8位MCU仍占主流,芯科全面布局IoT
市場研究機構(gòu)IHS technology的數(shù)據(jù)顯示,截至2014年底,全球連接設(shè)備已達到197億。預(yù)計到2025年,這一數(shù)字將達到955億。其中,到2018年 Bluetooth Smart將占到整個低功耗無線模塊和芯片組市場出貨量的42%。當前相當多的Bluetooth Smart芯片組被用于無線模塊,以滿足低出貨量物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的需求,極大簡化了RF設(shè)計。預(yù)估到2010年當許多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用達到更高的出貨量時,高性價比 Bluetooth Smart芯片組和無線SoC的使用量將有望超過模塊。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/278764.htmThread標準后來居上,IoT標準孰高孰低?
Silicon Labs公司副總裁兼微控制器和無線產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理Daniel Cooley指出,龐大的物聯(lián)網(wǎng)市場機遇也將在功能性、無線連接、能耗和集成度四個方面催生新典范?!疤貏e在連接性方面,目前在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中較廣泛的四個無線技術(shù)WiFi、藍牙、Zigbee和Thread各有千秋?!?Daniel Cooley認為,WiFi覆蓋能力不錯,是基于IP的組網(wǎng)技術(shù),但不能組建網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),功耗比較大,適合傳輸大量的數(shù)據(jù);藍牙覆蓋范圍欠缺,不可組建網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),不是基于IP的技術(shù),但它具備超低的功耗,適用于點對點傳輸;ZigBee覆蓋能力不錯,可以組建網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),功耗也低,但不是基于IP的技術(shù);Thread技術(shù)以上四種能力全部俱備,改進了其他協(xié)議中的不足,它是由三星、Nest、ARM、Big Ass Fans、飛思卡爾和Silicon Labs聯(lián)合推出的,一種基于IP的無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。可支持 250 個以上設(shè)備同時聯(lián)網(wǎng),超低能耗,可以使設(shè)備運行數(shù)年。“四個無線技術(shù)未來都會是贏家,它們適用于不同的應(yīng)用場景?!彼麖娬{(diào),“各種物聯(lián)網(wǎng)的標準會越來越多,包括私有標準在內(nèi)。一個物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品里甚至可能出現(xiàn)50個標準,但終將兼容,最后剩下10個左右?!?/p>
Daniel Cooley對Thread信心滿滿。不過隨著Mesh技術(shù)的進展,藍牙技術(shù)在部署網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)方面會有所改善,是否也會對Thread產(chǎn)生影響?對此他認為,目前Mesh網(wǎng)絡(luò)之間的通信需要協(xié)議翻譯,這增加了安全性的隱患,也不是很便捷。而Thread最大的優(yōu)勢就是基于IP的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),可以直接進行點對點通信,便捷且安全性很高。他預(yù)期,在2015年,物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)以下幾項進展:隨著MCU等芯片技術(shù)的能夠下降,使得物聯(lián)網(wǎng)整體能源消耗大幅降低;低功耗無線連接標準獲得青睞,藍牙會更受市場歡迎,而Thread等標準也將獲得明顯進步;最后物聯(lián)網(wǎng)SoC出現(xiàn),并方興未艾。
8位MCU仍占主流,芯科全面布局IoT
根據(jù)IHS的預(yù)測,8位MCU市場規(guī)模在2015年將達到70億美元,2018年將增長到78億美元,市場份額繼續(xù)超過每年MCU市場營收的三分之一以上。這種穩(wěn)定的增長歸功于市場對于0.5美元以下MCU在價格、極小封裝、超低功耗、較低軟件開銷和簡化設(shè)計的需求,這些也是IoT設(shè)備的先決條件。
Silicon Labs的半導(dǎo)體及軟件解決方案已用于世界各地的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,另外還包括工業(yè)自動化、汽車收音機和廣播電視產(chǎn)品。為應(yīng)對2015年物聯(lián)網(wǎng)市場的巨大機遇,Silicon Labs推出了多款全新的8-bit及32-bit MCU系列產(chǎn)品,并介紹了為物聯(lián)網(wǎng)方案設(shè)計帶來巨大便捷的開發(fā)工具套件Simplicity Studio的最新進展。這些新發(fā)布的產(chǎn)品將把MCU的低功耗、無線連接能力和應(yīng)用設(shè)計方便性等關(guān)鍵指標推到一個新的高度,并使Silicon Labs的MCU產(chǎn)品組合和物聯(lián)網(wǎng)解決方案更加完整。
