Silicon Labs打出組合拳發(fā)力物聯(lián)網(wǎng)
2015-04-17
作者:于寅虎
編者按:物聯(lián)網(wǎng)大潮下每家半導(dǎo)體公司都在講述著自己的故事,,正處在快速發(fā)展中的SiliconLabs公司正在以其多元化的混合信號集成電路構(gòu)建著產(chǎn)品面向物聯(lián)網(wǎng)的解決方案,。進(jìn)入2015年第一季,,Silicon Labs公司發(fā)布了一系列針對物聯(lián)網(wǎng)的新技術(shù)與新產(chǎn)品,這套組合拳也將為該公司帶來可觀的業(yè)務(wù)發(fā)展,。
物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造巨大市場需求
談到物聯(lián)網(wǎng)給半導(dǎo)體廠商帶來的機(jī)遇時,,Silicon Labs公司副總裁兼微控制器和無線產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理Daniel Cooley先生顯得異常興奮。
Silicon Labs公司副總裁兼微控制器和無線產(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理Daniel Cooley先生
Daniel Cooley表示,,按照IHS的最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,,在過去的2014 年總計有197 億件可連接設(shè)備,分布于工業(yè),、消費電子,、計算機(jī)、通信,、醫(yī)療和汽車領(lǐng)域,,而到了2015年這一數(shù)字將增加5倍,達(dá)到955億件,。其中,,工業(yè)領(lǐng)域的可連接設(shè)備增加最快,將占據(jù)所有可連接設(shè)備的半壁江山,,其次將是消費電子和汽車領(lǐng)域,。
Daniel Cooley認(rèn)為,在所有可連接設(shè)備當(dāng)中,,處理,、連接和傳感是三個必不可少的組成部分,因此只有在這三個環(huán)節(jié)擁有較強(qiáng)研發(fā)實力和創(chuàng)新業(yè)務(wù)模型的半導(dǎo)體企業(yè),,才會在未來的競爭中勝出,。
Daniel Cooley表示,Silicon Labs公司成立于1996年,,目前已經(jīng)發(fā)展成為營業(yè)額達(dá)6.2億美元的全球性的混合信號半導(dǎo)體公司,,物聯(lián)網(wǎng)巨大的市場機(jī)遇將再次賜予該公司快速發(fā)展的歷史機(jī)遇,。
展望2015年物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢,Daniel Cooley認(rèn)為業(yè)界將會持續(xù)在低功耗和有效連接方向努力,,更低功耗的無線連接標(biāo)準(zhǔn)將占據(jù)主流,,而更多的滿足物聯(lián)網(wǎng)需求的SoC將大量出現(xiàn)。
推動低功耗ARM mbed設(shè)備平臺
聯(lián)合ARM公司共同定義和發(fā)布用于ARM? mbed?平臺的第一個電源管理應(yīng)用編程接口(API),,這是Silicon Labs公司的一個重大舉措,對于mbed論壇成員來說也是一個重大利好消息,,因為利用這個API可以優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的能耗,。
Daniel Cooley表示,mbed平臺添加電源管理API,,將為基于標(biāo)準(zhǔn)的解決方案帶來更佳的能源效率,,進(jìn)一步優(yōu)化超低功耗、電池供電型可連接設(shè)備,。新的API將幫助mbed論壇中的十多萬名注冊會員能夠去優(yōu)化其具備mbed功能的,、基于ARM Cortex?-M架構(gòu)的設(shè)計,從而得到最佳的能源效率和更長的電池使用壽命,。
除了使開發(fā)人員能夠管理處理器和外設(shè)的狀態(tài),,mbed電源管理API在設(shè)計時還考慮到了真實環(huán)境中的低能量應(yīng)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(shè)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(nèi)核處于休眠模式或者處理其他任務(wù)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(jié)合低能耗的自主型MCU外設(shè),,使得開發(fā)人員僅需很少的工作量就能在他們的IoT應(yīng)用設(shè)計中顯著降低能耗,。以一個常見的IoT設(shè)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(yīng)用能耗分析中,,電流消耗可從1.03mA降低到0.100mA,。
讓8位微控制器重?fù)Q新生
一直以來,業(yè)界總有人認(rèn)為8位微控制器將會被徹底取代,,理由是控制需求復(fù)雜度的日益增加,,然而Daniel Cooley認(rèn)為8位微控制器會在物聯(lián)網(wǎng)世界里找到新的生存方式。
為此,,隨著Silicon Labs公司推出新一代8位MCU系列產(chǎn)品--EFM8系列,,表明8位微控制器再次重?fù)Q新生。
Daniel Cooley表示,,該8位系列微控制器產(chǎn)品旨在滿足當(dāng)今超低功耗,、小尺寸的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,,新型EFM8 MCU系列產(chǎn)品包括三種類型高集成度、外設(shè)豐富的MCU,,這些MCU特別針對高性價比,、超低功耗電容式觸摸控制和精簡USB連接而進(jìn)行了優(yōu)化。EFM8 MCU為嵌入式開發(fā)人員所能想到的所有8位應(yīng)用提供了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的簡便性,、能效,、性能和成本節(jié)省的綜合優(yōu)勢,應(yīng)用涵蓋家居和樓宇自動化,、可穿戴,、消費類電子、玩具,、電機(jī)控制和工業(yè)IoT等,。
