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芯科科技(Silicon Labs)物聯網產品行銷及應用副總裁Matt Saunders表示，物聯網產品有多種需求，像是易於開發和部署、靈活、可靠、使用壽命長；同時還要低功耗、小尺寸、低成本等。為滿足上述條件，並加速產品開發時程，高效、高整合性的無線SoC可說相當關鍵。 芯科物聯網產品行銷及應用副總裁Matt Saunders表示，物聯網產品多樣，而如何降低開發複雜度與時間是主要發展方向。 新推出的Series 2支援多重協定，像是Zigbee、Thread和Bluetooth網狀網路的EFR32MG21 SoC，以及專用於藍牙低功耗和藍牙網狀網路的EFR32BG21 SoC，以滿足閘道、集線器、照明、語音助理和智慧電表等物聯網產品設計；同時透過高度整合的SoC選項和軟體再利用簡化互聯產品設計，使RF通訊更可靠和節能。 另外，針對備受重視的IoT安全，該產品也添加更多防護功能，例如專用安全核心，可實現比軟體技術更快、更低功耗的加密；真正的隨機亂數產生器，使設備認證金鑰不易遭受攻擊；安全啟動載入，確保韌體映像和遠端更新的可靠度；存取控制的安全調試，有助OEM阻擋對終端產品的未經授權存取等。這些功能使開發人員能設計具備強化安全功能的新一代互聯產品、提升消費者信任度並擴展物聯網應用規模。 Saunders說明，毫無疑問地，隨著物聯網裝置的應用和多樣性日益增加，開發人員需要更靈活的解決方案，才能快速設計出具差異化的產品並加快上市時程，同時還須降低成本和設計複雜性；而該公司所推出的全新Wireless Gecko平台，提升了多種設計條件，包括無線效能、軟體再利用、RF通訊可靠度及增強安全性，加速物聯網的開發、部署及採用。  

物聯網(IoT)世代到來，對於製造業而言，如何更快速、高效的設計和生產聯網設備成為一大挑戰。雲端業者除了積極協助製造業數位轉型之外，也開始將旗下解決方案從雲端往下擴展至終端裝置設計，以加快各領域的IoT設備設計、製造時程，例如AWS便推出了AWS IoT Things Graph的服務。 AWS全球技術與開發者布道師團隊負責人Ian Massingham表示，製造業和其他產業都面臨同樣的挑戰，像是數位化、如何從大量資料中萃取出更多價值，或是如何讓內部的IT流程更現代化等。不過，製造業和其他產業不同的地方在於「需要生產」；在IoT世代，製造業者需要打造更多聯網產品因應各式創新應用，而如何提升生產、設計效率，是大大小小的製造業者都會面臨的主要挑戰。 為改善此一困境，AWS推出了IoT Things Graph服務，可輕鬆地以視覺化方式連接不同的裝置和Web服務來建立IoT應用程式。由於目前沒有任何廣泛採用的標準，因此開發人員現在很難讓多個製造商的裝置相互連接，以及與Web服務連接。這迫使開發人員須編寫大量程式碼，以便將IoT應用程式所需的所有裝置和Web服務連接在一起；因此IoT Things Graph便提供視覺化的拖放界面，用於連接和協調裝置與Web服務之間的互動，讓開發人員可以快速建立IoT應用程式。 Massingham說明，台灣是以電子製造業為主，且中小企業占多數，因此雲端解決方案除了可以協助本地電子產品製造商快速加入聯網功能外，更重要的是有助於中小企業免去資料中心的投資，降低其開發成本；同時原本對IT或軟體技術不熟悉的製造業也能藉由簡易的開發工具節省時間和成本，藉此創造新的商業模式。 Amazon於2019 AWS台北高峰會上展示許多雲端解決方案。   

美國網路設備巨頭思科(Cisco)近日宣布將以26億美元收購光纖通訊模組供應商Acacia Communications，Acacia具備高速光學互連技術的設計製造能力，可滿足大型互聯網公司、服務提供者和資料中心營運商因應快速成長的資料傳輸需求；同時，思科也能透過此一購併，拓展光纖通訊技術能力和市場版圖，更能實現於軟體，晶片和光學領域的創新，讓網路更智慧、簡單和安全。 思科公司網路和安全業務執行副總裁兼總經理David Goeckeler表示，雲端應用時代到來，網路頻寬需求成爆炸式成長，光纖互連技術的戰略地位越來越重要，而收購Acacia將有望強化思科的網路交換器、路由器和光纖網路產品組合，滿足現今消費者使用需求，並實現軟體、晶片和光學領域的創新。 據悉，Acacia Communications原為思科的供應商，主要設計和製造高速光纖互連技術，而思科提供完整的光學系統，以支援互聯網公司、服務供應商、企業和公共部門客戶群體，滿足其對性能、功耗和成本的要求。思科收購Acacia之後，Acacia的光纖互連技術將豐富思科的光學系統產品組合，並協助越來越多客戶從原有的基於主機殼的聯網系統轉變成可插拔的光纖連接技術，以簡化操作並降低網路複雜性。 Acacia公司總裁兼首席執行官Raj Shanmugaraj指出，雙方一旦合併結束，思科和Acacia將繼續為現有的Acacia客戶提供服務和支援，透過將Acacia技術整合至思科的網路產品組合中，相信可以加速實現光學連接技術和可插拔解決方案的趨勢，同時滿足全球客戶更大需求。 Cisco透過購併Acacia強化光通訊技術和拓展市場版圖。

