物联网时代的十大技术是哪些

物联网时代的十大技术是哪些,第1张

不知道你指的十大技术是不是他们的十大基本功能:

物联网的最基本功能特征是提供“无处不在的连接和在线服务”(Ubiquitous Connectivity),具备十大基本功能。

在线监测:

这是物联网最基本的功能,物联网业务一般以集中监测为主、控制为辅。

定位追溯:

一般基于GPS(或其他卫星定位,如北斗)和无线通信技术,或只依赖于无线通信技术的定位,如基于移动基站的定位、RTLS等。

报警联动:

主要提供事件报警和提示,有时还会提供基于工作流或规则引擎(Rule“s Engine)的联动功能。

指挥调度:

基于时间排程和事件响应规则的指挥、调度和派遣功能。

预案管理:

基于预先设定的规章或法规对事物产生的事件进行处置。

安全隐私:

由于物联网所有权属性和隐私保护的重要性,物联网系统必须提供相应的安全保障机制。

远程维保:

这是物联网技术能够提供或提升的服务,主要适用于企业产品售后联网服务。这是保证物联网系统本身能够正常运行的手段,也是企业产品售后自动服务的手段之一。

领导桌面:

主要指Dashboard或BI个性化门户,经过多层过滤提炼的实时资讯,可供主管负责人实现对全局的”一目了然“。

统计决策:

