IoT布局有“道”,看IC厂商如何化繁为“简”?
摘要:为实现物联网的万物互联,蓝牙无线连接技术进一步强化连接能力和通信距离。同时,半导体企业开始推出多协议芯片方案。此外,并从专注于技术的提升转向如何更好地满足客户的需求。
多协议SoC方案应运而生 简化IoT连接
在多种无线连接技术真正融合之前,仍存在着多种连接方式。为了简化物联网的连接,半导体企业开始推出多协议芯片方案。
近日,Silicon Labs公司推出多协议片上系统(SoC)Wireless Gecko产品系列,为物联网设备提供灵活的连通性和价格/性能选择。Wireless Gecko产品包括三个系列的多协议SoC,分别针对IoT使用场景和最普遍的无线协议而优化:一是Blue Gecko系列,Bluetooth Smart连接,具有理想的输出功率和传输距离。二是Mighty Gecko系列,针对网状网络的最佳ZigBee和Thread连接。三是Flex Gecko系列,针对各种应用中灵活的专有无线协议选项。
“多协议SoC是一个新概念。具体来说,就是指能够在一个芯片上实时运行两种协议。从单一协议到多协议并行的不同类型,其复杂程度逐渐增加。其实,最令客户感兴趣的是,多协议产品系列能够创造出更智能的应用场景。” Silicon Labs物联网产品营销副总裁Daniel Cooley表示。
在应用案例上,Daniel Cooley指出在医院的实际应用。以前的控制方式主要是医院护士站中有一个系统控制病床。不过,当护士离开时就无法操控。现在厂商在生产的医用病床上装有很多传感器,且使用的是网状网络,实现病床之间、病床和医院的信息总控室之间的连接和通信。同时病床里面还有很多动力组件,可以进行床位的位置调控。护士人手配一台平板电脑,操控的动作可以转移到平板电脑上,当护士走近病床时,通信从ZigBee网状网络切换到蓝牙连接,平板电脑可以获得与病床相关的信息,并且对病床进行操控;而当护士离开病床时,该病床的通信协议又会从蓝牙切换到ZigBee网状网络,直接和护士站的信息控制中心进行沟通和互动。
此外,Silicon Labs推出即插即用型模块解决方案来简化Wi-Fi连接。WGM110模块是添加Wi-Fi功能到各类设备的解决方案,例如工业/M2M系统、无线传感器、遥控器、恒温器、可连接家居产品、汽车信息娱乐系统、销售终端设备、健身和医疗设备等。
芯片厂商思路调整 从系统角度整合硬件、软件和套件
此前,半导体厂商重点在于推动技术的提升,随着物联网应用的多样化和应用需求的多元化,企业开始从专注于技术的提升转向如何更好地满足客户的需求。从芯片厂商的思维转向系统思维。
在推动物联网的连接应用上,ST在推动MCU的发展上开始有所转变。“我们从系统角度考虑来整合器件、软件和套件,而不仅仅是芯片。”意法半导体大中华与亚太区微控制器市场及应用总监James Wiartge指出。
在推进MCU在物联网的应用中,需要有4个要素。意法半导体STM32超低功耗和网络微控制器市场经理Hakim Jaafar指出:“一是低功耗,未来会有很多传感器和传感器相连的供电电池,整个系统要更低的功耗。二是怎么优化动态模式下的功耗非常关键。电池能量是固定的,如何延长其寿命,需要从功耗入手。功耗有静态和动态两种,优化动态模式的功耗是关键。三是如何把系统做得更加精简。四是成本,BOM需要越简单,这就要求集成度越高,用户采购成本和制造成本、系统成本会更低。”
针对物联网领域的应用,未来MCU的布局将以低功耗、小引角、无线为主。对此,为推出对能效应用敏感的微控制器,意法半导体今年推出了ARM CortexM0+STM32L0微控制器,该产品的主要低功耗外设包括低功耗ADC,它1000次/秒进行12位分辨率采样时,功耗为41μA,以及超低功耗定时器(16位定时器),在超低功耗模式下可以运行;低功耗模式包括停止模式,在保留RAM全部数据且能够自动唤醒情形下,消耗340nA。
随着物联网应用的不断深入,半导体厂商的的竞争点发生了变化,企业开始从打造技术优势转向打造整体方案优势。“我们已经不会在意到底是8位还是32位,而是在意客户需要的性能、功耗和成本,什么样的内核对用户来讲是最合适的。”Hakim Jaafar表示,“过去应用比较简单,现在应用会越来越复杂,特别是软件、系统层面要求会越来越多,仅仅靠一个供应商很难做Sub System,我们会和合作伙伴一起做Sub System。”
在应用案例上,一是手机传感器融合,提供的方案是MCU+传感器+合作伙伴软件,这是Sub System,用户把sub System集成到手机里,加上自身的应用系统可以形成完整的应用系统;二是可穿戴方面,方案是MCU+传感器+算法+显示+用户自身的软件/算法,从而形成完整的系统。
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