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致力于人工智能AI芯片发展的 MediaTek ，于 2021年在神经信息处理系统大会 （NeurIPS）中，投稿 6 篇论文全部入选，以雄厚的 AI 研发实力进入国际研究领域。

NeurIPS 会议收录的论文代表了机器学习领域中的发展趋势和技术水准，获选研究均来自全球知名的学院、研究机构以及企业，具有广泛而深远的国际影响力，受到来自学术界和业界的广泛关注。MediaTek今年投稿 6 篇论文全部入选，AI 技术实力获得国际权威的高度肯定。

本次成果来自MediaTek 的前瞻技术研究单位 —— 联发创新基地 （MediaTek Research）。该研究中心专注于人工智能领域，面向基础与应用研究，探索 AI 的前沿突破与创新机会。联发创新基地目前在台湾大学以及英国剑桥两处设有研究中心，并与剑桥大学和台湾大学的电资学院合作密切，成果发布于 NeurIPS、ICLR、ICML 等国际知名AI 期刊，同时应用于 MediaTek 产品本身不断智能化的发展进程中。

MediaTek 董事长蔡明介表示：“MediaTek 一向重视创新及科技发展的趋势，长期与全球知名大学机构及学者合作以投入前瞻领域研究。联发创新基地多年来通过与国际知名学府深度合作，探索 AI 未知领域的机会，希望能在公司既有研发基础上，聚焦更前端的技术研究，让 AI 的研究及应用更为普及。”

NeurIPS 是一项机器学习和计算神经学相关的高水准学术会议，自1987年举办起，一直以来吸引了学术界和业界的知名专家、研究者和从业人员参加，是AI 研究领域重要的国际盛事。2020 年参加人数已超过 2 万人，为当期大规模的 AI 学术会议，今年 NeurIPS 论文的录取率为 26% ，MediaTek发表的六篇论文全数入选，优异的表现是对人工智能技术领域的地位和发展水准做出的有力诠释。

关于MediaTek

MediaTek是全球无晶圆厂半导体公司，在移动终端、智能家居应用、无线连接技术及物联网产品等市场位居领先地位，一年约有20亿台内建MediaTek芯片的终端产品在全球各地上市。MediaTek力求技术创新并赋能市场，为5G、智能手机、平板电脑、智能电视、语音助手设备、可穿戴设备与车用电子等产品提供高效能低功耗的移动计算技术、先进的通信技术、汽车解决方案以及多媒体功能。MediaTek致力让科技产品更普及，因为我们相信科技能够改善人类的生活、与世界连接，每个人都有潜力利用科技创造无限可能（Everyday Genius）。了解更多资讯，请浏览：www.mediatek.com 。

稿源：美通社

Microchip Technology

无线解决方案产品部

资深市场营销工程师

Alex Li

工业物联网的发展趋势是在一个SoC而非多个离散器件中执行更多功能，以精简物料清单、降低设计风险、减少占用空间。Wi-Fi^® MCU即是一个典型，它将Wi-Fi连接与处理器及所需GPIO集成在一起，以满足多种应用的需求。在指定其中一个器件时，需要考虑多个因素，并需审慎进行选择，因此务必对这些器件有所了解。

当今市场上存在低成本的Wi-Fi连接方案，但通常会以外设数量和整体性能为代价。这意味着选择最佳Wi-Fi MCU充满挑战和风险，因为Wi-Fi MCU必须兼具稳健的Wi-Fi连接和高性能MCU功能，二者缺一不可，否则会导致整个设计项目延迟甚至失败。MCU是系统的核心，是Wi-Fi MCU中最关键的部分，因此需要在项目伊始对其性能进行检查，否则可能在后期发生需要更换器件的情况，通常需要重新设计所有软件及配置配套电路。

ADC不容忽视

指定Wi-Fi MCU时，模数转换是最易忽视的功能之一，尽管它是信号链中模拟输入之后的第一个处理元件。这意味着它的性能将影响整个系统，因此务必掌握有关模数转换器（ADC）的关键指标以及Wi-Fi MCU制造商为达成指标所应采用的方式。

设计人员关注的首要规范之一是ADC的位数。这会让人感到困惑，因为，事实上，实际位数将少于（甚至远低于）数据手册规范。ADC可用于执行转换的有效位数（ENOB）更为重要，ENOB始终小于数据手册规范，但与数据手册规范越接近越好，因为在不同ADC之间这一位数有着很大的差异。可用于执行转换的位数越少，SoC的输入信号的精度就越低。

此外，与所有电子器件一样，ADC会为信号“贡献”一些对其功能产生负面影响的因素，包括量化和时序误差以及失调、增益和线性度的变化。ADC还有一个众所周知的缺点：易受诸多工业物联网运行环境中常见的大温度波动影响（见图1）。Wi-Fi MCU制造商可以规避这种情况，因此务必联系每个候选Wi-Fi MCU的制造商以确定其ENOB、性能随温度变化情况、线性度和精度。如果无法提供这些信息，则弃用。

