采用TI SimpleLink超低功耗MCU應對多標準物聯(lián)網(wǎng)設計挑戰(zhàn)
據(jù)市場分析機構Gartner預測,到2020年,全球物聯(lián)網(wǎng)設備數(shù)量將達到260億,而物聯(lián)網(wǎng)廠商的收入將高達3090億美元。
面對如此巨大的市場機遇,針對物聯(lián)網(wǎng)應用的終端產(chǎn)品層出不窮,半導體芯片和解決方案也應運而生。在剛剛結(jié)束的慕尼黑上海電子展上,如何設計物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品無疑是最熱門的話題之一。
如何幫助工程師們用最短的時間設計出兼具低功耗、高性能和靈活性的傳感器節(jié)點和網(wǎng)關方案?作為低功耗互連方案的領跑者,TI近日推出的首款多標準超低功耗MCU系列SimpleLink,為工程師提供了更廣泛的適用性、更低的功耗和及其全面的設計支持。
圖:首款多標準超低功耗MCU系列SimpleLink
從傳感器節(jié)點到網(wǎng)關,從網(wǎng)關到云端,整個物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)有著不同的互連需求。
目前,低功耗藍牙應用無論在家庭還是辦公環(huán)境都已經(jīng)普及,例如很多的智能電視產(chǎn)品都采用低功耗藍牙做遙控應用,同時加入語音功能,可以通過低功耗藍牙實現(xiàn)語音控制。
在中國市場,Wi-Fi的應用也很廣泛,很多智能家居或白家電都加入了Wi-Fi功能,可以把很多數(shù)據(jù)儲存起來,既能收集數(shù)據(jù),又能實現(xiàn)遠程控制。然而,在一些情況下,Wi-Fi不一定能覆蓋家中每個角落,這時Sub-1GHz的穿墻優(yōu)勢就體現(xiàn)出來。而在工業(yè)應用中,通常水電氣表也都采用Sub-1GHz連接,因為它的傳輸距離更遠。。
TI無線連接解決方案事業(yè)部副總裁兼總經(jīng)理Kim Wong認為,還沒有某一種無線標準能滿足整個物聯(lián)網(wǎng)的應用需求,因此,物聯(lián)網(wǎng)迫切需要更靈活的解決方案。SimpleLink超低功耗平臺可支持低功耗藍牙(BLE)、ZigBee、6LoWPAN、Sub-1GHz、ZigBee、RF4CE以及高達5Mbps的所有模式。通過充分利用SimpleLink對多標準的支持,工程師可以讓他們的設計緊跟未來趨勢,還可以在現(xiàn)場安裝時配置所選擇的技術。
圖:TI無線連接解決方案事業(yè)部副總裁兼總經(jīng)理Kim Wong
SimpleLink的另一大優(yōu)勢就是業(yè)界首創(chuàng)的超低功耗技術。基于SimpleLink的設計能夠借助能量采集功能實現(xiàn)無電池運行,或僅通過紐扣電池供電實現(xiàn)數(shù)年的持續(xù)運行。
據(jù)Kim Wong介紹,在運算狀態(tài),ARM Cortex-M3內(nèi)核的電流僅為61uA/MHz,在通信狀態(tài),其射頻峰值電流低于6.2mA。由于可穿戴等產(chǎn)品絕大多數(shù)時間都處在睡眠狀態(tài),因此,睡眠狀態(tài)的功耗是決定總體功耗的關鍵因素。SimpleLink能夠以1.1uA的電流保持待機狀態(tài),同時在此狀態(tài)下支持存儲器保持和RTC運行。根據(jù)嵌入式微處理器基準協(xié)會(EEMBC)所頒布的ULPBench™,此平臺榮獲143.6分,其功耗也僅是其他MCU的一半。
圖:不同工作狀態(tài)的功耗指標
為什么SimpleLink能夠?qū)崿F(xiàn)超低功耗?Kim Wong告訴21IC記者,它的秘密在于集成了獨特的傳感器控制器引擎(SCE)。SCE可在器件其余部分處于睡眠狀態(tài)時自主與外部傳感器進行連接。同時,TI也采用了獨有的低功耗工藝制程,并對射頻部分的設計進行了優(yōu)化。
圖: SimpleLink內(nèi)部架構
工程師們面對全新的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品設計難免會無從下手,為此,TI同時推出了基于SimpleLink的多款參考設計。工程師僅需極少的RF知識便可簡化開發(fā)和布局。此外, TI的IoT云生態(tài)系統(tǒng)還能幫助用戶更輕松地連接至云。物聯(lián)網(wǎng)大潮勢不可擋,讓TI SimpleLink幫助工程師們應對多標準的物聯(lián)網(wǎng)設計挑戰(zhàn)!