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《FPGA解决了物联网实现的核心挑战》

  • 来源专题：集成电路
  • 编译者： Lightfeng
  • 发布时间：2016-07-09

  • 这些天，物联网（IoT）已成为一个广受欢迎的术语，通常用来描述一个几乎每一个电子设备连接到互联网上并且彼此互联的世界。它包括一个惊人的应用程序列表——从智能家电和汽车设备到可穿戴设备的一切——而且这个列表只会流动性的持续爆炸增长。但这种增长会带来相应的实施挑战，需要找到解决方案。

    智能连接的设备，和他们正在帮助创造的物联网生态系统，承诺将改变日常生活。对于个别的消费者，可能意味着使设备更有效和日常任务成本更合算，保持他们更安全，甚至有助于确保他们过上更健康的生活。对于企业来说，物联网承诺在自动化、能源效率、资产跟踪和库存控制、运输和位置、安全、个人跟踪和节能方面具有显著的优势。

    但要达到数百亿计的设备，以弥补物联网，设计师将不得不克服重大的实施挑战。其中的一些关键挑战，包括使物联网设备的电源更有效，处理不兼容的接口，并提供一个处理的增长路径来处理设备性能要求的必然增加。一个基于FPGA的设计方法可以帮助解决这些挑战。

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  • 《“ Matlab 禁令”时代 国产工业软件的发展机遇与挑战》
    • 来源专题：集成电路
    • 编译者：shenxiang
    • 发布时间：2020-12-11
    • 数字化时代，软件和信息技术服务产业进入融和创新、快速迭代的关键期。软件业正在重新定义服务，并在一些因素的催化下带来社会各领域、多维度、深层次的变革。 事实上，得益于国内广阔的市场、大量的消费人群，中国的应用技术领域迅速发展，已经形成了全球性的互联网巨头。但当人们沉迷于工业互联网、 AI 、 大数据 来推动制造业转型升级的时候，很少有人意识到，如果扒开这些领域一层层的外衣，会发现最内核的就是工业软件。 近期“ Matlab 禁令”事件更是拉响了工业软件“卡脖子”的警报，自主可控箭在弦上，也使得整个基础软件领域的发展受到了市场的格外关注。 产业格局：外企垄断基础软件领域工业软件国产化任重道远 工业软件是现代制造业的基础，是联系传统工业生产与现代信息化的纽带。作为智能制造的承载，工业软件对工业流程进行数字化表达，打通各个生产环节，实现工艺与管理的优化。目前全球工业软件市场规模庞大，而2019年我国工业软件产品收入1720亿元，较2018年增长16.45％。2012至2019年，我国工业软件产品收入年复合增长率为20.34％。中国增速持续领先于全球工业软件市场。 但是，从全球来看，我国工业软件市场规模仅为全球的5.5％左右，而我国工业生产总值占全球比重却超过20％，由此不难发现，我国工业软件行业发展程度未能与工业化发展进程相匹配。 据华西证券研报观点认为，这主要系美国长期垄断和封锁IT基础产业的相关技术和标准，导致全球IT基础产业在美国巨头企业打压的缝隙中艰难生存。尤其是在CAD、 EDA 等基础工业软件领域，中美技术、产业配套等方面差距巨大。 根据工业软件的应用层级及产品通用性，工业软件可以划分为设计软件、平台软件、专项软件三类。 其中，设计软件：主要包括CAD（ 计算机 辅助设计）、CAE（计算机辅助工程）、CAM（计算机辅助制造）三部分，分别针对 图纸 设计、物理设计、加工设计三大环节。安信证券研报观点认为，CAD软件通用性最强，产品最为成熟；CAE软件最为硬核，产品技术含量最高；CAM与实际生产最为接近，和硬件产品绑定更为深入。 平台软件：主要包括PLM（产品生命周期管理）、MES（制造执行系统）两部分，分别针对产品生命周期管理和产品制造流程管理。安信证券分析师表示，目前国内平台软件有传统制造业巨头、工业设计软件龙头、ERP等管理软件厂商三方参与，呈现出“三足鼎立”的竞争格局。 专项软件：指工业软件中面向具体工业细分领域的专项设计及管理软件。目前，建筑与电子两大领域均存在专项工业软件，分别为BIM（建筑信息化）、EDA（电子设计自动化），主要针对建筑业的信息化、芯片设计等特定工业领域。专项软件本身处于高度非标准化行业，高护城河保障其稳定经营能力，行业性利好则提供长期发展引擎。 政策支持技术变革构建完善的产业发展生态 在新一轮科技革命来临的当下，各国竞争的焦点已经放在底层技术领域，通过重新搭建新技术、新业态的基础框架，来避免未来被“卡脖子”的局面。 事实上，自2009年起，以美国为代表的发达国家逐步提出新工业化相关战略，以摆脱“工业空心化”现象，并实现产业升级。其中，效率提升、降低人力需求是其核心目标的一部分，而工业软件是落实以上目标的重要工具。 对于中国来说，近年来，国家政府发布了多项政策支持基础软件领域的发展。其中，2020年3月份，工信部就明确表示，要开始启动国家软件重大工程，集中力量解决关键软件卡脖子的问题，着力推动工业技术软件化，支持高端工业软件的发展。8月4日，国务院发布了《新时期促进 集成电路 产业和软件产业高质量发展的若干政策》，要求聚焦基础软件、工业软件、应用软件的关键核心技术研发。 根据产业调研发现，现阶段工业软件中多个产品呈现出研发投入高、盈利周期长、行业需求分化的特性。不同技术或工业发展阶段，工业软件的需求导向也不尽相同。