根據產業研究機構Yole Développement研究顯示，全球垂直共振腔面射雷射(VCSEL)市場規模到2024年將超過37億美元，在2018年至2024年間以31%的年複合成長率(CAGR)成長。其中行動與消費性應用占最大比重，到2024年市場規模達到34億美元。智慧型手機應用之外，具有新興3D感應功能的汽車產業也出現高度成長CAGR為185%。 2017年，每部智慧型手機的VCSEL總成本估計為4~5美元，2018年，進一步降至2~3美元，Yole認為，出貨量大幅成長刺激成本下降；更多VCSEL製造商獲得智慧型手機製造商的認可，導致利潤率降低。未來，智慧型手機應該嵌入用於接近感應和前後3D感應的VCSEL，整體VCSEL成本約為2美元。 2017年11月，Apple推出FaceID新功能，帶動VCSEL的高度成長；行動和消費性應用在2018~2024年之間的CAGR為35%。其他應用也有望在不同的市場中導入VCSEL包括：汽車和運輸以及工業。在LiDAR中，預計VCSEL將與EEL競爭，特別是中短程光達。由於能夠輕鬆構建陣列，VCSEL是降低LiDAR成本並達到OEM設定目標的解決方案之一。到2032年，光達的VCSEL市場可以創造約8億美元的營收。  

能夠直接合成無線電頻率範圍內訊號的轉換器(RF轉換器)已然成熟，傳統無線電設計並將因此而產生變革。基於能夠數位化並合成高達2GHz~3GHz的瞬時訊號頻寬，RF轉換器現在可以實現真正寬頻無線電，無線電設計人員得以大幅簡化硬體設計，並且提供良好支援軟體可重複配置的能力，這對於以往無線電設計來說是不可能實現的。本文將探討RF轉換器技術的進步如何使得新型資料擷取系統和寬頻無線電成為可能，並討論軟體配置的可行性。 每位無線電設計人員都須面對一個設計取捨的問題，亦即須要權衡訊號頻寬內的性能與功耗。無線電設計人員如何滿足這一項約束，決定了無線電的尺寸和重量，並從根本上影響了無線電的位置，包括建築物、塔台、電線桿、地下車輛、包裹、口袋、耳朵或眼鏡等。每個無線電位置都有一個與其位置相稱的可用功率量。例如，建築物或塔台上的可用功率很可能高於口袋中的智慧型手機或耳內的藍牙耳機所提供的功率。所有情況下都存在一個基本事實：無線電需要的功率越小，單位功率所能支援的吞吐量越大，則無線電尺寸越小，重量越輕。這影響甚大，是通訊電子產業中許多創新背後的推動力。 半導體公司將更多的功能和更高的性能整合到相同或更小尺寸的元件中，使用此類元件的設備得以實現更小、更多功能或更輕(某些情況下這三者都能獲得實現)的承諾。設備越小、越輕、功能越多則越好，這樣就可以將設備放置在以前由於其他約束而不能放的位置。例如，原先需要建築物，現在由於占地面積減小，設備可以放在塔台上；原先放在塔台上的無線電單元，如果重量夠輕，就可以縮小成放在電線柱上的單元；原先因為較重而須要車輛攜帶的單元，現在則可以放在一個背包中。 今日的環境充斥著各種須要放在建築物、塔台、柱子和車輛上的傳統裝置。出於世界各地人們彼此互聯的需求，工程師們利用當時可用的元件設計設備以因應各種挑戰，這才造就了今天通訊無處不在的環境。人們可以隨時隨地透過多種不同網路(包括行動網路、無線區域網、特設短距離無線網路等)進行通話、發簡訊、即時通訊、傳照片、下載、上傳和瀏覽。所有這些都連接到寬頻有線網路上，而數據由RF電纜傳輸，最終透過光纖傳輸。 數據傳輸需求高　更大頻寬成趨勢 多項研究顯示，對數據的需求預計會在未來十年持續成長。其驅動力是人們對數據更豐富的內容似乎無止境需求，因而需要更寬的頻寬。例如，有線電視和光纖到戶營運商通過提供更高速度的連接和更多高畫質電視頻道，不斷在家庭寬頻服務方面展開競爭。超高畫質(UHD或4K解析度)電視需要的容量是高畫質的兩倍以上，通道頻寬需求超過目前使用的頻寬(圖1)。 圖1　RF轉換器支援寬頻無線電提供視訊流和遊戲等需大量數據的服務。 此外，包括虛擬實境(VR)在內的沉浸式影片，以及具有多維自由度的遊戲和3D效果(180Ｏ或全景視覺等)，全部使用4K超高畫質電視，每用戶需要高達1Gb的頻寬，這遠遠超出了簡單的4K UHD電視廣播和串流媒體已然很嚴苛的要求。線上遊戲須要網路提供對應的數據頻寬，因為延遲時間至關重要，這推動了更寬頻寬上行傳輸能力的發展。這種對更寬上行能力的需求，反過來又促使設備製造商升級其設計，以實現對應的大頻寬傳輸。 