图1.低档ADC的精度和线性度差，易受环境和温度影响

外设支持

所有Wi-Fi MCU至少都支持少量接口标准，因此很容易认为它们能达到要求。而当工程师试图在其他设计中使用相同的Wi-Fi MCU时，他们常常会为自己的草率后悔不已。这种情况在建立或修改工业物联网系统时越来越常见，因为大多数生产设施均采用由不同制造商在不同时间制造的各种机器和控制器。

随着系统的完善，可能会增加更多的接口，有时可能需要支持触摸检测和LCD等功能。如果SoC有备用GPIO，则可以在几乎不共用引脚的情况下控制更多继电器、开关和其他元件。为此，器件支持的接口应包括以太网MAC、USB、CAN、CAN-FD、SPI、I²C、SQI、UART和JTAG（可能还包括触摸发送和显示支持），以确保能够在现在和可预见的未来适应几乎所有情况。

安全始于内部

安全性对于每个物联网应用都至关重要，但工业环境具有任务关键性特征，一旦有威胁进入工业物联网的网络，就会在整个设施乃至整个公司扩散。第一级所需安全性位于MCU的集成加密引擎中，在这里，将顺序执行或并行执行加密和身份验证。密码应包括AES加密（密钥大小最高256位）、DES和TDES，身份验证应包括SHA-1和SHA-256以及MD-5。

由于每个云服务提供商都有自己的认证和密钥，为其置备器件是一个复杂的过程，需掌握大量与加密相关的知识，是设计人员针对云服务置备产品时最具挑战性的任务之一。幸运的是，包括Microchip Technology在内的一些制造商简化了这一过程，从而节省了大量的时间和金钱。这种方法能够极大地缩短时间，减少混乱；可以将设计过程缩短数周或更长时间，同时凭借行之有效的可验证方法确保满足所有安全和置备要求。

务必注意，大多数Wi-Fi MCU将凭证存储在闪存中，其中的数据可访问且容易受到软件和物理攻击。如果将此类信息存储在硬编码的安全元件中，则无法通过任何外部软件读取其中的数据，因而可以达到最高的安全性。例如，WFI32等Microchip Wi-Fi MCU（图2）在公司的Trust&GO平台中采用这种方法安全地置备其MCU，以连接到AWS IoT、Google Cloud、Microsoft^® Azure和第三方TLS网络。

图2.WFI32 Wi-Fi^®模块将凭证存储在硬件中加以隔离，使其几乎不会遭受黑客攻击

预置备、预配置或自定义的安全元件在制造时即会存储于器件的硬件安全模块（HSM）内生成的凭证，防止凭证在生产期间和之后公开。Trust&Go平台只需一款成本低廉的Microchip开发工具包，设计人员可使用随附设计套件中的教程和代码示例创建所需的清单文件。一旦安全元件的C代码在应用程序中运行，就可以从设计转入生产。

所需安全性的另一种形式是Wi-Fi联盟认证的最新Wi-Fi安全。最新版本的WPA3基于上一代WPA2构建，但增加了一些功能，可简化Wi-Fi安全、实现更稳健的身份验证、提供更高的加密强度并保持网络弹性。所有新器件均须通过WPA3认证才能使用Wi-Fi联盟标志，因此应对每个Wi-Fi芯片和Wi-Fi MCU进行认证，以实现最高安全性。不过，仍需进行核实以确保候选Wi-Fi MCU已通过WPA3认证。

确保互操作性

由于射频不匹配、软件和其他一些因素，Wi-Fi MCU始终有可能无法与市场上的部分接入点通信。无法连接到常用的接入点有损公司声誉。尽管我们无法保证Wi-Fi MCU能与全球每个接入点（AP）搭配使用，但可确保Wi-Fi MCU通过了与市场上最常用AP的互操作性测试，从而能最大程度地减少问题。此信息通常可从制造商网站获取，但若网站未提供相关信息，可致电制造商获取信息，如果仍未能获取信息，请选择其他供应商。

需要得到帮助

最后但同样重要的是需要设计支持。如果没有一个全面的集成开发环境（IDE）平台，设计人员只能将一些不确定是否有用、简单或可靠的Web资源拼凑在一起。例如，少数Wi-Fi MCU制造商提供了有关产品的基本详情和原型设计说明，但就此止步，不提供将其从当前阶段转入生产阶段所需的信息。

