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      • 完成收购Redpine公司连接部门,扩展Wi-Fi产品蓝图

        EasonHuang | 04/121/2020 | 07:53 AM

         

        Silicon Labs(亦称“芯科科技”)宣布正式完成收购Redpine Signals公司的连接事业部门,将有助扩展旗下的无线产品组合。这项针对物联网发展蓝图的收购计画,使我们能够为智能家居、工业和商业物联网应用提供一套全方位的低功耗Wi-Fi和蓝牙解决方案。  

         

        Redpine Signals的Wi-Fi资产和知识产权可以帮助Silicon Labs开发兼具低功耗、高性能、安全性和互操作性等特色的物联网解决方案。此次的收购还包括Redpine Signals的蓝牙经典(Bluetooth Classic)知识产权,可用来实现各种蓝牙音频应用,包括可穿戴设备、智能耳机、语音助理和智能扬声器等。我们很高兴欢迎Redpine Signals团队的加入,未来我们将持续为您提供最好的服务,使您的产品更快推向市场。

         

        探索Silicon Labs收購Redpine Signals公司连接事业部门的更多信息:https://www.silabs.com/redpine-signals

      • 寬頻服務供應商如何管理家用網路流量高峰?

        EasonHuang | 04/119/2020 | 03:58 AM

        正當各國政府敦促保持社交距離和居家工作來避免新型冠狀病毒(COVID-19)的大流行之際,這些舉措大幅改變了企業和消費者存取和使用網際網路的方式。

        在病毒爆發之前,行動寬頻漸成為網際網路存取和視訊串流的首選技術。在2020年3月下旬,如下圖所示,美國總人口中有很大的比例選擇在家購物,導致北美無線供應商的資料速度下降。與此同時,由於固定寬頻可利用Wi-Fi連接替代行動網路,逐漸減輕了後者來自行動裝置的流量負擔。

         

         

        圖1:北美的行動網路流量負擔因為疫情減輕。

        (資料來源:Ookla Speedtest)

         

        因COVID-19導致網際網路流量的激增首先影響了有線網路,隨著人們新常態的轉變,推動了語音流量、簡訊和網路流量的成長。

        • 根據Verizon 3月30日的報告,由於大規模實施社會隔離措施,語音網路流量成長了約25%。
        • 彭博社(Bloomberg)報導,由於使用者轉向以視訊會議與同事、朋友和家人保持聯繫,Cisco Webex的流量是正常範圍的24倍。
        • 根據諾基亞(Nokia)網路分析業務公司Deepfield的資料顯示,在過去四個星期中,Netflix的流量在某些地區成長了54~75%。
        • AT&T的核心網路流量(包括商業、家庭寬頻和無線)逐月成長。 表1總結了過去幾周AT&T網路流量模式在近期的巨大變化。

         

        表1:AT&T網路使用情況。(2020年3月30日)

         

        網路利用率的快速變化引發了有關整體網路容量,以及產業將如何因應這些市場需求不斷變化的問題。首先,美國的有線電信和有線網路的規劃,旨在確保具有足夠的容量來處理「激增事件」,進而可將網路利用率提高30%或更多,其中包括大型體育賽事、選舉、重大新聞報導和大型視訊遊戲的發行。例如,母親節會是語音流量最高的一天,因此對網路進行最佳化是為解決此類的限制。

        其次,網路營運業者採用服務品質(QoS)流量管理技術來管理跨網路所承載的多種流量,因而會優先處理對延遲敏感的流量(例如語音),而以犧牲資料和影片流量為代價。

        第三,包括Netflix在內的串流媒體供應商使用自適應位元率(adaptive bit rate,ABR)技術,會根據消費者的訂閱(例如HD、4K UHD)而提供不同等級的視訊和音訊品質。這種ABR技術可在不引起緩衝的情況下,以最低的位元率獲得支援,確保訂戶所支付的視訊和音訊品質能達到最高水準。在歐洲,頻寬受到更多限制的網路中,串流媒體供應商Netflix、YouTube、Apple、Disney和Amazon已採取進一步措施,在COVID-19危機期間降低流速,盡可能降低寬頻網路的壓力。

        但是,為確保足夠的網路容量,網路供應商所做的最重要一件事情就是在網路上佈署更高頻寬的鏈路。圖2顯示,端對端有線/無線通訊網路將住宅,企業和行動用戶連接到網際網路和雲端。

         

        圖2:5G端對端有線/無線網路。

         

        網路營運業者正在轉型到更高速度的網路,以滿足對頻寬不斷增長的需求,並確保部署新服務時網路不會造成瓶頸。這些實體層網路需要高性能,低雜訊的時脈解決方案,才能在有線網路執行串流傳輸資料時,大幅降低高速SerDes的誤碼率(bit-error rate)。

        此外,高性能、低雜訊的時脈解決方案可最佳化無線網路的訊號品質,有助於大幅降低通訊區內的干擾。下表總結了5G網路各種不同的應用對頻寬要求。

         

        表2:時脈應用的頻寬要求。

         

        由於COVID-19大流行,全球正面臨前所未有的挑戰。和世界上許多科技公司一樣,Silicon Labs正在盡自己的一份力量,協助遏止COVID-19的傳播,使世界各地的人們能夠在家裡和在家工作的同時獲取所需的資訊。我們很自豪能提供高性能時脈解決方案,滿足全球對網路可靠性和頻寬快速成長的需求。

        (本文由Silicon Labs供稿;參考原文:How Broadband Network Providers Are Managing Stay-at-Home Internet Traffic Spikes)

      • 【IoT干货】新版蓝牙mesh开发者学习指南

        EasonHuang | 04/118/2020 | 08:21 AM

         

        蓝牙mesh规格自2017年夏季发布以来,目前已有近五百种蓝牙mesh认证产品。蓝牙mesh网络可支持数以万计的蓝牙设备相互进行可靠、安全的通信,帮助大型建筑实现对所有蓝牙设备和系统的控制、监测,以及自动化解决方案。

         

        为帮助开发者更深入地了解蓝牙mesh,掌握这项得以广泛采用并且对很多方面产生影响的技术,蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)编写并发布了《蓝牙mesh学习指南2.0v(详细内容请点击文末“阅读原文”)。

         

        动手实践学习

        学习指南是一份自学资源,涵盖了开发蓝牙mesh软件所涉及的理论和实践步骤。对于开发者来说,动手实践的经验是无可替代的,也没有哪种学习方法比自学实践更加有效了。

         

        蓝牙mesh学习指南2.0版亮点

        《蓝牙mesh开发者学习指南》使用Zephyr RTOS帮助开发者进行编码演练,并向开发者阐明了在实现蓝牙mesh时所需的常规步骤。参见:https://www.zephyrproject.org/

         

        升级版《蓝牙mesh开发者学习指南2.0》使用1.14.1 版Zephyr。该版本是长期支持(LTS)版本,最重要的是,它还包括蓝牙mesh配置文件的认证版本。

        参见:https://launchstudio.bluetooth.com/ListingDetails/95153

         

        使用Zephyr的一大优点是操作系统(OS)和软件开发工具包(SDK)可支持数百个开发板。虽然我们提供了编码演练创建和测试所需的设备清单,但使用《蓝牙mesh开发者学习指南2.0版》的用户现在可以自由选择他们喜欢使用的开发板。

         

        目前所涵盖的用例和蓝牙mesh模型包括

        • 使用通用开/关mesh模型作为灯的开关;
        • 使用HSL mesh 模型改变灯的颜色等(HSL:色相、饱和度和亮度)。

         

        如果您不知道什么是mesh模型,请不要担心,学习指南的理论部分有完整的解释!

