
进入2019，全球半导体市场的下滑和中美 科技 冷战的不确定性也给IC设计初创企业的风投融资带来了负面影响。ASPENCORE旗下《电子工程专辑》主分析师顾正书根据EETimes、Crunchbase及各家获得融资的IC设计公司网站的公开信息，汇总出2019年上半年全球IC设计初创公司融资一览表。
从我们选取的13家获得风投融资的IC设计公司来看，总融资金额约为75亿美元，其中地平线一家就占据了6亿美元。按照国家来分，美国4家，中国3家，以色列3家，加拿大、法国和澳大利亚各1家。所涉及的技术包括AI推理、物联网传感器、边缘计算、存算一体、无线通信、模拟IC、生物感应、OLED显示等。应用领域涉及ADAS/自动驾驶、数据中心计算、边缘设备、医疗制药、显示屏幕、智慧城市等。
下面我们对每一家公司的技术、产品和融资情况逐一进行介绍。
Wiliot
WIliot是一家面向物联网应用市场的无源SoC芯片设计公司，采用纳瓦Nano−Watt
Nano−Watt计算技术收集周围环境中无线信号传输的能量来驱动无需电池供电的蓝牙芯片，可嵌入微小的标签中，适用于衣服、制药、零售物品和物流仓储等应用场合，可以替代传统的RFID。
WIliot的无电池蓝牙芯片集成了蓝牙无线模块、Arm Cortex M0+内核，以及传感器和安全组件，可以收集到就近低于 -30 dBm的RF能量以便为自己供电，从而将周围环境和用户信息等数据无线传输到云端。
WIliot在以色列有一个研发团队，在美国加州圣地亚哥有业务和运营团队。该公司 累积 融资4900万美元，估值超过12亿美元。最新的B轮融资由标签和材料制造商Avery Dennison领投，其它投资机构包括Amazon、三星电子、高通创投、Grove投资、M投资等。
WIliot创始团队也是60MHz无线芯片开发商Wilocity的创始成员，高通已经出资4亿美元收购Wilocity。
HALIO
Hailo技术公司是一家位于以色列的深度学习AI芯片初创企业，采用创新的计算、存储和控制技术为边缘设备提供具有数据中心计算性能的处理器。其Hailo-8深度学习专用处理器的性能可以达到26 TPOS，在为边缘智能设备提供足够算力的同时，还具有很好的尺寸和功耗特性，适用于 汽车 ADAS、物联网和智慧城市等应用。
Hailo成立于2017年，由来自以色列国防军精英情报部门的成员创立，经过三轮融资总融资额为2450万美元，最新一轮的850万美元融资由中国风投机构耀途资本GloryVentures领投。
GreenWave
GreenWave技术公司是一家位于法国的IoT芯片设计初创公司，其GAP8应用处理器是一种针对边缘AI计算的超低功耗物联网芯片，适用于计算机视觉、语音和手势识别、可穿戴设备等。GAP8可为电池供电的智能终端提供高性能的AI 算力 ，就地处理传感器采集的数据而无需传输到云端。
经过三轮融资后，GreenWave累积融资1010万欧元，本轮领投机构是华米，法国半导体材料制造商Soitec也参与了投资。
地平线
地平线是中国的独角兽AI初创公司之一，创始团队在自动驾驶、图像处理和人脸识别方面拥有全球领先的技术。 地平线以AI on Horizon 做为 战略定位，欲做AI时代最底层的赋能者，为自动驾驶、智慧城市和智慧零售等应用市场提供从芯片、算法、工具到开发平台的完整软硬件AI方案。 基于人工智能专用处理器架构 BPU（Brain Processing Unit） ，地平线于2017年12月发布第一代自动驾驶处理器--征程10，可用于L2级别的高级驾驶辅助系统（ADAS），并于2018年4月发布地平线Matrix自动驾驶计算平台。搭载地平线第二代BPU的车规级人工智能芯片也将于今年发布。
地平线经过4轮融资，累积融资额高达7亿美元，投资机构包括英特尔创投、晨兴资本、红杉资本、真格基金等。B轮融资6亿美元，由SK中国领投，估值达30亿美元。
AEPONYX