指的是基于对联网信息的数据挖掘和统计分析,提供决策支持和统计报表功能。

当然物联网可延伸性还是特别多的不会只局限于此。

发掘科技一家专业的物联网硬件方案公司:发掘科技

早期进入人们生活的因特网,是庞大、错综的聚合体。它由彼此相连的服务器以及与服务器相连的专用设备(主要为个人电脑)聚合而成。但如今,全世界正开始过渡到一种全新的联接拓扑,即我们所说的“物联网”。今天,计算能力仍然由大量专用设备接管,其中也包括个人电脑。它们依托于从前因特网时代沿用至今的大量既定的,并且通常是碎片化的软件接口。计算能力以及计算机智能被分配到或者嵌入于各类设备,就像是在一个专供特定任务的岛屿之上。 虽然,越来越多的计算能力被分配到不同的智能设备上(即物联网中所谓的“物”),但是在不久前,它们仍以完全“无声”的方式使用。现在的智能设备包括移动装置、嵌入式系统、工业控制和车内系统,甚至在某些情况下还包括家庭电器。RFID(无线射频识别)以及GPS(全球定位系统)标签也能说明,在物联网,这些早期的静态对象也能被“激活”,并能够在无人干预下储存及传送与之相关的数据。但是到2020年,预计仍将有40亿人口以及超过310亿部设备在使用所谓的“因特网”。于是,物联网的出现绝非只是用各类信息将数字世界变得更为错综繁杂。当几乎所有的设备或对象都开始需要处理能力以及自动执行任务的能力时,并不能只对系统本身进行扩展,而是要做出巨大的变化。不管物联网以何种形式呈现,有一点是确定的,即它不但将会在广泛意义上改变计算的本质,而且也将给用户的期望和眼界带来改观,从而服务的方式,包括安全性等也必须加以准备。计算能力的转移人们最初得出的重要结论是这样的,将计算能力从某些既定的企业(包括供应商和客户)中转移到那些能够通过M2M(机器与机器对话)方式,在无需人工干预的情况下,使对象得到处理和互动,并能为其建立标准的企业。物联网拥有的潜力能够使之成为一个戏剧性的均分者,有一部分原因是尖端技术并不再仅限于大型企业,而且物联网还将减少这些企业对拓展的寻求。从某种意义上说,大型企业将面临最大的挑战。从商业的角度而言,我们认为自20世纪60年代开始,日本电器商在艰难中崛起并最终主导电器时代能够最好地体现物联网的效用。日本电器商同时也缔造了“物”的概念。“物”之本身不再具有盈利,所以下一代的成功商家将是那些能嵌入及连入智能,并以此投入市场的企业。在未来的十年,世界将以何种形式改变,我们刚刚做了一个构想。那么企业又将如何准备呢?瞬息万变中,又会带来哪些特定的问题? 大数据及云技术第一类挑战将是数据分析师以及供应商都会提及的“大数据”方面的问题,也就是说超大规模的潜在数据将需要被处理、储存并转移至各类“物”中,抑或由其转移而出。这体现的是一类分析方面的问题,尤其是关于M2M设备所生成的大量数据间的重要的组合方式,或者是关于这些数据的储存地点。“大数据”是一堆无限庞大的数据,而且从本质上,它们无时不刻地都在增量,让现有的科技黔驴技穷。从前因特网时代延续而来的独立储存系统根本无法在物理或者逻辑层面上满足这类储存需求,这些储存系统很快被拖垮。因此,云储存应运而生。但事实上,这仅仅是将问题踢给一群服务提供商,尔后还会产生各种新的问题。这些服务提供商需要达到怎样的标准才能满足数据的物理以及逻辑储存,并且在今后得以迁移至他处?他们又是是否能够符合规章制度以及隐私标准——然而这些制度或标准对于不同的国家,贸易体甚至行业通常会大相径庭。而“云服务”同样也带来一系列的安全问题,例如连接安全性将的验证、登入方式,以及怎样防止可能发生的故障。如果上述关于大数据的基本问题无法得到解决,物联网看上去就仿佛是一个“焦虑的因特网”,只要小小的故障就能导致巨大的后果。只有以确切的方法保护M2M系统不受这一连锁反应的危害,才不会减缓物联网在下一个十年中的推广。 英特尔智能系统框架诸如英特尔之类的公司辩称,唯一的生存之道应该是采用将一系列技术交织相联并以此为基石,而不是将那些技术分散并逐个建立。为此,智能系统框架(Intelligent Systems Framework,ISF)提供了多种解决方案,包括打造企业商品处理器,对所有装置初始状态的可管理性进行考量,以及确保这类基础设施将在(固定、无线或近场无线电式的)异构网路中运行。然而,该框架最具吸引力的地方还是它嵌入式安全的理念。企业迫切需要嵌入式安全,这并非是危言耸听,2010年Stuxnet病毒对工业控制技术方面的攻击就足以证明。系统此前从不被认为具有安全隐患的原因竟然是人们懒得对它们下手。但是,如果工业控制系统能够得到保护,是否充斥于物联网中的其他独立系统也能如此呢?解决上述问题的办法,就是将软件访问上一层级内容时所需的必要电路进行嵌入式处理,而非使用静态的手段对芯片加以保护。这就使得“可信化平台模组”应运而生。它可以对加密空间提供保护,使之能够储存“认证令牌“一类的数据,或者嵌入特定程序,让恶意软件无法对系统造成直接破坏。与软件服务套件一起嵌入的安全体系将为物联网的发展增添重要可能。同时,英特尔还是许多主动性解决方案的发起者。例如,由英特尔发起的“开放数据中心联盟”就旨在通过一系列大型企业及部分技术服务公司之间的合作,共同制定标准,将ISF的技术方案紧密衔接。规章和承诺数据保护开始慢慢变为国家级的或者超国家级(supra-national)政府或机构的重要功能之一。种种迹象表明,解决这些问题需要耗费本十年剩下的时间,甚至更长,并进而转变为一个全球化的体系。当越来越多的来自对象或“物”的数据在单个用户周围流动,个人隐私将显得愈发重要。这是由大数据引发的问题,也是各类组织在处理大数据时所要面对的。迄今为止,收集到的个人的数据还十分固定,例如姓名、住址以及社保账号等。但这些数据被交易的情况越来越多,因为它们与系统相联,能够推测并识别出何人在何时与何人做何事。不过现在讨论隐私问题可能并没有实际意义。因为大多数上传的数据是分散在不同的数据库间的,它们很快就会被删除。然而在大数据的经济原则“驱动”下,这些数据碎片最终会被整合,因此如何监管私人数据将是政治性的问题。人们常常假设,物联网将由自由市场以充满竞争却亦十分融洽的方式建立,看来它的雏形将通过政府、约定、或协议条款形成。政府也一定会从大数据中捞到好处,的确,最具争议的方面是各国寻求挖掘关于子民生活习惯和生活圈数据的方式。因此,大数据的未来也极具争议。立法规模多大才可能影响商业?欧盟的《数据保护指令》便是一个很好的例子。当下,该指令主要关注了一些十分重要的子议题,以此改进违反数据隐私的通知。这些跨国章程将以类似的限定方式对物联网上收集到的或者泄露的数据加以制约,成为具有实际意义的标准。此外,部分组织也将能知悉,当特殊利益集团或个人想要考验法律的底线时,法院对此的忍耐限度究竟有多大。公司必须准备好应对复杂多变的情况,比如说要允许个人用户以某种方式选择退出,而该方式可能体现的是数据过剩时代的主要挑战。结论总之,尚未有简单的安全解决方案来应对上述问题。组成物联网的所有对象将会含有嵌入式安全系统。人们将使用实时分析处理对象产生的数据,从以自动化的方式对其进行管理。这种管理将是无人干预的,除非某些阈限被攻破。政府将会同时寻求数据接入以及引入“杀毒开关”,这能减少设备因经济或政治利益而受到的潜在攻击。不管企业现在是否涉及这一事实,物联网时代总会以这样或那样的形式来临。忽略物联网会改变组织以及他们所服务的顾客和市民,将是巨大的错误。同样,假设物联网会以互联网曾经的方式发展也是愚蠢的。在崭新的世界,政府、顾客以及市民都将受到积极的影响。 更多