当前，云计算、物联网、 5G 等底层技术日趋成熟，因此我国工业软件可以遵循和国外工业软件不同的发展路径，着眼于用新技术解决产业链研发、制造协同的效率问题，挖掘工业软件增量价值。 此外，平安证券研报观点则认为，对于我国工业软件的发展，除了国家产业政策支持之外，Matlab的从小到大，从教学工具最终发展成为国际性的商业软件的经历，也值得国内市场借鉴。如果国内能够充分将产学研以及资金的力量结合起来，借助国内较好的政策和应用环境，把国产化的工业软件通过课堂、实验室和重大工程应用等方式推广开来，只要有人用，生态就能够建立起来，后续的优化升级就有希望，进入上升螺旋之后，这个行业就会有广阔的发展空间。 软件业上市公司业绩短期承压加大研发蓄力筑未来 从二级市场来看，基础软件和工业软件均归属于申万行业分类中的软件开发和IT服务细分行业。据金融界上市公司研究院ICT工作室统计，截至2020年9月2日，A股共计有198家软件开发和IT服务上市公司，总市值达到3.14万亿元。 据中报披露，上半年，上述198家上市公司共计实现营业收入2306.49亿元，同比减少1.53％；实现归母净利84.99亿元，同比减少48.8％。从数量来看，5成上市公司实现营业收入同比增长，52％的上市公司实现归母净利同比下滑。 研发投入是取得重大技术突破的基础。2020年上半年，198家软件开发和IT服务上市公司共计投入研发210.64亿元，同比增长6.48％，研发投入均值为1.06亿元。疫情影响之下，部分企业在业绩下滑的背景下，仍然坚持加大研发投入，实属不易。 从上市公司来看，华大九天是目前国内规模最大、技术最强的EDA龙头，可以提供全流程数模混合信号芯片设计系统、SoC后端设计分析及优化解决方案、平板（FPD）全流程设计系统、IP以及面向晶圆制造企业的相关服务。 广联达是BIM（建筑信息化）领域最具竞争力的行业龙头，其BIM+技术管理系统是集图纸管理、方案管理及BIM应用为一体的施工技术策划和执行管理系统。2020年上半年，广联达实现营业收入15.79亿元，同比增长17.16％；实现归母净利1.3亿元，同比增长45.21％。 中望软件是国内二维、三维CAD解决方案主导者，是国内同时掌握二三维CAD、CAM、CAE核心技术及产品开发能力的工业软件企业。其拥有广州、武汉、上海、北京及美国佛罗里达五大研发中心，产品销售至全球90多个国家和地区。 宝信软件是中国钢铁信息化领域龙头企业，能全面提供工业互联网、云计算、数据中心（ IDC ）、大数据、智能装备等相关产品和服务，产品与服务业绩遍及钢铁、交通、医药、有色、化工、装备制造、金融、公共服务、水利水务等多个行业。2020年上半年，宝信软件实现营业收入34.15亿元，同比增长21.24％；实现归母净利6.59亿元，同比增长67.73％。 后疫情时代，科技竞争进一步加剧的背景下，面向未来的讨论，将变的至关重要。据悉，由金融界主办的“软件和信息服务业：创新驱动高质量发展”专题研讨会将于9月3日在北京召开，这是金融界聚焦“新基建、5G与数字化实践”的系列活动之一。在此次研讨会中，将就相关话题进行务实高效交流。
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  • 《克服基于云的物联网(IoT)配置挑战》
    • 来源专题：集成电路
    • 编译者：tengfei
    • 发布时间：2017-11-20
    • 在当今物联网市场，由于现有的工作人员有限和可能借鉴的先前专知微乎其微，没有可行的方案可同时兼顾连接节点的有效性和系统如何与云接口，物联网实施对工程团队构成极大挑战。通过物联网开发套件（IDK），安森美半导体现在能够提供给工程界一个可配置的平台，兼顾前述的不同方面。 它给工程师一个真正的可即用的开发资源，结合先进的集成电路技术与精密的软件框架，以显着帮助“设备到云”的物联网部署。因此，它可以加快原型和缩短上市进程。 在IDK平台的中心是一个32位的基于ARM® Cortex® M3的系统单芯片（SOC），内置于主板。一系列子卡可以与此接口。这些各有不同的相关功能，负责众多不同的互联（基于802.15.4 MAC的无线电支持ZigBee和Thread，以及Wi-Fi、美国和欧盟Sigfox、CAN、以太网等）、感测（运动、环境光、距离、心率等）和驱动（电机和LED驱动）功能。 IDK还提供行业标准的云互联协议，如消息队列遥测传输（MQTT）、具象状态传输（REST）和超文本传输协议（HTTP）。虽然Carriots是IDK默认的云，但所有这些协议支持应用开发人员接口广泛应用的物联网云服务提供商以配置基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）或软件即服务（SaaS）。 该硬件配以一个全面的集成开发环境（IDE），它具有一个C++编译器、调试器、代码编辑器和应用相关的库。可以通过这个平台服务于很多的应用领域，有智能计量、家庭/建筑/工厂自动化、环境数据记录、病人监控、过程控制、占用检测、个人穿戴式报警、能源管理、运动控制、资产跟踪等。得益于IDK网页直观的产品推荐工具，工程师可以找到最适合他们各自设计对象的扩展板。他们还可以访问许多应用实例-从非常简单的功能开始，以帮助他们获得信心，然后再进行更具挑战性的活动。
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