智能IC平台通常包括一个嵌入式传感器、激发器、转换器和一个存储单元，并通过一个射频器件和网络有线或无线连接。在不同的应用领域还有不同的特点，功耗也各不相同。例如，空调中的8位控制器可能与有线网络、家庭服务器和维修设备相连。网络服务器可能有一个6?位处理器，带有一个蓝牙接口或802.11接口与家庭、汽车中的设备相连。

尽管智能IC的结构相对简单，在完全实现其市场潜力前还面临很多困难，首先需要解决的是标准协议的缺乏、功耗以及价格约束等问题。

“这不仅仅是一个芯片问题，还牵扯到协议问题。”IBM微电子公司首席技术官Russ Lange举例说，“你和我能够用英语交谈。但是如果在电话里我们中的一个讲斯瓦希里语就会出现问题，因为我们无法交流。这就是智能IC的现状。”

除了许多网络标准不兼容外，汽车制造商还必须对相应的互联子系统电路进行修改。“汽车上的汽油点火器或许可以向通用汽车的MCU发送信号，但很可能不能向梅塞德斯车的MCU发送信号。”Lange说道，“所有这些传感器都能生成有用的信号，问题是如何把这些信号转换成电路能够处理的东西。”

价格问题也十分普遍，尤其是在价格敏感的消费电子市场。时尚的追求者或许愿意支付200美元来将PDA与车库门相连，但对普通客户就没有吸引力。Lange说：“必须达到这样的水平，即一个灯具制造商不会拒绝为每一灯具支付额外10美分用于增加一个智能IC。

智能IC的主要市场来自汽车电子，尤其是远程信息计算(Telematics)应用，该领域中采用智能IC可以提供一个较快的投资回报。Gartner Dataquest公司指出，今年Telematics硬件的全球销售额将达90亿美元，2004年将达140亿美元。事实上，豪华汽车的购买者一般愿意为配备有驾驶员信息系统(DIS)和更多高级安全气袋传感器等功能多支付数百美元。摩托罗拉公司甚至预测到2010年，70%的汽车将含有某种类型的DIS。“在汽车和其它领域我们的智能集成电路仍处于起步阶段，然而带有DIS的新型交通工具正以每年30%的速度飞快增长。”摩托罗拉公司的高级系统实验室资深工程经理Peter Schulmeyer说。

飞利浦(Philips)研究实验室的资深副总裁Fred Boekhorst指出：“在汽车领域，广泛互联几乎立刻就能赢利。通过提高生产力来降低成本，而通过GPS功能来避免交通阻塞，可以获得大量利润。”Boekhorst预计，未来两年刹车系统、排气单元和其他汽车子系统的材料费用(BOM)30%以上将包含电子器件。他说：“功能以及随之而来的成本都将会只升不降。”

不同应用领域有不同核心器件。例如，DSP是Telematics智能IC应用中的一个核心器件，它可以在充满噪声的汽车环境下进行声音的模数转换。“接到汽车网络的声音识别系统由于不得不在吵闹环境下工作，因此需要进行大量的语音和消噪处理。”德州仪器DSP组项目开发经理David Maples说，“而带有噪声的用户接口非常复杂。”Maples进一步指出，DSP能够进行自适应处理得到一个信号输出，然后通过采用语音消除算法减小背景噪声以提高信号质量。

Schulmeyer指出，摩托罗拉基于DSP的芯片能够为汽车上声控用户接口器件提供所需的存储和处理能力。该系统包括128M SDRAM，一个外部总线和带有600x800分辨率LCD显示器的音频系统。

NetSilicon公司首席技术官William Peisel指出工业领域最早采用智能IC，但用量很少，协议问题的解决也最慢。“在工业自动化领域，大家都在谈论有关开放、信息共享和互联问题。这部分仍包含一系列独立的专门协议，但我们发现TCP/IP正成为一种通用的互联软件协议。”Peisel说道，“工业控制领域也在引入一些专用协议，并将这些协议纳入TCP/IP协议内。”

Peisel说，完整的TCP/IP用在30美元的“智能”烤箱显得成本过高，而在工业领域成本就相对合适，但此时8位MCU的负荷就很重。“使用简单的TCP/IP，8位或16位MCU或许能够胜任。”Peisel说，“但是当为通用网络服务器写代码，特别是试图实现下一代网络服务器应用时，大多数小型MCU的地址空间和处理能力显然力不从心。”

然而商用市场也许不欢迎TCP/IP协议，因为它对BOM的影响太大。对此，IBM公司Lange说：“TCP/IP是个很好的协议，但需要许多处理能力和成本。如果要采用支持TCP/IP的芯片，用户就需要多付出10美元而不仅仅是20美分。”

Maples还指出，即使嵌入式应用的MCU能够以较低的成本实现，但用无线方式连接到IP局域网的射频器件仍然过于昂贵。飞利浦的Boekhorst则说，在不太复杂的应用如搅拌机或电吹风中，连接到廉价8位MCU上的射频器件的价格必须降到10美分以下。他预计低端RISC器件的BOM降到合适的价位需要五年的时间。到时BOM将为20美分用于MCU和射频器件、10美分用于电池、10美分用于封装。

在Lange眼里，上面所指的、用于家庭无线传输标准的低端RISC器件将很可能是“蓝牙之子”。

“蓝牙技术固然很好，但是家庭智能IC应用需要更小、更轻和更简单的技术标准。”Lange说道。

Boekhorst指出，新的射频器件专用硅是朝正确方向上的一步。他注意到研究人员正在提出一个IEEE标准来取代蓝牙，这个标准名为ZigBee，工作频率也为2.4GHz。他说：“在250Kbytes/s时ZigBee标准比蓝牙技术的功耗小很多(多数约一半)。”

然而还存在其它问题。家用电器OEM对网络技术还不太熟悉。“他们需要掌握网络技术并学习并与IC供应商合作。因此对于这些OEM来说存在技术飞跃。”Peisel说，“目前人们对于互联器件还不熟悉，因此他们首先得进行研发，然后将观念卖给大众。”

Peisel还表示短期来看智能IC将主要用在不低于300美元的家用器具上。他说：“OEM采用这样的需要一个条件，那就是所产生的附加成本最少，而带来的收益最大。”

IBM公司泛计算部策略与标准经理Doug Heintzman指出从消费市场预测来看，智能IC带给用户和OEM的真正价值在于改进售后服务所能带来的附加价值。“在世界上任何地方用手机控制空调是件了不起的事。但在商业场合，空调价值体现在可以打电话给服务中心说冰箱冷冻剂不工作，描述需要修理的部分和需要做的事情。”Heintzman说。

南京拓微