物联网产业链可以细分为标识、感知、处理和信息传送四个环节,每个环节的关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片和电信运营商的无线传输网络。 EPoSS在《Internet of Things in 2020》报告分析预测,未来物联网的发展将经历四个阶段,2010年之前RFID被广泛应用于物流、零售和制药领域,2010-2015年物体互联,2015-2020年物体进入半智能化,2020年之后物体终端进入全智能化。 RFID是物联网发展的排头兵,RFID技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术,最简单的RFID系统由电子标签(Tag)、读写器(Reader)和天线(Antenna)三部分组成,在实际应用中还需要其他硬件和软件的支持。2009年中国RFID市场规模将达到50亿元,年复合增长率为33%,其中电子标签超过38亿元、读写器接近7亿元、软件和服务达到5亿元的市场格局。
MEMS传感器市场前景广阔 MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)是微机电系统的缩写,MEMS技术建立在微米/纳米基础上,是对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术,完整的MEMS是由微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、通讯接口和电源等部件组成的一体化的微型器件系统。MEMS传感器目前主要应用在汽车和消费电子两大领域。任天堂公司的Wii无线游戏机允许使用者通过运动和点击互相沟通和在屏幕上处理一些需求,其原理是将运动(例如挥舞胳膊模仿网球球拍的运动)转化为屏幕上的游戏行为。在苹果公司的iPhone中,通过对旋转时运动的感知,iPhone可以自动地改变其显示格式,以便消费者能够以合适的水平和垂直视角看到完整的页面或者数字。根据ICInsight最新报告,预计在2007年至2012年间,全球基于MEMS的半导体传感器和制动器的销售额将达到19%的年均复合增长率(CAGR),与2007年的41亿美元相比,五年后将实现97亿美元的年销售额。目前上市公司中歌尔声学已经掌握MEMS芯片设计、MEMS半导体封装等多项核心技术,2008年申请相关专利高达44项,主要应用在MEMS麦克风的生产制造。我们认为公司将在物联网时代MEMS传感器领域占据竞争优势。 智能终端备受期待 法国Violet公司推出了Nabaztag小兔子,通过wi-fi路由连接网络,可为主人提供所需的各类新闻等,能够讲5国语言,在主人接收到邮件或信息时,会发出语音提醒。此外它还能识读Ztamps标签上的信息,并实时连网,随时呈现动态信息。我们认为随着物联网推进,家用电器的智能化将是未来发展趋势。上市公司中的拓邦电子是家电智能控制应用领域的行业先行者,未来发展值得关注。 集成电路产业有望迎来发展新机遇 2005年我国集成电路市场规模达到3800亿元,占全球比重达25%,成为全球仅次于美国的第二大集成电路市场。32位CPU芯片、网络路由交换芯片、GSM/GPRS手机基带芯片、TD-SCDMA基带芯片、数字音视频和多媒体处理芯片、第二代居民身份z芯片等一批中高端产品相继研发成功并投入市场,产品设计能力达到018微米,集成度超过千万门;集成电路芯片生产线工艺水平达到12英寸013微米,90纳米工艺技术研发取得进展,与国外先进水平之间的差距明显缩小。 电信设备商最受益于物联网 当下最大的投资机会在于电信设备商,物联网的商业建设尚处于萌芽阶段。电信运营商是物联网的积极推动者,物联网丰富电信网络的应用。就三家电信运营商而言,包含强势固网的全业务运营商中国电信和中国联通在行业用户的ICT(信息通信技术,Information and Communications Technology)建设中一直处于领导地位,其全业务模式十分便于将通信网络与物联网相关信息管理的企业内网实现对接,完成对物联网的全程管控。由于资源所限以及历史原因,单纯的移动运营商中国移动目前能够实现的物联网应用还处于初级阶段。具体而言,网络的升级换代对光纤产业将产生实质性利好,受益的公司包括烽火通信、中天科技、亨通光电、中兴通讯、光讯科技、三维通信等国内领先的光纤制造商、通信设备提供商。在物联网建设进程中,这些公司最先受益,确定性最高

