IoT布局有“道”,看IC廠商如何化繁為“簡”?
發布時間:2016-04-11 責任編輯:susan
從互聯網、到移動互聯網、再到物聯網,連接的形態正在發生著翻天覆地的變化。互聯網時代,主要是電腦與網絡間的連接;移動互聯網時代,則使得手機與電腦和網絡連接在一起。而物聯網時代,將會讓各種各樣形態的智能產品,從手機、手表、手環等個人相關的產品,到汽車、音箱、空調等家用產品,再到智慧農業、智慧工業等相關的產品,都將進行相互連接。
據研究數據顯示,到2020年,物聯網連接的設備將達750億(yi)台(tai)。這(zhe)些(xie)產(chan)品(pin)間(jian)的(de)互(hu)聯(lian),是(shi)實(shi)時(shi)而(er)且(qie)是(shi)長(chang)久(jiu)的(de),有(you)些(xie)需(xu)要(yao)幾(ji)年(nian)甚(shen)至(zhi)幾(ji)十(shi)年(nian)。要(yao)實(shi)現(xian)這(zhe)種(zhong)互(hu)聯(lian),超(chao)低(di)功(gong)耗(hao)成(cheng)為(wei)物(wu)聯(lian)網(wang)的(de)關(guan)鍵(jian)要(yao)素(su)。如(ru)何(he)實(shi)現(xian)設(she)備(bei)間(jian)的(de)超(chao)低(di)耗(hao)連(lian)接(jie),關(guan)鍵(jian)要(yao)從(cong)無(wu)線(xian)連(lian)接(jie)技(ji)術(shu)、到芯片、傳感器、微處器理等上遊技術方案的優化。
藍牙發布2016技術藍圖 提升距離、速度及MESH聯網
藍牙技術、Zigbee、Wi-Fi是三種主流無線連接技術,藍牙以點對點的超低低功耗見長,Zigbee以低功耗和MESH自組網見長,而Wi-Fi則以大數據高帶傳輸見長。為強化在物聯網的應用,Wi-Fi聯盟推出低功耗Wi-Fi技術,Zigbee聯盟宣布Zigbee3.0獲批。在發布藍牙4.2之後,近日藍牙聯盟發布了2016年的技術藍圖。
對於藍牙2016年的技術藍圖,藍牙技術將實現更長通信距離、更快傳輸速度及Mesh聯網功能。同時,宣傳其開發工具Bluetooth Developer Studio上線以及發布全新藍牙網關架構發布。“今年,藍牙技術的演進將進一步為包括智能家居、工業自動化、基於位置的服務和智能基礎設施等高速增長行業注入更多動能。”藍牙技術聯盟開發者計劃總監何根飛指出。
在通信距離上,Bluetooth Smart的射程範圍最多將可擴大4倍,改變智能家居和基礎設施領域的應用,為整個室內空間或戶外中的不同使用情境提供傳輸距離更長、連接品質更穩健的無線連接。傳輸速度在不增加功耗的情況下也將提升至當前的100%,可為關鍵性應用如醫療設備實現更快速地數據傳輸,以提高反應速度並降低時間延遲。而Mesh聯網功能則能讓藍牙網絡的覆蓋範圍得以遍及整棟建築或整戶住宅,使得範圍內的藍牙設備彼此互聯,開啟智能家居和工業自動化的更多應用可能。
同時,為了推動藍牙設備與其他連接技術設備的連接,藍牙技術聯盟宣布推出傳輸發現服務(Transport Discovery Service;TDS),提供利於設備發現並連接的通用框架。未來,無論設備采用哪種無線技術,透過TDS,設備間能夠實現彼此發現並連接。何根飛指出:“TDS讓設備僅需最少的電量即可運行,將為物聯網(IoT)解決了一項重要的難題。
此ci外wai,宣xuan布bu開kai放fang藍lan牙ya網wang關guan架jia構gou並bing推tui出chu入ru門men工gong具ju套tao件jian,助zhu力li開kai發fa者zhe快kuai速su為wei藍lan牙ya產chan品pin創chuang建jian互hu聯lian網wang網wang關guan。具ju有you藍lan牙ya功gong能neng的de傳chuan感gan器qi能neng透tou過guo藍lan牙ya技ji術shu連lian接jie網wang關guan設she備bei,向xiang雲yun端duan傳chuan遞di數shu據ju並bing進jin行xing數shu據ju交jiao換huan。該gai架jia構gou讓rang所suo有you人ren都dou能neng對dui固gu定ding式shi的de、具有藍牙功能的傳感器進行遠程監測和控製,藉此擴展了物聯網的潛在應用領域。
多協議SoC方案應運而生 簡化IoT連接
在多種無線連接技術真正融合之前,仍存在著多種連接方式。為了簡化物聯網的連接,半導體企業開始推出多協議芯片方案。
近日,Silicon Labs公司推出多協議片上係統(SoC)Wireless Gecko產品係列,為物聯網設備提供靈活的連通性和價格/性能選擇。Wireless Gecko產品包括三個係列的多協議SoC,分別針對IoT使用場景和最普遍的無線協議而優化:一是Blue Gecko係列,Bluetooth Smart連接,具有理想的輸出功率和傳輸距離。二是Mighty Gecko係列,針對網狀網絡的最佳ZigBee和Thread連接。三是Flex Gecko係列,針對各種應用中靈活的專有無線協議選項。
“多協議SoCshiyigexingainian。jutilaishuo,jiushizhinenggouzaiyigexinpianshangshishiyunxingliangzhongxieyi。congdanyixieyidaoduoxieyibingxingdebutongleixing,qifuzachengduzhujianzengjia。qishi,zuilingkehuganxingqudeshi,duoxieyichanpinxilienenggouchuangzaochugengzhinengdeyingyongchangjing。” Silicon Labs物聯網產品營銷副總裁Daniel Cooley表示。
