多協(xié)議、多頻段解決方案的需求未來還會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)，透過在一個(gè)高度整合的SoC 芯片中多個(gè)無線標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議，物聯(lián)網(wǎng)工程師有了足夠的靈活性來應(yīng)對(duì)多種應(yīng)用場(chǎng)合。

“對(duì)于所有物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而言，沒有哪一種無線協(xié)議是完美的。”所以，多協(xié)議、多頻段解決方案的需求未來還會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)，透過在一個(gè)高度整合的SoC 芯片中多個(gè)無線標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議，物聯(lián)網(wǎng)工程師有了足夠的靈活性來應(yīng)對(duì)多種應(yīng)用場(chǎng)合。

業(yè)界主流公司紛紛推出這類多協(xié)議產(chǎn)品，如Silicon Labs的Wireless Gecko、NXP的KW41、德州儀器(TI)的C2560系列、Qorvo的GP695等，均是瞄準(zhǔn)這個(gè)需求。這些產(chǎn)品的誕生，為工程師提供更靈活的選擇。

今年中時(shí)，藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(Bluetooth SIG)宣布 「藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)」的到來，物聯(lián)網(wǎng)的連接與應(yīng)用情境變得更多元，物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)也越來越多。Silicon Labs提供超小尺寸藍(lán)牙系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)模塊和多協(xié)議SoC，支持低功耗藍(lán)牙(BLE)和藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)連接。

網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)如下：

˙利用路由的多跳(multi-hop)通訊范圍來擴(kuò)展網(wǎng)關(guān)或行動(dòng)設(shè)備的連接范圍;

˙降低設(shè)備傳輸間距并獲得更好的功耗;

˙以單一子網(wǎng)支持100多項(xiàng)設(shè)備來提高系統(tǒng)規(guī)模;

˙以自愈網(wǎng)絡(luò)解決節(jié)點(diǎn)故障，來提高系統(tǒng)可靠性;

˙利用設(shè)備之間的通訊提供最佳的響應(yīng)能力。

日前，Silicon Labs在深圳舉行小型媒體見面會(huì)，該公司亞太區(qū)資深市場(chǎng)經(jīng)理陳雄基與電子技術(shù)設(shè)計(jì)(EDN)中國(guó)版的記者分享了其Wireless Gecko(無線小壁虎)SOC和動(dòng)態(tài)多協(xié)議軟件。

成本與尺寸的降低

這種多協(xié)議解決方案，可以大大降低雙芯片架構(gòu)的額外復(fù)雜性和硬件成本，陳雄基指出，與兩個(gè)獨(dú)立的芯片相比，整合的單芯片方案可無線子系統(tǒng)物料列表(BOM)成本和尺寸降低達(dá)40%。

此外，簡(jiǎn)化軟件開發(fā)、改善產(chǎn)品生命周期管理、加快上市時(shí)間也是非常明顯的優(yōu)勢(shì)。

高達(dá) 20dbm的輸出

陳雄基指出，主流收發(fā)器的功率并沒有20dbm高，Silicon Labs率先將功率做到這么高。另外，業(yè)界收發(fā)器一般需要150~200mA的電流，而Silicon Labs只需要120mA@2.4GHz&20dbm，接受靈敏度方面，如ZigBee達(dá)到-101dbm。

手機(jī)APP直接部署

動(dòng)態(tài)多協(xié)議軟件允許用戶使用智能手機(jī)APP透過藍(lán)牙直接對(duì)ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行部署、更新、控制和監(jiān)控。

該軟件還可以藍(lán)牙信標(biāo)擴(kuò)展基于ZigBee的可連接照明和樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)，更輕松地部署可擴(kuò)展的室內(nèi)基于位置的服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施。透過向ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)添加低功耗藍(lán)牙功能，開發(fā)人員可以創(chuàng)建更易部署、使用和更新的下一代IoT應(yīng)用。

經(jīng)Silicon Labs調(diào)度的動(dòng)態(tài)多協(xié)議

任何多協(xié)議解決方案都必須解決這樣一個(gè)問題：如何利用分時(shí)機(jī)制共享無線電才能在一個(gè)芯片上同時(shí)運(yùn)行多種無線協(xié)議。——就像紅綠燈機(jī)制來確定某個(gè)時(shí)間段由某個(gè)協(xié)議來運(yùn)行一樣。

這個(gè)時(shí)候沒有OS很難實(shí)現(xiàn)。Silicon Labs把原有的協(xié)議重寫了一遍，以Micrium OS實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級(jí)的分配，在不同的時(shí)間間距做不同的配置。這樣可以支持ZigBee路由，藍(lán)牙連接和藍(lán)牙信標(biāo)，并且連接間隔是可配置的，以達(dá)到最佳的通訊質(zhì)量。

去年被Silicon Labs收購(gòu)的RTOS廠商Micrium，在過去10年中已成為付費(fèi)µCOS中市占最高的軟件。

安全性與穩(wěn)定性

之前中國(guó)有一個(gè)很流行的說法：“大部分的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都是在裸奔”。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的安全性已經(jīng)逐步受到廣泛的重視。陳雄基表示，“網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)有不同的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，藍(lán)牙Mesh在應(yīng)用層和網(wǎng)絡(luò)層都有安全的需求。”Wireless Gecko加入了很多安全的算法，包括很多SoC支持AES128/256，以及ECC等不同的安全性算法。

最后，值得一提的是Silicon Labs推出的支持最新藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)規(guī)范的全套軟件和硬件。與現(xiàn)有開發(fā)工具相比，專利的網(wǎng)絡(luò)分析工具和智能手機(jī)藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的組合，協(xié)助物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)人員縮短產(chǎn)品上市時(shí)間達(dá)六個(gè)月。