         

        新版本对配置进行了详细介绍。根据每个步骤的指导,开发者可以使用设备代码在合适的智能手机应用程序上安全配置mesh节点。

         

        蓝牙代理学习指南

        如果网页端、桌面端和移动应用开发者想要了解如何创建用于监测或控制蓝牙mesh网络设备的图形用户界面(Graphical User Interface,GUI)应用,请下载配套资源《蓝牙mesh代理学习指南》

        https://www.bluetooth.com/bluetooth-resources/bluetooth-mesh-proxy-kit/?utm_campaign=mesh&utm_source=internal&utm_medium=blog&utm_content=bluetooth-mesh-developer-study-guide-v2.0

         

        原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/2jaPFl0-xgdOWzPqMdwbXg

      • Silicon Labs发起#ieatlocal活动支持当地受疫情影响的餐厅

        EasonHuang | 04/118/2020 | 08:20 AM

        Silicon Labs(亦称“芯科科技”)首席执行官Tyson Tuttle宣布Silicon Labs在4月24日至5月1日正式发起#ieatlocal活动,以帮助受到疫情影响营运的当地餐厅。Tyson表示,近几个月来,我们目睹了COVID-19疫情的扩散,这是我们此生都不会忘记的事情。这种病毒在各个层面影响了我们每一个人,它提醒我们生命的脆弱,然而,它也提醒我们,人类是多么相互关联,我们每天是多么依赖彼此。

         

        在这场危机中,我们看到全世界团结起来帮助有需要的人们,Silicon Labs也本著回馈社会的心,仔细考虑了如何提供帮助,并做出了对我们的社区最有影响的改变。我们最近宣布向All Together ATX和美国红十字会捐款,此外还为我们在全球设立的各个办公室分配资金,向当地社区提供COVID-19救济的非营利组织捐款。我们体识到有必要支持那些在第一线工作的组织,以满足那些生病、无法获得食品和关键物资,或因疫情流行而失去工作的人当前和长期的需要。 

         

        Tyson提到,我们也看到疫情了对当地企业的影响。由于COVID-19的问题,我们员工多年来非常依赖的许多餐馆和食品卡车运营商不得不大幅减少或停止运营。我和我的家人经常支持奥斯汀附近的餐馆和快餐车——我们通常每周至少从附近餐馆购买4至5次餐点。奥斯汀的许多餐馆都在努力维持营业,有些已经停业了,比如Threadgills,它在早些时候就关门了。遗憾的是,这种情况在世界其他地区的餐馆也不例外。

         

        为了提供帮助,我们很高兴地宣布一项#ieatlocal新的计划,旨在帮助当地餐馆和快餐车度过这段困难时期。我们给1500多名员工的月工资增加了15美元,让他们在当地最喜欢的餐馆买一份外卖。我们并希望员工在社交媒体上分享他们的经验,并鼓励其他人通过在他们的社区点外卖来支持当地餐馆。我们还与其他公司进行接触,鼓励他们仿效我们的做法,以产生更大的全球影响。

         

        自我们24年前成立以来,回馈社区一直是Silicon Labs的核心价值。现在,这件事比以往任何时候都更重要。请加入我们的#ieatlocal运动,在这个动荡的时刻支持你最喜欢的当地餐厅。我们点的每一餐都可以带来改变,尤其是如果我们一起做的话。

         

        阅读Silicon Labs发起 #ieatlocal活动的完整内容:https://www.silabs.com/community/blog.entry.html/2020/04/23/silicon_labs_launchesieatlocaltosupportlocal-M7Sd

      • 【选型建议】低成本光模块优选器件-EFM8LB 8位MCU

        EasonHuang | 04/114/2020 | 07:26 AM

         

        早期25G光模块,多采用通用型单片机,及进口品牌电源及模拟等器件,资源浪费严重,使得光模块成本较高。通过Silicon Labs(亦称“芯科科技”)的EFM8 8位MCU芯片家族中的Laser Bee(LB)系列产品,有助于打造集成度更高、设计更简单的系统方案,进而使光模块器件总成本更低、产品市场竞争力更强。

         

        EFM8LB高度集成模拟器件的功能,其工作频率高达72 MHz,数据处理能力更高,通信系统响应更快速;集成2个硬件IIC总线,1个精度为±3℃温度传感器(出厂已校准)。该方案提供的高性能模拟包括14位ADC、12位DAC、±3°C温度传感器和小至3mm x 3mm的高速通信外设,使它们成为需要高性能模拟应用如25G LANWDM-LR光模块的理想选择。

         

        EFM8 Laser Bee精密模拟8 MCU入门套件SLSTK2030A

        此入门套件是对专用于高性能模拟系统的EFM8 Laser Bee MCU 进行评估和开发的绝佳起点。SLSTK2030A 入门套件可用于评估 EFM8LB1 设备,结合可配置逻辑配置器、交叉开关配置器,以及 Simplicity Studio 中的能耗分析器等多种先进工具的支持,该套件将能大幅优化您应用MCU的系统设计。 欢迎访问Silicon Labs官网了解详细的产品信息:https://cn.silabs.com/products/development-tools/mcu/8-bit/slstk2030a-efm8-laser-bee-starter-kit

         

      • 【层峰观点】在AIoT时代不断改变的嵌入式芯片设计趋势

        EasonHuang | 04/114/2020 | 07:25 AM

         

        Silicon Labs(亦称“芯科科技”)副总裁兼工业和商业物联网产品总经理 Ross Sabolcik近期接受電子產品世界(EEPW)的专访,以问答形式探讨AIoT(人工智能+物联网)的发展趋势,并阐述做为物联网解决方案的领先供应商在新一代芯片设计上的应对策略,为行业人士在规划产品和技术研发方面提供更全面的思路。

        Silicon Labs副总裁兼工业和商业物联网产品总经理 Ross Sabolcik

         

        Ross 表示,AIoT是一个新兴市场,它推动着物联网(IoT)数据处理从集中式数据中心向网络边缘发展。AIoT是针对需要更低延迟和更即时的实时处理的应用而推出的,在这方面它能比云计算做得更好。AIoT也正在带动边缘计算兴旺发展,边缘计算需要全新品类的物联网路由器、服务器、存储平台和专用的机器对机器(M2M)工作负载加速器,它们可以将非结构化数据转换为结构化元数据,以供实时智能响应系统进行分析、搜索和处理。

         

        Silicon Labs正在通过频率灵活的时钟发生器、可编程振荡器和低歪斜/低抖动时钟缓冲器等先进的时钟解决方案来满足边缘计算和AIoT应用的需求。我们还提供了基于Arm Cortex-M33内核的第2代无线系统级芯片(SoC)和模块,它们具有足够的处理能力和片上存储,可支持边缘节点设备中的许多机器学习应用。

         

        Silicon Labs最近与人工智能(AI)创新公司Cartesiam合作创建了一个预测性维护演示,该演示使用了在Silicon Labs无线SoC上运行的Cartesiam物联网优化算法。这项演示展示了边缘AI可以为电机控制等工业物联网应用带来的强大功能。在演示中,机器学习算法针对风扇运行模式进行训练,当它检测到异常时,会通过蓝牙将警报发送到显示器上。预测性维护通过在系统发生故障之前检测出异常运行状况来避免系统停机。这些算法专门针对Arm Cortex M系列内核设计,是计算能力有限的功耗敏感型边缘应用的理想选择。

         

        AIoT的其他应用还包括电力负荷分解,用户能够从电表测量的总用电量中检测出设备级别的电量使用情况。通过使用AIoT技术测量一段时间内的实时用电情况,可以了解每个负载的“指纹”(指每个负载的用电特点)。了解各个负载用电量的用户更有可能减少其电量使用。

         

        声音和语音处理是AIoT的另一大目标应用领域,例如语音助手唤醒词处理、玻璃破碎监测以及其他用于各种安全系统的声音分类等应用。

         

        以下是有关AIoT发展的几个常见问答:

         

        问:如何让嵌入式设备更安全?