在應用案例上,Daniel Cooley指出在醫院的實際應用。以前的控製方式主要是醫院護士站中有一個係統控製病床。不過,當護士離開時就無法操控。現在廠商在生產的醫用病床上裝有很多傳感器,且使用的是網狀網絡,實現病床之間、病bing床chuang和he醫yi院yuan的de信xin息xi總zong控kong室shi之zhi間jian的de連lian接jie和he通tong信xin。同tong時shi病bing床chuang裏li麵mian還hai有you很hen多duo動dong力li組zu件jian,可ke以yi進jin行xing床chuang位wei的de位wei置zhi調tiao控kong。護hu士shi人ren手shou配pei一yi台tai平ping板ban電dian腦nao,操cao控kong的de動dong作zuo可ke以yi轉zhuan移yi到dao平ping板ban電dian腦nao上shang,當dang護hu士shi走zou近jin病bing床chuang時shi,通tong信xin從congZigBee網狀網絡切換到藍牙連接,平板電腦可以獲得與病床相關的信息,並且對病床進行操控;而當護士離開病床時,該病床的通信協議又會從藍牙切換到ZigBee網狀網絡,直接和護士站的信息控製中心進行溝通和互動。
此外,Silicon Labs推出即插即用型模塊解決方案來簡化Wi-Fi連接。WGM110模塊是添加Wi-Fi功能到各類設備的解決方案,例如工業/M2M係統、無線傳感器、遙控器、恒溫器、可連接家居產品、汽車信息娛樂係統、銷售終端設備、健身和醫療設備等。
芯片廠商思路調整 從係統角度整合硬件、軟件和套件
ciqian,bandaotichangshangzhongdianzaiyutuidongjishudetisheng,suizhewulianwangyingyongdeduoyanghuaheyingyongxuqiudeduoyuanhua,qiyekaishicongzhuanzhuyujishudetishengzhuanxiangruhegenghaodimanzukehudexuqiu。congxinpianchangshangdesiweizhuanxiangxitongsiwei。
在推動物聯網的連接應用上,ST在推動MCU的發展上開始有所轉變。“我們從係統角度考慮來整合器件、軟件和套件,而不僅僅是芯片。”意法半導體大中華與亞太區微控製器市場及應用總監James Wiartge指出。
在推進MCU在物聯網的應用中,需要有4個要素。意法半導體STM32超低功耗和網絡微控製器市場經理Hakim Jaafar指出:“一是低功耗,未來會有很多傳感器和傳感器相連的供電電池,整個係統要更低的功耗。二是怎(zen)麼(me)優(you)化(hua)動(dong)態(tai)模(mo)式(shi)下(xia)的(de)功(gong)耗(hao)非(fei)常(chang)關(guan)鍵(jian)。電(dian)池(chi)能(neng)量(liang)是(shi)固(gu)定(ding)的(de),如(ru)何(he)延(yan)長(chang)其(qi)壽(shou)命(ming),需(xu)要(yao)從(cong)功(gong)耗(hao)入(ru)手(shou)。功(gong)耗(hao)有(you)靜(jing)態(tai)和(he)動(dong)態(tai)兩(liang)種(zhong),優(you)化(hua)動(dong)態(tai)模(mo)式(shi)的(de)功(gong)耗(hao)是(shi)關(guan)鍵(jian)。三是如何把係統做得更加精簡。四是成本,BOM需要越簡單,這就要求集成度越高,用戶采購成本和製造成本、係統成本會更低。”
針對物聯網領域的應用,未來MCU的布局將以低功耗、小引角、無線為主。對此,為推出對能效應用敏感的微控製器,意法半導體今年推出了ARM CortexM0+STM32L0微控製器,該產品的主要低功耗外設包括低功耗ADC,它1000次/秒進行12位分辨率采樣時,功耗為41μA,以及超低功耗定時器(16位定時器),在超低功耗模式下可以運行;低功耗模式包括停止模式,在保留RAM全部數據且能夠自動喚醒情形下,消耗340nA。
隨著物聯網應用的不斷深入,半導體廠商的的競爭點發生了變化,企業開始從打造技術優勢轉向打造整體方案優勢。“我們已經不會在意到底是8位還是32位,而是在意客戶需要的性能、功耗和成本,什麼樣的內核對用戶來講是最合適的。”Hakim Jaafar表示,“過去應用比較簡單,現在應用會越來越複雜,特別是軟件、係統層麵要求會越來越多,僅僅靠一個供應商很難做Sub System,我們會和合作夥伴一起做Sub System。”
在應用案例上,一是手機傳感器融合,提供的方案是MCU+傳感器+合作夥伴軟件,這是Sub System,用戶把sub System集成到手機裏,加上自身的應用係統可以形成完整的應用係統;二是可穿戴方麵,方案是MCU+傳感器+算法+顯示+用戶自身的軟件/算法,從而形成完整的係統。
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
- 貿澤EIT係列新一期,探索AI如何重塑日常科技與用戶體驗
- 算力爆發遇上電源革新,大聯大世平集團攜手晶豐明源線上研討會解鎖應用落地
- 創新不止,創芯不已:第六屆ICDIA創芯展8月南京盛大啟幕!
- AI時代,為什麼存儲基礎設施的可靠性決定數據中心的經濟效益
- 矽典微ONELAB開發係列:為毫米波算法開發者打造的全棧工具鏈
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall





