利用DSP实现边缘端实时音频AI 机器学习曾局限于资源近乎无限的云服务器，正迁移至边缘设备。更低延迟、成本降低、能效提升和隐私增强推动这一转变。例如，自动驾驶汽车无法承受将数据发送云端进行行人识别的延迟，带宽成本也可能让云端语音识别望而却步。 边缘处理为何重要 数据传输与本地推理的能量权衡至关重要。若执行不高效，复杂ML工作负载会迅速耗尽设备电池。边缘推理还能将语音口述邮件等敏感数据留在设备端，保护用户隐私。 低功耗常开语音唤醒 关键词检测（如Hey Siri或OK Google）是最早的边缘ML用例之一。在通用应用处理器上运行此类检测可消耗100mW以上，迅速耗尽智能手机电量。早期手机将算法

新兴技术迫使设计工程师交付安全、强大、可靠的电子产品。热分析已成IT和数据中心市场设备创建的关键步骤。 图片：Future Facilities 热设计软件领先供应商Future Facilities近期强调，AI、物联网、5G和边缘计算正在为热工程师设定新优先级。近期技术进步从根本上改变了工程师的设计方法，Future Facilities产品经理Chris Aldham表示。AI、5G、边缘计算和物联网都需要新的热解决方案，无论在电子设备运行位置还是散热方式上。 在一次数字圆桌会议上，来自Facebook、惠普企业、QuantaCool、Engineered Fluids、CommSco

人工智能正在重塑跨行业技术，要求微电子解决方案提供前所未有的性能、能效和紧凑外形。从大规模数据中心到自动驾驶汽车、机器人、移动设备、可穿戴设备，乃至尚未想象的未来应用，对更快、更智能、更环保硬件的需求迫在眉睫。 在硬件领域，这一挑战呼吁在传感器、处理器、存储、互连和封装方面创新范式。Leti研究社区正积极探索这些前沿，站在边缘AI与更广泛产业趋势的交汇点。只有通过跨学科合作，才能在量产前涌现出真实、可制造的解决方案。 我们可以通过将应用映射到算力与功耗坐标系来预判AI市场（见图1）。可穿戴设备位于低功耗、低算力端，而数据中心要求最高性能和能量预算。智能家电、增强现实、机器人和自动驾驶汽车分布在

高通、Cypress、德州仪器等领先半导体厂商发现，智能家居物联网市场竞争异常激烈。 碎片化的智能家居物联网格局带来诸多挑战。 首先，智能家居涵盖门铃、门锁、烟雾探测器、智能音箱、冰箱等海量设备类型。其次，连接选项琳琅满目，包括Wi-Fi、蓝牙、BLE、ZigBee、Z-Wave和Thread。第三，许多设备在应用层缺乏互操作性，依赖Apple HomeKit或三星SmartThings等专有生态。第四，物联网芯片的安全漏洞仍是严重隐患。最重要的是，电池寿命持续限制设备功能；断电即意味着失去连接与智能属性。 Redpine Signals推出RS9116N-DBT，这是一款综合性物联网SoC，

编者注：保障物联网安全对于维护数据流、固件及其连接的企业资源完整性至关重要。物联网安全是一项多方面的挑战，需要系统化方法来识别威胁并实施有效缓解措施。 改编自Perry Lea著作《面向架构师的物联网》。 第12章 物联网安全 作者：Perry Lea 加密学 加密与保密性是物联网部署的不可妥协底线。它们保护通信、固件和认证过程。实践中，我们使用三大核心加密原语： 对称密钥加密 — 同一密钥用于加密和解密。常见算法包括RC5、DES、3DES和行业标准AES。 公钥加密 — 公开共享的密钥加密数据，只有持有对应私钥者才能解密。这种非对称方案还支持认证和不可抵赖。广泛使用的椭圆曲线密码学、P

2019年5月，我们的研究团队监测了跨越1000多家组织的5600万笔物联网交易，涵盖270种不同设备类型。 这一流量是2016年测量值的150倍以上，凸显了物联网在企业环境中的快速扩张。 将设备连接到网络几乎毫不费力，但识别和管理这些设备仍然是一个关键盲区。如果没有全面的可见性，组织无法验证设备通信的安全性。 我们的数据显示，来自消费级设备的流量——智能手表、家庭助手、甚至联网汽车——这些设备以安全性薄弱著称。许多出厂时带有默认密码，极少被更改，成为暴力破解攻击的主要目标。事实上，最近的物联网恶意软件样本包含硬编码的默认凭证，使攻击变得微不足道。 令人担忧的是，2019年制造商仍在发布安全控

边缘音频处理成语音接口普及关键聚焦 语音接口渗透消费设备与智能家居系统，用户虽接受语音控制，但对延迟、功能受限、对话上云隐私风险仍存顾虑。厂商转向Knowles IA8201等方案：伴随处理器捆绑两颗Tensilica核心——一颗针对高性能计算与ML推理优化，另一颗专攻低功耗常开音频处理。 区别于前代IASonic IA8508（音频核心配ARM Cortex-M4），IA8201专为语音激活系统定制为伴随处理器。 点击任一图片放大 Knowles IASonic处理器家族：新款IA8201伴随音频处理器（左）与早期IA8508音频应用处理器（右）（图源：Knowles） 两大核心用例