Aeponyx是一家位于加拿大的平面微光开关芯片开发商，采用硅光电和MEMS集成技术设计和制造微光电开关，用于光纤通信、电讯网络和数据中心的可调收发器和光电线路交换机。
该公司累积融资1800万加元，投资机构包括Pangaea Ventures、Fonds InnovExport和Ecofuel Fund。Aeponyx曾经是硅谷半导体初创孵化器Silicon Catalyst的孵化企业。
悦芯 科技
悦芯 科技 成立于2017年，是一家总部位于安徽合肥的半导体测试设备开发和制造商，专注于研发和生产超大规模集成电路测试设备（ATE），包括SOC测试设备，主要面向集成电路设计、生产、封测等市场。
悦芯 科技 于3月份完成千万美元级融资，该轮融资由高捷资本、长江国弘和合肥经开区天使基金共同参与，华登国际继续跟投。
CARDEA Bio
Cardea Bio是一家位于美国加州圣地亚哥的数字生物传感器产品和平台开发商，其创新的场效应生物感应FEB
FEB技术将石墨烯场效应晶体管GFET
GFET和生物场效应晶体管BFET
BFET结合起来，使得石墨烯生物传感器可以测量生物分子的运动状态。
Movellus
Movellus是一家位于硅谷的芯片设计模拟IP开发商，其模拟IP生成技术采用数字工具和标准单元库即可设计开发出标准的模拟IP模块，包括PLL、DLL和LDO等。
该公司累积融资1000万美元，投资机构包括ADI创始人Ray Stata的Stata Venture Partners、英特尔投资等。
Mattrix
Mattrix技术公司是来自佛罗里达大学 科技 创新孵化器UF Innovate | The Hub的平板显示技术初创企业，其独特的全孔有机发光晶体管OLET
OLET显示技术可以解决现有OLED背板问题，从而让OLED显示屏进入大批量生产和主流市场。OLET技术的核心是一种称为CN-VOLET的新型像素结构，它将驱动晶体管、存储电容和发光层集成在一起，按顺序放置以形成一个垂直、透明的堆栈，这将提高穿孔率和增强显示效果，不但可以提高OLED屏幕的生产效率，而且可以延长使用寿命。
Mattrix于2018年成立，已经累积融资500万美元，本轮投资来自三星创投和日本高 科技 材料开发商JSR。该公司目前已经获得16个美国专利，其显示技术相关专利和IP已经在美国、欧洲、日本、韩国和中国等市场赢得350多项授权合作协议。
川土微电子
上海川土微电子是一家模拟芯片设计公司，专注于卫星导航射频与隔离器芯片设计开发。这次数千万元A轮融资由中汇金领投，Pre-A轮投资机构磐霖资本继续跟投。
川土微电子成立于2016年，目前有卫星导航专用射频芯片和隔离器芯片两条核心产品线，其中射频芯片产品是全模式、全频点的卫星导航专用射频芯片，可以覆盖北斗、GPS、GLONASS、Galileo系统，已成功在海事渔业、指挥救援、高精度导航等领域实现商用。隔离器芯片产品线是基于SiO2电容隔离的隔离器芯片，已经量产包括双通道至六通道在内的全系列数字隔离器芯片。
Trieye
Trieye是一家位于以色列特拉维夫的短波红外SWIR
SWIR传感器开发商，适用于 汽车 ADAS和自动驾驶应用，其专有的短波红外成像感应技术可以在雨雾天气和夜间为车辆提供清晰的成像，从而避免碰撞和交通事故。
Trieye成立于2016年，其SWIR技术来自耶路撒冷希伯来大学的纳米光学专家Uriel Levy教授。其300万美元种子基金来自Grove Ventures，A轮融资由英特尔投资领投。
Morse Micro
摩尔斯微电子MorseMicro
MorseMicro是一家位于澳大利亚悉尼的无线通信芯片开发商，由原博通员工和WiFi专家创办。该公司提出的80211ah/Wi-Fi HaLow标准工作于1GHz频带，比传统的24GHz和5GHz标准具有更长的传输距离和更低的功耗等优势，其传输速率可以达到40Mbps或80Mbps（16通道时），比蓝牙或其它短距离无线通信协议更适合物联网应用。