        Ross: Silicon Labs最近发布了Secure Vault技术,这是一款全新的先进安全功能套件,旨在帮助连网设备制造商应对物联网不断升级的安全威胁和监管要求。Silicon Labs的Wireless Gecko第2代平台通过将一流的安全软件功能与物理不可克隆功能(PUF)硬件技术相结合,充分发挥Secure Vault的优势,大大降低了物联网安全漏洞和知识产权受损的风险。安全子系统(包括专用内核、总线和存储器)与主机处理器分离。这种独特的硬件分离设计将关键功能(例如安全密钥管理和加密)隔离到其各自的功能区域中,从而使整个设备更加安全。

         

        Secure Vault能够利用当今可用于无线物联网SoC的最先进硬件和软件安全保护功能,帮助连网设备制造商开发面向未来的产品。这种硬件和软件功能的强大组合使产品制造商更容易保护其品牌、设计和消费者数据。将安全系统与无线SoC集成在一起可以帮助设计人员简化开发过程,加快产品上市时间,并可以在整个产品生命周期中通过无线(OTA)方式安全地对连网设备进行更新。

         

        问:如何简化IoT终端设备的设计?

        Ross: Silicon Labs一直在投资创建一个全面的、支持广泛无线协议和应用的物联网平台。该物联网平台包括我们的SoC器件、软件和协议栈。使用我们的众多无线产品(诸如支持低功耗蓝牙、蓝牙mesh、Z-Wave、Zigbee、Thread、OpenThread、Wi-Fi和sub-GHz等协议的产品)之一进行设计的客户,可以从Silicon Labs对通用底层硬件平台超过10年的投资中受益,进而简化开发过程。当在无线标准之间转换时,该通用平台支持客户将其代码的重要部分重用于外围设备和驱动程序。另外,通过提供业界领先的性能、可靠性和互操作性,我们随SoC提供的经现场验证的无线通信协议栈可以进一步简化客户的开发过程。

         

        此外,Silicon Labs持续对开发工具和软件进行投资,以帮助客户能够更快地构建其产品,从而将更多精力放在创新上。这种方法的核心是Simplicity Studio,它是一套旨在帮助开发人员同时简化MCU和无线应用开发的工具。Simplicity Studio包括一个综合性的集成开发环境(IDE),以及可帮助开发人员构建和配置其应用的工具(例如Simplicity Application Builder和Simplicity Configurator)与可帮助调试和优化应用的工具(例如用于能量优化和调试的Energy Profiler与用于网络优化和调试的Network Analyzer)。Simplicity Studio还支持对文档、应用实例和客户支持服务进行轻松访问。

         

        问:如何追上机器学习和边缘AI的创新速度?

        Ross: Silicon Labs正在通过投资自己内部开发的机器学习知识产权(IP)以及与Cartesiam等边缘AI领域的行业领导者开展合作来推动机器学习和AIoT的创新。(请参考第一个问题的回答中关于Silicon Labs和Cartesiam联合开发机器学习预测性维护演示的例子)。低功耗无线SoC需要优化的处理能力,以确保自己能够在性能和能效之间实现恰到好处的平衡。除了我们的Arm Cortex-M MCU内核和其他AI加速器,我们还为AIoT应用提供了多个关键的处理功能。

         

        问:如何看待8位、16MCU的机会?

        Ross: 我们认为这个问题应该被重新表述为:我们如何看待8位MCU以及32位MCU和SoC的机会和前景。

         

        8位MCU和32位MCU在物联网领域中都有一席之地。无论是用于简单的成本敏感型物联网设备,还是在更复杂的系统中作为外围处理器,更小且更具成本效益的8位MCU都是理想选择。例如,Silicon Labs的EFM8 8位MCU提供了一种高功能和低成本的独特组合,这使得它们对于那些对成本非常敏感的物联网设备极具吸引力。8位MCU的目标应用还包括通常运行专有无线协议的简单无线设备。

         

        具有一定复杂度的物联网连接设备或运行低功耗蓝牙、Zigbee、Thread和专有协议的设备通常需要性能更高的32位MCU或无线MCU。32位MCU对于要求更高性能的应用是必要的,而且在信号处理方面它们相比8位MCU具有关键的优势。

        我们认为16位MCU在嵌入式市场中正逐渐失去阵地,因为它们既不像8位MCU那样具有成本效益,也不能像32位MCU那样处理诸如AIoT等复杂应用。

         

        问:RISC-V MCU的机会和前景如何?

        Ross: 我们认为RISC-V对于半导体技术而言是一种重要的、颠覆性的技术,我们正在评估它在未来无线SoC设计中的潜在应用。Silicon Labs是RISC-V基金会(RISC-V Foundation)的成员,也是OpenHW集团(OpenHW Group)的主要发起者和创始成员,OpenHW集团正在推动基于RISC-V的CORE-V系列开源内核以及相关IP、工具和软件的开发。我们计划在未来的集成电路(IC)产品中实施CORE-V技术。

         

        RISC-V适用于多核设备,包括异构设计,即设备包含多个基于不同指令集架构(ISA)的内核。例如,物联网SoC可以集成一个Arm Cortex-M33内核作为主处理器以运行客户的应用,同时具有一个或多个基于RISC-V的内核来处理诸如安全加速或无线电调度等固定功能。

         

        许多硬件开发人员被RISC-V吸引,因为它是一种开源指令集架构,没有授权费用。然而,就另一层意义而言,它并不是完全“免费”的,芯片制造商仍要对软件和工具链进行投资,以将基于RISC-V的器件推向市场,并确保在商业上获得成功。RISC-V会打破Arm的市场主导地位吗?可能不会很快。Arm是一家久负盛名的IP供应商,为大部分器件提供支持,这些器件每年被用于大量的移动、嵌入式、汽车和物联网应用。与RISC-V不同,Arm由一个成熟的、广泛的、不断成长的软件和工具生态系统提供支持。

         

        总之,RISC-V的出现是一种健康且必要的发展。竞争对整个行业是有益的,并将推动技术创新及实现新的业务模式。Arm当然也明白这一点,因此在响应客户需求和开源架构带来的竞争性挑战时,它不会停滞不前。

         

        问:未来芯片的竞争焦点将会从单纯的产品性能提升,转移到面向应用的平台化上吗?

        Ross: 正如前面的回答所述,Silicon Labs一直在投资创建一个全面的、支持广泛无线协议和应用的物联网平台。这个Wireless Gecko物联网平台包括我们的SoC器件、软件和协议栈。我们的第1代Wireless Gecko解决方案是一个基于多协议无线SoC的通用平台,同时带有连接协议栈和软件工具,可以满足各种智能家居、商业和工业应用的需求。

         

        我们的新一代Wireless Gecko解决方案称为Wireless Gecko第2代平台,是一个针对应用进行了优化的平台,包括专门针对特定应用设计的SoC和无线模块。例如,我们的新型EFR32BG22 SoC的目标应用是低功耗蓝牙、蓝牙mesh和蓝牙定位服务应用。

         

        我们最近还推出了专为Zigbee Green Power应用设计的EFR32MG22 SoC,以及面向电子货架标签(ESL)和其他需要2.4 GHz专有协议的功耗敏感型商业和工业应用的EFR32FG22 SoC。

         

        问:当前的疫情对您所关注的行业有何影响?

