Взгляд из Норвегии на блестящее будущее рынка «Интернета вещей»

Стремительный рост рынка «Интернета вещей», последние новинки в области протоколов Bluetooth, ANT, Zigbee и существование маленьких мобильных компаний были темами конференции, устроенной компанией Nordic Semiconductor.

Свен-Тор Ларсен стоит в маленькой стеклянной комнате в верхней части Холменколлене — олимпийском лыжном трамплине на краю Осло. Руководитель компании Nordic Semiconductor говорит дюжине иностранных журналистов о будущем его маленькой, но амбициозной компании-производителе ИС.

С одной стороны, это странный момент в области маркетинга высоких технологий. С другой стороны, это прекрасная метафора.

Свенн-Тор Ларсен

В этой комнате с пьянящим видом на шумный центр Осло и пригород норвежской столицы Ларсен объявляет о начале производства одной из последних ИС, содержащей радиочастотную часть на 2,4 ГГц и систему на кристалле на базе ядра ARM Cortex M0. Он говорит журналистам, что есть много возможностей для роста бизнеса потребительских беспроводных приложений. Ларсен прогнозирует, что 2015 год станет рынком «принадлежностей к приложениям» (appcessories market), которые будут использовать его ИС для передачи данных по сетям Bluetooth, ANT (беспроводная сенсорная сеть) и с помощью других запатентованных беспроводных технологий между мобильными телефонами и ТВ-устройствами, производство которых начнётся к 2015 году.

По сути, это потрясающий воображение прогноз на следующее поколение компьютерных и коммуникационных гаджетов. Этот прогноз немного кружит голову. Такая небольшая компания, как Nordic может легко не рассчитать свои силы и стать жертвой гораздо более крупных компаний. Мировые гиганты Broadcom и Qualcomm также видят новые возможности на растущем IoT-рынке (Internet of Things, Интернет вещей — то есть рынок устройств с IP-адресом, способных самостоятельно, без помощи человека, действовать в сети Интернет). Растущий рынок Wi-Fi-технологий влияет на понижение цен изделий, стимулирует производство всё более экономичных устройств и требует применения ANT- и Bluetooth-технологий.

Другие стартап-компании, такие как Ember Corp. и Dust Networks, связывали своё будущее с технологиями Zigbee или 6LoWPAN. Указанные компании были куплены более крупными игроками рынка Silicon Labs и Linear Technology, которые также ищут свои пути на рынке IoT.

У Ларсена есть только одно желание – иметь свой небольшой, но удобный бизнес, расположенный в его родной Норвегии. Ларсен оставил должность исполнительного директора расположенной в Силиконовой долине компании Xilinx и стал генеральным директором расположенной в его родной стране компании Nordic. И хотя норвежская компания сейчас не имеет собственных производственных мощностей, она имеет значительный размер для Норвегии.

После пресс-конференции он, одетый в футболку с логотипом компании и оранжевые кроссовки, расположился с журналистами на арендованной лодке, курсирующей возле местных фьордов, и приветливо отвечая на вопросы журналистов, кушал креветки и пил пиво. Ларсен хорошо знает свою крошечную норвежскую компанию, в которой работает всего 178 сотрудников. Годовой оборот компании составляет 140 млн долл. США, что является привлекательным для более крупных конкурентов, которые не сегодня-завтра захотят претендовать на свою долю на рынке IоT.

Ларсен видел как в соседней Финляндии компания Nokia, гигантский производитель мобильных телефонов, в которых применялась технология Bluetooth, за несколько лет превратилась в свою тень. Он видел, как в 2005 году Texas Instruments купил небольшую норвежскую компанию Chipcon, производившую ИС и имевшую свою долю на рынке IоT.

«Мы не заинтересованы в том, чтобы быть подразделением в большой компании», – говорит Ларсен. – Мы пока находимся на начальной стадии в этом сегменте рынка, и этот сегмент, Bluetooth Low Energy (дословно – экономичные изделия использующие протокол Bluetooth), растет быстрее, чем мы ожидали два года назад. Поэтому, мы хотели бы подняться вверх в рейтинге производителей».

Журналисты, собирающиеся у входа в Холменколлене для участия в конференции компании Nordic.

В настоящий момент, у компании Nordic есть аргументы для своей игры.

Компания была первым производителем специализированных ИС для протокола ANT, зарождающейся технологии, в первую очередь, ориентированной на рынок спортивных приложений, сегмент медицинского оборудования и мн. др. Nordic была среди первых компаний, которые начали использовать технологию Bluetooth Low Energy (далее Bluetooth LE), и стала первой норвежской фирмой, которая наряду с Apple и Intel создала свой стандарт.

На сегодняшний день Nordic поставила более 600 млн ИС и около 70% из них используется в беспроводных клавиатур и мышках. Компания надеется, что следующий большой скачок роста будет связан с модернизацией пультов дистанционного управления (ДУ) ТВ. Предполагается, что в пультах ДУ ТВ вместо инфракрасного сигнала будет применяться радиочастотный сигнал, что позволит пульту осуществлять более сложные функции, например, управление ТВ с помощью жестов.

Но выход на рынок новых ТВ-гаджетов не будет простым делом. Nordic, выпустив на рынок продукцию с технологией Bluetooth LE, столкнулся в конкурентной борьбе лицом к лицу с альянсом Zigbee, который для развивающихся рынков выступил с инициативой RF4CE.

Рынок IоT представляет собой широкое, фрагментированное пространство, и Nordic надеется на рост во многих потребительских нишах рынка. Компания уже имеет некоторые выигрышные решения в перспективных областях, таких как спортивные и фитнес-приложения и оборудование для здравоохранения. Появление новых сегментов на рынке IоT пока никто не ожидает и, скорее всего, эти сегменты появятся в течение следующего десятилетия, до того как изменится ситуация на рынке ПК.

На данный момент Nordic, благодаря её семейству ИС nRF51, являющемуся системой-на-кристале (SoC) и сочетающей ядро ARM и радиочастотный трансивер с рабочей частотой 2,4 ГГц, стала одной из первых компаний, оптимизировавшей решение для IоT-рынка. Независимо от того, сможет ли Nordic удержаться на достигнутой высоте или не выстоит в предстоящем «диком ралли» производителей, история его успеха будет одной из интереснейших историй, описывающих создание новых изделий в индустрии высоких технологий.

Вид с верхней точки олимпийского трамплина Холменколлен

IoT — интеллектуальная наклейка

Все знают историю вычислительной техники. Все началось с динозавров (т.е. с мэйнфреймов – вычислительных систем с архитектурой IBM System/360), которые превратились сначала в мини-ЭВМ, а затем трансформировались в ПК.

Рынок интернет-вещей (IоT) обещает сделать процесс изменения ПК похожим на фейерверк. Представьте себе, что всё, что сегодня является немым, аналоговым и одиноко стоящим, станет интеллектуальным, цифровым и сетевым. Абсолютно всё.

По поводу уличного освещения говорили немало: и то, какой трафик будет создавать система управления, и то, что невозможно предвидеть, какой результат будет от внедрения системы, и что возможен режим самопроизвольного перепрограммирования и, наконец, что внедрение займёт одно или два десятилетия, но процесс внедрения интеллектуальных систем уличного освещения уже начался.

Руководители компании Nordic принадлежат к тем многим в полупроводниковой индустрии, кто является генератором идеи и локомотивом процесса одновременно. На пресс-конференции, состоявшейся в Осло, Томас Сёдерхольм (Thomas Søderholm), менеджер по развитию бизнеса компании Nordic, продемонстрировал целый ряд новых устройств IоT, в том числе, поясной ремень, который является монитором частоты сердечных сокращений его владельца.