主流無線連接解決方案
針對于物聯(lián)網(wǎng)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(jī)遇,,Silicon Labs推出了Bluetooth Smart解決方案,。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(shè)計并縮短產(chǎn)品上市時間,非常適用于家居互聯(lián),、健康和健身,、可穿戴設(shè)備、汽車,、消費類電子,、音頻和工業(yè)自動化等市場領(lǐng)域的各類應(yīng)用。
據(jù)Daniel Cooley介紹,,Blue Gecko SoC基于ARM? Cortex?-M3和M4內(nèi)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(shè)以及用于自主外設(shè)操作的Silicon Labs外設(shè)反射系統(tǒng)(PRS),。Blue Gecko SoC系列產(chǎn)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(chǎn)品路線圖,,以滿足未來應(yīng)用需求。
另外,,Silicon Labs公司還推出了新型的EZR32無線MCU,,具有最佳的能效和sub-GHz RF性能,可滿足所有應(yīng)用對于更長電池使用壽命,、增加無線傳輸距離,、小外形尺寸和靈活性的需求,并且在單芯片中支持專有協(xié)議,,也支持工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的無線協(xié)議,。
通過整合EFM32? MCU內(nèi)核和EZRadio/EZRadioPRO sub-GHz收發(fā)器,,EZR32無線MCU為開發(fā)人員提供了比一般傳統(tǒng)基于分立MCU和RF芯片的系統(tǒng)設(shè)計更顯著的優(yōu)勢。無縫“MCU+RF”集成使得開發(fā)人員擺脫了在MCU和無線電之間互連而帶來的設(shè)計挑戰(zhàn),,從而使設(shè)計過程更容易,,電路板設(shè)計更簡化,信號干擾更小,。開發(fā)人員能夠更有把握的啟動他們的無線設(shè)計,,因為他們得到的是經(jīng)過現(xiàn)場驗證的單芯片無線MCU解決方案,還有助于減少器件數(shù)量和板面積,,在空間受限型應(yīng)用中尤為有利,。
Daniel Cooley表示,EZR32系列產(chǎn)品具有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的超低功耗,、高性能sub-GHz連接性。無線MCU提供覆蓋所有地理區(qū)域的寬廣頻帶,、可獲得更長傳輸距離的+20dBm輸出功率,,以及業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的接收靈敏度、選擇性和抗干擾性,。EZRadio和EZRadioPRO收發(fā)器低待機(jī)功耗,、低發(fā)射和接收功耗與EFM32 MCU的超低功耗操作模式以及快速喚醒時間相結(jié)合,從而使它成為電池供電型無線應(yīng)用的理想解決方案,,而且沒有任何的RF性能損失,。多協(xié)議EZR32芯片支持基于IEEE 802.15.4/4g、Wireless M-Bus,、Wi-SUN和各類專有無線協(xié)議的無線應(yīng)用,。
首款集成MCU/無線的開發(fā)環(huán)境
物聯(lián)網(wǎng)時代的嵌入式開發(fā)變得越來越復(fù)雜困難,特別是在開發(fā)超低功耗,、無線使能的連接設(shè)備時,。不連貫的工具鏈也增加了嵌入式開發(fā)人員的培訓(xùn)和管理成本,尤其是需要MCU,、無線和傳感器等器件的物聯(lián)網(wǎng)項目,。
為了簡化設(shè)計的復(fù)雜度,Silicon Labs公司推出了新一代Simplicity Studio,,這是業(yè)內(nèi)首款集成MCU/無線的開發(fā)環(huán)境,,能夠支持各類物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用同時進(jìn)行MCU和RF設(shè)計。最新發(fā)布的軟件延續(xù)了原來Simplicity Studio平臺的最佳功能特性,,并且增加支持Silicon Labs新型8位EFM8 MCU系列,、EZR32 sub-GHz無線MCU,以及EM35xx Ember ZigBee無線SoC這個在802.15.4網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)市場中最廣泛采用的2.4GHz連接解決方案,。
Daniel Cooley表示,,Simplicity Studio在統(tǒng)一的軟件開發(fā)環(huán)境中提供了一鍵訪問產(chǎn)品從概念階段到最終成型過程中所需的各種資源,,因此極大的簡化了MCU和無線開發(fā)人員開發(fā)IoT應(yīng)用的設(shè)計過程。Simplicity Studio包括基于Eclipse的集成開發(fā)環(huán)境(IDE),、圖形化的配置工具,、能耗分析和優(yōu)化工具、網(wǎng)絡(luò)分析工具,、演示代碼,、軟件示例、文檔,、技術(shù)支持和社區(qū)論壇,。所有這些集成特性可使物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者能夠簡單和高效的進(jìn)行嵌入式開發(fā)。
后記:物聯(lián)網(wǎng)給半導(dǎo)體行業(yè)帶來了變數(shù),,它要改變的是傳統(tǒng)的市場格局,,而像Silicon Labs一樣的創(chuàng)新型公司,將依靠更多的技術(shù)創(chuàng)新成為打破市場壟斷的急先鋒,。