提供大動態訊號輸出　RF轉換器效率高 目前RF轉換器強大的功能對於推動傳輸如此豐富視訊內容的進步至關重要。必須能夠提供大動態訊號的輸出，同時要求具有優秀的雜散性能，從而支援使用256-QAM、1024-QAM和4k-QAM等更高階的調變方案。已安裝的同軸電纜設備和分配放大器具有1.2GHz~1.7GHz的有限頻寬，為了提高每個通道的頻譜效率，必須使用上述更高階的調變方法。前端傳輸設備的更高性能可延長已安裝設備群的使用壽命，緩解資本預算限制，以及支援向多家服務營運供應商(MSO)提供更長時間窗口，來升級其設備和傳輸系統。  隨著整合的功能越來越多，如今的智慧型手機與傳統手機已相去甚遠。許多功能都有與之相關聯的無線電，因此，當前的行動裝置中可能有5~7個甚至更多的頻段。生產智慧型手機時，每種無線電都必須進行測試，這為多模式通訊測試儀製造商帶來了新的挑戰。 儘管測試量隨著無線電數量的增加而增加，但仍須要快速測試以降低測試成本。考慮到測試儀的尺寸和成本，為行動裝置中的每個無線電構建不同的無線電硬體變得不切實際。隨著更多的頻段開放或被提議用於行動服務，測試行動裝置中越來越多的無線電所帶來之挑戰，難度更在提高中。 RF轉換器可以良好地因應此一挑戰。無論是發射器還是接收器，RF轉換器均能提供傳統無線電無法實現的彈性。寬頻RF轉換器可以同時捕捉並直接合成每個頻段中的訊號，從而支援同時測試行動裝置中的多個無線電。利用RF DAC和RF ADC內建的通道選擇器，多個無線電訊號可以在轉換器中得到高效處理。例如，圖2中顯示每個RF DAC有3個子通道處理單元，可以將三個頻段不同的訊號合路，然後利用數位控制振盪器(NCO)進行數位上變頻，再由RF DAC轉換為RF訊號。 圖2　具備通道選擇器的RF DAC處理訊號效能更高。 在其他市場領域中，例如針對航太和安防市場的測試設備，對用於脈衝雷達和軍用通訊的寬頻測試解決方案的需求日益增加。由於須要測試的雷達、電子情報、電子戰設備和通訊設備的數量與類型眾多，測試設備製造商必須製造出一種具有豐富特性組合的靈活儀器(圖3)。例如，任意波形發生器必須能夠創建各種訊號，包括線性頻率調變脈衝訊號、相位相干訊號以及各種輸出頻率和頻寬的調變訊號。測量設備必須同樣強大，以便在測試激勵器或發射器時能接收這些訊號。RF轉換器支援直接RF合成和RF頻率下的測量，可以良好地服務於此類應用。 圖3　RF轉換器驅動的軟體定義無線電支援跨平台互連通訊。 在某些情況下，這可以消除上變頻或下變頻的需求，而在其他情況下，減少變頻次數。硬體得以簡化，尺寸、重量和功耗要求得以降低。增加通道選擇器、內插器、NCO和合成器等數位特性，可在專用低功耗CMOS技術上實現高效訊號處理。 RF轉換器簡化無線電架構 RF轉換器是軟體定義無線電的關鍵因素之一。RF轉換器能夠直接合成和捕獲幾個GHz頻寬內的無線電頻率，以數位方式實現上變頻或下變頻功能，這樣將不再需要整個上變頻或下變頻級，使得無線電架構得以簡化。去掉類比變頻級和相關混頻器、LO合成器、濾波器，可減小無線電的尺寸、重量和功耗(SWaP)，使無線電能夠適應更多的應用場景，並可使用更小的電源供電。這種技術使得無線電可以更小巧輕便，足以手持、車載或安裝在飛機、直升機、無人機(UAV)等各種機載資產中。 除了實現更好的跨平台通訊之外，利用RF轉換器構建的無線電硬體還有支援多功能、多模和多頻的潛力。RF轉換器現在能夠達到較低的雷達頻段，在不久的將來會達到較高的頻段，因此單台設備既可用作雷達也可用作戰術通訊鏈路的概念有望變成現實。如此的設備在現場維修、升級、採購程序和成本方面具有明顯的優勢。 直接合成和捕捉雷達頻率的能力使得RF轉換器非常適合相位陣列雷達系統。直接RF轉換器合成和捕捉可減少非常多的傳統無線電硬體，使單個訊號鏈更小更輕。如此便能將很多這種無線電整合在一個更小的空間中。適合船載的陣列或地面相位控列，以及用於訊號情報操作的較小陣列和單元，可以實現更小的SWaP。 CMOS技術提升速度/精度 RF轉換器得以成功，其關鍵技術進步之一是持續微縮製程的CMOS技術。隨著基本CMOS晶體管的閘極長度和特徵尺寸變小，數位閘極電路變得更快、更小且功耗更低。 這使得具有合理功耗和面積的RF轉換器可以將大量數位訊號處理功能整合到晶片上。容納數位通道選擇器、調變器和軟體可編程濾波器，對於構建高效靈活的無線電來講非常重要。 這種更高效的DSP也為利用數位處理來幫助糾正轉換器中的類比缺陷打開了大門。在類比方面，每個新節點都提供速度更快的電晶體，其單位面積的匹配性能也更好。這些改良，對於實現速度更快的高精度轉換器至關重要。單靠製程技術的進步仍然是不夠的，還有一些重要的架構改良使得RF轉換器成為可能。RF DAC的首選架構是電流導引DAC架構。此類DAC的性能取決於構成DAC的電流源的匹配。