真正有用的是，制造商应提供一个全面的IDE（图3），其中包括Wi-Fi MCU执行的每一个模拟和数字功能以及要在特定应用中实现所需要的全部外部元件。应提供一种方法将设计变更对整体性能的影响可视化，还应具备评估设计的RF性能和合规性的能力。一些基本工具可免费使用，另一些工具则以适中的成本提供，包括设计用于制造商的Wi-Fi MCU系列的评估板。

图3.从原型设计阶段到成品，此类集成开发环境均能为设计人员提供调试工具和其他工具来降低风险

总结

物联网的发展趋势是将更多的处理能力转向网络边缘，而不是只集中于基于云的数据中心。为此，需要在最少的空间和元件中集成尽可能多的功能。Wi-Fi MCU是众多SoC中的一种，它将多个功能集成在一个器件中，而不是分布于功能特定的离散元件，从而实现上述目标。

如果Wi-Fi MCU制造商可提供足够的资源，则将这些器件集成到嵌入式IoT子系统中可能相对简单。这些资源包括高度安全性（通过一种简单的置备方法来满足云服务提供商的需求）和全面的IDE（引导设计人员从原型设计阶段转向生产阶段）。

如果说成为制造强国对于中国来说是别无选择，那么被看成第四次工业革命重要基石的工业互联网的建设则是必由之路。

产业的提升需要具体的路径，工业互联网的价值不仅在于通过基础设施的建设来降低企业生产成本，更是在数字化转型、网络化协同、智能化生产中改变企业思路，迈向现代产业体系。从2012年“工业互联网”概念首次被提出，到5年后国家出台工业互联网顶层规划，之后2019年工业互联网更是被写入《政府工作报告》，2020年3月工信部则发布了20项措施推动工业互联网加速发展，工业互联网毫无悬念地成为新基建七大方向之一。

随着近几年的不断发展，工业互联网的建设已经从最初发展基础架构升级为围绕业务场景，应用聚焦基于设备物联的数据价值挖掘和特定场景深度优化。快速的发展并不能掩盖背后的隐忧，德州仪器（TI） 区域销售经理Vincent表示，对于大多数企业来说，主要仍面临三方面的困难和一个方面的担心。

首先是工业互联网平台的能力仍然不足，工业互联网平台需要高效的数据采集、分析、服务等多方面能力，且设备种类复杂、通信协议与数据格式各异，缺乏有效的降低接入成本的方法；其次，企业的资金投入能力不足，众多企业尚处于低价同质化竞争阶段，并不愿意下大成本进行信息化改造；再次，企业的意愿不足，目前由于工业互联网的发展处于初期，效果和实际回报并不明显。至于担心则集中在互联网数据安全方面，害怕财务数据以及生产运营和管理数据的泄露。

用户的需求和迟疑给传统工业基础架构带来众多创新的同时，也带来了更多设计挑战，这需要集成电路供应商来帮助工程师在控制器、通信、感应等方面开发智能系统。

数据来源不再是痛

工业互联网与现代化工业最大的不同，就是可以利用数据和机器学习推动更智能的系统，因此作为驱动制造业务最重要的数据来源，工业现场传感器要更加准确及智能化。各种类型的传感器因此层出不穷，而前几年出现的CMOS毫米波雷达技术则炙手可热。

毫米波雷达利用60GHz或77GHz高频毫米波技术，可在检测范围内精确测量物体的距离、相对速度和接近角度。与基于视觉和激光雷达的传感器相比，毫米波传感器可以更好地抵御雨、尘、烟、雾或霜等环境影响，可在完全黑暗中或阳光直射下工作。因此十分适合工业等复杂的现场环境。支持安装在无外透镜、通风口或传感器表面的塑料外壳内，更容易围绕防护等级 (IP) 69K 标准进行设计，而且非常坚固耐用。与光学传感器不同，毫米波传感器不会收集任何个人身份信息，可以应用在隐私敏感区域。

毫米波雷达系统包括发送和接收射频组件，天线以及时钟等模拟组件和模数转换器 (ADC)、微控制器单元 (MCU) 和数字信号处理器 (DSP) 等，TI IWRx 工业毫米波器件将以上组件全部集成，额外的数字处理资源还可用于聚合、跟踪和分类等任务的数据后处理。并可直接在传感器边缘进行实时处理，通常无需额外的处理器。该产品系列品类齐全，涵盖从高性能雷达前端到超高分辨率、低功耗小型单芯片雷达的所有产品。

业界仍在探索毫米波雷达在工业互联网中的应用。 两个潜在的应用是占用检测和机器人技术。 对于占用检测，雷达会计算一个区域内的人员数量，跟踪他们的运动路径，识别运动特征，例如一个人跌倒时的运动特征，甚至可以在一个人静止不动时也可以检测到更细微的动作，例如心跳和呼吸频率。对于机器人技术，雷达可以帮助无人驾驶车辆和无人机检测障碍物以帮助导航，或者在人和其他移动物体周围实现更安全的操作。毫米波雷达等传感器帮助我们与机器互动，减少事故发生，实现智能机械臂、协作机器人系统、无人工厂管理等应用。

忘记通信与处理的痛

随着传感器和执行器数量的不断增加，需要优化整个工厂通信对于满足各种规模系统的各种要求。同时，在高度自动化的工厂中，大型现场网络（包括复杂系统、PLC和支持与外部网络交互的网关）也随着数据传输量的增加和复杂度的增加，而变得更加重要。显然自动化设备之间有着非常之多的通信选择。在网络通信方面，TI产品支持广泛的工业通信标准 -- 从串行接口 (IO-Link、CAN、RS-485) 到工业以太网，以及诸如具备时效性的网络体系 (TSN) 和单对以太网 (SPE) 等新技术。对于基于视觉的工业系统，TI 的 V3link™ 串行器和解串器有助于通过单根超细线同时传输高分辨率视频、控制信号和电源。 这些解决方案使设计师能够拥有更高的连通性和可扩展性，以满足当前行业趋势的需求。

工业互联网应用的设计人员必须确定要支持哪类工业以太网协议，以使其系统与多个现场总线环境兼容。传统上，添加协议需要创建附加接口或插入到主板的可互换模块，每个决策都涉及到额外的硬件设计、更大的材料清单以及更长的测试和认证周期。TI Sitara™处理器和微控制器无需添加硬件，即可提供支持多协议工业以太网的集成可编程实时单元和工业通信子系统(PRU-ICSS)。

TI最新推出的Sitara AM2x系列MCU结合了MCU和MPU的优势，比如MPU中的高性能Arm® Cortex-R系列CPU内核，高性能的RAM以及高速的信号处理，以及高速实时工业通信总线接口，并且结合了MCU中的安全功能及实时外设等特性，通过将业界先进的处理性能、实时控制和高级网络功能结合，从而使工厂自动化实现了低延迟实时处理和控制，并通过PRU-ICSS通信加速模块简化实现工业网络。

未来的计算，尤其是与机器学习相关的计算，将越来越多地发生在边缘。为了满足这一要求，嵌入式系统需要具有更高的性能和性价比，同时降低功耗。 TI 的 Jacinto™ 7 SoC 集成了 A72 CPU、R5 MCU、多核 DSP 以及深度学习和视觉处理加速器，能够以低功耗水平支持高实时计算吞吐量。客户能够使用行业标准的AI引擎，在 TI 高效的深度学习处理器上部署训练有素的网络模型。

需要选择正确的合作伙伴落地

显然，工业互联网是一个非常复杂的系统，在传感、网络传输、执行、机电一体化和功能性安全以及电气方面存在诸多设计挑战。TI推出了一系列高性价比的模拟和嵌入式方案，一方面为工业互联网提供灵活可靠的数据搜集、传输、处理、执行的基础芯片，另一方面则是通过一站式的设计和参考资料，帮助中国客户加速开发周期，尽早普及工业互联网市场。

目前中国是全世界唯一拥有联合国产业分类中所列全部工业门类41个工业大类、207个工业中类、666个工业小类的国家。“十四五计划”和2035年远景目标将“坚定不移建设制造强国、质量强国、网络强国、数字中国”摆在重要位置。随着《工业互联网创新发展行动计划》（2021~2023）的发布，标志着未来3年将是中国工业互联网快速成长期的关键期。工信部数据显示，截至2021年3月底，工业互联网平台连接工业设备总数达到7300万台，工业应用突破59万个。

作为全球领先的半导体公司，TI提供系统级方案，既帮助提升工程师的设计效能，又加速产品验证与量产。根据TI 2020财年业绩报告，工业市场占比已超过35%，是五大细分市场的第一位。今年恰逢TI进入中国35周年，从进入中国伊始，TI一直持续深耕中国工业市场，随着中国新基建的推进，TI始终如一，助力工业互联网的腾飞。TI拥有品类齐全的模拟和嵌入式处理系列产品、强大的本地制造研发能力、遍布全国的产品分销及销售网络的公司，显然会成为中国工业数字化之旅的同行者。

关于德州仪器(TI)

德州仪器（TI）（纳斯达克股票代码：TXN）是一家全球性的半导体公司，致力于设计、制造、测试和销售模拟和嵌入式处理芯片，用于工业、汽车、个人电子产品、通信设备和企业系统等市场。我们致力于通过半导体技术让电子产品更经济实用，创造一个更美好的世界。如今，每一代创新都建立在上一代创新的基础之上，使我们的技术变得更小巧、更快速、更可靠、更实惠，从而实现半导体在电子产品领域的广泛应用，这就是工程的进步。这正是我们数十年来乃至现在一直在做的事。 欲了解更多信息，请访问公司网站www.ti.com.cn。