“奇招”與新意并出,富士通6大創新方案迎2020産業回暖!

“奇招”與新意并出,富士通6大創新方案迎2020産業回暖!

随着NB-IoT正式劃入5G标準與5G網絡規模化商用,萬物互聯的未來正不斷加速,物聯網産業逐漸形成(chéng)碎片化、垂直化的市場分布,縱觀數據采集、邊緣計算、傳輸鏈路等各個領域,無不呈現“百家争鳴”的發(fā)展态勢。盡管2019年被稱爲半導體行業寒冬,在不久前的ELEXCON 2019上,不少國(guó)内外廠商均表示了對(duì)2020年産業回暖的信心,積極推出衆多垂直應用市場的解決方案。例如,知名廠商富士通電子推出了6大創新解決方案,聚焦多個熱門領域應用,以創新技術搶占市場先機!

“奇招”之變電噪聲爲寶,開(kāi)創性真赝驗證方案不用加密

FRAM存儲器可謂富士通的傳統優勢項目,經(jīng)過(guò)20年的市場考驗,從汽車、工業到醫療領域,在關鍵數據存儲的應用場景下,富士通FRAM成(chéng)爲了兼具高性能(néng)與可靠性的優先選擇。不過(guò),在ELEXCON 2019上,富士通FRAM卻本色出演了“新角色”,這(zhè)就是——開(kāi)創性的無加密算法(頻譜)真赝驗證解決方案!

圖1:富士通開(kāi)創全新的真赝驗證方案

衆所周知,每一種(zhǒng)材料都(dōu)擁有自身獨特的頻譜特性。在研究FRAM的過(guò)程中,富士通發(fā)現FRAM的物理頻譜特性具有無規律、難以被模仿的特性,因此可替代傳統的加密算法,利用FRAM的工作噪聲信号來實現設備之間的驗證。“在兩(liǎng)個設備連接通信時,主機與子機的FRAM工作噪音信号頻譜將(jiāng)進(jìn)行對(duì)比驗證,例如抓取8個頻譜點,隻有兩(liǎng)者在8個抽樣點的振幅、相位均一緻的情況下,方表示驗證通過(guò)!”富士通電子元器件(上海)有限公司産品總監馮逸新表示,“這(zhè)是業界首創的全新驗證方式,相比傳統的加密算法具有更高的安全特性,應用場景包括打印機與墨盒、PCB與外圍IP、FA機床、醫療診斷設備、終端與專用電池等。”

手掌靜脈識别方案出新意,富士通競逐百億市場空間

盡管人臉、指紋等生物識别方式已廣泛應用,但伴随“3D打印面(miàn)具攻破人臉識别”、“橘子皮破解指紋識别”等安全隐患曝光,具備更高安全等級的生物識别方式——手掌靜脈識别,逐漸受到了更廣泛的關注。

根據前瞻産業研究院對(duì)生物識别市場規模的預測,2020年全球生物識别市場規模預計將(jiāng)達到250億美元。其中,指紋識别市場份額占比雖然最高,但已呈現下降趨勢。2020年,靜脈識别占比預計將(jiāng)達到12%,其中手掌靜脈潛力巨大,將(jiāng)獲得180億人民币的市場空間。

富士通推出了用于身份認證的手掌靜脈識别模塊,采用近紅外線感應器捕獲手掌靜脈的分布圖,并幫助企業(如銀行)建立每個用戶獨特的手掌靜脈數據庫;後(hòu)續通過(guò)登錄每個用戶的手掌靜脈數據,就能(néng)達到生物識别功能(néng)的管理。“這(zhè)款手掌靜脈識别模塊具有不易僞造,高識别率,識别速度快,非接觸性等優點,擁有極高的認證精度,本人拒絕率爲0.01%,他人誤識率更在0.00001%以下,可快速便捷地精準識别個人身份,達到更好(hǎo)的體驗。同時,模塊厚度僅爲13mm,體積較前一代産品縮小了三分之二,爲進(jìn)一步應用到小型設備中提供可能(néng)性。”現場工作人員介紹。據悉,日本已有部分銀行ATM機采用富士通手掌靜脈識别方案來實現生物識别功能(néng),可見手掌靜脈識别方案對(duì)于安全等級要求高的金融行業,有着無可比拟的優勢。

