來源： 元器件交易網
當我們展望2015年時，發現很多支援可程式邏輯業界發展的動向，最近幾年仍然在發揮作用。ASIC/ASSP設計成本呈螺旋式上升，功能也越來越不確定，大量應用的機會越來越少，但是也出現了新的動態。
在這一點，可能您希望看到便是"物聯網"(IoT)這三個字—這個在2014年談論最多、捧的最高的詞。人們努力讓IoT投入使用而帶來兩個意想不到的結果，將成為業界發展趨勢，我們相信，這對於FPGA是很大的機遇。
物聯網帶來意想不到的結果
IoT背後的概念很簡單：如果一個裝置是由電子電路控制的，那就把控制器掛到網際網路上。裝置有了自己的IP位址後，就增添了新的能力。採用智慧型手機或者雲端應用程式，它便能夠報告狀態、發送資料，或者接收命令。
連接到網際網路也觸發了轉移過程。設計人員可以使用雲端軟體在裝置中增加功能，甚至使用巨量資料分析功能來豐富裝置的性能。例如，想像一個可攜式超音波裝置，可將其成像儀進行調整，根據繁重的影像處理任務來指導其用戶，將結果與全球以往的影像、診斷結果和輸出產生的大量資料進行比較。
而設計人員也會使用這種連接方式，把裝置的智慧部分拿出來放到雲端。如此一來，裝置的成本降低了，更便於攜帶，也很容易更新功能。最終結果是裝置就是一組具有網路介面的感測器和致動器，全部連接到網際網路來控制軟體。
我們已經看到這一個過程在進行當中了。蘋果公司的Siri等智慧型手機服務就是在雲端執行的，而不是在手機上。在網路空間，網路功能虛擬化，透過執行在資料中心伺服器上的軟體，取代了私人網路路硬體的全部功能。看起來IoT的未來將充滿了低成本的微小感測器和致動器，透過網際網路連接至更大規模的資料中心。
但是這一個簡單的看法有兩個很大的問題。每一個問題都會成為發展趨勢。
加速資料中心
第一個問題以及第一種發展趨勢，是在資料中心內部，在硬體中完成的任務，被轉移到執行在伺服器的軟體中。有時候這種轉換很簡單，有時候只有您把任務分解成很多個執行緒，將執行緒分配給多個伺服器時，才能實現這種轉換。問題是，有時候甚至是多執行緒也不能讓軟體很快的執行。有時候您不得不透過硬體加速，來説明伺服器滿足任務的即時要求。
根據經驗表明，包括Altera參與開發的網路巨擘微軟公司的Bing和百度等，非常靈活，而且具有很強平行處理能力的FPGA，能夠提高傳輸量、縮短回應時間、提高能源效益，從而與伺服器CPU有效搭配作業。這一個趨勢的關鍵點，是讓FPGA的程式化和除錯，能夠在資料中心程式設計人員熟悉的語言環境中完成。例如，Altera的OpenCL工具支援程式設計人員採用高階語言，開發並除錯完整的CPU與FPGA之間介面的平台。
豐富網路功能
另一個問題是目前的網際網路並不適合IoT，主要有三方面的原因。首先，網際網路邊緣的Wi-Fi和乙太網路連接需要大功率介面，而且這種介面要一直保持運作。而這恰恰與所有這些微型感測器和致動器—物體(裝置)所要求的相反。因此，出現了各種各樣的短距離低功率消耗網路連接物體(裝置)和集線器，進而連接至Wi-Fi或者乙太網路。
其次，某些裝置的任務要求保證最大延遲，例如，馬達控制。如果您把控制器放到網際網路的另一端，您如何保證資料封包能夠按時到達每一端呢?最終，答案是新網路功能，例如，對時間敏感網路所開發的功能。但是現在，這些控制回路要求在IoT集線器中提供某些即時運算功能。
第三，駭客肯定會攻擊IoT。請記住震網病毒(Stuxnet)。隨著IoT的出現，應由集線器負責完成認證、加密和功能安全。總之，集線器應支援大量超低功耗的網路通訊協定，各種應用相關的即時運算負載，以及快速發展的安全任務。這種變化而且不確定的環境對於ASIC或者標準產品SoC而言是可怕的事情，但對於快速而且運算效率非常高的FPGA卻是再自然不過的事了。
在共用資源下，將會在網路和資料中心投資，與最終裝置投資之間搖擺不定。今天，我們看到發展態勢。又從智慧型手機的爆炸式發展回到了4G開發投入，建立IoT周邊網路及其智慧集線器，以及資料中心的發展。這些將是出現的發展趨勢，Altera都也將一會提供支援。
1月6日下午，三星CEO尹富根表示，該公司將向物聯網應用開發社群投入1億美元。
物聯網的目標是讓日常設備變得更加智慧，並為其賦予聯網功能，這已經成為CES的一大主題。
尹富根在CES的主題演講中表示，到2017年，約有90%的三星產品將以某種方式接入物聯網。為了提前做好準備，三星需要向開發者和創業公司展開大舉投資，以便利用這些新型設備搜集的資料開發有價值的應用。
尹富根特意提到了一款名為Early Sense的智慧應用，可以通過提早探測問題，來診斷用戶可能存在的健康風險。這款產品可以瞭解病人的睡眠品質，並判斷其睡眠狀態所反映出的任何問題。
尹富根表示，他的任務就是找到那些正在開發一流產品的公司，並通過必要的措施全面發揮他們的市場潛力。“我們必須全面建立合作關係。”
他表示，應用開發必須要跨越行業的界限，並時刻牢記安全問題。
“要讓物聯網成為現實，不僅要依靠一家公司的努力，也不僅是一個行業的任務。”他說。
三星電子總裁兼首席執行官尹富根在國際消費電子展
(CES)上發表關於物聯網無限可能的主題演講，為三星勾勒物聯網前景，號召業界更大的開放性與更廣泛的合作，從而開啟物聯網(IoT)的無限可能。
“物聯網擁有改變我們社會，經濟和生活方式的潛力。”尹富根說，“作為一個產業，整合各領域資源，團結一致使物聯網的未來可期是我們的責任。”
尹富根還強調物聯網必須以人為本，並融入人們的生活方式，他指出，“物聯網並不是關於"物"的網路，它的關注點在人。每個人都是其技術領域的中心，隨著人們生活方式、習慣的變化，物聯網將不斷適應並作出改變。”
作為三星致力於推動物聯網時代到來的努力之一，尹富根提出三星技術支持物聯網的時間表。到2017年，所有三星電視將成為物聯網設備，五年內所有三星硬體設備均將支援物聯網，這將加速物聯網設備在市場上的普及率。
他還強調開發者對於建設物聯網的重要性，並宣佈，三星將為其開發者社區，投資逾一億美元。
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| 三星總裁兼首席執行長尹富根說明物聯網願景 |
增加物聯網設備與元件
在物聯網時代，感測器變得更加先進和精確，而關鍵零部件變得更加小巧，並高效節能。
尹富根介紹了三星先進的感測器，這些感測器精確到能夠瞭解一個人的周邊環境，並提供恰當的解決方案和服務。例如，三星正在開發一種新的三維距離感測器，可以檢測出最細微的動作。
公司還在研究晶片，如嵌入式堆疊封裝包晶片(ePOP)和Bio-Processor，這些晶片非常高效節能，並且足夠小巧，可適用於多種設備，尤其是可穿戴和移動設備。
“增加物聯網生態系統設備以及使其運轉的元件是實現物聯網的第一步。”尹富根說，“三星已經擁有眾多種類的物聯網設備。去年三星發佈了超過六億六千五百萬件產品，這個數目還將增加。我們已經開始發掘互聯設備和日常物件隱藏的價值。”
創造開放的生態系統
除了物聯網設備與元件，尹富根強調把物聯網帶入生活的重要性。在演講臺上，SmartThings首席執行官Alex Hawkinson與尹富根一起描繪三星對於開放基礎設施的願景。
“物聯網要成功就必須是開放性的。”Hawkinson說道，“任何平臺的任何設備，必須能夠與其他設備相互連接相互交流。我們正努力使之得以實現，我們承諾把用戶放在首位，給他們盡可能多的選擇和自由。現在SmartThings的生態系統比其他任何平臺相容的設備都多。”
支援開發者社區
三星深深地認識到開發者及其貢獻的價值，並且堅定地相信開發者將在實現物聯網時代的進程中扮演重要角色。
“三星承諾將支援開發者社區。”尹富根說，“我們只有團結一致才能創造更好的未來。”
作為承諾的一部分，尹富根宣佈三星將在投資超過一億美元，通過加速器計畫和擴展國際開發者活動，支持其開發者社區。
跨界合作
三星相信物聯網將具有深遠的影響，遠遠超過消費電子行業今日的成就，因為它會觸及人們生活的方方面面，徹底改變每一個行業。為使物聯網獲得成功，各個行業的企業將為建立必要的基礎設施而合作，開發出許多能夠滿足消費者的需求、為其量身定做的物聯網服務。
“我深知沒有哪個單個的公司或行業能夠提供物聯網所帶來的好處。”尹富根說道，“為了建設物聯網領域，我們要看到物聯網在各個行業的潛力。我們只有團結一致才能改善人們的生活。”
物聯網協議戰難休，保持開放性最重要
