關鍵字：芯科布局物聯(lián)網(wǎng) 8位MCU 芯科Thread 電子實驗室模塊
Thread標準后來居上，IoT標準孰高孰低？
Silicon Labs公司副總裁兼微控制器和無線產品事業(yè)部總經(jīng)理Daniel Cooley指出，龐大的物聯(lián)網(wǎng)市場機遇也將在功能性、無線連接、能耗和集成度四個方面催生新典范。“特別在連接性方面，目前在物聯(lián)網(wǎng)應用中較廣泛的四個無線技術WiFi、藍牙、Zigbee和Thread各有千秋。”
Daniel Cooley認為，WiFi覆蓋能力不錯，是基于IP的組網(wǎng)技術，但不能組建網(wǎng)狀網(wǎng)絡，功耗比較大，適合傳輸大量的數(shù)據(jù)；藍牙覆蓋范圍欠缺，不可組建網(wǎng)狀網(wǎng)絡，不是基于IP的技術，但它具備超低的功耗，適用于點對點傳輸；ZigBee覆蓋能力不錯，可以組建網(wǎng)狀網(wǎng)絡，功耗也低，但不是基于IP的技術；Thread技術以上四種能力全部俱備，改進了其他協(xié)議中的不足，它是由三星、Nest、ARM、Big Ass Fans、飛思卡爾和Silicon Labs聯(lián)合推出的，一種基于IP的無線網(wǎng)絡協(xié)議?？芍С?250 個以上設備同時聯(lián)網(wǎng)，超低能耗，可以使設備運行數(shù)年。“四個無線技術未來都會是贏家，它們適用于不同的應用場景。”他強調，“各種物聯(lián)網(wǎng)的標準會越來越多，包括私有標準在內。一個物聯(lián)網(wǎng)產品里甚至可能出現(xiàn)50個標準，但終將兼容，最后剩下10個左右。”
Daniel Cooley對Thread信心滿滿。不過隨著Mesh技術的進展，藍牙技術在部署網(wǎng)狀網(wǎng)絡方面會有所改善，是否也會對Thread產生影響？對此他認為，目前Mesh網(wǎng)絡之間的通信需要協(xié)議翻譯，這增加了安全性的隱患，也不是很便捷。而Thread最大的優(yōu)勢就是基于IP的網(wǎng)狀網(wǎng)絡，可以直接進行點對點通信，便捷且安全性很高。他預期，在2015年，物聯(lián)網(wǎng)領域將實現(xiàn)以下幾項進展：隨著MCU等芯片技術的能夠下降，使得物聯(lián)網(wǎng)整體能源消耗大幅降低；低功耗無線連接標準獲得青睞，藍牙會更受市場歡迎，而Thread等標準也將獲得明顯進步；最后物聯(lián)網(wǎng)SoC出現(xiàn)，并方興未艾。
8位MCU仍占主流，芯科全面布局IoT
根據(jù)IHS的預測，8位MCU市場規(guī)模在2015年將達到70億美元，2018年將增長到78億美元，市場份額繼續(xù)超過每年MCU市場營收的三分之一以上。這種穩(wěn)定的增長歸功于市場對于0.5美元以下MCU在價格、極小封裝、超低功耗、較低軟件開銷和簡化設計的需求，這些也是IoT設備的先決條件。
Silicon Labs的半導體及軟件解決方案已用于世界各地的物聯(lián)網(wǎng)應用（家居互聯(lián)、可穿戴、燈控、安保、智能能源和工業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)）及互聯(lián)網(wǎng)基礎設施（核心計算機網(wǎng)絡、門禁、電信、數(shù)據(jù)中心和云計算設備），另外還包括工業(yè)自動化、汽車收音機和廣播電視產品。為應對2015年物聯(lián)網(wǎng)市場的巨大機遇，Silicon Labs推出了多款全新的8-bit及32-bit MCU系列產品，并介紹了為物聯(lián)網(wǎng)方案設計帶來巨大便捷的開發(fā)工具套件Simplicity Studio的最新進展。這些新發(fā)布的產品將把MCU的低功耗、無線連接能力和應用設計方便性等關鍵指標推到一個新的高度，并使Silicon Labs的MCU產品組合和物聯(lián)網(wǎng)解決方案更加完整。
