本刊記者　楊迪娜

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無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議自由切換，Wireless Gecko SoC大顯神通

本刊記者楊迪娜

2016年，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)一步升級換代，蓬勃發(fā)展的可穿戴設(shè)備只是冰山一角，智能能源、家庭互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動(dòng)化、資產(chǎn)追蹤、醫(yī)療健康等領(lǐng)域的強(qiáng)勢崛起都在為推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展增磚添瓦。作為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中最重要的無線連接技術(shù)，Thread、Bluetooth、ZigBee、Sub-G各顯神通。如何既能不受協(xié)議限制，又能開發(fā)出適應(yīng)上述特定領(lǐng)域需求的IoT產(chǎn)品？一直在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域持續(xù)發(fā)力的Silicon Labs攜新型Wireless SoC產(chǎn)品亮相北京。

三大多協(xié)議SoC簡化IoT設(shè)計(jì)

無線領(lǐng)域產(chǎn)品眾多，工程師們在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)常常皺眉嘆息：不同頻段的天線該如何調(diào)整？怎樣能保證電池有更長的使用壽命？怎樣獲得無線信號的傳輸距離？設(shè)備的安全如何保證？Wireless Gecko系列產(chǎn)品能夠很好地幫助工程師們解決這些問題。

① Mighty Gecko—多協(xié)議支持，涵蓋網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的ZigBee、Thread、Bluetooth等的全面連接，這一系列主要應(yīng)用在產(chǎn)品安全方面。

② Blue Gecko—Bluetooth Smart連接，具有較好的輸出功率和傳輸距離，適合藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用越場景，如智能門鎖產(chǎn)品。

③ Flex Gecko—針對各種應(yīng)用中靈活的專有無線協(xié)議而開發(fā)，適用于專屬網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景，如麥克風(fēng)等。

巧妙的硬件設(shè)計(jì)可在多協(xié)議的物聯(lián)網(wǎng)世界中自由切換

新型的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境已經(jīng)出現(xiàn)，為了更好地適應(yīng)各種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，Silicon Labs在多協(xié)議SoC芯片上設(shè)計(jì)了兩個(gè)重要的射頻天線輸出端口，區(qū)別于以往芯片中的單端輸入和輸出，這兩個(gè)RF輸出分別是在2.4 GHz頻段和SubG頻段(1 GHz以下)。這樣的好處是，一顆小小的芯片覆蓋了低頻到高頻，設(shè)計(jì)師可以根據(jù)需要選擇任意頻段，在多協(xié)議的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中自由切換到適合自己的產(chǎn)品領(lǐng)域。

Silicon Labs物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品營銷副總裁Daniel Cooley強(qiáng)調(diào)：目前低功耗連接是物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)大規(guī)模部署的關(guān)鍵因素，Wireless Gecko SoC產(chǎn)品系列為用戶提供了更多的連接標(biāo)準(zhǔn)選擇，擁有覆蓋完整的基于ARM的高效率MCU，而且Wireless Gecko產(chǎn)品添加的無線互操作性是使開發(fā)人員能夠進(jìn)一步發(fā)掘物聯(lián)網(wǎng)市場潛力的必備要素。

這樣優(yōu)秀的性能指標(biāo)是如何做到的？這一切要?dú)w功于Simplicity Studio開發(fā)平臺。

強(qiáng)大的Simplicity Studio開發(fā)平臺

磨刀不誤砍柴工，工程師們要想設(shè)計(jì)出一款性能優(yōu)秀的產(chǎn)品，良好的開發(fā)平臺必不可少。

Simplicity Studio開發(fā)平臺支持Wireless Gecko SoC系列的開發(fā)，其工具包括AppBuilder、Energy Profiler、Desktop Network Analyzer等。

這些工具中，有兩部分配置非常引人注目：可軟件重用的AppBuilder和實(shí)時(shí)功耗分析的Energy Profiler。無線開發(fā)過程中，最令人困擾的是，當(dāng)一個(gè)芯片上嵌入其他代碼時(shí)，兩種代碼很容易在硬件上產(chǎn)生沖突，Silicon 嵌入的軟件可以和客戶自己寫的軟件同時(shí)運(yùn)行而并不沖突。Energy Profiler可以幫助客戶在軟件開發(fā)時(shí)實(shí)時(shí)地觀看能耗分析，每行代碼所花費(fèi)的時(shí)間均有記錄，這樣設(shè)計(jì)者們在編代碼時(shí)可以有更多的考慮，有助于優(yōu)化代碼功耗，從而更合理地設(shè)計(jì)出可延長電池使用壽命的產(chǎn)品。

豈止是低功耗！

Wireless Gecko MCU在工作模式下僅消耗63 μA/MHz，不僅功耗低，還可以關(guān)閉MCU內(nèi)核，并保持一定時(shí)間，減少M(fèi)CU的耗能；它還集成了19.5 dBm功率放大器，改善了RF信號的接收效果，無需外接外置功放器，就可以使信號的傳輸范圍大于1 km，正是因?yàn)閃ireless Gecko MCU所有的功能都可以集成在一顆芯片上，不僅可重復(fù)使用，還大大地簡化了開發(fā)流程，縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間。

隨著物聯(lián)網(wǎng)的普及，信息安全成了亟待解決的問題，為此Wireless Gecko MCU進(jìn)行了特殊處理，可以在硬件上處理其他操作，這樣比傳統(tǒng)的軟件加密更安全、可靠。

Silicon Labs推出的Wireless Gecko SoC系列產(chǎn)品可以創(chuàng)造不同的使用場景，還能允許一顆芯片上同時(shí)運(yùn)行兩種協(xié)議，這給還沒有建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)帶來了極大的便利。例如ZigBee與藍(lán)牙間可進(jìn)行隨意切換， ZigBee如果掉線一兩分鐘之后還可自動(dòng)連接，切換到藍(lán)牙而不會(huì)失聯(lián)。Daniel Cooley表示，像這樣專屬網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用將會(huì)是未來發(fā)展前景最好、芯片出產(chǎn)量最大的部分，它們將在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代大有作為。隨著Wireless 芯片成本的不斷下降，其產(chǎn)出量也將越來越大，可自由切換協(xié)議的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代已經(jīng)到來。