所有人都預計物聯網擁有廣闊的應用前景，和龐大的應用規模，但是目前的關鍵問題，是這條光明的未來之路尚未打好路基。Enlighted 的 CTO Mohan 就表示，目前尚未有明確的跡象表明物聯網的協議戰何時消停，而 Zigbee 的前景尤其暗淡。
Enlighted 是一家開發建築控制產品的初創企業，這家公司自行開發了自己的 802.15.4 協議(低速率無線個人局域網的實體層和媒體接入控制協議)。CTO Tanuj Mohan 是公司的聯合創始人，曾在思科、Novell 和 Tropos 等網路公司工作過。他指出，物聯網需要一套可工作於網路不同實體層的開放
API 和協議，在這一點上他認為物聯網跟 IT 網路很像。而如果自行開發實體層，然後一路推動上至應用層的軟體棧跟進是非常吃力的一件事情：
IP 和網路層應該與媒體無關。最後一公里協議有一點作用，但重要性並沒有宣揚的那麼大。(節點)間用什麼協定對話都沒關係。任何情況下都需要仲介設備。
現在，Zigbee
是最具成本效率的，但是今後 WiFi 會搞定它的。網路將用
SNMP 或 CORBA 對話—每隔幾年就會有新的管理協議冒出來。從某種程度上來說，這就是物聯網將要發生的事情，不斷發展演進，我們需要開放 API。
Mohan 批評 Zigbee 的速率只有 250kbit/s，稱這種速率太慢，令建築自動化的應用複雜化：
網路成為瓶頸誰都不想看到，而 Zigbee 就是最慢的協議之一。它在家庭市場存在一些應用，但是在商業領域沒法用。Zigbee
可能可以用於某些大型建築，但需要大量控制以及定制工程，很費錢。
比方說，如果有人用 WiFi 通信，那麼 Zigbee 就行不通。這樣的話不同的樓層就得採用不同的無線通道。這麼複雜的解決方案是很難賣得動的。
Zigbee 並沒有從網路業吸取教訓。網路的部署由於需要如此多的控制以至於從未走出早期採用者階段。燈光控制那幫傢伙並不理解所需的網路安全。這是一個永遠都需要跟進的協定。如果 Zigbee 是由 Aruba 和思科這樣的系統公司領導的話早就可以領先了。
Mohan 還說，甚至連 6LoWPAN(可讓 ZigBee 網路與 IPv6 互聯)這樣的新興協議也不是理想的替代方案，因為協定包頭的負荷過大：“IP 不是針對低頻寬應用設計的，所以他們努力改進它，讓這一協議變得更有效率，但是我們需要有人重零開始對它進行徹底的思考。這有可能出乎大家意料，需要分配新的頻譜。”
Enlighted 開始時試過利用電力線、乙太網及 802.15.4 等組建過建築網路。但很快就發現電力線和乙太網網路成本太高且和耗電，因此後來就把組網協定專注於無線協定 802.15.4 上。由於對頻寬的需求，公司隨後採用了自家的方案開發出自己的協議，在集成 Atmel 15.4 晶片的軟體上進行數位信號處理。
我們處理的資料量比預計的要高了幾個數量級，但結果證明 15.4 能支持的遠不止 250kbit/s。因此我們重新發明了自己可伸縮的無線技術。現在我們等待著 Zigbee 或 WiFi 或
CoAP 等解決物聯網的互通性問題—無論誰最終勝出我們都會高興。因為我們可以升級。
當然，加入物聯網協議競爭的並不只有上述幾個，各大軟硬體產業巨頭也都在虎視眈眈，積極組建聯盟，建立硬體平臺，爭取佔得先機。如 Google 收購 Nest 之後，不僅頻頻發力拉攏合作關係，又與三星、ARM 另起爐灶推出了新的Thread協議。ARM 更是多方下注，除了推廣 Thread 以外，通過收購芬蘭的 Sensinode
Oy 而一舉獲得了 6LoWPAN、CoAP、OMA LW M2M、MQTT、TLS、DTLS 等協議專利。高通則通過並購 CSR，希望利用後者的藍牙 Mesh 技術獲得物聯網市場的進入門票。
道理很簡單，誰決定了物聯網的關鍵通訊協定標準，誰就佔據了產業的戰略高地。因此各大巨頭都在積極佈局，決不退讓半步，這場協議大戰恐怕很難很快見分曉。也許唯有相互協作、共建聯盟、提高互通性才能儘早達成統一標準。而對於小玩家來說，重要的是提高產品的開放性，千萬不能把自己吊死在一棵樹上。
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