Morse Micro累积融资3520万澳元，最新一轮融资由ADI创始人Ray Stata和Main Sequence Ventures领投。
Mythic
Mythic是一家采用模拟存算一体技术开发AI推理处理器的IC设计公司，其智能处理单元IPU
IPU处理器采用模拟计算技术，可在内置的闪存阵列上执行神经网络AI推理计算，比采用数字结构的AI处理器具有性能、功耗和成本优势。Mythic的AI处理器适用于高性能的数据中心AI推理，以及边缘设备的AI推理。
Mythic成立于2012年，分别在美国德州奥斯汀和加州红木城设有研发和运营团队。经过六轮融资，累积融资额为8520万美元，最新一轮融资由Valor Equity Partners领投。
斑马物联网国内快递用的是阿里巴巴旗下的速卖通。根据查询相关公开信息显示，在2011年1月17日，斑马物联网与阿里巴巴战略合作启动，以代收转寄模式配合阿里巴巴旗下速卖通仓储集货产品，提供全国买家物流。斑马物联网是全球领先专为国际电子商务提供物流解决方案的集团性企业。为跨境电商、电商平台、外贸进出口商家和广大海淘用户，提供海外仓储、集货转运、保税备货、VMI库存管理、跨境干线运输、进出口通关、全球落地配送、退换货管理、供应链金融、采购、支付物流等，一系列综合服务的“跨境物流运营平台”。
中国发展网7月3日讯 7月2日下午2点半，一场主题为“释放工业物联网的潜力”论坛在2019夏季达沃斯大连举行。《巴伦周刊》高级管理编辑Lauren Rublin现场主持，富士康工业互联网副董事长李杰，密西根大学交大密西根学院荣誉院长及吴贤铭制造科学冠名教授倪军、SCA集团执行董事Bhairavi Jani、SAP执行副总裁兼企业战略主管Deepak Krishnamurthy4位嘉宾一起探讨关于“工业物联网”目前的阶段、挑战及带来的巨大价值。
从左往右依次为《巴伦周刊》高级管理编辑Lauren Rublin，富士康工业互联网副董事长李杰，密西根大学交大密西根学院荣誉院长及吴贤铭制造科学冠名教授倪军、SCA集团执行董事Bhairavi Jani、SAP执行副总裁兼企业战略主管Deepak Krishnamurthy
刘沐琪摄图
工业物联网现今挑战大于发展
现场多名专家都认为，工业物联网目前仍处于早期阶段，信息所有权、数据分享规则制定的相关问题也存在着争议。富士康工业互联网副董事长李杰认为，互联网改变生活工业物联网改变业界。工业物联网本质上就是D2D（DATA TO DECISION），即通过数据做出决策，企业不管是谁先掌握工业物联网并引导转型，谁就有责任和义务进行标准的制定。
密西根大学交大密西根学院荣誉院长及吴贤铭制造科学冠名教授倪军在现场表示非常赞同李杰的观点，同时他也提出，相关学者已经做了大量研究，并早已绘制相关路径图，更多地展示了工业物联网如何改变企业的KPI（关键绩效指标），很多国家的政府也在鼓励这项新的技术，但是从企业的角度和反馈上来讲物联网还处于早期的阶段，特别是数据的分享、安全和所有权问题还处于早期的阶段。
倪军解释，因为物联网类似 社会 互联网，需要人们彼此连接，搜索世界上所有的供应方，而销售方也会有这样的驱动力去搜索。与之不同的是，在工业物联网中，会存在各种潜在的障碍，去阻碍这样的连接和搜索。例如，在工业物联网当中涉及到商业机密，企业通常不愿意和友商共享这些数据。
SCA集团执行董事Bhairavi Jani表示，现今一个产品的问世需要一系列不同的零部件，生产过程中涉及到大量的供应链不仅仅是独立且孤立的，供应链中存在着海量数据对物流企业来说蕴藏着很大的发展机会。工业物联网不仅仅涉及到现代化的生产，并且涉及到整个的产品生产、消费、运输等全产业周期。
SAP执行副总裁兼企业战略主管Deepak Krishnamurthy认为，工业物联网需要有一个通用的语言才能信息共享从而创造价值。目前，工业物联网仍处于通用语言开发的初期。他表示，倪军教授所说的“信息所有权”是一个比较棘手和敏感的问题，同时也是复杂的 社会 性的问题，在国际化的供应链中，如何进行跨国的分享数据也是目前世界工业物联网共同面临的问题，同样也是SAP目前试图解决的问题。