圖2:新一代生物識别方式——手掌靜脈識别

圖3:手掌靜脈識别特征

超強待機秘訣,Ambiq MCU瞄準可穿戴應用

可穿戴設備在近兩(liǎng)年的市場表現可謂風生水起(qǐ),Gartner報告顯示,2018年全球可穿戴設備支出爲324億美元,2019年支出預計可達410億美元,同比增長(cháng)27%。預計到2020年,全球可穿戴設備支出將(jiāng)高達520億美元(約3700億人民币)。然而,當下可穿戴設備仍然面(miàn)臨續航的難題,例如待機一兩(liǎng)周亟需充電,且充電時間較長(cháng),因此也阻退了一大批潛在消費者的購買熱情。

圖4:搭載Ambiq MCU的智能(néng)可穿戴設備

那麼(me),如何提高可穿戴設備的續航能(néng)力?或許從MCU着手是一個不錯的選擇!富士通電子元器件(上海)有限公司産品高級經(jīng)理章堃稱:“Ambiq MCU擁有工作頻率低、工作電流小的特點,例如Apollo 3系列在96MHz工作頻率下、工作電流僅6uA/MHz,Apollo 4系列的工作電流更是進(jìn)一步降低至5uA/MHz以下。憑借低功耗的優勢,可打造待機數個月的可穿戴方案。目前,Ambiq MCU産品已成(chéng)功打入國(guó)内最大的兩(liǎng)家可穿戴OEM廠商的供應鏈,累計出貨量達到了數億。”

案例佐證,業界最高品質的高性能(néng)RFID标簽

除了上述提及的數據采集、邊緣計算等解決方案,RFID作爲數據記錄的标簽功能(néng)正是物流追蹤、庫存管理等IoT細分領域追捧的熱點。對(duì)此,富士通推出了全新的超高頻矽膠RFID水洗标簽,據稱也是業界最高品質的高性能(néng)RFID标簽!高性能(néng)主要體現在:可适用于高達60bar的高壓脫水、高壓滅菌消毒等工作環境;符合國(guó)際标準“ISO/IEC 18000-63及EPC Gen2”認證;100%非磁性材料,因此可用于醫療領域,并獲得了符合MRI(磁共振成(chéng)像)設備要求的産品認證,可在1.5-3.0 Tesla的MRI環境下使用。

圖5:業界最高品質的RFID水洗标簽

換言之,這(zhè)款RFID标簽可内置或粘貼在醫療病服等物品上,從而準确記錄病服在使用、清洗、滅菌的整個流程,确保了醫療用品的安全循環使用。工作人員告訴筆者:“富士通RFID水洗标簽采用了UHF技術,讀取距離超過(guò)2米,并且一次可讀取上百枚标簽,屬于低成(chéng)本的RFID标簽,成(chéng)功案例比如在上海迪士尼的演出服飾中已經(jīng)得到初步的應用。”

座艙虛拟儀表一體化方案+設計工具,一次打包

此次展會上,富士通還(hái)展示了基于Socionext(索喜)第四代高性能(néng)車載SoC “Miranda”的三合一解決方案,支持高清全液晶儀表、360°全景成(chéng)像與ADAS輔助系統等應用,其中專爲ADAS設計的VPU視覺處理器更是一項專利認證技術。整體方案目前已在日系、德系車廠的一些高端車型中采用。

圖6:軟硬件結合的一體化汽車虛拟儀表方案

值得一提的是,與上述虛拟儀表方案一同展示的,還(hái)有獨特的CGI Studio設計工具。CGI Studio是一款高效、通過(guò)車規級驗證的虛拟儀表UI設計工具,可幫助工程師快速構建HMI界面(miàn)。據介紹,CGI Studio具有簡易上手的優勢, UI工程師利用這(zhè)一平台,可在一、兩(liǎng)個星期内構建一款UI方案。同時,CGI Studio進(jìn)行了跨平台的移植與兼容,無論是基于索喜、TI、NXP、英偉達等硬件平台,或是Linux、Windows、安卓等操作系統,均可以完美支持。

