据 Gartner 预测，到 2020 年将有 260 亿设备连接在一起，因此物联网 (IoT) 成为今年嵌入式世界展览会的重头戏的毫不奇怪的。 许多人将物联网技术视为半导体行业曾经以来出现的单一最重要的趋势，因为这一技术正持续从概念走向商业化，其发展很可能超出其原有范围。
在今年的大会上发布的最重要的声明中，有许多甚至已经将物联网作为其报告的核心。尽管物联网可能还在兴起过程中，但作为一个行业似乎已经到来。 其潜力正推动着各个方面的发展，事必将影响我们所生活的世界。 未来数十年设备互联将会很普遍，这完全是颠覆性的。
尽管物联网在未来将扮演主要角色，但离不开电子行业的许多既有部门。 以下是对 2014 嵌入式世界大会上所做主要声明及其如何应对行业发展的综述。
MCU 开发
预期未来几年将有众多智能节点出现，对更小微控制器的需求也与日俱增，制造商不得不面对将更多的功能打包到更小的封装中的挑战。 Freescale 在嵌入式世界大会上宣布推出目前最小的微控制器 Kinetis KL03，尺寸仅为 1.6 X 2.0 mm。 这比其前一代整整小了 15%，该公司将 MCU 的小型化视为物联网革命的关键驱动因素。 该器件同时仍采用 ARM® Cortex™-M0+ 内核为心脏，这是业界最具功效的 32 位 ARM 内核。 它同时具有一个高速 12 位 ADC、一个基于 ROM 的引导加载器（允许厂设编程和在线式固件升级）以及一个用于 ADC 的内部电压基准源。 配备 ADC 将允许器件与模拟传感器对接，这在物联网传感器节点中将会普遍应用。 正如 Freescale 所述，“尺寸不再是将微控制器纳入边缘节点器件障碍，我们能够开始重新界定什么对物联网是可能的。”
图 1：Freescale 的 Kinetis KL03 采用迄今最小的封装。
会上，STMicroelectronics 对其最近发布的 STM32L0x 系列做了推广。该器件也是基于 Cortex-M0+，且目标针对类似应用，尺寸为 3 mm X 3 mm，虽然没有 Freescale 的 KL03 的小, 但仍可以在微小的封装中实现重要的功能。 其上限频率比 KL03 低（32 MHz 对 48 MHz），但均工作在 1.71 V 电压下，而且据 ST 所称，L0x 能在整个电压范围内全速工作。 或许更为重要的是，该器件也能在其整个扩充工作温度范围内（高至 125°C）持续工作在同样低的电流下，这也是 ST 所称的，使之成为工业应用“首选”的主要原因。 按照 ST 所述，该器件还拥有业内电流消耗最低的 ADC，12 位分辨率、每秒 100 K 采样速度下仅消耗 48 µA，同时其基于硬件的过采样功能能够在不增加转换电流的情况下进行 16 位采样（尽管要花更多的时间进行转换）。
对于使用 USB 连接的物联网应用来说，L0 范围内的某些器件提供了一个无晶体 USB 2.0 FS 接口（因为集成了一个 48 MHz 振荡器），同时支持电池充电检测功能。
尽管 ARM 的 Cortex-M 系列内核已经成为 MCU 的“事实”架构，但仍有许多专有解决方案需提供和有待开发。 一个实时实例就是来自 FTDI 的全新面向应用的控制器 MCU 系列，正如其命名一样，目标针对具体应用领域。 该系列的第一个器件是 FT51，设计旨在解决控制系统问题，且基于经典的 8051 内核。 展会上一同发布的还有 FT900，它采用专有的 32 位 RISC 内核，目标针对高性能系统，如视频成像、多媒体和其它要求苛刻、涉及大量数量处理的成本敏感型应用。
FT51 达到 48 MIPS 性能，集成 USB 集线器（作为 FTDI“起点”的 USB 技术），如此便可级联子系统。 它同时拥有各种各样的 ADC/DAC 外设，支持传感器 (IoT) 对接。 FT900 在 100 MHz 时达到 293 DMIPS 的性能，据 FTDI 所称，这是通过使用影子 RAM 储存程序记忆来实现的，因此允许内核运行在零瓦等待状态。 8 位和 32 位器件加入之后，丰富了 FTDI 的 MCU 产品家族，另外该产品族中还拥有 16 位的纽带型器件。
图 2：来自 FTDI 的面向应用的控制器 MCU 系列。.