至于数据分享规则制定的规律，富士康工业互联网副董事长李杰认为，富士康一直在引导业界转型，他举例说明，富士康有175万个机床，这些机床在制造环节会产生大量的数据，通过数据改进绩效是不少供应商的愿望。因此这些供应商希望与富士康合作，从而更快实现需求响应。不同的数据来源联系起来就需要保持一个标准，对于规模相对较小的企业，李杰认为这并非意味着小企业毫无作为。事实上，大型供应商会分享给小企业，这些小企业必须有更快的进程，从而更敏捷地填补大企业的空白以及大企业没有认识到的机会。
工业物联网释放更大价值和机会
SAP执行副总裁兼企业战略主管DeepakKrishnamurthy提出工业物联网已经释放出大量的机会和价值，SAP进军更多消费品领域期待创造更多价值、开放更多市场，也将会有更多的合作伙伴。工业产品不再是过去生产制造的模式，工业物联网用到的设备高能效，在生产过程中减少碳的排放。
富士康工业互联网副董事长李杰认为，工业物联网改变业界主要有三点，第一是用前所未有的方式更快生产；第二是运用智能手机就可以实现更大规模更加灵活的远程管理；三是基于事实、证据、数据，通过询证的方式作出判断，从而更加可持续发展。
专家纷纷在现场用实际案例举证工业物联网在未来将释放出怎样的价值和机会。富士康工业互联网副董事长李杰提出“灯塔”项目，该项目跟世界经济论坛合作，给想做工业物联网的公司提供从传统产业模式转化为先进的产业模式的范例，通过垂直客户和供应链的整合，用教训经验推动生态系统的转变。
密西根大学交大密西根学院荣誉院长及吴贤铭制造科学冠名教授倪军举例 汽车 整车厂商和IT之间的合作，通用跟生产机器人的厂家合作，产权转移给最终用户，思科提供安全的网络方案收集机器人数据第三方，预测机器人停工的时间，机器人把空闲几分钟有效利用起来可以节约几百万美元，同时生产机器人的公司可以通过数据了解自己的产品未来需要改进的方面。
SCA集团执行董事Bhairavi Jani讲了两个案例，一是三个做消费产品的客户使用工业物联网，供应链收集客户信息更加敏捷。二是初创企业在使用技术帮助农户根据市场需求来实现生产，带来了经济效益和 社会 效益。
SAP执行副总裁兼企业战略主管Deepak Krishnamurthy带来了SAP和微软有一个开放数据信息服务合作项目，这些消费数据整合在一起，越来越多的企业参与进来，在这个平台可以相互合作可以提出具有共性的价值主张，帮助客户实现更大的价值。
晓万物是一个集合课程，涵盖了很多不同的领域，比如经济学，数据分析，学习者需要在一定时间内掌握多种知识，同时需要考虑多种不同的实际情况，在选择这种课程时，需要考虑讲师的经验和设置的学习目标。随着物联网的逐渐铺开，人们已经在生活中看到了越来越多的物联网模块：智能水表，共享单车，等等。目前的物联网仍然主要由运营商推动，物联网模块需要使用标准蜂窝协议与基站通讯。由于基站需要覆盖尽可能大的面积，因此物联网模块需要能做到在距离基站很远时仍能通讯，这就对于物联网模块的射频发射功率有了很高的要求;从另一个角度来说，物联网模块在做无线通讯时仍然需要消耗高达30mA的电流，这使得目前的物联网模组仍然需要配合较高容量的电池(如五号电池)才能工作，这也导致了物联网模组的尺寸很难做小。
为了能进一步普及物联网，必须克服这个功耗以及尺寸的限制。例如，如果未来要把物联网做到植入人体内，则不可能再搭配五号电池，而必须使用更小的电池甚至使用能量获取系统从环境中获取能量彻底摆脱电池的限制。为了实现这个目标，从通讯协议上说，可以使用更低功耗的自组网技术，类似BLE;而从电路实现上，则必须使用创新电路来降低功耗。
能量获取技术
根据之前的讨论，目前电池的尺寸和成本都已经成为了限制IoT设备近一步进入潜在市场的瓶颈。那么，有没有可能使用从环境中获得能量来支持物联网节点工作呢这种从环境中获取能量来支持物联网节点工作的模块叫做“能量获取”(energy harvesting)，目前能量获取电路芯片的研究已经成为了研究领域的热门方向。