多重技术浪潮重塑校园核心 高吞吐Wi-Fi 6接入点（AP）激增、IoT端点爆发、云中心化负载急转、数据中心从大机箱重构，共同倒逼企业网络核心向更韧性、可扩展架构演进。 Wi-Fi 6 (802.11ax) Wi-Fi 4 (802.11n, 2009) 600 Mbps，单千兆口从容。Wi-Fi 5 Wave 2 (802.11ac, 2013) 超1 Gbps，暴露交换机侧瓶颈，催生802.3bz多千兆端口（2.5/5/10 GbE）。Wi-Fi 6成主流企业标准，容量较Wi-Fi 5提升4倍。众组织预装多千兆交换机迎接Wi-Fi 6 AP部署。 边缘高速倒逼骨干需40/100 GbE跟进

Cypress发布PSoC 6单片机家族安全变体——PSoC 64 MCU，旨在提升IoT生态数据保护水位。芯片内置完整系统级安全栈，建立隔离信任根，含实时认证与配给能力。 核心安全认证与架构 通过Arm平台安全架构（PSA）认证 将可信固件-M（TF-M）框架嵌入Arm Mbed OS开源操作系统 认证框架严格覆盖威胁模型、安全分析、硬件与固件架构，奠定稳健安全基石 “构建安全IoT设备需跨应用、系统、硬件层专长。PSoC 64设计初衷即消除该复杂性，让开发者聚焦产品差异化而非安全工程。”——Cypress单片机与连接事业部执行副总裁Sudhir Gopalswamy 关键能力 预配

LED换装提速，IoT集成仍在路上 圣何塞——城市加速切换LED路灯，但IoT能力集成仍在進行中。 Telensa与Signify（原飞利浦照明）全球累计装机近200万联网LED路灯，仅占约3.6亿存量路灯微小份额。 两公司才开始在灯杆嵌入IoT传感器。Telensa推出AI驱动试点，Signify 2019年尚未涉足该话题。 Signify目前仅部署500+搭载LTE/Wi-Fi路灯，计划秋季推5G机型（含毫米波频段与传感器套件）。 “仍有大量工作……推销有挑战，但我们努力做城市可信顾问。”——Signify iCity项目国家总监Bill McShane Telensa市场VP Keith

STMicroelectronics STSafe-A100评估包属STM32 Nucleo生态，提供即用型源码加速安全IoT设备、工业配件、消费电子设计。套件捆绑STSW-STSA100软件包与X-Nucleo-STSA100扩展板，板载STSafe-A100安全元件。 STSafe-A100安全元件核心能力 抵御网络攻击的韧性设计 不可变、基于硬件的认证与安全数据管理服务 CC EAL5+认证安全单片机驱动 专用安全操作系统 对称/非对称加密、高级密钥管理 内置物理与侧信道攻击防护 软件包与生态兼容 随套件提供完整软件包：设备驱动、STM32固件、针对品牌保护、设备入网、安全云连接等

RTC芯片90年代末问世，旨在提供精准计时与超越基础计数器的丰富时间数据。历年厂商添加闹钟、看门狗、时间戳记录、非易失存储等特性，功耗降至亚微安级。过去十年，许多能力被集成进MCU作为MCU-RTC，性能可媲美专用RTC芯片。 为何设计师仍选独立RTC？哪些场景受益最大、程度几何？ 本文选取典型用例——特别是功耗与计时精度至关重要的IoT设备，通过并列对比特性与电气参数，助设计师从独立RTC榨取最大价值。 IoT及低功耗应用关键需求 IoT设备跨度从多核智能手机到超小型传感器。无论形态，多数须实现长电池寿命。对纽扣电池或能量采集供电设备尤为关键。图1展示典型低功耗IoT框图。MCU编排所有外设

编者按：保护IoT不仅关乎各应用数据流与软件完整性，更关乎依赖这些应用的企业资源安全。IoT安全是复杂挑战，需系统性方法识别威胁与实施有效缓解。 改编自《物联网架构师指南》，作者Perry Lea。 第12章 IoT安全 IoT网络攻击解剖 网络安全领域广袤，本章聚焦三个代表性IoT攻击向量，展示跨硬件、网络、协议、云组件、操作系统的威胁广度。理解这些攻击模式，架构师可设计弹性防御。 Mirai：史上最具破坏力DDoS战役，源自全球不安全IoT设备组建僵尸网络。 Stuxnet：国家级网络武器，靶向工业SCADA PLC，导致伊朗核离心机不可逆损坏。 链式反应：研究型PoC，演示简单LE