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,顾名思义,“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思:
第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;
第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信。
因此,物联网的定义是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网将是下一个推动世界高速发展的“重要生产力”! 物联网拥有业界最完整的专业物联产品系列,覆盖从传感器、控制器到云计算的各种应用。产品服务智能家居、交通物流、环境保护、公共安全、智能消防、工业监测、个人健康等各种领域。构建了“质量好、技术优、专业性强,成本低,满足客户需求”的综合优势,持续为客户提供有竞争力的产品和服务。物联网产业是当今世界经济和科技发展的战略制高点之一

2017年中国半导体封装测试技术与市场年会已经过去一个月了,但半导体这个需要厚积薄发的行业不需要蹭热点,一个月之后,年会上专家们的精彩发言依然余音绕梁。除了“封装测试”这个关键词,嘉宾们提的最多的一个关键词是“物联网”。因此,将年会上的嘉宾观点稍作整理,让我们再一起思考一下物联网时代的先进封装。
智能手机增速放缓

半导体下游市场的驱动力经历了几个阶段,首先是出货量为亿台量级的个人电脑,后来变成十亿台量级的手机终端和通讯产品,而从2010年开始,以智能手机为代表的智能移动终端掀起了移动互联网的高潮,成为最新的杀手级应用。回顾之前的二三十年,下游电子行业杀手级应用极大的拉动了半导体产业发展,不断激励半导体厂商扩充产能,提升性能,而随着半导体产量提升,半导体价格也很快下降,更便宜更高性能的半导体器件又反过来推动了电子产业加速发展,半导体行业和电子行业相互激励,形成了良好的正反馈。但在目前, 智能手机的渗透率已经很高,市场增长率开始减缓,下一个杀手级应用将会是什么?

物联网可能成为下一个杀手级应用

根据IHS的预测,物联网节点连接数在2025年将会达到700亿。

从数量上来看,物联网将十亿量级的手机终端产品远远抛在后面,很可能会成为下一波的杀手级应用。但物联网的问题是产品多样化,应用非常分散。我们面对的市场正从单一同质化大规模市场向小规模异质化市场发生变化。对于半导体这种依靠量的行业来说,芯片设计和流片前期投入巨大,没有量就不能产生规模效应,摊销到每块芯片的成本非常高。

除了应对小规模异质化的挑战, 物联网需要具备的关键要素还包括 :多样的传感器(各类传感器和Sensor Hub),分布式计算能力(云端计算和边缘计算),灵活的连接能力(5G,WIFI,NB-IOT,Lora, Bluetooth, NFC,M2M…),存储能力(存储器和数据中心)和网络安全。这些关键要素会刺激CPU/AP/GPU,SSD/Memory,生物识别芯片,无线通讯器件,传感器,存储器件和功率器件的发展。

物联网多样化的下游产品对封装提出更多要求

物联网产品的多样性意味着芯片制造将从单纯追求制程工艺的先进性,向既追求制程先进性,也最求产品线的宽度发展。物联网时代的芯片可能的趋势是:小封装,高性能,低功耗,低成本,异质整合(Stacking,Double Side, EMI Shielding, Antenna…)。

汽车电子的封装需求: 汽车电子目前的热点在于ADAS系统和无人驾驶AI深度学习。全球汽车2016年产销量约为8000万台,其中中国市场产销量2800万台,为汽车电子提供了足够大的舞台。ADAS汽车系统发展前景广阔,出于安全考虑,美国NHTSA要求从2018年5月起生产的汽车需要强制安装倒车影像显示系统。此外,车道偏离警示系统(LDW),前方碰撞预警系统(FCW),自动紧急刹车系统(AEBS),车距控制系统(ACC),夜视系统(NV)市场也在快速成长。中国一二线城市交规越来越严格也使得人们对ADAS等汽车电子系统的需求提升。ADAS,无人驾驶,人工智能,深度学习对数据处理实时性要求高,所以要求芯片能实现超高的计算性能,另外对芯片和模块小型化设计和散热也有要求,未来的汽车电子芯片可能需要用25D技术进行异构性的集成,比如将CPU,GPU,FPGA,DRAM集成封装在一起。

个人移动终端的封装需求: 个人消费电子市场也将继续稳定增长,个人消费电子设备主要的诉求是小型化,省电,高集成度,低成本和模块化。比如个人移动终端要求能实现多种功能的模块化,将应用处理器模块,基带模块,射频模块,指纹识别模块,通讯模块,电源管理模块等集成在一起。这些产品对芯片封装形式的要求同样是小型化,省电,高集成度,模块化,芯片封装形式主要是“Stack Die on Passive”,“Antenna in SiP”,“Double Side SiP等。比如苹果的3D SiP集成封装技术,从过去的ePOP & BD PoP,发展到目前的是HBW-PoP和FO-PoP,下一代的移动终端封装形式可能是FO-PoP加上FO-MCM,这种封装形式能够提供更加超薄的设计。

5G 网络芯片的封装需求: 5G网络和基于物联网的NB-IOT网络建设意味着网络芯片市场将会有不错的表现。与网络密切祥光的大数据,云计算和数据中心,对存储器芯片和FPGA GPU/CPU的需求量非常大。通信网络芯片的特点是大规模,高性能和低功耗,此外,知识产权(IP)核复杂、良率等都是厂商面临的重要问题。这些需求和问题也促使网络芯片封装从Bumping & FC发展到25D,FO-MCM和3D。而TSV技术的成功商用,使芯片的堆叠封装技术取得了实质性进展,海力士和三星已成功研发出3D堆叠封装的高带宽内存(HBM),Micron和Intel等也正在联合推动堆叠封装混合存储立方体(HMC)的研发。在芯片设计领域,BROADCOM、GLOBAL FOUNDRIES等公司也成功引入了TSV技术,目前已能为通信网络芯片提供25D堆叠后端设计服务。

上游晶圆代工厂供应端对封装的影响

一方面,下游市场需求非常旺盛,另外一方面,大基金带领下的资本对晶圆代工制造业持续大力投资,使得上游的制造一直在扩充产能据SEMI估计,全球将于2017年到2020年间投产62座半导体晶圆厂,其中26座在中国大陆,占全球总数的42%。目前晶圆厂依然以40

nm以上的成熟制程为主,占整体晶圆代工产值的60%。未来,汽车电子,消费电子和网络通信行业对芯片集成度、功能和性能的要求越来越高,主流的晶圆厂中芯和联电都在发展28nm制程,其中台积电28nm制程量产已经进入第五年,甚至已经跨入10Xnm制程。

随着晶圆技术节点不断逼近原子级别,摩尔定律可能将会失效。如何延续摩尔定律?可能不能仅仅从晶圆制造来考虑,还应该从芯片制造全流程的整个产业链出发考虑问题,需要 对芯片设计,晶片制造到封装测试都进行系统级的优化。 因此, 晶圆制造,芯片封测和系统集成三者之间的界限将会越来越模糊。 首先是芯片封测和系统集成之间出现越来越多的子系统,各种各样的系统级封装SiP需要将不同工艺和功能的芯片,利用3D等方式全部封装在一起,既缩小体积,又提高系统整合能力。Panel板级封装也将大规模降低封装成本,提高劳动生产效率。其次,芯片制造和芯片封测之间出现了扇入和扇出型晶圆级封装,FO-WLP封装具有超薄,高I/O脚数的特性,是继打线,倒装之后的第三代封装技术之一,最终芯片产品具有体积小,成本低,散热佳,电性能优良,可靠性高等优势。

先进封装的发展现状

先进封装形式在国内应用的越来越多,传统的TO和DIP封装类型市场份额已经低于20%,

最近几年,业界的先进封装技术包括以晶圆级封装(WLCSP)和载板级封装(PLP)为代表的21D,3D封装,Fan Out WLP,WLCSP,SIP以及TSV,

2013年以前,25D TSV封装技术主要应用于逻辑模块间集成,FPGA芯片等产品的封装,集成度较低。2014年,业界的3D TSV封装技术己有部分应用于内存芯片和高性能芯片封装中,比如大容量内存芯片堆叠。2015年,25D TSV技术开始应用于一些高端GPU/CPU,网络芯片,以及处理器(AP)+内存的集成芯片中。3D封装在集成度、性能、功耗,更小尺寸,设计自由度,开发时间等方面更具优势,同时设计自由度更高,开发时间更短,是各封装技术中最具发展前景的一种。在高端手机芯片,大规I/O芯片和高性能芯片中应用广泛,比如一个MCU加上一个SiP,将原来的尺寸缩小了80%。

目前国内领先封装测试企业的先进封装能力已经初步形成

长电科技王新潮董事长在2017半导体封装测试年会上,对于中国封测厂商目前的先进封装技术水平还提到三点:

SiP 系统级封装: 目前集成度和精度等级最高的SiP模组在长电科技已经实现大规模量产;华天科技的TSV+SiP指纹识别封装产品已经成功应用于华为系列手机。

WLP 晶圆级封装 :长电科技的Fan Out扇出型晶圆级封装累计发货超过15亿颗,其全资子公司长电先进已经成为全球最大的集成电路Fan-In WLCSP封装基地之一;晶方科技已经成为全球最大的影像传感器WLP晶圆级封装基地之一。

FC 倒装封装: 通过跨国并购,国内领先企业获得了国际先进的FC倒装封装技术,比如长电科技的用于智能手机处理器的FC-POP封装技术;通富微电的高脚数FC-BGA封装技术;国内三大封测厂也都基本掌握了16/14nm的FC倒装封装技术。


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