        Ross: 我们的员工及其家人的健康和安全对我们是非常重要的。由于冠状病毒正在影响世界各地许多人的日常生活,所以我们和国际社会一样也在对此进行关注。我们每天都在密切注视事态的发展,并遵循卫生部门和政府当局的指导。

         

        原文链接:http://www.eepw.com.cn/article/202004/411939.htm

      • 保障IoT應用安全,硬體防護機制才是王道!

        EasonHuang | 04/113/2020 | 07:24 AM

         

        目前物聯網正逐漸整合到大多數工業和商業營運的架構之中,包括公用事業、關鍵基礎設施、交通、金融、零售和醫療。物聯網設備旨在感知和測量物理世界,並收集有關人類活動各方面的資料。這些設備促進智慧化、自動化、自主指令和控制的廣泛部署。透過在智慧、高度連接、普及性和無處不在的完善程度,物聯網將使企業能夠創造出真正革命性的技術,可望在社會和經濟各方面改善未來人類世代的生活。

         

        話雖如此,幾乎每週都有主流媒體不斷提起有關數位安全性的漏洞,通常是涉及消費者信用卡資訊被盜或不當使用的損失。不幸的是,此類新聞僅是每天發生在網路安全遭受攻擊的成千上萬案例之一。安全威脅可用來竊取有價值的資料,造成大範圍的破壞,甚至更令人擔憂的是掌控關鍵的系統。

         

        從消費者的角度來看,分散式阻斷服務(DDoS)攻擊可能是最常見的威脅。2016年,Mirai殭屍網路(它造成了整個網際網路的中斷)是第一個讓組織意識到這類威脅的重要警訊。此後,Mirai的後繼者,如Aidra、Wifatch和Gafgyt,以及BCMUPnP、Hunter52和Torii53等新加入的殭屍網路,已經擁有數百萬個IoT設備的侵入許可權,以傳播他們的DDoS惡意攻擊軟體、加密貨幣挖礦軟體以及垃圾郵件的中繼代理。

         

        物聯網安全威脅綿延而生

        隨著部署和連接更多社會和工作的場所,造成安全威脅無處不在,而且規模越來越大。以智慧城市為例,在無所不在的無線通訊和機器/深度學習的基礎下,智慧城市背後的基本理念包括依需求調適的交通控制、跨電網的自動負載平衡管理和智慧街道照明。假設城市中智慧交通控制被一個假想敵攻擊,惡意控制交通流量的感測器、交通號誌燈、協調管控車輛的汽車網狀網路和控制設備等基礎設施的情境。利用無線網狀網路在重要的交通要道上控制交通號誌燈或車輛之間的通訊,已經不再是好萊塢大片中才會出現的場景,而是一項嚴肅的現實議題。

         

        另一方面,關注聯網醫療設備的興起,商店裡智慧標籤幫助零售購物的體驗,以及家庭和電器連接手機。如果可以用智慧型手機打開爐子、解鎖前門、解除警報系統,其他人的裝置可以嗎?

         

        上面的例子都與生活相關,但對於那些消費者看不到的案例呢?針對自動化製造環境部署的工業物聯網(IIoT)─一個安全性的漏洞會導致什麼樣的混亂,以及生產停機和設備損壞可能造成什麼樣的財務後果?隨著潛在攻擊面數量的指數級成長,物聯網的安全必須能夠全面普及、穩健以及快速恢復(圖1)。


        圖1 物聯網設備和威脅的指數成長

         

        為什麼物聯網安全不能只依靠軟體?

        試圖竊聽或非法獲取資訊並不是什麼新鮮事。最早記錄的事件包括1985年荷蘭電腦研究員威姆.凡.艾克(Wim van Eck)的努力投入。他透過截獲和解碼的電磁場顯示器竊取(讀取)資訊。他的開創性作為強調了一個事實:利用少量廉價的元件,仍可以繞過昂貴的安全措施達到目的。

         

        如今,這種非侵入和被動式的電磁側通道攻擊變得更加複雜,並且成為攻擊者眾多武器的其中之一。其他側通道攻擊方法包括微分功率分析(Differential Power Analysis, DPA),通常與電磁側通道攻擊一起進行。透過這種攻擊方式,加密金鑰、密碼和個人身份等敏感資訊,可以在執行加密處理指示時,經由物聯網設備微控制器的電磁訊號被「洩露」。如今,寬頻接收器作為軟體定義的無線電應用已可以廉價取得,可用於檢測和儲存作業時間線上的電磁訊號模式。

         

        DPA是一種稍微複雜的竊取方式。簡單的功率分析用於測量設備在操作過程中處理器的功耗。由於處理設備消耗的功率因執行的功能而異,因此可以透過放大功耗時間表識別離散功能。基於AES、ECC和RSA的加密演算法功能需要大量運算,並且可以透過功耗量測分析來識別。檢查功耗可以發現以微秒為間隔的密碼學經常使用各個數位運算,例如平方和乘法。DPA在簡單的功率分析中增加了統計和糾錯技術,以達成祕密資訊的高精度解碼。

         

        攔截透過有線或無線通訊方式傳輸的資料也可能會洩露機密資訊。隱蔽通道和「中間人攻擊」是利用監聽IoT設備與主機系統間的通訊,用來收集資料的有效方法。但對這些資料進行分析可能須放棄控制設備的協定棧,也可能洩漏操控遠端連接設備所需的私密金鑰。

         

        駭客使用的另一種攻擊技術是針對未受保護的微控制器(MCU)和無線系統晶片(SoC)設備植入故障碼。就最簡單的方式而言,該技術可能降低或干擾微控制器的供電電壓,並呈現不穩定的錯誤情況。隨後,這些錯誤可能會觸發受保護的其他設備打開保存機密資訊的寄存器,進而受到侵入。竄改系統的時脈訊號,例如更改頻率,植入錯誤的觸發訊號或更改訊號電平,也可能導致設備產生異常狀況,並傳播至周圍的IoT設備,造成私密資訊暴露或控制功能被操控的潛在威脅。這兩種情況都需要實質造訪設備上的印刷電路板(PCB),而且是非侵入性的。

         

        由於許多IoT設備的保護措施都是基於軟體的安全技術,因此資訊安全容易受到入侵。標準密碼加密演算法,諸如AES、ECC和RSA之類的軟體堆疊,都運作在微控制器和嵌入式處理器上。如今使用價格低於100美元的設備和軟體,不但可以觀察功耗,也可使用DPA技術取得私人金鑰和其他敏感資訊。甚至不必成為這些分析方法的專家,就能利用現成的DPA軟體工具自動完成整個過程。諸如此類型的攻擊已不限於理論領域,現在已被全球的駭客廣泛使用。

         

        隨著各種攻擊面向的不斷增加,物聯網設備和系統的開發人員需要重新考慮其執行和整合安全防護功能的方法,如此才能具備更加穩健和快速回復安全的能力。

         

        OTA更新確保硬體安全

        如果設計新的IoT設備,必須徹底檢查該設備可能面對的攻擊以及必須加以防範的威脅模式。嵌入式系統的設計規範通常始於產品要求的功能及其工作方式,從源頭審查安全需求並將其納入產品規格是謹慎的第一步。大多數IoT設備預計可以使用很多年,在這種情況下,必須透過空中更新(Over the Air, OTA)進行韌體更新,而僅此功能就需要考慮進一步的攻擊面。要防護所有攻擊面向,需要從晶片到雲端確實執行硬體安全的設計模式。

         