未經校準的電流源匹配，其與電流源面積的平方根成正比。單位面積的匹配隨著技術節點的升級而改善。 但是，對於高解析度轉換器而言，即便是最先進的節點且隨機失配足夠低，其電流源也會非常大。這種大電流源會使轉換器變大，更糟糕的是，大電流源的寄生電容會降低DAC的高頻性能。 更有吸引力的解決方案是校準較小電流源以達到所需的匹配水平。如此將能顯著降低來自電流源的附加寄生效應，實現所需的線性度性能而不損害高頻性能。如果正確執行，這種校準可以在整個溫度範圍內保持高度穩定，並且校準可以一次完成。穩定的一次性校準意味著不需要在後台定期運行校準，藉此節省運行功耗，並減輕因後台運行校準而產生雜散產物的問題。 還有一個幫助超高速轉換器達到性能指標的架構選擇，那就是用於導引DAC電流的切換開關架構選擇。傳統的雙切換開關結構(圖4)在以非常高的速度運行時存在幾個缺點。 圖4　雙開關DAC單元在高速時可能導製輸出失真。 驅動到雙路切換開關的數據可以在一個到多個時脈週期內保持不變，因此尾節點的建立時間依賴於數據。如果時脈速率足夠慢，使得此節點可以在一個時脈週期內建立，那麼這不成問題。但在非常高的速率下，此節點在一個時脈週期內無法完全建立，依賴於數據的建立時間將會導致DAC輸出失真。 如果使用四路開關(圖5)，數據訊號就會全部歸零。這導致尾節點電壓與數據輸入無關，從而緩解上述問題。四路開關還允許DAC數據在時脈的兩個邊緣上更新。利用此特性可有效地使DAC採樣速率加倍，而時脈頻率毋須倍增。 圖5　四切換開關DAC單元結合CMOS製程可設計出具動態範圍更大之高速採樣DAC。 寬頻DAC結合輔助DSP　無線電發射器更靈活 採用精心設計的電流源校準算法和四切換開關電流導引單元，結合當今的細線CMOS製程，可設計出具有卓越動態範圍之高速採樣DAC。這樣就能在很寬廣的頻率範圍內合成高品質的訊號。當這種寬頻DAC與輔助DSP相結合時，它變成一個非常靈活的高性能無線電發射器，經過配置，則可為本文前面提到的所有不同應用提供訊號。 當今的RF轉換器已經促使無線電架構設計發生了根本性的改變，而在未來，它將引發更大的改變。隨著製程技術的不斷進步和RF轉換器設計的進一步優化，RF轉換器對無線電功耗和尺寸的影響將繼續縮小。這些技術進步來的正是時候，其強而有力地推動了新一代無線電，例如新興5G無線基地台應用(如大規模MIMO)，以及大規模相位陣列雷達和波束成形應用。 深次微米光刻技術將使得更多數位電路能夠放置在RF轉換器晶片上，從而整合需要大量運算的關鍵功能，如數位預失真(DPD)和削峰(CFR)算法等，這有助於提高功率放大器效率並顯著減少系統整體功耗。這種整合，將減輕對高能耗FPGA邏輯的壓力，進而也將相關功能轉移到功耗較低的專用邏輯中。其他可能性包括將RF轉換器及其數位引擎與RF、微波或毫米波類比元件整合在一起，進一步縮小尺寸並簡化無線電設計，為無線電設計提供位元至天線的系統級方法。由於有了RF轉換器，各種各樣的機遇並將隨之迸發出來。RF轉換器是助力超越一切可能的技術。 (本文作者為ADI高速產品部系統應用工程師及設計工程師)

物聯網(IoT)產品與系統往往存有敏感且私密的資訊，然而，聯網世代的來臨，使得從物聯網端點裝置、網路、雲端/應用及整個生命週期，皆存在各種安全漏洞與攻擊，包含晶片、終端裝置、軟體系統、IT設備，甚至服務供應商等，都有著被竊取資料的風險。也因此，物聯網資安防護顯得更為重要，且相關安全支出也急速攀升。 為能強化物聯網安全，雲端業者如Google、微軟(Microsoft)，除了持續推出新技術強化安全防禦外，也開始制定關於物聯網安全設計準則，供產業生態鏈參考，期從設計初始就落實安全觀念；而雲端業者的帶動也驅使晶片供應商、IP業者持續更新旗下產品效能，於滿足規範的同時也趁此強化安全生態的合作。 提高產品防護　安全設計規範陸續出爐 物聯網應用廣泛，資訊安全遂成為物聯網裝置設計重要議題，為此，雲端業者除持續強化資安技術外，也一一提出相關安全設計準則，希望聯網安全能「從頭做起」。例如Google在Android 9.0版本便添加了硬體安全性模組規範，添加了安全元件(Secure Element)的設備可擁有「StrongBox Keymaster」，此一Keymaster HAL位於一個硬體安全性模組內。該模組包含自己的CPU、安全儲存空間、真實亂數產生器以及抵禦套裝軟體篡改和未經授權限刷應用的附加機制；而檢查儲存在StrongBox Keymaster中的金鑰時，系統會通過可信執行環境(TEE)證實金鑰的完整性。 除了Google在Android 9.0增添許多安全規範之外，針對IoT裝置設計和部署，微軟也有個相關的安全準則。例如在微軟官網上的「IoT的安全性最佳做法」一文中便針對IoT硬體製造商/整合者提出建議，其中包含了四點： 1.