目前最成熟的能量获取系统可以说是太阳能电池。传统太阳能电池能提供较好的能量获取效率，但是付出的代价是难以集成到CMOS芯片上。最近，不少研究机构都在使用新型CMOS太阳能电池，从而可以和物联网节点的其他模块集成到同一块芯片上，大大增加了集成度并减小模组尺寸。当然，集成在CMOS芯片上的太阳能电池需要付出低能量输出的代价，目前常见的CMOS片上太阳能电池在室内灯光下能提供nW等级的功率输出，而在强光下能提供uW级别的功率输出，这就对物联网模组的整体功耗优化提出了很高的要求。另一方面，也可以将能量获取与小尺寸微型电池配合使用，当光照较好时使用太阳能电池而在光照较弱时使用备用电池，从而提升整体物联网模组的电池寿命。
除了太阳能电池外，另一个广为人知的环境能量就是WiFi信号。今年ISSCC上，来自俄勒冈州立大学的研究组发表了从环境中的WiFi信号获取能量的芯片。先来点背景知识：WiFi的最大发射功率是30dBm(即1W)，在简单的环境里(即没有遮挡等)信号功率随着与发射设备的距离平方衰减，在距离3m左右的距离信号功率就衰减到了1uW(-30dBm)左右，而如果有物体遮挡则会导致功率更小。俄勒冈州立大学发表的论文中，芯片配合直径为15cm的天线可以在非常低的无线信号功率(-33dBm即500nW)下也能工作给电池充电，能量获取效率在5-10%左右(即在距离发射源3m的情况下输出功率在50nW左右)。因此，WiFi信号也可以用来给物联网模组提供能量，但是其输出功率在现实的距离上也不大，同样也需要节点模组对于功耗做深度优化。
另外，机械能也可以作为物联网节点的能量获取来源。压电效应可以把机械能转换为电能，从而使用压电材料(例如压电MEMS)就能为物联网节点充电。使用压电材料做能量源的典型应用包括各种智能城市和工业应用，例如当有车压过减速带的时候，减速带下的物联网传感器上的压电材料可以利用车辆压力的机械能给传感器充电并唤醒传感器，从而实现车辆数量统计等。这样，机械压力即可以作为需要测量的信号，其本身又可以作为能量源，所以在没有信号的时候就无需浪费能量了!压电材料的输出功率随着机械能的大小不同会有很大的区别，一般在nW-mW的数量级范围。
唤醒式无线系统
传统的IoT无线收发系统使用的往往是周期性通讯或主动事件驱动通讯的方案。周期性通讯指的是IoT节点定期打开与中心节点通讯，并在其他时间休眠;事件驱动通讯则是指IoT节点仅仅在传感器监测到特定事件时才与中心节点通讯，而其它时候都休眠。
在这两种模式中，都需要IoT节点主动与中心节点建立连接并通讯。然而，这个建立连接的过程是非常消耗能量的。因此，唤醒式无线系统的概念就应运而生。
什么是唤醒式无线系统就是该该系统在大多数时候都是休眠的，仅仅当主节点发射特定信号时才会唤醒无线系统。换句话说，连接的建立这个耗费能量的过程并不由IoT节点来完成，而是由中心节点通过发送唤醒信号来完成。
当建立连接的事件由中心节点来驱动时，一切都变得简单。首先，中心节点可以发射一段射频信号，而IoT节点可以通过能量获取(energy harvesting)电路从该射频信号中获取能量为内部电容充电。当IoT节点的电容充电完毕后，无线连接系统就可以使用电容里的能量来发射射频信号与中心节点通讯。这样一来，就可以做到无电池 *** 作。想象一下，如果不是使用唤醒式无线系统，而是使用IoT主动连接的话，无电池就会变得困难，因为无法保证IoT节点在需要通讯的时候在节点内有足够的能量。反之，现在使用唤醒式系统，中心节点在需要IoT节点工作时首先为其充电唤醒，就能保证每次IoT节点都有足够能量通讯。
那么，这样的唤醒式无线系统功耗有多低呢在2016年的ISSCC上，来自初创公司PsiKick发表的支持BLE网络的唤醒式接收机在做无线通讯时仅需要400 nW的功耗，而到了2017年ISSCC，加州大学圣地亚哥分校发表的唤醒式接收机更是把功耗做到了45 nW，比起传统需要毫瓦级的IoT芯片小了4-6个数量级!