“針對于IoT市場中規(guī)模最大、增長最快的低功耗無線連接所帶來的機遇,Blue Gecko系列產(chǎn)品應(yīng)運而生?!?Daniel Cooley表示,“新的Blue Gecko解決方案包括超低功耗無線片上系統(tǒng)芯片、嵌入式模塊、Bluegiga軟件開發(fā)工具包和Bluetooth Smart軟件協(xié)議棧。Blue Gecko無線SoC和模塊能夠幫助開發(fā)人員簡化設(shè)計并縮短產(chǎn)品上市時間,非常適用于家居互聯(lián)、健康和健身、可穿戴設(shè)備、汽車、消費類電子、音頻和工業(yè)自動化等市場領(lǐng)域的各類應(yīng)用。Bluegiga Bluetooth Smart模塊可以在非常低的功耗下運行,這可讓無線系統(tǒng)得以設(shè)計成采用標準的3V紐扣電池供電,或者采用兩節(jié)AAA電池供電?!?/p>
據(jù)介紹,作為首個專為IoT應(yīng)用而優(yōu)化的無線SoC系列產(chǎn)品,Blue Gecko SoC結(jié)合了Silicon Labs的節(jié)能型EFM32 Gecko MCU技術(shù)和超低功耗Bluetooth Smart收發(fā)器。該創(chuàng)新的單芯片解決方案在提供了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先能效、最快喚醒時間和優(yōu)異RF靈敏度的情況下,也絲毫沒有降低MCU特性,帶有 Bluegiga Bluetooth Smart的軟件協(xié)議棧能夠幫助開發(fā)人員節(jié)約系統(tǒng)功耗、成本并縮短上市時間。不像其他Bluetooth Smart IC可選方案,Blue Gecko SoC能夠憑借完全集成的PA和balun,輸出+10dBm或者更高輸出功率,進一步降低系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜度。
Blue Gecko SoC基于ARM Cortex-M3和M4內(nèi)核,并提供128-256kB的閃存容量和16-32kB的RAM容量。該SoC集成了一系列低能耗外設(shè)以及用于自主外設(shè)操作的Silicon Labs外設(shè)反射系統(tǒng)。Blue Gecko SoC系列產(chǎn)品也發(fā)布了增加閃存和RAM存儲容量以及采用其他封裝選擇的產(chǎn)品路線圖,以滿足未來應(yīng)用需求。
此外,Silicon Labs與ARM公司合作,共同定義和發(fā)布用于ARM mbed平臺的第一個電源管理應(yīng)用編程接口。為mbed添加電源管理API將為基于標準的解決方案帶來更佳的能源效率,進一步優(yōu)化超低功耗、電池供電型可連接設(shè)備。新的API將幫助mbed論壇中的十多萬名注冊會員優(yōu)化他們的基于mbed使能、ARM Cortex-M架構(gòu)的設(shè)計,從而得到最佳的能源效率和更長的電池使用壽命。
據(jù)介紹,除了使開發(fā)人員能夠管理處理器和外設(shè)的狀態(tài),mbed電源管理API在設(shè)計時還考慮到了真實環(huán)境中的低能量應(yīng)用。在Silicon Labs EFM32 Gecko微控制器上,API所展現(xiàn)的一個新特性是能夠基于使用中的MCU外設(shè)自動決定并實現(xiàn)最佳的休眠模式,這極大的降低了系統(tǒng)級能耗。低能耗優(yōu)化能夠通過在后臺運行I/O操作而實現(xiàn),也可通過在MCU內(nèi)核處于休眠模式或者處理其他任務(wù)期間繼續(xù)I/O操作而實現(xiàn)。
通過最佳休眠模式的自動選擇,同時結(jié)合低能耗的自主型MCU外設(shè),使得開發(fā)人員僅需很少的工作量就能在他們的IoT應(yīng)用設(shè)計中顯著降低能耗。以一個常見的IoT設(shè)備使用案例為例,一個在記憶型LCD上每秒更新一次時鐘顯示的應(yīng)用能耗分析中,電流消耗可從1.03mA降低到0.100mA。
除此之外,Silicon Labs還推出了創(chuàng)新的“傳感器精靈”,這個適合智能手表外形尺寸的智能環(huán)境和生物傳感解決方案可降低電池供電型IoT應(yīng)用的成本、功耗、復(fù)雜度和大小。學(xué)習(xí)如何開發(fā)成熟、高集成度和超低功耗的IoT應(yīng)用,不僅能夠感測心率、紫外線指數(shù)、相對濕度和溫度,而且能夠在單一低功耗紐扣電池上運行。在設(shè)計工具方面,通過Silicon Labs提供的Simplicity Studio開發(fā)平臺,這個全面的、統(tǒng)一的8/32位MCU和無線開發(fā)平臺能夠使嵌入式設(shè)計工作順利進行。通過提供最佳的能耗感知工具和一鍵訪問所有演示、軟件示例、技術(shù)支持和社區(qū)論壇的能力,Simplicity Studio能夠使嵌入式設(shè)計工作更加簡便。
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