最低需求的硬體範圍：硬體設計應包括硬體作業所需的最小功能。其中一個範例就是只有在裝置運作需要時才包括 USB連接埠。這些額外功能會讓硬體產生不必要的攻擊媒介，應予以避免。 2.讓硬體具備防護功能：建偵測實體竄改，例如開啟裝置外蓋或移除裝置中的機制。這些竄改訊號可能是上傳至雲端之資料流的一部分，可向操作員提供這些事件的警示。 3.建立周圍安全的硬體：如果COGS允許，請建置安全性功能，例如安全且加密的儲存體或基礎上受信任的平台模組(TPM)的開機功能。這些功能可讓裝置更安全，有助於保護整體IoT的基礎結構。 4.保護升級安全：在裝置存留期間升級韌體是不可避免的。建置安全的裝置升級路徑和韌體版本加密保證，將可保護裝置在升級期間和升級之後的安全。 當然，「IoT的安全性最佳做法」一文並非只針對IoT硬體製造商/整合者，同時也對IoT解決方案開發人員、IoT解決方案操作人員/部署人員，等提出建議。總而言之，為了確保IoT裝置安全防護，雲端業者希望能從產業鏈建立完善的安全設計制度，因此陸續制定相關準則供上、中、下游參考。 不僅制定準則　雲端業者力推安全方案 為提升IoT裝置設計、部署安全，雲端業者除陸續訂定相關準則供上、中、下游產業鏈參考之外，同樣也提供技術支援，像是微軟、IBM皆備有從雲到端的解決方案。 從雲端到終端　微軟積極布局IoT資安防禦 微軟物聯網亞太創新中心總經理葉怡君(圖1)表示，以往產品的設計多是先求有再求好，安全並非是第一考量，很少有人會在產品設計或是推出之時，指出產品的「不安全」；對於OEM、ODM業者來說，當還沒有任何消費者的「使用反饋」時，就直接指出產品安全堪慮是有點「掃興」的。 圖1　微軟物聯網亞太創新中心總經理葉怡君表示，有著完整的解決方案，才能確保雲到端的安全性，微軟希望透過此一方式讓產業開始重視IoT安全。 然而，近幾年創新技術紛起，像是臉部辨識、物聯網、智慧監控等，這些應用開始跟消費者自身隱私息息相關，於是，消費者開始在意個資保護，IoT安全防護需求因而開始提升。除了消費者隱私保密意識興起外，頻繁的資安攻擊事件也是推力之一，例如時常聽到某些明星被駭，雲端儲存私密照片被駭客破解後四處傳送；又或是之前鬧得沸沸揚揚的台積電機台中毒事件，更讓消費者或企業體會到資訊防護重要性。 葉怡君指出，工廠機台中毒、雲端遭駭使得個人私密資料外流等新聞層出不窮，加上歐盟發布「一般資料保護規則(GDPR)，讓消費者和企業主的安全意識逐漸高漲，對於產品安全要求上開始從以往的「有就好」，慢慢轉向「高安全、高防護」。因為在IoT時代，到處都有聯網設備，而任何一個點都有機會成為駭客攻擊的目標。 因應此一趨勢，微軟提供雲到端的技術支援。在雲端方面，微軟備有Microsoft Azure IoT平台，該平台結合了持續成長的整合式雲端服務(分析、機器學習服務、儲存體、安全性、網路功能及Web)，為資料提供保護與隱私權。同時，微軟的模擬缺口策略會透過由軟體安全性專家組成的專屬「紅隊」，來模擬攻擊、測試要偵測的Azure能力，藉此防範新興威脅，以及從缺口中復原。 此外，微軟的系統能提供持續的入侵偵測與防護、阻斷服務攻擊防護、一般滲透測試，以及可協助識別及緩解威脅的法務工具。Multi-Factor Authentication可為存取網路的使用者提供額外的安全性層級。 此外，針對應用程式和主機提供者，微軟會提供存取控制、監視、反惡意程式碼、弱點掃描、修補程式及組態管理。 至於終端方面，微軟推出強化MCU聯網安全的Azure Sphere方案。微軟Azure Sphere總經理Galen Hunt表示，MCU可說是小型裝置的腦袋，其裝載著運算、儲存、記憶體與作業系統等資源，估計每年內建MCU的裝置部署數量超過90億台，雖然目前僅有少數的裝置聯網，但不出幾年，所有的裝置都將具備聯網MCU。 而Azure Sphere結合微軟在雲端、軟體及裝置技術方面的專業知識，提供實作安全性的獨特方法，從晶片開始並擴充到雲端。換言之，經由Azure Sphere認證的MCU將內建聯網能力和Microsoft Pluton安全技術，並執行微軟所設計的Azure Sphere OS，再連結至微軟的Azure Sphere安全雲端服務，以管理所有Azure Sphere裝置的服務，處理裝置與裝置之間，或是裝置與雲端之間的通訊，可藉由線上故障報告監控所有的安全威脅，還可藉由軟體更新升級安全功能。 葉怡君說明，推出Azure Sphere不代表微軟要開始賣MCU，微軟的專長還是在於軟體和雲端服務，因此仍須跟硬體設計業者合作，例如聯發科、NXP等。Azure Sphere目的在於讓產業能有個「參考設計示範」，因為MCU研發涵蓋許多層面，不是每個業者都有能力自行設計既安全又高效的產品，而Azure...