        IoT硬體安全建置要素分析

        本節將探討一些硬體的安全技術,這些技術可為IoT設備提供可靠的安全機制。從晶圓廠開始即在硬體中實現安全性,並創建一個無法更改的固定識別證,這樣做的目的是嘗試破壞此類IC或設備的代價將遠高於攻擊軟體安全性漏洞的成本。在選擇微控制器或無線SoC時,嵌入式設計工程師應認知到,基於硬體設備安全的功能審查標準與其他設備,諸如時鐘速度、功耗、記憶體和週邊設備同樣重要。

         

        信任根

        對於任何基於處理器的設備,建立信任根(Root of Trust, RoT)是硬體驗證啟動過程的第一步。在晶圓廠製造IC晶圓的過程中,RoT通常作為根源的金鑰或映射嵌入到唯讀記憶體(ROM)中,RoT不可變,並在設備啟動過程時形成錨點以建立信任鏈。RoT還可以包含初始啟動映射,以確保從第一個指令執行開始,設備運作的是真正且經過授權的代碼。這種RoT可保護設備免受外來軟體的攻擊危害。

         

        安全啟動過程

        創建信任鏈的下一步是確保啟動設備使用安全的啟動過程。使用經過身分驗證和授權的RoT映射完成第一階段的啟動後,啟動的第二階段就開始了。隨後,安全載入程式驗證並執行主應用程式碼。圖2展示使用雙核心設備的方法,而且這個過程也可以使用單核設備進行。如果需要,安全載入器可以在代碼執行之前啟動更新過程。

         


        圖2 信任根和安全啟動過程

         

        另一種大幅提高基於硬體安全性的技術是使用無法複製的物理特性功能(Physically Unclonable Functions, PUF)。PUF是在晶圓製造過程中,於矽晶片內創建的物理特性。由於無法預測的原子結構變化及其對固有柵極或記憶體電子性能的影響,PUF為半導體元件提供了唯一的身分標誌。

         

        從本質上來說,不可預測/混亂的差異為每個IC創建了一個獨特的「指紋」,實質上是一個數位出生證明。它們不可複製,即使試圖使用相同的製程和材料重新創建一個相同的IC,所生成的PUF也會不同。利用PUF技術,包括單向轉換函數(利用空間可變性)或反覆運算的挑戰─回應機制(利用時間可變性),從中提取可重複的加密金鑰。

         

        PUF非常安全,並且具有防竄改能力。PUF可將安全金鑰儲存區中的所有金鑰進行加密,金鑰在啟動時會重新生成而不儲存在快閃記憶體中,而且必須對單一設備發起全面攻擊才能提取金鑰。

         

        PUF包裝的金鑰也可經由應用程式處理,同時保持機密。這種技術和複雜性實質上需要侵入奈米等級的矽晶片,其目的是要進行反向工程或在執行PUF基礎下取得完全複製的分子變異,這對大多數(即使不是所有)入侵者來說都是難以做到的。也有晶片業者將硬體安全嵌入每個安全無線SoC和模組的核心。安全整合涵蓋整個產品生命週期,從晶片到雲端以及從最初的設計到整個生命週期結束(圖3)。

        圖3 設備在整個生命週期中,硬體安全應注意的事項

         

        安全元素

        藉由在硬體中提供安全功能,對手在嘗試入侵或攔截機密資訊時將面臨艱鉅、昂貴且徒勞無功的困境。具有全面硬體安全功能的安全性群組件,可將安全性與主機隔離。通常安全元素的屬性是經由獨立的晶片提供。

         

        安全元素具有四個關鍵功能以增強設備安全性:RTSL的安全啟動,專用的安全內核,真正的亂數產生器(TRNG)和鎖定/解鎖的安全調試。使用RTSL的安全啟動可提供可靠的韌體執行並保護免受遠端攻擊。

         

        專用的安全核心結合了DPA對策,其中包括使用隨機遮罩來保護內部計算過程,並將矽晶中執行的這些計算時序隨機化。TRNG使用不確定的高熵隨機值來幫助創建強大的加密金鑰,並且符合NIST SP800-90和AIS-31標準。安全調試鎖定調試介面,以防止晶片在現場作業時受到入侵,並允許經過認證的調試介面解鎖,以增強故障分析能力。

         

        Silicon Labs提供了Simplicity Studio作為上述硬體安全功能的補充,Simplicity Studio為一整合的開發環境(IDE),由一系列軟體工具組成,可簡化開發過程。Simplicity Studio的其他功能還包括查看設計的能耗設定檔和分析無線網路通訊的功能。Silicon Labs是安全物聯網聯盟(ioXt)的成員。ioXt使用國際公認的安全標準定義的認證過程,透過該過程對設備進行評估和評等以確保其安全運作。

         

        維持硬體安全可降低功耗

        除了實現強大的安全性並降低成本外,使用基於硬體的IoT安全還提供了降低功耗的優點。在軟體中執行加密演算法會為微控制器帶來巨大的運算負擔,增加功耗並縮短電池壽命。將加密處理分流到專用安全核心可實現更節能和更高性能的設計。所有連接設備的安全威脅無處不在,並且不斷變化。過去,基於軟體的安全技術運作良好,但已延伸為潛在的攻擊面。使用基於硬體的方法可實現安全性,現在並被認為是實踐整體和穩健安全機制的唯一可行方法。

      • 【IoT干货】蓝牙5 SoC为新一代信标应用增添强大功能

        EasonHuang | 04/113/2020 | 02:43 AM

         

        Silicon Labs(亦称“芯科科技”)区域营销经理Joe Tillison近期撰写了一篇关于物联网蓝牙信标的应用文章,讨论了通过蓝牙5新标准中添加的广告扩展(advertising extension)和其他重要功能,这些功能可用于构建具有 扩展功能的第二代信标,从而支持更多功能丰富的接近感知(proximity-aware)应用。

         

        低功耗蓝牙(Bluetooth LE)信标已经在市场上部署了几年,并且已成为接近感知应用的领先技术选择。Bluetooth LE的低功耗和简单性,再加上其在智能手机中的普遍使用,可实现低成本、电池供电的信标,并使信标能广泛应用于智能手机应用程序中基于位置的服务。到目前为止,Bluetooth LE信标依靠的是最初在蓝牙4.0中定义的广告包结构,信标内容被填充 到有限的31字节有效负载中。蓝牙5为Bluetooth LE引 入了几个主要增强功能,包括新PHY层和广告扩展。 这些增强功能大大增加了广告机制的功能性和灵活性,包括更大的广告包容量。

         

        在本文中,我们将简要回顾信标基础知识,然后讨论这些新的蓝牙5功能以及它们如何使第二代信标具有更完整、更丰富的内容。

         

        信标基础概述 

        1.1 什么是信标以及如何使用? 