出貨潛力穩增,富士通繼電器演繹“高品質”實力

作爲汽車電氣元器件保駕護航的關鍵産品,汽車繼電器已成(chéng)爲除傳感器以外應用最多的器件。伴随汽車電氣化、智能(néng)化水平的不斷提高,從以往低端燃油車單車使用30-35顆繼電器,逐漸轉向(xiàng)智能(néng)化高端車單車使用超過(guò)60顆繼電器,并廣泛應用在新能(néng)源汽車及燃油車EPS、IBS、Junction Box、Airbag等設備,可見繼電器的市場潛力仍在上升。

圖7:富士通擁有豐富的繼電器産品線

富士通是繼電器行業的關鍵廠商,其産品線包括信号繼電器、汽車繼電器、軌道(dào)車輛繼電器、功率繼電器等豐富的範疇。例如E1系列繼電器産品主打新能(néng)源汽車充電樁、OBC等應用市場,由于其無極性的特點,在實際OBC應用中僅需一顆繼電器,就能(néng)完成(chéng)便攜式充電器與放電器的功能(néng),而以往的做法則需要兩(liǎng)顆,特别适用于戶外供電的需求。

更多如面(miàn)向(xiàng)高端園林工具的FBR59系列繼電器,在雙電池包供電的電路設計中,最高可承受150安培的電流沖擊,是業界同類耐受150安培電流的繼電器中、體積最小的一款。筆者了解到,這(zhè)款繼電器的标稱使用壽命是10萬次,但其實這(zhè)是在150安培大電流沖擊下的數值;在常規70安培的電流下,該繼電器的使用壽命高達30萬次,遠遠超過(guò)标稱的數值。在标稱數值的背後(hòu)、始終保持高可靠的特性,這(zhè)正是富士通對(duì)于産品高品質、高質量追求的一個縮影。

獨辟蹊徑 富士通布局嵌入式系統存儲

獨辟蹊徑 富士通布局嵌入式系統存儲

全球内存市場幾年前價格瘋漲對(duì)于IT産業業者大概仍然心有餘悸!随着這(zhè)場“芯片戰争”的硝煙而起(qǐ)的是,中國(guó)存儲行業海量投資的相關産線紛紛上馬,并預計在今年逐漸開(kāi)花結果,即將(jiāng)可能(néng)形成(chéng)中美韓三國(guó)争霸的局面(miàn),存儲産業未來的風雲變幻也將(jiāng)更加風谲雲詭。特别是随着5G部署落地、人工智能(néng)、大數據和物聯網的普及,數據存儲已經(jīng)進(jìn)入長(cháng)期向(xiàng)上穩定增長(cháng)的通道(dào)。根據預測,2023年人類數據的産生將(jiāng)會超過(guò)103個ZB(數據單位量級GB\TB\PB\EB\ZB)! 

在存儲技術領域,低容量密度的嵌入式系統關鍵數據存儲一直似乎風平浪靜,其中利用鐵電晶體的鐵電效應實現數據存儲的FRAM技術波瀾不驚的從一個小衆産品變成(chéng)覆蓋幾乎絕大部分應用領域的存儲技術。在1980年代首個試驗成(chéng)功的FRAM電路問世,其通用功能(néng)就被認爲可以取代DRAM、SRAM和EEPROM等常規存儲器,從早期Ramtron、Celis半導體、Hynix、Macronix、英飛淩、三星、三洋、TI、東芝等諸多豪強入局“厮殺”,到如今“剩者爲王”的少數FRAM大廠并存,FRAM技術在過(guò)去數十年的競争中不斷突破與發(fā)展,最終逐漸登上主流行業與應用的“C位”! 