為搶攻AIoT市場，聯發科宣布推出具高速AI邊緣運算能力，可快速實現影像識別的AIoT平台-- i700，預計2020年起開始供貨。該平台能廣泛應用在智慧城市、智慧建築和智慧製造等領域，其單晶片設計整合了CPU、GPU、ISP和專屬AI處理器APU(AI Processor Unit)等在內的處理單元，可協助客戶快速推出產品，加快AI和IoT的落地融合。 聯發科技資深副總經理暨智慧裝置事業群總經理游人傑表示，AI語音辨識和影像識別已廣泛應用於各行各業，而隨著5G網路時代的到來，智慧裝置對高速AI邊緣算力和物聯網能力有著更高的要求；為此，i700平台融合了聯發科在多媒體影像、無線通訊、人工智慧等技術上的優勢，可強力推動AIoT行業的發展與普及。 據悉，新發布的i700採用八核架構，整合兩顆ARM Cortex-A75 CPU，工作頻率高達2.2Hz，六顆Cortex-A55處理器，工作頻率達2.0GHz，同時搭載工作頻率為970MHz的IMG 9XM-HP8 GPU。此外， i700平台還搭載了聯發科的CorePilot技術，確保八個核心能夠以最高效能的方式實現運算資源的最優配置，在提供最高性能的同時還能達到最低功耗。 值得一提的是，該平台還具備強大的AI引擎能力，不僅內置雙核AI專核，還加入了AI加速器(AI Accelerator)，並搭載AI人臉檢測引擎(AI Face Detection Engine)，讓其AI算力較前一代AIoT平台i500提升5倍，為消費者打造全新萬物智聯體驗。 聯發科指出，該產品可為無人商店的辨物和人臉支付提供技術支援，也可實現智慧建築的人臉門禁和公司的考勤系統。而在智慧工廠中則能協助無人搬運車進行自動辨別障礙物，以避免意外情況的發生；甚至還可應用於運動健身方面的應用，透過該平台上的3D人體姿勢識別功能，不僅能為使用者提供健身姿勢的矯正建議，還能夠自動檢測生活和工作中的危險姿勢，從而提前發出預警。

經濟部工業局成立IPO Forum作為國際大廠在台灣合作的重要管道，積極推動外商夥伴與台灣業者展開多面向合作，促進台灣資通訊產業升級轉型，並於近日舉辦首屆國際夥伴日(2019 International Partner Day)活動，攜手資策會及IBM、Google等國際大廠，共同展現在台成果以及未來展望。 國際夥伴日論壇的上半場以「共創在地智慧」為主題，邀請IBM、Google與學界分享如何整合專業技術及人才，串連AI生態圈加速採用新科技，帶動國內企業升級、推動產業數位轉型。Google Taiwan行銷副總經理利啟正指出，Google秉持著「AI First」的精神，側重於人才、經濟、生態圈三部分的發展。而人才就是台灣最大的優勢，台灣在Google全球的願景中扮演核心角色，2018年的HTC協議案生效後，台灣已成為Google在亞洲最大的研發基地。加上台灣在三、四十年前就已經是全球資通訊產業供應鏈的重要據點，若能善用硬體技術的基礎實力，加強軟體以及AI能力，必定能在台灣創建完整生態圈，在全球供應鏈占有一席之地。 IBM雲端運算暨認知軟體事業部總經理許仲言進一步說明，生態系的打造就是上下游合作、軟硬體整合，除了軟體和硬體的整合之外，也包括了人才方面的軟實力和硬實力的提升。硬實力就是知識技術的能力，而所謂的軟實力則是人才在態度積極、合作意願和溝通技巧等方面的能力。台灣的人才具備硬實力、更具備優秀的軟實力，只要能提供一個優良、平等、互利的平台做為基礎，台灣便能夠建構一個優秀的AI生態圈。 經濟部工業局組長林俊秀表示，順應全球商業模式、製造思維的改變，產業要能夠打通全球市場，如何鏈結國際、快速升級與轉型，已是企業必學課題。工業局為協助台灣資通訊產業進軍全球產業鏈，提供技術發展、人才培育與吸引、建置完善的試煉場域等協助面向，以加速智慧應用發展，期望再創台灣資通訊產業榮景。台灣產業要加速轉型，除了自主研發智慧科技之外，透過國際大廠扶植合作，擴大市場並深化技術，或結合新創能量與敏捷優勢，共創在地智慧模式，為台灣產業及人才建立永續發展。

5G通訊將帶動砷化鎵(GaAs)市場明顯成長。根據TrendForce旗下拓墣產業研究院報告指出，現行射頻前端元件製造商依手機通訊元件的功能需求，逐漸以GaAs晶圓作為元件的製造材料，加上5G布建逐步展開，射頻元件使用量較4G時代倍增，預料將帶動GaAs射頻元件市場於2020年起進入新一波成長期，而台灣射頻代工製造業者如穩懋、宏捷科、環宇等也可望搭上此波浪潮，逐漸從營收衰退困境脫身。 目前4G時代的手機通訊頻率使用範圍已進展至1.8~2.7GHz，對傳統3G的Si射頻前端元件已不敷使用，加上5G通訊市場正步入高速成長期，其使用頻段也將更廣泛(包含3~5GHz、20~30GHz)，因此無論是4G或5G通訊應用，現行射頻元件預計將逐漸被GaAs取代。 對此，拓墣指出，由於射頻前端元件特性，包含耐高電壓、耐高溫與高頻使用等，在4G與5G時代有高度需求，傳統如HBT和CMOS的矽(Si)元件已無法滿足，廠商便逐漸將目光轉移至GaAs化合物半導體。而GaAs化合物半導體憑藉本身電子遷移率較Si元件快速，且具有抗干擾、低雜訊與耐高電壓等特性，因此特別適合應用於無線通訊中的高頻傳輸領域。 若以目前市場發展來看，受到2018年下半年受到手機銷量下滑、中美貿易戰影響，衝擊GaAs通訊元件IDM廠營收表現，預估2019年IDM廠總營收將下滑至58.35億美元，年減8.9%。 然而，隨著5G通訊持續發展，射頻前端元件使用數量將明顯提升，如功率放大器(PA)使用量，由3G時代的2顆、4G的5~7顆，提升至5G時代的16顆，將帶動2020年整體營收成長，預估GaAs射頻前端元件總營收將達64.92億美元，年增11.3%。 總結來說，隨著各國持續投入布建5G基地台等基礎設施，預估在2021、2022年將達到高峰，加上射頻前端元件使用數量較4G時代翻倍，將可望帶動IDM大廠思佳訊(Skyworks)、科沃(Qorvo)新一波營收成長動能，而台廠射頻代工製造業穩懋、宏捷科及環宇等，也將隨著IDM廠擴產而取得訂單，逐漸擺脫營收衰退的陰霾。

5G全面提升行動通訊的各項體驗，不僅技術升級，應用涵蓋層面更為廣泛，5G網路架構的特性就是彈性，以便未來可負擔更多「任務」，但彈性可調配的架構同時也讓整個網路的複雜度大增，大幅提升裝置、設備設計與測試 的門檻。另外，5G導入許多新技術，如波束成形(Beamforming)、波束追蹤(Beam Tracking)等，要發揮這些技術的真正效能，測試驗證是非常重要的關鍵。 5G系統為求提升傳輸速率，所以不斷擴大可使用的無線頻段，但主要的中低頻6GHz以下頻段使用已經非常擁擠，因此首次將觸角伸向航太、軍事使用的毫米波(mmWAVE)頻段，高頻頻譜導入商業化應用，相關技術對於科技產業來說已經不算完全陌生，但是商用與航太、軍事領域的應用特性差異頗大，也讓晶片、終端、設備等廠商面臨頭痛的技術瓶頸，須要逐步克服。 5G技術規格提升有感 5G商轉在2019年4月正式啟動，強調更快、更即時、更無縫的行動寬頻聯網體驗，過去4G LTE技術讓行動通訊進入即時影音時代LTE使用5GHz以下頻段，每個頻段20MHz，扣掉保護頻段(Guard Band)，真正使用頻段15MHz，不使用MIMO或載波聚合(Carrier Aggregation, CA)等技術，每頻段傳輸速率約150Mbps，考量現實環境干擾與連線品質，一般70~80Mbps傳輸速率是正常的。 有鑑於此，5G在規格制定時，就從幾個不同的面向提升傳輸速率，羅德史瓦茲應用工程部經理林志龍(圖1)提到，目前5G第一階段使用的頻段以中低頻6GHz以下的3.5GHz為主流，每個頻段規劃100MHz，頻譜使用效率從LTE時代的90%提升到97%~99%，所以每一頻段傳輸速率可以輕鬆達到500~700MHz，目前使用第一代的5G晶片，每一路可以達到250Mbps的速率，使用四路MIMO傳輸速度就達到1Gbps了，5G傳輸速率相較4G確實可以大幅提升。 圖1　羅德史瓦茲應用工程部經理林志龍提到，5G的高門檻讓廠商的測試成本大幅提升，測試設備成本至少千萬。 而頻段利用就像土地開發，人們會從水草鮮美的地方開始開墾，6GHz以下的中低頻段，從20餘年前的2G時代開始，經過多年的發展，在進入5G時代的現在，就像是台北市的精華地段，房屋擁擠、馬路雖然四通八達但是車輛川流不息，已經很難再找到大規模的「素地」可以利用，朝向更郊區發展，雖然頻段區位不如6GHz以下，但是有大批未開發的頻段可供使用，高頻毫米波就成為5G開墾的最新處女地。 毫米波應用技術門檻高 毫米波頻段頻寬大，6GHz以下頻段規畫5MHz到100MHz的頻段劃分，毫米波則是從100MHz起跳，每一個頻段最大400MHz，可以想見傳輸速率提升將從一檔直接跳到三檔，但是毫米波訊號穩定性不佳的特色，在導入商用後以終端產品強調省電、低成本等原則下給元件設計製造商出了一個很大的難題。是德科技行銷處資深行銷專案經理郭丁豪(圖2)指出，目前毫米波的元件價格偏高，加上毫米波訊號衰減快，需要依靠高密度的小型基地台，強化訊號接收率，尤其是指向性高的波束成形遇到障礙物就無用武之地。 圖2　是德科技行銷處資深行銷專案經理郭丁豪指出，測試認證廠商已經布局5G商機多時，只待商機爆發。 過去毫米波使用在軍事航太領域時，為了克服高頻訊號衰減率高的問題，透過加大功率、使用陣列雷達讓多個天線可以將訊號疊加形成波束，強化訊號強度，宜特科技訊號測試事業處協理余天華認為，波束越集中移動性就越差，速度越快這項缺陷更明顯；毫米波技術近年導入商用，演算法與晶片設計都還不成熟，毫米波技術長處難以展現。 另外，5G頻譜的利用率要提升到97%以上，4G LTE為了避免干擾，每個頻段的兩側都保留5%的保護頻段，余天華表示，近年濾波器元件的技術已經有進步，所以無線訊號的發射頻率準確度也有提升，但是針對5G要求只保留1~2%的頻段，大部分頻段都要使用的狀況下，相鄰頻段的干擾還是很難避免，尤其是6GHz以下頻譜擁擠，鄰頻干擾更難避免。 測試認證商機爆發 5G技術難度高，不僅展現在產品設計上，對於產品測試驗證也是，林志龍說，5G的高門檻讓廠商的測試成本大幅提升，一般電子產品在設計、產品驗證與產線量產階段都有不同的測試需求，在4G時代，每個階段的測試設備一套大概是幾百萬，但5G的測試設備成本至少千萬，除了硬體的升級之外，因為5G標準還在更新，新的測試規範發布後，軟體就要更新，4G以前軟體更新都是免費的，5G軟體更新甚至需要付費。 5G目前技術尚未穩定，完整詳細的測試有助確保產品效能，6GHz以下的FR1規範相對完善，毫米波的FR2規範則還在發展中；余天華談到，整體而言，毫米波的空中傳輸(Over the Air, OTA)規範在2020年以後才會較完整，3GPP會針對標準與協定方面提出初步的測試規範，其後美國的無線產業協會(The Wireless Association, CTIA)會再發展詳細的測試方法與規範，若是產品要符合歐美電信營運商或品牌廠商的規範，又需要通過PTCRB/GCF等規範。 目前5G測試認證的高成本，也帶動另一波測試實驗室的商機，許多產品開發商無法負擔高額的測試設備，便委託測試實驗室協助，既可降低成本又可快速進入歐美主流市場。林志龍解釋，5G測試從功能面大致分成三個部分，射頻(RF)、協議與無線資源管理(Radio Resource Management, RRM)等，射頻就是要驗證元件或產品的基本無線效能表現，協議則是3GPP規範的內容，RRM是表示無線資源的分配與管理，尤其在大範圍的網路架構中，核心網路與基地台或不同基地台換手運作時的管理機制。 測試認證解決方案多元紛呈 5G除了測試設備成本高之外，測試的難度也較4G更甚，林志龍舉例，5G的FR1測試，以100MHz為頻段基礎，但也同時相容過去4G的小頻段，所以5MHz、10MHz、20MHz等都支援，目前5G網路架構大部分都是非獨立組網(Non-Standalone, NSA)，混和4G與5G網路，組合頻段需要全部經過測試，不僅複雜花費的時間也長，可以想見在2019下半年到2020年，有更多5G營運商開台之後，更多5G終端產品上市，測試認證需求商機爆發指日可待。 因此，測試認證廠商已經布局5G商機多時，郭丁豪進一步說明，是德科技提供實體層到應用層測試解決方案，從元件、晶片、裝置、基地台設計與生產到電信營運商布建，都進行布局。RF元件測試方面，新的網路分析儀，最高支援至53GHz，可串連多通道，可使用在陣列天線測試與RF前端模組；晶片方面，毫米波向量訊號產生器可支援高頻毫米波且雙通道至44GHz，同時具備2GHz訊號頻寬。滿足OTA需高功率測試與波束成形所需相位同調之要求。 在裝置或基地台部分，郭丁豪提到，可透過5G多頻段向量收發器，同時滿足支援6GHz以下多通道，並能擴充至毫米波。羅德史瓦茲更發表5G NSA測試架構，該測試儀可無縫整合到現行的LTE測試環境中。其他元件、終端、系統(圖3)甚至網路效能測試方案也已布局完善，相信未來一兩年5G測試認證將跟商轉開台新聞一樣熱鬧。 圖3　5G元件到系統所需的量測方案 資料來源：羅德史瓦茲