物聯網集成電路芯片技術的演進，在于元器件和模塊的異構集成技術。對于物聯網傳感模塊的技術演進可以歸納為一系列的産品，有7代，包括大型工業智能傳感器、第一代物聯網傳感器、下一代物聯網傳感器、物聯網集成傳感器、傳感網絡、綜合系統、印刷電子等。如下圖：

物聯網傳感技術路徑演進圖

第一代物聯網傳感器模塊已經面世，這些模塊與其他電子元器件封裝而成，集成了傳感模塊的物聯網芯片，為工程應用提供新的功能。今天，這樣的物聯網設備有很多，如Nest智能溫控器（谷歌收購）、智能叉子、智能噴頭等，還包括可穿戴設備、家庭和樓宇自動化設備等。

未來的集成傳感器是物聯網專用的集成傳感器。因此其具有極低的功耗和成本（基于MEMS的傳感器），所以非常适合大批量生産和大規模部署應用。這種傳感器應用于工業領域、工程環境、危險化學物質等方面。物聯網集成傳感器的另一個應用是進行汽車運動狀态監控，而無人駕駛、自動駕駛技術是當下研究熱點，故該類集成傳感器有着廣闊的應用場景。

物聯網集成電路芯片分類

物聯網集成電路芯片是根據市場導向，按應用需求提出的一類适合在物聯網工程中應用的集成電路芯片。

物聯網（LOT）就是将設備、物體連網、然後基于此實現服務。為了實現這一目标，物聯網系統設備需要一個三層架構：核心層設備、中間層設備和邊緣層設備。

根據物理網三層次學說，在物聯網核心層要做信息運算、決策處理，需要有運算處理芯片，即物聯網處理器；在物聯網中間層主要做信息傳輸工作，無限傳輸需要射頻處理芯片，有限傳輸需要路由、交換芯片；在物聯網邊緣層，信息感知需要傳感器件或集成了電源管理部分、能量獲取部分、傳感器陳列部分的IC芯片。在執行部件中，需要運算處理部分、功率驅動部分的IC芯片。

綜上所述，物理網集成電路芯片基本上分為如下幾種。

運算處理芯片：各種不同位數、不同頻率的物聯網處理器。

通信芯片：射頻基帶芯片、路由、交換芯片。

各類物聯、化學、生物、運動信息傳感芯片、功率驅動芯片。

集傳感模塊、通信模塊、處理模塊為一體的低成本無源芯片。

物聯網集成電路芯片架構包括傳感器件、處理器、片上和片外存儲器、I/O接口等。芯片的設計、生産、封裝的新方法、新工藝也在不斷湧現，包括定制ASIC方法、EAD環境中設計SOC的流層、用于網絡和服務器的2.5D芯片工藝以及用于MEMS和傳感器（陣列）集群的 fan_out晶圓級芯片封裝技術。在開發用于汽車、醫療設備和工業控制系統的物聯網芯片上還要考慮數據保密、信息安全的問題。

通用物聯網集成電路芯片的設計目标不隻是覆蓋一種應用，還可以處理多種應用。IoT IC 雖然有很多通用版本。但在一些案例中，物聯網集成電路設計工程師會進行專用物聯網集成電路芯片的設計，然後嘗試為其他物聯網項目重新利用它們（設計複用）。将來，會有更多針對特定應用而專門設計的物聯網專用芯片面市。

物聯網芯片産業圈構建

物聯網被稱為繼互聯網之後，信息産業的第三次浪潮。在很多方面，物聯網是與應用軟件市場對應的硬件市場，正在全世界釋放新的一輪嵌入式技術創新。而作為物聯網産業的上遊主導企業，半導體廠商均加快推出物聯網産品，包括芯片和開放平台，以期望自己構建的生态系統可以引領物聯網革命。物聯網IC産業生态圈，如下圖：

中國的科技企業普遍遵循兩條發展道路：一條是以華為為代表的“重科技”路線，通過技術研發驅動增長；另一條則是以阿裡巴巴、京東等企業為代表的商業模式創新路線，倚仗商業變革重新創造增長動能。

我國每年的集成電路産品進口金額已超過石油進口金額，在普及率極高的智能手機行業，包括CPU、存儲器、各類感應元器件基本依賴國外企業。可以說，補強中國自己的芯片産業短闆已迫在眉睫。

從“從芯到雲”，大數據、大互聯、大安全、雲計算是一個巨大的産業，物聯網産業有巨大的市場空間。物聯網的産業版圖，是一個從“芯”到“雲”的信息産業生态系統。

企業除了根據硬件的産品特性定制芯片外，服務型應用未來同樣會定制芯片，一方面将軟件服務固化在芯片上，用戶的粘性更大；另一方面體現在服務的差異化，因為芯片的特色設計，面向應用的設計，會更好地屏蔽競争對手。因此，芯片設計公司應該改變傳統的做法，反其道行，主動出擊，深入了解市場的需求，從市場應用需求的角度着手，再把需求轉變成芯片。可以預測的是，未來的IC設計會成為整體方案的一部分，而企業的應用類型将會是五花八門、多種多樣。

在新的商業模式下，芯片設計企業的重點不僅僅是單向的設計和銷售設備給企業，還應該成為市場需求的挖掘者，積極迎合市場發展的需求，為産業鍊其他環節服務。物聯網芯片企業需要真正建立起生态圈，或是順利融入他人的生态圈。例如，預先洞察App距離的聯網技術模塊在運營商發展中的趨勢，是主導協議标注，從而提前預置服務接口在芯片内，保證大數據的采集準确性和數據指向，為雲平台提供接入服務。

由此，IC企業需要借助專業的平台，接觸各類硬件企業、應用服務等，尋找合适的物聯網切入點，整合産業鍊上、下遊的資源，引領芯片設計公司探索未來的發展路線，讓芯片設計企業和系統應用企業進行深度得交流，展示産品和設計能力，在生态鍊中建立自己的品牌，而不僅僅是賣芯片。

※ 來源：摘取自《物聯網之芯：傳感器件與通信芯片設計》

※ 圖片來源：網絡圖片

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