来自UCSD的45 nW超低功耗唤醒式接收机
反射调制系统
唤醒式接收机主要解决了无线链路中如何低功耗接收信号的问题，但是在如果使用传统的发射机，则还是需要主动发射射频信号。发射机也是非常费电的，发射信号时所需的功耗常常要达到毫瓦数量级。那么，有没有可能在发射机处也做一些创新，降低功耗呢
确实已经有人另辟蹊径，想到了不发射射频信号也能把IoT节点传感器的信息传输出去的办法，就是由华盛顿大学研究人员提出的使用发射调制。反射调制有点像在航海和野外探险中的日光信号镜，日光信号镜通过不同角度的反射太阳光来传递信息。在这里，信号的载体是太阳光，但是太阳光能量并非传递信号的人发射的，而是作为第三方的太阳提供的。类似的，华盛顿大学研究人员提出的办法也是这样：中心节点发射射频信号，IoT节点则传感器的输出来改变(调制)天线的发射系数，这样中心节点通过检测反射信号就可以接收IoT节点的信号。在整个过程中IoT节点并没有发射射频信号，而是反射中心节点发出的射频信号，这样就实现了超低功耗。
华盛顿大学的Shyam Gollakota教授率领的研究组在反射调制实现的超低功耗IoT领域目前已经完成了三个相关项目。去年，他们完成了passive WiFi和interscatter项目。Passive WiFi用于长距离反射通信，使用WiFi路由器发射功率相对较高的射频信号，而IoT节点则调制天线反射系数来传递信息。多个IoT节点可以共存，并使用类似CDMA扩频的方式来同时发射信息。interscatter则用于短距离数据传输，使用移动设备发射功率较低的射频信号，而IoT节点则调制该射频信号的反射来实现信息传输的目的。Passive WiFi和interscatter芯片的功耗都在10-20微瓦附近，比起动辄毫瓦级别的传统IoT无线芯片小了几个数量级，同时也为物联网节点进入人体内等应用场景铺平了道路。
Passive WiFi(上)与Interscatter(下)使用反射调制，分别针对长距离与短距离应用。
Passive WiFi和Interscatter还需要使用电信号因此需要供电，而Gollakota教授最近发表的Printed WiFi则是更进一步，完全不需要供电了!
在物联网的应用中，许多需要检测的物理量其实不是电信号，例如速度，液体流量等等。这些物理量虽然不是电物理量，但是由于目前主流的信号处理和传输都是使用电子系统，因此传统的做法还是使用传感器电子芯片把这些物理量转化为电信号，之后再用无线连接传输出去。其实，这一步转化过程并非必要，而且会引入额外的能量消耗。Printed WiFi的创新之处就是使用机械系统去调制天线的反射系数，从而通过反射调制把这些物理量传输出去。这样，在IoT节点就完全避免了电子系统，从而真正实现无电池工作!