Томас Сёдерхольм (Thomas Søderholm) с поясным ремнём-монитором работы сердца

Последняя идея относится к созданию интеллектуальной наклейки. Вы вводите в неё код, соответствующий вашему бумажнику или смартфону, и закрепляете наклейку на ремне. Затем, если вы случайно где-то оставите бумажник или смартфон, вы немедленно услышите звуковой сигнал оповещения об этом событии.

Интеллектуальная наклейка обладает двумя интересными функциями. Вы можете запрограммировать её, указав максимальное расстояние, на которое вы можете отойти от объекта контроля, при котором не будет формироваться сигнал оповещения. А когда вы действительно потеряете бумажник или смартфон, устройство поможет вам найти пропажу так же, как с помощью металлодетектора ищут потерянное сокровище.

Подобные устройства никто не производит, но Nordic сотрудничает с китайскими производителями над созданием прототипа. Подобные устройства — это просто еще одна из многих новых ниш на рынке IоT.

Прототип интеллектуальной наклейки Nordic.

Потребительские медицинские приборы относятся к одному из наиболее известных сегментов рынка IоT. Компания Nordic может показать разнообразные устройства, относящиеся к данному сегменту, включая монитор сердечного ритма, устройство для измерения кровяного давления и электронные весы. Все устройства могут передавать медицинские данные на смартфон, и далее данные могут быть отправлены к лечащему врачу.

Много ограничивающих факторов и барьеров стоят на пути охраны здоровья, но для системы здравоохранения в ближайшие годы наступит время цифровых и сетевых устройств. Технология для этих устройств готова уже сегодня.

Изготавливаемая компанией Nordic ИС может передавать в смартфон данные о кровяном давлении, но разрешат ли передавать такую информацию и будут ли врачи использовать её?

Отдельно Nordic продемонстрировала цифровые велосипедные датчики для такого развивающегося сегмента рынка IоT, как оборудование для фитнеса. Этот сегмент ещё находится в стадии формирования и пока неясно, будет ли это массовый потребительский рынок или продукция будет предназначена только для небольшой группы «сумасшедших велосипедистов» Lance Armstrong Wannabes.

Цифровые сетевые велосипедные датчики, предназначенные, в основном, для энтузиастов

Упрощение создания изделий IoT

Новой вехой в истории Nordic стало семейство nRF51, представляющее собой систему-на-кристалле (SoC), которое позволило предложить клиентам компании новые возможности. ИС поставляются в комплекте с ПО, содержащем протоколы Bluetooth LE, АNТ или разработанный компанией Nordic программный пакет Gazell. Пользователи могут сосредоточиться на написании прикладного ПО для встроенного процессора ARM Cortex M0.

Компания создала на аппаратным уровне границы между двумя стеками, где хранится ПО для того чтобы пользователи не беспокоились о том, что при выполнении их приложений могут сформироваться ошибки в коде протокола. Блок защиты двух пользовательских областей памяти и программный пакет компании Nordic помогают обеспечить разделение кодов протокола и приложения. Компания не публикует детальную информацию о своих технологиях, потому что, с одной стороны, клиентам эта информация не нужна, и с другой стороны, Nordic не хочет знакомить конкурентов со своими технологиями.

Томас Боннеруд (Thomas Bonnerud)

Во время конференции Томас Боннеруд (Thomas Bonnerud), директор по управлению продуктами Nordic, сказал: «Если вы знаете, как программировать ядро Cortex, вы может использовать эту ИС без дополнительной информации о том, как мы создали стек для протокола. Суровая реальность заключается в том, что для работы с некоторыми пакетами SDK (Software Development Kit – комплект средств разработки) производителей беспроводных устройств необходимо скомпилировать все коды протокола и приложения и собрать все материалы в один большой блок с тоннами зависимостей. Вам может потребоваться поддержка виртуальной машины, ОС реального времени и учёт времени выполнения зависимостей, и если вы используете компилятор, настройки которого немного отличаются от компилятора поставщика, то ИС может работать не так, как вы ожидаете. Иногда вы вынуждены даже предоставлять производителю ИС коды вашего приложения для того чтобы поставщик мог интегрировать программное обеспечение».