在物联网应用中使用低功耗 MCU 所面临的一部分挑战就是，在器件中要能够接受通信协议，且一般情况下并不始终要集成大容量 RAM 或闪存。 当然为了匹配不同的价格区间，该系列中的存储器容量是不同的，但有时尺寸也不具有替代性且该物联网可能是一个实时实例。 针对这一困境，Renesas 在嵌入式世界大会上宣布推出其新型基于其全新 RXv2 32 位内核的 RX64M 系列 MCU。
这些全新器件将是 RX 家族的第一款产品，采用 40 nm 工艺制造，同时使用高速嵌入式闪存实现速度高达 120 MHz 的零瓦等待状态执行能力。 据 Renesas 所称，社会连接和物联网市场的扩张意味着已经有各种各样的物联网相关产品得到了快速增长，例如使用连接的网络和工业设备来实现智能工厂和智能建筑。 这正是驱动存储器增长需求的原因所在：要容纳各种各样的通信功能。增加存储器容量在确保安全性的同时，对器件进一步小型化的支持也起到关键作用。
为了满足这一不断增长的需求，RX64M 系列 MCU 提供高达 4 M 的嵌入式闪存和 512 K SRAM，但同时功耗在前一代 RX MCU 基础上削减了 40%，性能同时增加到 504 Coremark，是旧版器件的 1.6 倍。 这些改进归功于 40 nm 工艺的采用。
尽管面临长期性衰退，但市场对 8 位 MCU 的需要仍然强劲，甚至有时还会有些增长。 在特定领域，Microchip 还预期在使用 8 位器件的 B 类安全关键型应用中有这种需求，为此推出了 PIC16(L)F161x 系列。 这一新型系列采用 Microchip 所称的内核独立外设，以及针对安全关键型应用的故障检测硬件。 这一器件印证了该公司开发使用更少内核的策略，其中包括存储扫描冗余循环检查装置，不用停止程序即可运行，旨在添加到所有新的器件。 Microchip 宣称在嵌入式系统中实现安全和控制需要大量代码和附加元件，PIC16F161X 系列就是着眼于通过集成其专用硬件功能来减少这种复杂性。
无线充电
尽管业内普遍认同在可预见的未来物联网将严重依赖电池供电（与之相对应的是长期角度的能量采集），但场内充电的需要也并非不可取，这一领域最近一个最重要的发展就是无线充电技术的到来。
NXP 在这次展会上不仅展示了新型电机控制 MCU，而且还展出了其冠军器件 NXQ1TXA5——全新基于 DSP 的 Qi 无线充电器设备，在 5 mm X 5 mm 的封装中集成了所需的所有关键型电路。 该设备专门针对移动电话，要求少于十外部元件即可以构建一个完整的低功耗 5 V Qi A5/A11 无线充电发射器，配套 Qi 线圈和谐振电容器。
图 3：NXP 全新的基于 DSP 的 Qi 无线充电器器件。
但是，正如许多新技术一样，无线充电存在一种以上解决方案。为此，IDT 推出其所称的业界第一款双模无线电力接收器，同时兼容无线充电联盟 (WPC) 1.1 Qi 标准和充电联盟 (PMA) 1.1 标准。 如此，IDTP9023 便可以使移动设备同时完全兼容 Qi 和 PMA 充电座。
该器件带有高效同步降压转换器，与嵌入式 MCU 组合一起，可支持当前市面上提供的所有 WPC 和 PMA 接收器线圈，以及专有的和基于 PCB 的线圈。 IDT 声称，该 MCU 提供的功能超出了 Qi 和 PMA 规范要求，能够开发出更复杂的电力传输系统。 它同时使用专有的发射器/接收器反向通道通信协议来实现与 IDT 无线电力发射器的兼容。
图 4：IDTP9023 可以用于使移动设备完全兼容 Qi 和 PMA 充电座。
无线通信
物联网的一个关键要素就是连通性。不出所料，无线连接正成为主要方式。 特别是低功耗蓝牙 (BLE) 技术的出现，加上智能和智能就绪技术，将成为一种促成型技术。
Digi-Key 过去 12 个月来一直积极扩充其产品库，现在包括了更多的 Wi-Fi、蓝牙以及 BLE SoC 和模块，而且最近在嵌入式世界大会上宣布与 Nordic Semiconductor 达成经销协议。
Nordic 的低功耗蓝牙解决方案包括 nRF51822 SoC（基于 ARM Cortex-M0）和 nRF51422 SoC，这两个器件在单一芯片中能够同时为 BLE 和 ANT+ 无线技术提供特有的支持。
Digi-Key 负责全球半导体产品的副总裁 Mark Zack 指出，“低功耗蓝牙技术已经成为低功耗连接应用的金牌标准，Nordic Semiconductor 提供的解决方案针对的正是这一领域，为我们的低功耗蓝牙产品库提供了有益的补充。”
低功耗蓝牙技术具有出色的节电能力和兼容性，预期将在物联网特别是在可穿戴技术领域将起到关键作用。 这意味着新解决方案的机会将与连接到“物件”的需要一样快速增长。为了因应这种增长需求，Toshiba Electronics 欧洲在 2014 嵌入式世界大会发表演讲，谈到他们最近在这一领域推出的产品 TC35667FTG。 虽然这个器件基于旧版 ARM 内核 (ARM7)，但它为 MCU 集成了配套 EEPROM，因此它可以支持 Generic Attribute Profile (GATT) 定义的服务器和客户端功能。
图 5：oshiba 基于 ARM7 的 TC35667FTG 可以支持 Generic Attribute Profile (GATT) 定义的服务器和客户端功能。
2014 嵌入式世界大会是电子行业最大的单一活动，850 多家国际展商和 26,600 个访客（比去年增长 18%）齐聚德国纽伦堡，探索行业展，研究物联网实现方式。 他们一如既往，个个都有所斩获。
