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8位MCU仍占主流,芯科全面布局IoT

作者:时间:2015-08-14来源:元器件交易网收藏

  市场研究机构IHS technology的数据显示,截至2014年底,全球连接设备已达到197亿。预计到2025年,这一数字将达到955亿。其中,到2018年 Bluetooth Smart将占到整个低功耗无线模块和芯片组市场出货量的42%。当前相当多的Bluetooth Smart芯片组被用于无线模块,以满足低出货量物联网应用的需求,极大简化了RF设计。预估到2010年当许多物联网应用达到更高的出货量时,高性价比 Bluetooth Smart芯片组和无线SoC的使用量将有望超过模块。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/278764.htm

Thread标准后来居上,IoT标准孰高孰低?

  Silicon Labs公司副总裁兼微控制器和无线产品事业部总经理Daniel Cooley指出,庞大的物联网市场机遇也将在功能性、无线连接、能耗和集成度四个方面催生新典范。“特别在连接性方面,目前在物联网应用中较广泛的四个无线技术WiFi、蓝牙、Zigbee和Thread各有千秋。” Daniel Cooley认为,WiFi覆盖能力不错,是基于IP的组网技术,但不能组建网状网络,功耗比较大,适合传输大量的数据;蓝牙覆盖范围欠缺,不可组建网状网络,不是基于IP的技术,但它具备超低的功耗,适用于点对点传输;ZigBee覆盖能力不错,可以组建网状网络,功耗也低,但不是基于IP的技术;Thread技术以上四种能力全部俱备,改进了其他协议中的不足,它是由三星、Nest、ARM、Big Ass Fans、飞思卡尔和Silicon Labs联合推出的,一种基于IP的无线网络协议。可支持 250 个以上设备同时联网,超低能耗,可以使设备运行数年。“四个无线技术未来都会是赢家,它们适用于不同的应用场景。”他强调,“各种物联网的标准会越来越多,包括私有标准在内。一个物联网产品里甚至可能出现50个标准,但终将兼容,最后剩下10个左右。”


8位MCU仍占主流,芯科全面布局IoT

  Daniel Cooley对Thread信心满满。不过随着Mesh技术的进展,蓝牙技术在部署网状网络方面会有所改善,是否也会对Thread产生影响?对此他认为,目前Mesh网络之间的通信需要协议翻译,这增加了安全性的隐患,也不是很便捷。而Thread最大的优势就是基于IP的网状网络,可以直接进行点对点通信,便捷且安全性很高。他预期,在2015年,物联网领域将实现以下几项进展:随着MCU等芯片技术的能够下降,使得物联网整体能源消耗大幅降低;低功耗无线连接标准获得青睐,蓝牙会更受市场欢迎,而Thread等标准也将获得明显进步;最后物联网SoC出现,并方兴未艾。

仍占主流,芯科全面布局IoT

  根据IHS的预测,市场规模在2015年将达到70亿美元,2018年将增长到78亿美元,市场份额继续超过每年MCU市场营收的三分之一以上。这种稳定的增长归功于市场对于0.5美元以下MCU在价格、极小封装、超低功耗、较低软件开销和简化设计的需求,这些也是IoT设备的先决条件。

  Silicon Labs的半导体及软件解决方案已用于世界各地的物联网应用及互联网基础设施,另外还包括工业自动化、汽车收音机和广播电视产品。为应对2015年物联网市场的巨大机遇,Silicon Labs推出了多款全新的8-bit及32-bit MCU系列产品,并介绍了为物联网方案设计带来巨大便捷的开发工具套件Simplicity Studio的最新进展。这些新发布的产品将把MCU的低功耗、无线连接能力和应用设计方便性等关键指标推到一个新的高度,并使Silicon Labs的MCU产品组合和物联网解决方案更加完整。

  “针对于IoT市场中规模最大、增长最快的低功耗无线连接所带来的机遇,Blue Gecko系列产品应运而生。” Daniel Cooley表示,“新的Blue Gecko解决方案包括超低功耗无线片上系统芯片、嵌入式模块、Bluegiga软件开发工具包和Bluetooth Smart软件协议栈。Blue Gecko无线SoC和模块能够帮助开发人员简化设计并缩短产品上市时间,非常适用于家居互联、健康和健身、可穿戴设备、汽车、消费类电子、音频和工业自动化等市场领域的各类应用。Bluegiga Bluetooth Smart模块可以在非常低的功耗下运行,这可让无线系统得以设计成采用标准的3V纽扣电池供电,或者采用两节AAA电池供电。”

  据介绍,作为首个专为IoT应用而优化的无线SoC系列产品,Blue Gecko SoC结合了Silicon Labs的节能型EFM32 Gecko MCU技术和超低功耗Bluetooth Smart收发器。该创新的单芯片解决方案在提供了业内领先能效、最快唤醒时间和优异RF灵敏度的情况下,也丝毫没有降低MCU特性,带有 Bluegiga Bluetooth Smart的软件协议栈能够帮助开发人员节约系统功耗、成本并缩短上市时间。不像其他Bluetooth Smart IC可选方案,Blue Gecko SoC能够凭借完全集成的PA和balun,输出+10dBm或者更高输出功率,进一步降低系统设计复杂度。

  Blue Gecko SoC基于ARM Cortex-M3和M4内核,并提供128-256kB的闪存容量和16-32kB的RAM容量。该SoC集成了一系列低能耗外设以及用于自主外设操作的Silicon Labs外设反射系统。Blue Gecko SoC系列产品也发布了增加闪存和RAM存储容量以及采用其他封装选择的产品路线图,以满足未来应用需求。

  此外,Silicon Labs与ARM公司合作,共同定义和发布用于ARM mbed平台的第一个电源管理应用编程接口。为mbed添加电源管理API将为基于标准的解决方案带来更佳的能源效率,进一步优化超低功耗、电池供电型可连接设备。新的API将帮助mbed论坛中的十多万名注册会员优化他们的基于mbed使能、ARM Cortex-M架构的设计,从而得到最佳的能源效率和更长的电池使用寿命。

  据介绍,除了使开发人员能够管理处理器和外设的状态,mbed电源管理API在设计时还考虑到了真实环境中的低能量应用。在Silicon Labs EFM32 Gecko微控制器上,API所展现的一个新特性是能够基于使用中的MCU外设自动决定并实现最佳的休眠模式,这极大的降低了系统级能耗。低能耗优化能够通过在后台运行I/O操作而实现,也可通过在MCU内核处于休眠模式或者处理其他任务期间继续I/O操作而实现。

  通过最佳休眠模式的自动选择,同时结合低能耗的自主型MCU外设,使得开发人员仅需很少的工作量就能在他们的IoT应用设计中显著降低能耗。以一个常见的IoT设备使用案例为例,一个在记忆型LCD上每秒更新一次时钟显示的应用能耗分析中,电流消耗可从1.03mA降低到0.100mA。

  除此之外,Silicon Labs还推出了创新的“传感器精灵”,这个适合智能手表外形尺寸的智能环境和生物传感解决方案可降低电池供电型IoT应用的成本、功耗、复杂度和大小。学习如何开发成熟、高集成度和超低功耗的IoT应用,不仅能够感测心率、紫外线指数、相对湿度和温度,而且能够在单一低功耗纽扣电池上运行。在设计工具方面,通过Silicon Labs提供的Simplicity Studio开发平台,这个全面的、统一的8/32位MCU和无线开发平台能够使嵌入式设计工作顺利进行。通过提供最佳的能耗感知工具和一键访问所有演示、软件示例、技术支持和社区论坛的能力,Simplicity Studio能够使嵌入式设计工作更加简便。




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