编者按：本文由全球主编Rich Quinnell撰写，属AspenCore“农业科技”专项项目，探讨IoT、分析、传感器技术如何重塑农业与食品生产。 数据是精准农业基石 工业与基建舆论场被IoT与分析占据，农业正悄然成为下一个前沿。整合传感器网络与实时分析，农户可增产、减损、通过精准资源管理降本。 三大平台类别驱动数据生态：空中、地面移动、固定站。各平台采用不同传感器套件与组网技术，共同目标：在多样农场景观捕获高分辨率可执行数据。 空中平台：多旋翼无人机成中小田块主力 空中平台通过遥感获取数据。有人驾驶飞机与卫星仍服务大范围勘测，但无人机（固定翼与多旋翼）正快速取代它们执行中等规模作业。搭载高

设计持久续航穿戴需兼顾紧凑外形、精致美学、最关键的能效。工程师聚焦微型高集成电源管理IC（PMIC），在保持轻薄舒适前提下延续电池寿命。这些IC实现持续运行、平滑数据采集、可靠连接——对追踪健康指标或接入IoT的穿戴至关重要。 光学感测精度依赖电源架构 健康穿戴光学感测精度高度依赖底层电源架构。超低功耗PMIC通过最小化噪声、优化电压调节，增强光电容积脉搏波（PPG）等光学测量灵敏度。腕戴形态下，即便运动或环境光变化，也能获得更精准生命体征读数。 十年传感器爆发与算力新需求 过去十年穿戴传感器激增，驱动力：医疗成本攀升、“健康狂热”增长、在线健康数据普及。消费者对即时可执行洞察期待升级，推动

作为Fingoti（IoT方案商）掌舵人，我主导了新网关Pebl开发。以下是我们遇到的五大常见坑及规避之道。 1. 安全，或缺乏安全 IoT世界安全非可选。边缘到云无防护的产品将迅速失去用户信任。用户警惕泄露隐私的设备，单次泄露可毁品牌。 Pebl设计期即将安全视为设计约束而非事后补丁。采用工业级加密、安全启动、定期OTA固件更新。自建云栈者，网络安全从首日列为头号优先级。 2. 产品试图面面俱到 诱惑构建“通用”网关说尽所有协议。广度常以深度为代价。IoT生态碎片化，覆盖所有协议会过度复杂化硬件、推高成本、稀释体验。 我们选务实路径：支持最主流协议（MQTT、CoAP、HTTP），提供清洁可

现代军工航天系统要求地理定位测绘、无人机视频流、激光雷达等源头即时精准数据。为交付实时态势感知，嵌入式平台依赖超越商用方案的互连，支持10GbE、USB 3.0、InfiniBand、VPX、PCIe等协议。本文概述五大验证设计原则，助工程师打造信号完整性零妥协的高速互连。 1. 将整个信号路径视为统一系统 信号从基础电路元件出发到达终端用户，每个封装层级都可能引入阻抗失配、串扰、损耗。设计师须整体审视互连而非事后补救。六大封装层级影响信号质量： Level 1：元件有源器件至引脚连接 Level 2：引脚至PCB连接（如IC插座） Level 3：板级互连（单片边缘连接器、双片堆叠方案）

汽车行业的地震级变革 15年前自动驾驶广告还是科幻。如今Waymo等实测数百车辆，证明可行。原预期15-20年成熟的时间表快速失效。资本涌入天量，立法者正构建自主出行法律框架。 信任：大规模采用的最大拦路虎 美国国家安全委员会：每日超百起致死车祸，鲜见头条。单次特斯拉/Uber事故却频登头条引发恐慌。但NHTSA数据显示：特斯拉Autopilot（自动转向）首年上市后，特斯拉涉事事故率下降40%——尚未计入后续软件迭代优化。 美交通部：自动驾驶可通过消除人为错误将交通死亡降低94%。 极致可靠性的全栈要求 大脑：SoC/GPU跑AI算法解析360°路况、决策驾驶策略 眼耳：高清相机、激光雷达

编者按：IIoT通过分层架构采集多源传感器数据、可靠安全传至云端、执行分析产出洞察与效能。《工业互联网应用开发》详细剖析架构与满足策略。 改编自《工业互联网应用开发》，作者Alena Traukina、Jayant Thomas、Prashant Tyagi、Kishore Reddipalli。 第3章 IIoT边缘开发（续） 工业M2M协议——OPC UA 本节构建简易IoT应用：用OPC UA协议通过树莓派网关将传感器模拟器数据发送至接收设备（PC或云）。 传感器模拟器到接收设备的数据流 OPC UA类似Modbus但支持更多数据类型、无严重限制、并提供安全、压缩、低延迟。由OPC基金

为何安全（TLS）Web服务器至关重要 现代浏览器将纯HTTP站点标记为“不受信任”，引发用户不信任。TLS服务器显示锁图标，传递专业安全感，对设备管理应用必不可少。 ESP8266 Wi-Fi芯片与Minnow Server ESP8266是$1级热门Wi-Fi芯片。开发板约$3含USB，简化烧录免外置USB-TTL转换器。80MHz主频应对多数应用足矣，但TLS加密等CPU密集型任务将推向极限，设计单片机Web应用时必须理解约束。 本指南演示在ESP8266上编译部署Minnow Server，仓库含参考例程与源码。 起步：FreeRTOS/lwIP Web IDE 采用esp-open