目前，这些机械系统使用3D打印的方式制作，这也是该项目取名Printed WiFi的原因。
上图是Printed WiFi的一个例子，即转速传感器。d簧、齿轮等机械器件在上方测速仪旋转时会周期性地闭合/打开最下方天线(slot antenna)中的开关，从而周期性地(周期即旋转速度)改变最下方天线的反射特性，这样中心节点只要通过反射射频信号就能读出旋转速度。最下方的图是该传感器在不同转速时的反射信号在时间域的变化情况，可见通过反射信号可以把转速信息提取出来。
超低功耗传感器
物联网节点最基本的目标就是提供传感功能，因此超低功耗传感器也是必不可少。目前，温度、光照传感器在经过深度优化后已经可以实现nW-uW数量级的功耗，而在智能音响中得到广泛应用的声音传感器则往往要消耗mW数量级甚至更高的功耗，因此成为了下一步突破研发的重点。
在声音传感器领域，最近的突破来自于压电MEMS。传统的声音传感器(即麦克风)必须把整个系统(包括后端ADC和DSP)一直处于活动待机状态，以避免错过任何有用的声音信号，因此平均功耗在接近mW这样的数量级。然而，在不少环境下，这样的系统其实造成了能量的浪费，因为大多数时候环境里可能并没有声音，造成了ADC、DSP等模组能量的浪费。而使用压电MEMS可以避免这样的问题：当没有声音信号时，压电MEMS系统处于休眠状态，仅仅前端压电MEMS麦克风在待命，而后端的ADC、DSP都处于休眠状态，整体功耗在uW数量级。而一旦有用声音信号出现并被压电MEMS检测到，则压电MEMS麦克风可以输出唤醒信号将后面的ADC和DSP唤醒，从而不错过有用信号。因此，整体声音传感器的平均功耗可以在常规的应用场景下可以控制在uW数量级，从而使声音传感器可以进入更多应用场景。
超低功耗MCU
物联网节点里的最后一个关键模组是MCU。MCU作为控制整个物联网节点的核心模组，其功耗也往往不可忽视。如何减小MCU的功耗MCU功耗一般分为静态漏电和动态功耗两部分。在静态漏电部分，为了减小漏电，可以做的是减小电源电压，以及使用低漏电的标准单元设计。在动态功耗部分，我们可以减小电源电压或者降低时钟频率来降低功耗。由此可见，降低电源电压可以同时降低静态漏电和动态功耗，因此能将电源电压降低的亚阈值电路设计就成了超低功耗MCU设计的必由之路。举例来说，将电源电压由12V降低到05V可以将动态功耗降低接近6倍，而静态漏电更是指数级下降。当然，亚阈值电路设计会涉及一些设计流程方面的挑战，例如如何确定亚阈值门电路的延迟，建立/保持时间等都需要仔细仿真和优化。在学术界，弗吉尼亚大学的研究组发布了动态功耗低至500nW的传感器SoC，其中除了MCU之外还包括了计算加速和无线基带。在已经商业化的技术方面，初创公司Ambiq的Apollo系列MCU可以实现35uA/MHz的超低功耗，其设计使用了Ambiq拥有多年积累的SPOT亚阈值设计技术。在未来，我们可望可以看到功耗低至nW数量级的MCU，从而为使用能量获取技术的物联网节点铺平道路。
结语
随着物联网的发展，目前第一代广域物联网已经快速铺开走进了千家万户。然而，广域物联网节点由于必须满足覆盖需求，因此射频功耗很难做小，从而限制了应用场景(例如人体内传感器等无法使用大容量电池的场景)。局域物联网将会成为物联网发展的下一步，本文介绍的能量获取技术配合超低功耗无线通信、MCU和传感器可望让物联网节点突破传统的限制，在尺寸和电池寿命方面都得到革命性的突破，从而为物联网进入可植入式传感器等新应用铺平道路。
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2017年，物联网领域最主要的挑战仍然是互联网安全。引发安全问题的部分原因主要来自用户轻视安全管理使用规定，同时，大部分初创企业以及设备制造商也不断添加可疑的功能，这些行为将在无形中增加物联网安全风险。未来，随着物联网的进一步普及与发展，这种安全风险将会随之扩大。总体来看，2017年，全球物联网将会沿以下十个方向发展。一、物联网将创造全新的商业模式
物联网即将创造的商业模式将会满足电子商务市场、垂直市场、横向市场以及消费市场所有的形式。以消费者设备共享使用为代表的新商业模式将会大大降低设备拥有者的成本。与此同时，产品服务包也将是消费者设备共享模式的关键要素之一。这类设备，如亚马逊公司的Alexa声音助手，都可配合Echo、Tap、Echo Dot等智能语音助手产品。借助产品服务包，用户可获得识别声音，预定车辆、收听流媒体音乐等相关服务。