        一般而言,信标是一种小型、廉价的无线设备, 通常由电池供电,使用低功耗蓝牙技术来广播其存 在。信标通常被描述为灯塔的射频版本,反复广播其 范围内其他设备可以识别的标识符。智能手机或平板 电脑可以使用信标的标识符来触发基于信标接近度的操作。接近度的概念非常重要,因为信标不会直接提 供有关其确切物理位置的信息;接收信标的设备只会 知道它在信标附近。此外,信标也是可以移动的。 

         

        需要注意的是,蓝牙技术联盟(SIG)没有定义 信标标准。取而代之的是有来自大型操作系统提供商 的各种信标标准,例如苹果公司的iBeacon和Google的 开源Eddystone,并且还有许多用于封闭系统的专有信 标格式。 

         

        1.2 两种信标使用模式 

        信标通常用于两种情况。上面描述了第一种,也 是最常见的,即通过智能手机/平板电脑检测放置在固 定位置或连接到可移动对象上的信标,并根据其接近 度触发行为。一个示例是推荐与物理环境有关的Web 内容,例如显示公交车站的时刻表。另一个示例是通 过使用特意在大型设施(如机场或医院)周围安装的 信标网络提供室内导航。 

         

        第二种情况是使用固定的扫描器节点监视标有信 标的对象在通过监视区域时的状态。扫描器通常是另 一个网络的一部分,该网络将这些信标ID报告给后台 应用。该模型可应用于昂贵工具和设备的地理围栏、 计数牲畜的移动或跟踪货物。

         

        1.3 接近感知示例应用 

        上述两种使用场景都依赖于接近感知。在第一种 情况下,用户的智能手机接近信标。在第二种情况 下,信标接近信标扫描节点。在零售和商业领域都可发现两种模式的应用。 

         

        iBeacon的最早应用专注于零售购物体验。遍布整 个商店的信标允许相关应用程序根据用户的购买历史 和在商店中的位置向用户显示个性化消息。一些商店 通过信标显示特价促销品而吸引路人。如今,大多数 大型零售商要么正在积极使用信标,要么正在现场试 验中对其进行测试以衡量ROI(投资回报率)。 

         

        其他应用包括销售终端系统,例如自动售货机。 举例来说,当顾客接近启用信标的自动售货机时,该 顾客的智能手机可以显示指向网站的链接,该网站会 建议喜欢的商品或安全付款选项菜单。类似的应用案 例正在快餐速递中试用。如果顾客已经使用餐厅的应 用程序预先选择了他们的订单,则信标允许该应用程 序检测他们何时到达餐厅以及停车的位置,以便准备 餐食。 

         

        信标的商业用途也正在蓬勃发展。如上所述, 信标可用于跟踪和管理重要资产,例如昂贵的电动 工具。具有信标功能的工具可以定期广播“我在这 里”,以便库存管理系统能够确定它何时位于工具箱 中、车间中,还是根本不在范围内。由于所有信标都 可以设计为同时支持常规Bluetooth LE数据服务(基于连接),因此除了信标本身以外,它们还可以合并其 他有用的功能,例如,库存系统可以读取工具的电池 状态、工作时间和电机性能历史记录。这对于管理工 具的利用率和使用寿命具有显著的意义。某些后台系 统甚至可以通过使用另一位用户收集的信标数据,在 所有者的范围之外找到加标签的资产。 

         

        随着蓝牙mesh在商业照明应用中的普及,具有吸 引力的信标新应用正在兴起。照明供应商开始意识到 在每个灯具中集成基于mesh的照明控件和集成信标 (或信标扫描器)以提供其他服务的协同效应,例如 室内导航或跟踪仓库中的货箱或货盘。

         

        使用蓝牙4.x的信标 

        2.1 Bluetooth Low Energy 4.x广告包 

        Bluetooth LE规范版本4.x在(2.4~2.5)GHz ISM 频段中定义了40个2 MHz宽的信道,其中保留了3个用于广告的信道(信道37、38和39),其他37个是数 据信道(0~36)。广告包和数据包都使用具有可变大 小有效载荷的相同格式,并且仅通过所使用的信道来 区分。广告包以明码形式发送,数据信道可以加密。 在4.0版本中,广告包和数据包都具有最大31字节的有 效负载。4.2版本将数据信道有效负载增加到255个字 节,但保持广告包不变。 

         

        一个被完全利用的广告包需要花费376 µs进行 传输。在进行广告广播时,会在所有3个广告信道上 发送相同的包,以增加扫描器接收到其中1个的可能 性。因此,整个广告事件通常要花费1 ms以上。 

         

        信标通过利用Bluetooth LE的广告信道来广播已知 的信标标识符,从而有效工作。它们使用标准的广告 包格式,但随后进一步对有效负载进行子格式设置, 以遵循其预先设定的信标标准中的预定义结构。信标 标识符通常包括通用唯一标识符(UUID),该标识 符允许将单个信标与任何其他信标进行唯一性区分。 

         

        在传统的Bluetooth LE应用中,可连接的广告包 会提供标识广告节点的信息,并在其后跟随一个侦听 周期,在此期间扫描器可以请求访问该节点的数据。 相比之下,信标通常使用不可连接的广告,广播但从 不侦听,因此它们在广告包自身提供了所有有用的信 息。同时支持信标和其他服务的混合设备可以交错可 连接广告包和不可连接包。传输的包类型由PDU标头 中的PDU类型字段标识,这是在保持向后兼容性的同 时添加蓝牙5扩展广告功能的关键。 

         

        2.2 挑战与局限 

        Bluetooth LE 4.x版本信标的最大限制是较短的广 告包长度。由于仅使用31字节的数据有效载荷,4.x 版本广告包限制了信标可以提供的信息量。苹果的 iBeacon使用此有限的有效载荷来提供唯一的信标ID。 Google的URIBeacon使用它来广播指向Internet资源的 压缩URL,Eddystone信标使用多种不同的帧类型来满 足各种信标用例的需求。 

         

        另一个挑战来自创建支持多种格式的通用信标 的需求。假设有人想同时支持iBeacon和EddystoneUID,并且可能需要第三种专有格式的健康数据信标,而又不必使用3个不同的物理信标。想达到此目 的,设备需要分别对每个不同的信标进行广播,并交 错每个不同的格式。这样可以从单个物理设备成功创 建多个虚拟信标,但是由于交错是由活动处理器在应 用级别进行管理的,因此会在有限的电池资源上造成 更快的消耗。 

         

        覆盖范围也可能是一个限制。在零售商店等密集 的信标环境中,短距离是可取的,因为它为接近服务 提供了更好的准确性。但是某些应用需要更远的范 围,例如大型大学、公司园区或机场。 

         

        Bluetooth LE本身的成功是另一个新出现的挑战。 这3个广告信道变得越来越拥挤。在使用蓝牙mesh的 环境中,这种情况尤其严重,蓝牙mesh使用3个广告 信道进行所有网状网络通信。

         

        蓝牙5增强功能 

        蓝牙5对低功耗标准的几个要素进行了增强,包 括首次为LE无线电提供了新的PHY定义。它还为跳频 算法添加了替代信道选择方案,提供了更高的发射功 率,并允许对广告机制进行多次改变,这些统称为广 告扩展(Advertising Extension)功能。 所有这些增强 功能旨在保持与4.0版本标准的向后兼容性。 

         

        12个新PHY 

        添加了2个新的物理层定义,即以2 Mbps传输的 LE 2M PHY和以125 kbps或500 kbps传输的LE Coded PHY。LE 2M PHY将先前的1 Mbps数据速率提高了1 倍,这是4.0版本中原始Bluetooth LE规范的一部分。 由此产生的更高吞吐量可为空中传输大量数据(例如 固件更新)的应用提供显著改善的用户体验。较高 的数据速率以射频范围为代价,覆盖范围降低了约 20%,但对功耗产生了有益的影响(因为无线电广播 时间更短)。 

         

        顾名思义,LE Coded PHY使用附加编码和前向 纠错功能来改善接收器端的可靠信号接收。使用2种 可选的编码方案,有效地扩展了1M PHY范围到之前 的2~4倍。然而,更远的范围是以吞吐率为代价的, 这是因为编码器需要将每个数据位转换为多个符号来进行射频传输。由于无线电的广播更长,因此Coded PHY也增加了功耗。 

         