富士通半導體,正是業界知名的FRAM方案提供商之一。在不久前的一次采訪中,富士通電子元器件(上海)有限公司産品管理部總監馮逸新告訴筆者:“富士通FRAM的優勢總結起(qǐ)來就是一組數據:10兆次、20年、37億顆!10兆次代表了富士通FRAM産品本身性能(néng)優異的高讀寫耐久度,20年則是富士通專注FRAM、成(chéng)功量産與不斷創新的寶貴經(jīng)驗,37億顆表示了量産以來的累計出貨量。毫無疑問,富士通FRAM正在廣泛賦能(néng)各行各業的創新應用!”

深耕計量領域,FRAM賦能(néng)八千萬表計産品

工業領域可以說是富士通FRAM的“傳統優勢項目”,從早期發(fā)力工業三相電表、特殊産業設備,到現在“尋常百姓家”随處可見的水電氣熱等智能(néng)表計,富士通FRAM具有競争力的性價比優勢,進(jìn)一步加速其推廣至更廣泛的工業應用。“FRAM鐵電存儲器在智能(néng)電表行業已經(jīng)作爲标準存儲器被廣泛采用,其高達10兆次的數據讀寫耐久度确保了電表的數據可靠性,以1秒寫入一次數據計算,智能(néng)電表的使用壽命可長(cháng)達10年,”馮逸新向(xiàng)筆者透露,“富士通FRAM面(miàn)向(xiàng)全球電表客戶累計交貨8千萬片,在中國(guó)與海外市場的占有率非常高,已經(jīng)被威勝集團、Itron、林洋能(néng)源、海興電力、西門子等業界主流的電表供應商所采用。”

與此同時,富士通FRAM也逐漸打入無錫聚成(chéng)、浙江威星、EMERSON、E+H、TEPLOKOM等全球範圍的智能(néng)水氣儀表主要供應商,成(chéng)爲準确記錄和存儲關鍵數據的标準元件。與電表直連電源不一樣的是,水氣表的解決方案必須依靠電池供電,因此功耗成(chéng)爲了關鍵。富士通FRAM擁有工作電流小、功耗低的優勢,在解決方案中采用FRAM意味着電池可以小型化,而且能(néng)延長(cháng)電池壽命,簡化電路系統設計,降低整體BOM成(chéng)本。

圖1:富士通FRAM逐漸被全球範圍的智能(néng)水氣儀表供應商采用

針對(duì)嚴苛環境下的特殊工業應用,富士通還(hái)在2018年推出了工作溫度低至零下55℃的FRAM鐵電存儲器MB85RS64TU,進(jìn)一步延伸以往零下40℃産品的極限低溫,維持在該特性上遠超競争對(duì)手的優勢。可以說,這(zhè)款産品特别适用于在極寒地區挖掘天然氣與石油資源的設備,以及測量設備、流量計及特殊機器人等,成(chéng)爲了富士通探索極端應用場景的一次重大突破!

IoT存儲器風口之争,FRAM這(zhè)些特性成(chéng)爲關鍵

随着萬物互聯時代的到來,物聯網對(duì)終端設備的數據存儲能(néng)力提出了全新的挑戰,如确保數據可靠、數據快速讀寫以及超低運行功耗等,存儲器産品又一次遇上了風口!當被問及FRAM在IoT領域的應用時,馮逸新稱:“FRAM在IoT中很重要的一個應用是RFID,FRAM RFID具有耐輻射性、低功耗與快速讀寫的三大顯著優勢,可以确保IoT應用中數據的可靠性,富士通正在RFID行業與全球領先的标簽/inlay 制造商開(kāi)展緊密合作。”

圖2:富士通FRAM RFID産品系列,賦予嵌入式設備全新價值

值得一提的是,富士通FRAM RFID技術作爲物流庫存管理中替代條形碼的最優解決方案而廣爲人知。類似的如零售行業中采用FRAM RFID技術的電子紙,僅在顯示數據改寫時才消耗電能(néng),因此不需要電池就可直接驅動,這(zhè)正是FRAM低功耗的優勢!