“針對于IoT市場中規(guī)模最大、增長最快的低功耗無線連接所帶來的機遇，Blue Gecko系列產品應運而生。” Daniel Cooley表示，“新的Blue Gecko解決方案包括超低功耗無線片上系統(tǒng)（SoC）芯片、嵌入式模塊、Bluegiga軟件開發(fā)工具包（SDK）和Bluetooth Smart軟件協(xié)議棧。Blue Gecko無線SoC和模塊能夠幫助開發(fā)人員簡化設計并縮短產品上市時間，非常適用于家居互聯(lián)、健康和健身、可穿戴設備、汽車、消費類電子、音頻和工業(yè)自動化等市場領域的各類應用。Bluegiga Bluetooth Smart模塊可以在非常低的功耗下運行，這可讓無線系統(tǒng)得以設計成采用標準的3V紐扣電池供電，或者采用兩節(jié)AAA電池供電。”
據(jù)介紹，作為首個專為IoT應用而優(yōu)化的無線SoC系列產品，Blue Gecko SoC結合了Silicon Labs的節(jié)能型EFM32? Gecko MCU技術和超低功耗Bluetooth Smart收發(fā)器。該創(chuàng)新的單芯片解決方案在提供了業(yè)內領先能效、最快喚醒時間和優(yōu)異RF靈敏度的情況下，也絲毫沒有降低MCU特性，帶有Bluegiga Bluetooth Smart的軟件協(xié)議棧能夠幫助開發(fā)人員節(jié)約系統(tǒng)功耗、成本并縮短上市時間。不像其他Bluetooth Smart IC可選方案，Blue Gecko SoC能夠憑借完全集成的PA和balun，輸出+10dBm或者更高輸出功率，進一步降低系統(tǒng)設計復雜度。
Blue Gecko SoC基于ARM? Cortex?-M3和M4內核，并提供128-256kB的閃存容量和16-32kB的RAM容量。該SoC集成了一系列低能耗外設以及用于自主外設操作的Silicon Labs外設反射系統(tǒng)（PRS）。Blue Gecko SoC系列產品也發(fā)布了增加閃存和RAM存儲容量以及采用其他封裝選擇的產品路線圖，以滿足未來應用需求。
此外，Silicon Labs與ARM公司合作，共同定義和發(fā)布用于ARM? mbed?平臺的第一個電源管理應用編程接口（API）。為mbed添加電源管理API將為基于標準的解決方案帶來更佳的能源效率，進一步優(yōu)化超低功耗、電池供電型可連接設備。新的API將幫助mbed論壇中的十多萬名注冊會員優(yōu)化他們的基于mbed使能、ARM Cortex?-M架構的設計，從而得到最佳的能源效率和更長的電池使用壽命。
據(jù)介紹，除了使開發(fā)人員能夠管理處理器和外設的狀態(tài)，mbed電源管理API在設計時還考慮到了真實環(huán)境中的低能量應用。在Silicon Labs EFM32? Gecko微控制器（MCU）上，API所展現(xiàn)的一個新特性是能夠基于使用中的MCU外設自動決定并實現(xiàn)最佳的休眠模式，這極大的降低了系統(tǒng)級能耗。低能耗優(yōu)化能夠通過在后臺運行I/O操作而實現(xiàn)，也可通過在MCU內核處于休眠模式或者處理其他任務期間繼續(xù)I/O操作而實現(xiàn)。
通過最佳休眠模式的自動選擇，同時結合低能耗的自主型MCU外設，使得開發(fā)人員僅需很少的工作量就能在他們的IoT應用設計中顯著降低能耗。以一個常見的IoT設備使用案例為例，一個在記憶型LCD上每秒更新一次時鐘顯示的應用能耗分析中，電流消耗可從1.03mA降低到0.100mA。
除此之外，Silicon Labs還推出了創(chuàng)新的“傳感器精靈(sensor puck)”，這個適合智能手表外形尺寸的智能環(huán)境和生物傳感解決方案可降低電池供電型IoT應用的成本、功耗、復雜度和大小。學習如何開發(fā)成熟、高集成度和超低功耗的IoT應用，不僅能夠感測心率、紫外線指數(shù)、相對濕度和溫度，而且能夠在單一低功耗紐扣電池上運行。在設計工具方面，通過Silicon Labs提供的Simplicity Studio開發(fā)平臺，這個全面的、統(tǒng)一的8/32位MCU和無線開發(fā)平臺能夠使嵌入式設計工作順利進行。通過提供最佳的能耗感知工具和一鍵訪問所有演示、軟件示例、技術支持和社區(qū)論壇的能力，Simplicity Studio能夠使嵌入式設計工作更加簡便。
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