Что еще могут попросить разработчики IоT-приложения? Могут запросить промежуточный стандарт (standard middleware), чтобы они могли составлять свои приложения на языке C/C++, а не код, специфичный для Cortex M0, но это уже вопрос к компании ARM.

Между тем, инженеры Nordic заняты уже на следующем этапе, который включает в себя поддержку нескольких протоколов и сценариев. По словам Боннеруда, инженеры компании работают с клиентами Nordic над некоторыми реальными мультипротокольными концепциями.

По словам генерального директора Ларсена, последние ИС позволяют изменять схему модуляции в процессе обработки данных даже между пакетами данных. Сейчас невозможно сказать, какие протоколы будут приоритетными, но очевидно, что у каждого протокола есть своё будущее.

Еще одно направление – необходимо добавить датчики для следующего поколения SoC. Но инженеры и менеджеры Nordic пока не могут решить эту проблему. В настоящее время доступны не десятки, а сотни датчиков, и у каждого датчика есть несколько конкурирующих поставщиков. Если Nordic выберет неправильный датчик или поставщика, то это приведёт к провалу программы SoC.

Для принятия правильного решения, по словам генерального директора Ларсена, он будет следить за процессом слияний среди компаний-производителей MEMS-изделий.

По мнению Nordic, большим шагом вперёд явилась интеграция процессора Cortex M0. В ИС предыдущего поколения использовалось 8-битное ядро, совместимое с архитектурой 8051.

В Nordic полагают, что их решение SoC является, безусловно, успешным во многом благодаря тому, как реализована раздельная работа процессорного ядра и периферии. Любая передача данных между периферийными узлами может быть выполнена без участия центрального процессора. Все периферийные узлы по умолчанию находятся в спящем режиме и активизируются только в том случае, если требуется выполнить определённую операцию.

На практике реализованная Nordic технология «мелкозернистого управления питанием» радикально не отличается от той, которую в наши дни используют почти в каждом процессоре для мобильных приложений или микропроцессоре. Но использованная Nordic технология особенно важна для рынка IоT, где системы часто работают на батареях крошечной емкости.

ANT и Bluetooth LE столкнутся на рынке IOT

На рынке IoT назревает война между протоколами. ANT, Bluetooth LE и Zigbee, а также держатели ряда более мелких протоколов — все хотят получить кусочек пирога.

Протокол ANT является относительно новым и не так широко распространён, как Bluetooth, но он постепенно набирает обороты. При использовании этого протокола потребляемая мощность ниже по сравнению с Bluetooth LE, но есть проблема со скоростью передачи данных, т.к. максимальная скорость передачи ограничена 60 Кбит/с.

В прошлом году разработчики создали семь новых профилей для протокола ANT, в том числе, для легких электрических транспортных средств (мотоциклов) и монитора для непрерывного контроля уровня глюкозы. Есть также решение для спортивных приложений, в котором встроенные устройства контактируют между собой и отображают данные на дисплее. Эта технология в настоящее время используется, например, для контроля активности педалей велосипеда, при этом подключённые к педалям периферийные устройства позволяют определить энергию, генерируемую каждой педалью.

Род Моррис (Rod Morris)

В настоящее время, определены 20 профилей для протокола ANT, причём 14 из них уже встроены в производимые изделия. По словам Рода Морриса (Rod Morris), пресс-секретаря компании ANT, более 400 компаний, присоединившихся к инициативе ANT, отгрузили своим клиентам около 30 млн изделий.

Большинство сегодняшних изделий на базе протокола ANT используются в качестве спортивно-оздоровительных и фитнес устройств. Но в прошлом году, Qualcomm использовал этот протокол в концентраторе 2net для потребительского медицинского устройства, а Dexcom выпустил глюкометр на базе ОС Android и также использовал протокол ANT.

В 2005 году, Nordic стала первой компанией, изготовившей специализированную ИС для протокола ANT. Теперь Nordic планирует в новейших ИС формировать ссылки на профили ANT для ARM ядра.