另外,由于富士通FRAM RFID具備抗輻射性,在醫療領域需要放射線殺菌的應用場景中具備突出的優勢。醫藥品、生化制劑、血漿制劑、醫療器材等在嵌入FRAM RFID後(hòu),能(néng)夠追溯整個産品的放射線殺菌過(guò)程,幫助醫藥産品的管理更加高效和安全。馮逸新總結道(dào):“在要求高可靠性、抗輻射等高端醫療設備中,FRAM有着近乎100%的應用,并不斷拓展新的技術!” 

高溫特性獲得突破,汽車關鍵信息存儲獲青睐

2017年開(kāi)始,富士通先後(hòu)推出适用于汽車電子應用的FRAM産品MB85RS256TY、MB85RS128TY、MB85RS64VY 和MB85RS2MTY,這(zhè)幾款器件可在高達125℃的高溫環境下運作,專爲汽車産業和安裝有電機的工業控制設備而打造,并在同年驗證通過(guò)了嚴苛的汽車行業AEC Q100标準規範。

圖3:富士通率先推出工作溫度達125℃的車規級FRAM産品

馮逸新稱:“汽車産業正在經(jīng)曆史上最大幅度的轉型,一方面(miàn)是新能(néng)源汽車的普及,另一方面(miàn)則在于自動駕駛技術的突破。這(zhè)兩(liǎng)款FRAM産品是針對(duì)汽車産業變革而嘗試突破的創新産品,富士通研發(fā)人員從内部回路開(kāi)始重新設計,使得産品工作溫度範圍擴大至-40~125℃,進(jìn)一步提高了産品的可靠性。”

新能(néng)源汽車與自動駕駛技術的發(fā)展,要求車載電子控制系統對(duì)于存取各類傳感器數據的需求持續增加,因此高效能(néng)非易失性内存技術的需求愈發(fā)凸顯。FRAM擁有高速随機存取、高讀寫耐久度、非易失性等優勢,可完美适配此類應用。富士通車規級FRAM産品可支持如胎壓監測(TPMS)、安全氣囊數據儲存、事(shì)故數據記錄器(EDR)、電池管理系統(BMS)、汽車駕駛輔助系統(ADAS)及導航與信息娛樂系統等應用中實時且持續的數據儲存。經(jīng)過(guò)僅僅兩(liǎng)年時間的市場推廣,富士通車規級FRAM産品就成(chéng)功打入了東風、金龍、宇通、上汽通用五菱、華晨寶馬、一汽、禦捷、江淮、奇瑞等整車廠的諸多Tier-1、Tier-2供應鏈,市場表現十分出色!

FRAM與NRAM、ReRAM并舉,富士通差異化市場競争策略

事(shì)實上,除了以上領域富士通FRAM已經(jīng)廣泛應用在更多的領域,包括醫療、工業等等。爲滿足更多差異化應用需求,富士通近年來還(hái)投入開(kāi)發(fā)與試産下一代高性能(néng)存儲産品——納米随機存儲器NRAM及可變電阻式随機存取内存ReRAM。前者兼具FRAM的高速寫入、高讀寫耐久性,又具備與NOR Flash相當的大容量與造價成(chéng)本并實現很低的功耗,富士通NRAM的第一代産品、16Mbit的DDR3 SPI接口産品最快將(jiāng)于2020年底上市;後(hòu)者已經(jīng)成(chéng)功推向(xiàng)市場并量産,首款8Mbit的MB85AS8MT一大特色是極低的平均電流,在5MHz工作頻率下僅需0.15mA讀取數據,這(zhè)讓需透過(guò)電池供電且經(jīng)常讀取數據的裝置能(néng)達到最低功耗。“簡略地講,FRAM用于數據記錄;ReRAM可替代大容量EEPROM;NRAM 用于數據記錄和電碼儲存,還(hái)可替代NOR Flash。” 馮逸新總結道(dào)。擅長(cháng)以差異化獨特性能(néng)産品打市場的富士通即將(jiāng)建立更完善的嵌入式系統存儲産品陣列,勢必將(jiāng)在存儲行業再次快速拓展新局面(miàn)。