Jack Gao,,e絡(luò)盟電子全球技術(shù)中心中國(guó)
WiFi已經(jīng)廣泛用于許多領(lǐng)域;除了在筆記本電腦中得到大量使用外,,還延伸到了WiFi電話(huà)和VoIP應(yīng)用中,。根據(jù)國(guó)際分析機(jī)構(gòu)ABI Research日前發(fā)布報(bào)告稱(chēng),由于無(wú)線(xiàn)設(shè)備需求旺盛,,以及企業(yè)級(jí)應(yīng)用需求的提升,,2010全球Wi-Fi芯片出貨量將達(dá)7.7億個(gè),同比增長(zhǎng)33%,。到2015年,,支持Wi-Fi功能的消費(fèi)電子設(shè)備總出貨量將達(dá)到5.3億臺(tái),年復(fù)合增長(zhǎng)率將為26%,。在未來(lái)5年內(nèi),,手機(jī)將是最大的Wi-Fi芯片消費(fèi)主體,到2015年普及率將達(dá)到40%,,年復(fù)合增長(zhǎng)率將為25%,。
隨著WiFi應(yīng)用越來(lái)越普及,,WiFi網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍也變得越來(lái)越寬。更多的WiFi應(yīng)用將會(huì)出現(xiàn)在后勤管理,、家庭自動(dòng)化,、建筑物自動(dòng)化管理以及其他便攜式設(shè)備當(dāng)中。便攜式移動(dòng)電子設(shè)備被譽(yù)為WiFi應(yīng)用增長(zhǎng)的動(dòng)力之一,,因而對(duì)于更長(zhǎng)電池壽命的需求將成為這些應(yīng)用中的一個(gè)關(guān)鍵因素,。
如何提高WiFi應(yīng)用中的電池壽命?
有三種方法可以延長(zhǎng)電池壽命:即增加電池容量,,降低WiFi產(chǎn)品的功耗,,以及借助可行的控制方式。增加電池容量非常簡(jiǎn)單,;然而,,由于技術(shù)上的限制,這樣做可能會(huì)使成本和電池體積急劇增加,。因而另外兩種方法 – 降低WiFi產(chǎn)品功耗和增加電源控制功能也就相對(duì)比較可行,。要實(shí)現(xiàn)WiFi產(chǎn)品的低功耗,甚至超低功耗,,我們就必須選擇超低功耗的SoC,。表1列出了業(yè)界比較有影響力的三款超低功耗WiFi芯片的主要特點(diǎn)。
產(chǎn)品編號(hào) |
GS1010 |
BCM4328 |
STLC4560 |
供應(yīng)商 |
Gainspan |
BroadCom |
ST-NXP |
單芯片 |
是 |
是 |
是 |
內(nèi)核 |
ARM7 |
ARM7 |
ARM9 |
接收功率 (mW) |
- |
295 |
275 |
發(fā)送功率 (mW) |
- |
425 |
715 |
睡眠功率 (mW) |
0.018 |
5 |
1.5 |
智能電源 |
支持 |
支持 |
支持 |
電池壽命增強(qiáng)技術(shù) |
支持 |
不支持 |
不支持 |
射頻電路 |
簡(jiǎn)單 |
復(fù)雜 |
復(fù)雜 |
藍(lán)牙 |
不支持 |
支持 |
支持 |
封裝 |
QFN102(10 x 10 x 0.85 mm) |
FPGA(10 x 10 mm) |
LFBGA240(8.5x8x1.4 mm) |
軟件支持 |
GREENHILLS,,Keil,,MDK,ARM |
WinCE,,Linux,,WinXP |
Symbian,WinCE,,Linux |
表1
GS1010的射頻電路設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單(僅需要一個(gè)0805封裝的器件),,因此即便是不具備射頻經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)者也能夠輕松完成設(shè)計(jì)。而且得益于其優(yōu)秀的電池壽命增強(qiáng)功能,,GS1010在睡眠模式下僅消耗18µW的電量,。Gainspan宣稱(chēng)GS1010能夠在單節(jié)AA電池供電的情況下持續(xù)工作5年或10年(視應(yīng)用情況而定)。
BCM4328和STLC4560兩種產(chǎn)品都能提供許多高級(jí)功能,,并且能得到軟件的良好支持,。因此在設(shè)計(jì)一種需要支持多種軟件的復(fù)雜系統(tǒng)時(shí)(例如WiFi手機(jī)),BCM4328和STLC4560無(wú)疑更加適用,。但是對(duì)于向無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)這樣的簡(jiǎn)單的低成本應(yīng)用,, GS1010則是一種更好的選擇,。
如表1和圖1中所示,,工作模式和待機(jī)模式的功耗值有很大的差別,。基于這種現(xiàn)象而提出的節(jié)能方法是延長(zhǎng)待機(jī)的時(shí)間而縮短工作周期的時(shí)間,。這需要設(shè)計(jì)者根據(jù)系統(tǒng)性能的需求精確的設(shè)定響應(yīng)條件,,較少系統(tǒng)錯(cuò)誤的將待機(jī)模式激活到工作模式的可能性,并且確保系統(tǒng)在完成所有任務(wù)后回到待機(jī)模式,。
低功耗技術(shù)能夠極大的延長(zhǎng)電池壽命,,而良好的設(shè)計(jì)方案則是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵。
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圖1