        210倍发射功率 

        在蓝牙5之前,Bluetooth LE发射功率被限制为最 大10 mW(+10 dBm),而在蓝牙5的情况下,最大发 射功率增加到100 mW(+20 dBm)。但是,应该指出 的是,在某些地区,尤其是欧盟国家,如果不使用蓝 牙5中添加的新信道选择算法(CSA#2),则无法使 用+20 dBm。CSA#2对自适应FHSS算法强制使用最 小信道数,以确保射频功率频谱密度保持在规定限值 以下。这2个规格的联合增强作用使Bluetooth LE发射 器的发射功率达到之前允许的10倍,覆盖范围达到原 始Bluetooth LE规范的2倍以上。 

         

        3)广告扩展 

        蓝牙5对从Bluetooth LE 4.0版本以来采用的简单 广告包进行了实质性增强,其中包括: 

        • 次广告信道(Secondary Advertising Channel); 
        • 广告包链(Advertising Packet Chaining); 
        • 广告数据集(Advertising Data Set); 
        • 周期广告(Periodic Advertising); 
        • 高占空比广告(High Duty Cycle Advertising)。 

         

        传统的广告包与数据包保持相同的结构,最大 数据有效载荷为31字节。但是,现在将3个原始广 告信道定义为“主广告信道”(Primary Advertising Channel),除了3个广告信道之外,37个数据信道也 可以用于广告。这些被定义为次广告信道。次广告信 道可以承载更大的数据有效载荷,最大254字节,并 可以使用任何PHY,包括新的2 M和Coded PHY。

         

        所有Bluetooth LE广告活动仍然从3个主广告信道 开始。但是,为了实现增强的广告功能,同时保持向 后兼容性,添加了新的广告PDU类型,其中包括一 种用于主广告信道上的新型广告包类型。这个新包很 短,仅包含1个标头,该标头指示将在次广告信道上 提供其余数据(使用新的扩展包格式)。它包含1个 指针,该指针指定将使用哪个信道和PHY,以及何 时发送新包。这种安排提供了额外的好处,不仅支持 更大的广告包,而且还分担了来自3个主广告信道的流量。 

         

        用于次广告信道的较大广告包可以包括指向另一 个信道上的后续广告包的指针(使用同一PHY)。这 被称为广告包链,它允许创建甚至大于254字节的广 告有效载荷。 

         

        广告数据集的添加允许Bluetooth LE链路层交错多 个广告事件,每个事件具有不同的广告有效负载集, 且无需主机处理器参与。这些广告事件中的每一个都 是Bluetooth LE状态机中广告状态的单独实例,并且每 个数据集可以具有不同的广告参数(PHY、包格式、 广告间隔、功率等级等)。这允许单个物理信标更优 雅地支持遵循不同标准的多种类型的信标。将交错任 务从主机处理器卸载到链路层可以释放主机资源,并 可以更有效地支持多种信标格式。 

         

        蓝牙5还引入了在次广告信道上的广告事件之间 使用确定性计时的功能,这称为周期广告。在4.x版本 中,广告事件之间的间隔包括1个随机因素,以确保 任意2个设备不会因为射频通道上的循环冲突而无意 间相互同步。借助周期广告,扫描设备可以在已知的 固定定时间隔内执行扫描,更有效地管理射频接收器 的活动时间,从而降低功耗。广告设备在主广告信道 上定期地发送新的广告事件,该事件指向同步数据, 从而允许新的扫描器同步到周期性广告间隔。周期广 告在使用信标标记进行资产跟踪的应用中可能会有所 帮助。并非巧合的是,这也为使用Bluetooth LE无线电 以广播方式传输音频铺平了道路。 

         

        在蓝牙4.x中,不可连接的广告事件(nonconnectable advertising event)之间的最小允许间隔 为100 ms,而蓝牙5将其减少到20 ms。这称为高占空 比不可连接广告(High Duty Cycle Non-Connectable Advertising)。如我们所讨论的[1],较短的信标间隔可 以提供更好的定位精度和响应时间,尤其是对于移动 物体。 

        最后,尽管不是直接改变广告包格式,但蓝牙5 还增加了对扫描事件报告(scan event reporting)的支 持。这允许广告设备将扫描请求报告给主处理器(从 另一设备接收广告的后续响应)。在肯定表示已成功听到广告的指示下,主机应用可以采取适当的措施, 例如在一段时间内关闭后续的广告事件。这对于管理 信标资产标签中的电池寿命特别有利。

         

        高级信标 

        蓝牙5中的Bluetooth LE广告机制实现的广泛增强 功能为更高级的信标打开了无数的可能性。 

         

        明显而直接的好处是,信标可以利用较大的广 告包或链接的包,从而可以在广告事件中提供更多 内容。考虑当前Eddystone格式的情况,该格式根据 需要广播的信息定义了4种不同的帧格式。虽然每种 格式单独使用仍然有好处,但如果将其中某些格式 组合使用(例如将UID框架与URL和TLM框架组合 在一起),效率也很高。信标可以在1个信标事件中 发送其ID、上下文相关的URL和健康数据(温度、 电池电量、异常数据等)。由于不需要URL压缩, Eddystone-URL信标也可从较大的广告包中受益。使 用常规URL可以提高网络安全性(缩短的URL能够掩 盖恶意目标地址并绕过内容过滤器)。 

         

        前文强调了另一个好处——使用广告数据集,单 个物理信标能够支持多个信标标准,每个标准具有不 同的数据包时序和格式。由于新的PDU类型与传统的 PDU类型向后兼容,它们甚至可以支持将使用传统广 告包(iBeacon,Eddystone,AltBeacon等)的信标与 基于新扩展广告的信标混合。这意味着基于蓝牙4.0信 标的现有应用仍可与蓝牙5信标兼容,从而在升级到 更多增强功能的同时实现平稳过渡。 

         

        通过卸载3个主广告信道的通信量,利用次广告 信道的信标使得每个使用Bluetooth LE的环境都将受 益,无论是信标还是其他方式。这有助于减少射频冲 突的可能性并提高可靠性,尤其是在同时使用信标和 蓝牙mesh的设备中(如前所述),这些设备专门使用 3个主广告信道进行所有网络通信。 

         

        要求远距离的信标只是较大的信标市场的一小部 分,但是由于增加了对更高发射功率的支持,并增加 了LE Coded PHY,蓝牙5将使信标范围达到以前的4 倍。这些对于在几百米而不是几十米的距离内进行测量的应用非常重要,例 如航空货运集装箱跟踪。 

         

        令人兴奋且重要的是,蓝牙5中的广告扩展不需 要升级到新芯片。只要芯片具有足够的内存,没有在 ROM中预编程协议栈,并且支持固件更新,那么只需 在现有硬件上进行固件升级即可支持广告扩展。当然, 这取决于芯片供应商,以及他们是否选择使用其软件开 发工具在现有芯片上支持蓝牙5功能。

         

        结论 

        蓝牙SIG宣称,相比以前版本,蓝牙5实现了2倍的 速度、4倍的范围、8倍的广播容量。所有这些增强功能 都使信标市场受益,尤其是广告扩展,它极大地扩展了 信标技术核心的广告功能。此外,零售市场之外提供基于接近的服务的许多应用仍处于试验阶段,而普通公众 需要时间逐渐习惯于使用这些服务。尽管如此,市场潜 力仍然很大,因此吸引了众多竞争者。这将刺激创新的 动力,并借助现已构建的模块去实现蓝牙5高级信标, 早期采用者将很快成为市场上的真正“信标”。

         

        参考文献: 

        [1] TILLISON J.使用低功耗蓝牙技术开发信标[C].无线大会2016 (Wireless Congress 2016). 