二、物联网产业将会重新整合
全球物联网平台缺少统一的语言，这很容易造成多个物联网设备彼此之间通信受到阻碍，并产生多个竞争性的标准和平台。据估计，全球目前物联网平台多达300多个。从2017年开始，小型平台将逐渐接入全球物联网网络，接入过程将持续几年，在这一过程中，全球顶尖软件提供商将缩减至5～7家，同时，物联网市场上还将出现几家带有开源代码平台的大型企业代表。
三、信息安全是选择IT解决方案的重要依据
市场上，多数提供物联网消费设备的公司都在考虑用户的安全问题，全球每天都在发生着多次的DDoS攻击(分布式拒绝服务，Distributed Denial of Service)。物联网之所以存在巨大风险，因为它涉及数以亿计的连接设备。2016年10月，名为“Mirai”的物联网僵尸网络病毒袭击了几千个包括监控摄像机和路由器的物联网设备，造成了严重的后果：出现问题的设备提供商波及范围从美国扩至欧洲地区，僵尸网络病毒可经常性扫描网络，确定开放的物联网设备并进行访问。
2017年，物联网消费设备中的僵尸病毒将会被激活，可能将有一大批爆炸性新闻会泄露给媒体。与此同时，越来越多的公司都将意识到设备产品中内嵌安全装置的重要性，未来，信息安全是选择IT解决方案的重要依据之一。
四、物联网将开启成本实时监控分析
物联网拥有一整套信息汇集和分析系统，信息来源自以楼宇或公司为单元各种不同的物联网设备。物联网的价值在于数据分析并合理使用数据。预计，首批物联网分析平台将会在2017年逐渐进入市场。
五、物体都将获得“智慧”
由消费设备构成的物联网和工业物联网存在着巨大的差异，后者设计的设备主要包括建筑、交通、物流、农业、卫生、石油天然气、电力、公共资源供应等领域的产品。接入工业物联网的设备，如机床等物体目前还都不太“智慧”。2017年，工业产品将逐渐补充新技术，可能将会研发出首批智能产品的软件或电脑用以简单 *** 控这些物体。随着低功耗广域物联网(LPWAN)的普及和发展，接入工业网的设备的数量将会大幅增长。
六、智能产品的可疑功能
目前，可接入物联网的家用设备可谓是五花八门，从电灯、空调、车库门，到咖啡机、牙刷、沙发等，但这些设备中，并不是所有设备的智能功能都拥有大量需求，比如现在智能冰箱与传统冰箱的不同之处也仅仅是多了某些提醒功能。一些生产公司试图要在智能冰箱功能设计中添加冰箱门拍照功能，并发送至主人的智能手机中以提醒主人还需要购买的必需品，但专家们却提出了合理的问题，用一张纸质清单列出必需品是不是会比智能手机接收来自冰箱的“可疑”信息更加可靠
七、物联网初创公司将会迅速发展
初创公司将会比大公司更加快速地了解普通人的需求点，大公司从研发IT解决方案到消费者应用方案比小公司需要更多的时间。因此，初创公司在创造物联网消费设备和提供服务方面往往更容易获得成功，2017年，大公司并购初创公司的趋势将会不断继续，特别是与“无人 *** 控”技术相关的技术类公司。
八、基于服务组件的物联网产品将会更受关注
物联网的服务模式在消费领域和工业领域都在日益普及。例如，德国最大的空压机制造商(Kaeser Kompressore)引入了宏生态学空间分析软件平台(SAM40)，实时传送气压成型的参数，借助这一平台，公司可不间断分析各种相关数据以便采取预防性措施。这种模式将一改传统上“销售继而遗忘”的思维模式，将产品与服务持久地结合在一起。
九、自 *** 控汽车将改变创收模式
爱立信消费者实验室的调查显示，65%的受访者更青睐无人驾驶汽车，25%的受访者认为机器人 *** 控汽车更为安全。特斯拉创立者马斯克不久前表示，2017年年底前，让特斯拉汽车在无驾驶员的状态下横穿美国，从洛杉矶行驶到纽约。一些政府官员认为自 *** 控汽车将会对安全造成威胁，因为目前停车的基础设施以及其他交通设施均是按照普通汽车的性能而建设的。自 *** 控汽车不受人的约束(乱停车、破坏道路交通规则)，并导致交通税和罚款金的下降。2015年，纳入纽约市预算的汽车税和罚款金额约为19亿美元。
十、物联网助推医疗数字化
2016年的医疗市场上已经出现了许多便携式设备可远程监控健康参数以及病人或运动员的体力活动，也出现了可监测血糖水平的无线设备。2017年，无线通信在医疗领域将会得到更广泛的应用和推广，更多的医疗信息将会传向医院和专业医生。
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