Протокол ANT по-прежнему недостаточно представлен в обычных устройствах. Сегодня он используется в 15 мобильных телефонах, большую часть телефонов производит компания Sony, а две модели производит тайваньская компания HTC.

Всё чаще для создания протокола ANT используются процессоры для мобильных приложений, что открывает двери для более широкого использования этого протокола в мобильных телефонах. Однако по словам Рода Морриса, производители, как правило, сохраняют молчание о своих планах, возможно, для того, чтобы избежать конфликтов и путаницы с держателем прав на другой протокол — Bluetooth.

Действительно, последняя версия протокола Bluetooth, 4.0, известная также под названием Bluetooth Low Energy (Bluetooth LE), содержит спецификацию протокола ANT, а это уже пахнет скандалом.

В настоящее время ежегодно производится около 2 млрд устройств, главным образом, смартфонов, поддерживающих протокол Bluetooth. К 2016 году эта цифра примерно удвоится — во многом благодаря тому, что все новые устройства поддерживают протокол Bluetooth LE.

Суке Джаванда (Suke Jawanda)

По словам Суке Джаванда (Suke Jawanda), директора по маркетингу ассоциации Bluetooth SIG (Bluetooth Special Interest Group (SIG) является частной некоммерческой ассоциацией, основанной в сентябре 1998 года, в которую в настоящее время входит более 16000 компаний), сказанным им на конференции в Nordic, если вначале была просто большая волна применения протокола Bluetooth LE, то сейчас происходит просто массовое использование этого протокола.

По оценкам аналитиков, в 2013 году на рынок может быть поставлено более 126 млн шт. ноутбуков, поддерживающих протокол Bluetooth LE. По другим прогнозам, к 2016 году до 70% новых автомобилей могут быть оснащены этой технологией.

Среди смартфонов компании Apple первым устройством, поддерживающим протокол Bluetooth LE, был iPhone 4S. Apple будет поддерживать данный протокол во всех новых компьютерах Mac, а Microsoft будет поддерживать его в ОС Windows 8.

Компании, наряду с применением протокола ANT, активно используют Bluetooth, и можно сказать, что в использовании последнего наблюдается прорыв на рынке медицинских и фитнес-приложений. Сейчас на рынке есть ряд выигрышных решений в таких приложениях, как мониторы сердечного ритма, оборудование для гольф-клубов и кроссовки компании Nike. Panasonic и LG используют его в новых пультах дистанционного управления, а компания Emerson объявила о создании беспроводного термостата с использованием Bluetooth LE стоимостью менее 150 долл.

Температура в конкурентной борьбе между Bluetooth LE и ANT становится всё выше. На пресс-конференции в Nordic Моррис и Джаванда, говоря о сроке жизни аккумулятора для портативных приборов контроля уровня сахара в крови (глюкометров), которые производятся с использованием обоих протоколов, были почти единодушны. По словам Джаванда, устройства, поддерживающие протокол ANT, лучше аналогичных устройств на базе Bluetooth LE на 10-15%. Со своей стороны, Моррис оценил преимущества протокола ANT в 50%.

Прощание и пожелание всем мира

Во время поездки в Норвегию я много узнал об IоT, а также имел возможность немного повеселиться. Во время круиза на лодке в Осло (см. фото ниже) было весело, а день в Осло был на редкость теплый и солнечный.

Мой круиз вокруг Осло-фьорда, организованный Nordic, был замечательным. Но, должен признаться, этот круиз невозможно сравнить со сногсшибательным путешествием, который я совершил самостоятельно в сторону фьордов в районе Флома.

Я поделюсь с вами одной из фотографий, которую я выложил на моей странице в Facebook. Если вы еще не были здесь, я рекомендую внести в ваши планы путешествие в Норвегию.

После краткой экскурсии по музею Нобеля я покинул Норвегию с пожеланием мира для всех.

Источник: EE Times

Оставьте отзывОтмена