本刊記者 楊迪娜
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無線網絡協議自由切換,Wireless Gecko SoC大顯神通
本刊記者楊迪娜
2016年,物聯網技術進一步升級換代,蓬勃發展的可穿戴設備只是冰山一角,智能能源、家庭互聯網、工業自動化、資產追蹤、醫療健康等領域的強勢崛起都在為推動物聯網的發展增磚添瓦。作為物聯網應用中最重要的無線連接技術,Thread、Bluetooth、ZigBee、Sub-G各顯神通。如何既能不受協議限制,又能開發出適應上述特定領域需求的IoT產品?一直在物聯網領域持續發力的Silicon Labs攜新型Wireless SoC產品亮相北京。
無線領域產品眾多,工程師們在設計產品時常常皺眉嘆息:不同頻段的天線該如何調整?怎樣能保證電池有更長的使用壽命?怎樣獲得無線信號的傳輸距離?設備的安全如何保證?Wireless Gecko系列產品能夠很好地幫助工程師們解決這些問題。
① Mighty Gecko—多協議支持,涵蓋網狀網絡的ZigBee、Thread、Bluetooth等的全面連接,這一系列主要應用在產品安全方面。
② Blue Gecko—Bluetooth Smart連接,具有較好的輸出功率和傳輸距離,適合藍牙技術應用越場景,如智能門鎖產品。
③ Flex Gecko—針對各種應用中靈活的專有無線協議而開發,適用于專屬網絡應用場景,如麥克風等。
新型的物聯網生態環境已經出現,為了更好地適應各種協議標準,Silicon Labs在多協議SoC芯片上設計了兩個重要的射頻天線輸出端口,區別于以往芯片中的單端輸入和輸出,這兩個RF輸出分別是在2.4 GHz頻段和SubG頻段(1 GHz以下)。這樣的好處是,一顆小小的芯片覆蓋了低頻到高頻,設計師可以根據需要選擇任意頻段,在多協議的物聯網標準中自由切換到適合自己的產品領域。
Silicon Labs物聯網產品營銷副總裁Daniel Cooley強調:目前低功耗連接是物聯網節點大規模部署的關鍵因素,Wireless Gecko SoC產品系列為用戶提供了更多的連接標準選擇,擁有覆蓋完整的基于ARM的高效率MCU,而且Wireless Gecko產品添加的無線互操作性是使開發人員能夠進一步發掘物聯網市場潛力的必備要素。
這樣優秀的性能指標是如何做到的?這一切要歸功于Simplicity Studio開發平臺。
磨刀不誤砍柴工,工程師們要想設計出一款性能優秀的產品,良好的開發平臺必不可少。
Simplicity Studio開發平臺支持Wireless Gecko SoC系列的開發,其工具包括AppBuilder、Energy Profiler、Desktop Network Analyzer等。
這些工具中,有兩部分配置非常引人注目:可軟件重用的AppBuilder和實時功耗分析的Energy Profiler。無線開發過程中,最令人困擾的是,當一個芯片上嵌入其他代碼時,兩種代碼很容易在硬件上產生沖突,Silicon 嵌入的軟件可以和客戶自己寫的軟件同時運行而并不沖突。Energy Profiler可以幫助客戶在軟件開發時實時地觀看能耗分析,每行代碼所花費的時間均有記錄,這樣設計者們在編代碼時可以有更多的考慮,有助于優化代碼功耗,從而更合理地設計出可延長電池使用壽命的產品。
Wireless Gecko MCU在工作模式下僅消耗63 μA/MHz,不僅功耗低,還可以關閉MCU內核,并保持一定時間,減少MCU的耗能;它還集成了19.5 dBm功率放大器,改善了RF信號的接收效果,無需外接外置功放器,就可以使信號的傳輸范圍大于1 km,正是因為Wireless Gecko MCU所有的功能都可以集成在一顆芯片上,不僅可重復使用,還大大地簡化了開發流程,縮短了設計時間。
隨著物聯網的普及,信息安全成了亟待解決的問題,為此Wireless Gecko MCU進行了特殊處理,可以在硬件上處理其他操作,這樣比傳統的軟件加密更安全、可靠。
Silicon Labs推出的Wireless Gecko SoC系列產品可以創造不同的使用場景,還能允許一顆芯片上同時運行兩種協議,這給還沒有建立統一標準的物聯網設計帶來了極大的便利。例如ZigBee與藍牙間可進行隨意切換, ZigBee如果掉線一兩分鐘之后還可自動連接,切換到藍牙而不會失聯。Daniel Cooley表示,像這樣專屬網絡的應用將會是未來發展前景最好、芯片出產量最大的部分,它們將在物聯網時代大有作為。隨著Wireless 芯片成本的不斷下降,其產出量也將越來越大,可自由切換協議的物聯網時代已經到來。