麥肯錫最近發(fā)布了影響未來經(jīng)濟(jì)的12項(xiàng)顛覆性技術(shù),其中物聯(lián)網(wǎng)的影響力位居第三。但是要想讓物聯(lián)網(wǎng)具備真正的影響力,必須讓技術(shù)實(shí)用化,其中先進(jìn)、低價(jià)的傳感器、無線及近場通訊設(shè)備小型化是關(guān)鍵。
最近,F(xiàn)reescale開發(fā)的一款名為 KL02 的芯片朝著實(shí)用化邁出了一大步。這種芯片用麻雀雖小,五臟俱全來形容可以說是恰如其分。實(shí)際上,它比麻雀小多了,甚至比螞蟻都要小,面積只有 2 平方毫米。但是上面僅有的一塊芯片上卻集成了處理器、內(nèi)存等幾乎所有的計(jì)算機(jī)組件??蛻魧@種設(shè)備的要求是可以無線通訊、方便吞咽和消化,功耗也非常低。這也就意味著設(shè)備同時(shí)還必須是非常廉價(jià)的。
現(xiàn)在,F(xiàn)reescale 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)該設(shè)備的商業(yè)化。目前無線功能是通過將無線芯片的內(nèi)核植入到芯片中實(shí)現(xiàn)的。今年晚些時(shí)候該公司還計(jì)劃集成 Zigbee 和低功耗的藍(lán)牙等無線數(shù)據(jù)連接,未來還計(jì)劃讓設(shè)備更加小型化。
將異構(gòu)的組件集成到一個(gè)芯片上所帶來的挑戰(zhàn)是相互干擾的電子噪音,比方說,閃存就會(huì)對無線芯片造成干擾。由于芯片尺寸太小無法避免問題,因此工程師們在內(nèi)存周圍用利用法拉第籠來屏蔽電磁干擾??梢哉f,小型化對封裝技術(shù)關(guān)注要高于摩爾定律問題的解決。Freescale 采用的是一種名為重分配的專利封裝技術(shù)(RCP),該技術(shù)曾在對有耐極端高溫高壓要求的軍事系統(tǒng)中有過幾年的運(yùn)用。
不過,單靠 RCP 封裝技術(shù)并不能解決完小型多功能計(jì)算機(jī)的制造問題,封裝進(jìn)來的所有組件,包括傳感器、計(jì)算組件、無線通信、數(shù)據(jù)存儲、電源轉(zhuǎn)換等,也都需要特別關(guān)注。尤其是耗電問題是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。目前 Freescale 正在研究通過熱能、無線波或光線等來收集能量的方式。
這種價(jià)格低廉、體積微型、具備無線通信和計(jì)算功能的設(shè)備最終將發(fā)展成無所不在的智能微塵,然后隨時(shí)隨地不斷地收集數(shù)據(jù),構(gòu)成萬物互聯(lián)的基礎(chǔ)。