        [2] 蓝牙核心规范v5.0[EB/OL].(2016-12-16).https://www. bluetooth.com/specifications/bluetooth-core-specification. 

        [3] Snellman,Savolainen,Knaappila,Rahikkala. 蓝牙5, 专为物联网而优化. Silicon Laboratories,2018. 

        [4] Woolley. 蓝牙5:更快,更进一步[EB/OL]. 链接:https:// www.bluetooth.com/bluetooth-technology/ bluetooth5/bluetooth5-paper. 

        [5] Eddystone协议规范[EB/OL].https:// github.com/google/eddystone/blob/master/ protocolspecification.md.

      • 在家办公时如何保持工作和生活的平衡?

        EasonHuang | 04/111/2020 | 03:40 AM

        世界各地的许多地方和国家政府已经启动了居家隔离和在家办公(WFH)”的政策,以应对并防堵疫情扩大流行。虽然我们的一些员工已经远程工作多年,但对其他许多人来说,这是一种全新的体验。我们现在开始养成一些新的工作习惯。问题是,如何维持工作与生活的平衡呢?

         

        对于很多开始采取在家办公的人来说,他们最担心的往往是会有太多的干扰,什么工作都完成不了。事实上,在听取了员工的反馈意见,阅读了有关WFH的文章,甚至亲身体验之后,面临的挑战往往是如何停止工作。我们从床上爬起来,因为不需要通勤去办公室,所以一天的开始并没有明确的界限。同样的,我们也不需要把事情打包回家吃晚饭,所以也没有一天结束的界限。结果是,从我们起床到睡觉,我们都离不开电脑。现实是——当在家工作时,我们必须找到正确的工作/生活平衡。

         

        考虑到这一点,这里有一些在家工作的实用考虑。人们在远程工作时容易掉入的一个陷阱是他们坐在电脑前,从不起来休息。我们在办公室工作时不会这样做,在我们的家庭办公室也不应该这样做。以下是一些已经在世界各地远程工作的员工给出的简单建议:

        • 站起来伸伸懒腰。不要超过一个小时不起床,伸展你的腿几分钟。
        • 与同事进行虚拟交流。使用Zoom(或其他视频会议应用程序)创建虚拟会议—甚至虚拟的工作休息时间。
        • 与你的团队进行简短的会议—偶尔通过视频会议将他们聚集在一起,讨论他们的一天是如何进行的。
        • 饮水/咖啡时间—固定安排15分钟休息,通过虚拟视讯方式让同事们聚在一起聊天。不一定要和工作相关。
        • 锻炼——如果你家里有健身器材(或者你没有),播放一些音乐,下载一个免费的7分钟的锻炼,互相挑战,让血液循环起来。
        • 快乐时光——许多公司现在都通过视频会议来提供一天的虚拟快乐时光。它的工作原理!

         

        除上述小建议外,与各地的家人保持密切联系,即使是再居家隔离的时候,请利用您的视频工具与您的家人通信。

        这里有一些关于远程工作的效率评估方法:

        • 创造一个符合人体工学的工作环境。这意味着一个好的椅子,适当的桌子高度和必要的屏幕。
        • 建立一个例行程序以轻松进入工作模式。不要忘记包括吃饭、休息和少量的锻炼(站起来做伸展运动)。
        • 把一天分成几个时间块,比如“认真工作”、“奋发向上”、“协作”等等。
        • 如果可能的话,把你的生活空间分用于不同的活动。例如把家庭办公室用于重大项目,把厨房用于打电话,把后院用于开会。
        • 与其根据你是否工作了8小时来衡量你的工作效率,不如问自己一个问题:“我今天的工作做得好吗?”

         

        虽然每个人都在远程努力工作,但没有人希望你筋疲力尽。想办法结束一天的工作。呼吸点新鲜空气。在附近散散步(记得保持一定的社交距离)。不仅要与你的家人保持联系,还要与你的同事和团队保持联系。有很多非常迅速的变化在过去的几周里发生,我们有时很难急于实施新的政策和程序,以适合每位员工,但是我们都成功地让这些必要的调整,一步一脚印的实现。

      • 在家辦公時如何保持工作和生活的平衡?

        EasonHuang | 04/108/2020 | 03:54 AM

        世界各地的許多地方和國家政府已經啟動了居家隔離和在家辦公(WFH)”的政策,以應對並防堵疫情擴大流行。雖然我們的一些員工已經遠端工作多年,但對其他許多人來說,這是一種全新的體驗。我們現在開始養成一些新的工作習慣。問題是,如何維持工作與生活的平衡呢?

         

        對於很多開始採取在家辦公的人來說,他們最擔心的往往是會有太多的干擾,什麼工作都完成不了。事實上,在聽取了員工的回饋意見,閱讀了有關WFH的文章,甚至親身體驗之後,面臨的挑戰往往是如何停止工作。我們從床上爬起來,因為不需要通勤去辦公室,所以一天的開始並沒有明確的界限。同樣的,我們也不需要把事情打包回家吃晚飯,所以也沒有一天結束的界限。結果是,從我們起床到睡覺,我們都離不開電腦。現實是——當在家工作時,我們必須找到正確的工作/生活平衡。

         

        考慮到這一點,這裡有一些在家工作的實用考慮。人們在遠端工作時容易掉入的一個陷阱是他們坐在電腦前,從不起來休息。我們在辦公室工作時不會這樣做,在我們的家庭辦公室也不應該這樣做。以下是一些已經在世界各地遠端工作的員工給出的簡單建議:

        • 站起來伸伸懶腰。不要超過一個小時不起床,伸展你的腿幾分鐘。
        • 與同事進行虛擬交流。使用Zoom(或其他視訊會議應用程式)創建虛擬會議—甚至虛擬的工作休息時間。
        • 與你的團隊進行簡短的會議—偶爾通過視訊會議將他們聚集在一起,討論他們的一天是如何進行的。
        • 飲水/咖啡時間—固定安排15分鐘休息,通過虛擬視訊方式讓同事們聚在一起聊天。不一定要和工作相關。
        • 鍛煉——如果你家裡有健身器材(或者你沒有),播放一些音樂,下載一個免費的7分鐘的鍛煉,互相挑戰,讓血液迴圈起來。
        • 快樂時光——許多公司現在都通過視訊會議來提供一天的虛擬快樂時光。它的工作原理!

         

        除上述小建議外,與各地的家人保持密切聯繫,即使是再居家隔離的時候,請利用您的視頻工具與您的家人通信。

        這裡有一些關於遠端工作的效率評估方法:

        • 創造一個符合人體工學的工作環境。這意味著一個好的椅子,適當的桌子高度和必要的螢幕。
        • 建立一個例行程式以輕鬆進入工作模式。不要忘記包括吃飯、休息和少量的鍛煉(站起來做伸展運動)。
        • 把一天分成幾個時間塊,比如“認真工作”、“奮發向上”、“協作”等等。
        • 如果可能的話,把你的生活空間分用於不同的活動。例如把家庭辦公室用於重大專案,把廚房用於打電話,把後院用於開會。
        • 與其根據你是否工作了8小時來衡量你的工作效率,不如問自己一個問題:“我今天的工作做得好嗎?”

         

        雖然每個人都在遠端努力工作,但沒有人希望你筋疲力盡。想辦法結束一天的工作。呼吸點新鮮空氣。在附近散散步(記得保持一定的社交距離)。不僅要與你的家人保持聯繫,還要與你的同事和團隊保持聯繫。有很多非常迅速的變化在過去的幾周裡發生,我們有時很難急於實施新的政策和程式,以適合每位元員工,但是我們都成功地讓這些必要的調整,一步一腳印的實現。