低功耗+多協(xié)議SoC才是玩轉(zhuǎn)物聯(lián)網(wǎng)的正確姿勢

 不少人認(rèn)為，阻礙萬物互聯(lián)的首要原因是沒有一致的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，不論是WiFi、ZigBee、LoRa、BLE還是什么，都難以以一統(tǒng)天下。其實仔細(xì)一想便不難發(fā)現(xiàn)，想要通過一種通信協(xié)議來滿足萬物互聯(lián)，不免有點癡人說夢;至少目前來說是無法實現(xiàn)的。萬物互聯(lián)中的“萬物”，有大有小、物物之間有的近有的遠(yuǎn)，要保證可靠連接，需要不同場合使用不同通訊協(xié)議來滿足。因此，不少MCU廠商開始在一個芯片封裝中搭載多種無線通訊協(xié)議，并且通過切換來滿足不同場景。從TI的cc2650，再到近日Silicon Labs發(fā)布的無線Gecko，都是通過這種思路和需求來設(shè)計的。而Silicon Labs的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品營銷副總裁Daniel Cooley也專程來京出席了無線Gecko的發(fā)布會。

何為無線Gecko？

熟悉Silicon Labs的人應(yīng)該知道，Silicon Labs的微控制器產(chǎn)品線分為8位和32位，其中32位均以Gecko命名，例如Happy Gecko、Tiny Gecko、Leopard Gecko等等.....不一而足。而此次發(fā)布的為Wireless Gecko，是專門應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)場景下的無線連接多協(xié)議控制片上系統(tǒng)（SoC）。

Wireless Gecko產(chǎn)品系列概覽

如上圖Silicon Labs提供的資料中可知，無線Gecko分為三個產(chǎn)品線：Might Gecko可以在THREAD,ZigBee,Buletooth和專有協(xié)議之間切換，而Blue Gecko可在BLE和專有協(xié)議之間切換，F(xiàn)lex Gecko只能使用專有協(xié)議進(jìn)行無線連接。雖然Flex Gecko的功能最為簡單，但是據(jù)Daniel介紹該系列的出貨量可能是最大的，在例如無線話筒等基本應(yīng)用場景中都可以使用。

Wireless Gecko芯片內(nèi)部設(shè)計

無線Gecko的芯片設(shè)計框圖如上圖所示，內(nèi)部有兩個RF天線，分別用于2.4GHz和SubGHz的連接。

多協(xié)議動態(tài)使用場景

Silicon Labs在發(fā)布會當(dāng)日給我們展示了多協(xié)議的各種使用場景，其中的動態(tài)應(yīng)用場景是非常有趣的。首先一個就是通過燈具來確定人在建筑物中的位置。據(jù)Daniel介紹，零售照明應(yīng)用中的燈具，它們使用的是Thread網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。其實在很多建筑物當(dāng)中，比如說醫(yī)院、學(xué)校和會議中心等，人們總是希望及時了解到自己在建筑當(dāng)中所處的具體位置。很簡單的一件事情就是，當(dāng)你走入到室內(nèi)環(huán)境當(dāng)中，室內(nèi)有一個無線網(wǎng)絡(luò)，首先通過Thread控制，你可以用手機(jī)來操控?zé)舻拈_關(guān)，這個燈同時也會向你的手機(jī)發(fā)回一個藍(lán)牙信標(biāo)，這個藍(lán)牙信標(biāo)會傳到你的手機(jī)或者是你的平板電腦當(dāng)中。通過燈傳遞給你的藍(lán)牙信標(biāo)，你就能了解到自己在建筑當(dāng)中所處的實時位置，而這在幾年前幾乎是不可能實現(xiàn)的，現(xiàn)在Wireless Gecko產(chǎn)品系列使之成為可能。

多協(xié)議使用場景

另一個較為有趣的應(yīng)用場景是在醫(yī)院里面，現(xiàn)在的醫(yī)用病床都是內(nèi)置了很多傳感器，病床通過網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)來時實現(xiàn)病床和信息總控室之間的連接和通信。傳統(tǒng)的控制方式主要是通過護(hù)士站中系統(tǒng)去控制，但當(dāng)護(hù)士離開護(hù)士站之后便無法操控它。而現(xiàn)在我們的護(hù)士會人手配一臺平板電腦，當(dāng)她離開操控中心走近病床床位的時候，可以通過平板電腦來操控或者獲得病床的相關(guān)信息。具體來說，當(dāng)護(hù)士走近病床床位的時候，我們的通信從ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中切換到藍(lán)牙連接，護(hù)士手持的平板電腦可以獲得與病床相關(guān)的電子信息，并且對病床進(jìn)行操控;而當(dāng)她離開病床的時候，該病床的通信協(xié)議又會從藍(lán)牙切換到ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，直接和護(hù)士站的信息控制中心進(jìn)行溝通和互動。

低功耗+多協(xié)議才是正解

毫無疑問，低功耗加上多協(xié)議動態(tài)切換，這正是物聯(lián)網(wǎng)場景中真正需要的SoC。對于Silicon Labs來說，它們的優(yōu)勢在于沉淀多年的低功耗技術(shù)。Silicon Labs一直就是以低功耗的形象深入人心。從產(chǎn)品命名中就能體會出來，Bee(蜜蜂)和Gecko(壁虎)在自然界中都是消耗能量較少的生物，可以體現(xiàn)產(chǎn)品低功耗的特點。而無線Gecko芯片繼承了Silicon Labs獨有的Gecko技術(shù)，在工作模式下電流消耗低至63μA/MHz；并且通過外設(shè)反射系統(tǒng)使MCU內(nèi)核盡可能長時間的關(guān)閉;此外各種高能效的外設(shè)也是必不可少。

Gecko Technology

軟件方面Simplicity Studio也滿足了低功耗設(shè)計的需求，其中Energy Profiler工具能夠做到實時的能耗分析，并且可以給予工程師反饋建議。

Wireless Gecko入門開發(fā)套件

此外在于Wireless Gecko的硬件開發(fā)工具方面，Silicon Labs也是誠意滿滿，開發(fā)套件中的無線芯片采用了無線子板插頭的設(shè)計方式，方便工程師對于Wireless Gecko的全系列芯片進(jìn)行評估和原型開發(fā)。

Silicon Labs物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品營銷副總裁Daniel Cooley

在被問及產(chǎn)品策略時，Daniel表示，Silicon Labs和Nordic在這方面十分類似，他們都不僅會從自己的角度出發(fā)，而更多也會以客戶的需求為導(dǎo)向。據(jù)悉，Wireless Gecko目前已經(jīng)有40+的客戶，而且將會盡快得到ACQ100的認(rèn)證，從而將應(yīng)用場景從IoT拓展到汽車電子領(lǐng)域，這兩大領(lǐng)域被視為是MCU未來最大的兩個市場。Silicon Labs也將會對這兩個市場不斷發(fā)力，未來有可能推出集合了LoRa協(xié)議的全新Wireless Gecko。

想了解關(guān)于Gecko的更多內(nèi)容？猛戳這個可愛的小壁虎吧~!