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Wireless Gecko串聯家庭每一角落 Silicon Labs為物聯網打造專屬MCU

Silicon Labs台灣區業務經理江志良。

物聯網概念大約在10年前成形,經過多年推廣,現在已開始在不同領域落地。相較於一般IT系統,物聯網對系統內設備的要求更為多元,其體積、連網能力與功耗都會因應用場域不同而有差異,Silicon Labs台灣區業務經理江志良在「無線微控制器的設計應用與解決方案」演講中,就介紹了物聯網MCU的市場趨勢與相關解決方案。

近幾年物聯網的應用漸趨多元,從家庭、穿戴式設備、商業環境到工業場域,均有廠商推出專屬系統。江志良指出,這些領域對物聯網設備的需求各不相同,例如資料中心所用的設備需要高效能,但並不在意耗電與記憶體容量問題。穿戴式裝置則高度重視功耗與體積,效能方面合乎需求即可。與穿戴式設備相比,物聯網的終端感測器的限制更多,不僅體積與耗電需要更小,成本要求更低,在此態勢下,晶片的整合性就被凸顯出來,Silicon Labs的Wireless Gecko就是適用於物聯網設計的無線單晶片。

Wireless Gecko具有無線多協定平台的通用性,並針對Zigbee、Thread、藍牙、Z-Wave和Wi-Fi等主流物聯網協議進行優化,其高效能無線射頻的涵蓋範圍,比市場廠同類型高出兩倍。江志良表示,智慧家庭近期發展加速,多數家電廠商開始推出具有連網功能的產品,在家庭連網通訊技術中,藍牙與Z-Wave又是兩大主流標準,不同環節的元件、設備與系統廠商,已在此形成完整生態圈,Wireless Gecko也是此生態中的其中一員,透過這兩大無線通訊技術的強化,Wireless Gecko可與各類型產品整合,打造出效能與穩定度俱佳的智慧家庭系統。

江志良特別指出,Silicon Labs在Wireless Gecko Series 2內建了專用的安全核心,其中包含了硬體的加密機制、亂數產生器、安全啟動以及安全除錯機制。硬體加密提供了更快更有效率的加密速度,速度是軟體加解密的10倍,包括AES、SHA-1、SHA-2、ECC、ECDSA等都支援置256 bit等級。此外在Wireless Gecko Series 2也加入了重要但常被忽略的硬體亂數生成器(TRNG),此設計完全符合NIST和AIS規範,作為加密算法和協議之用。安全啟動也是MCU的必要功能,此設計可確保韌體程式不被篡改。在Wireless Gecko Series 2中,Silicon Labs透過完整的信任程序,讓應用程序軟體可安全啟動。

在安全性方面,Wireless Gecko Series 2系列的EFR32xG21具有與Series 1相同的安全除錯功能,可允許使用者關閉安全除錯接口達到保護固件,避免未授權的存取軟體。EFR32xG21更進一步允許透過使用者非對稱身份驗證,重新打開安全除錯端口,可讓工程師正確進行故障分析。

江志良最後指出,經過多年的市場布局,物聯網已在近年加速普及,Wireless Gecko是專為物聯網系統設計的MCU,在成本、效能、連網、功耗等層面均有絕佳優勢,工程師可藉此降低成本和開發複雜度,同時也讓產品更具吸引力。

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