伴随物联网高速发展,无线通信技术的应用也越来越广泛。当下,业内人士关注的焦点都聚集在智能家居、可穿戴设备、无线充电、NFC乃至车联网行业。然而,这些让我们享受智能生活的新 科技迟迟未得普及,其中最根本的原因当属技术短板的存在,解决无线通信技术瓶颈迫在眉睫。
因此,国内外巨头相继制定战略规划,各自推出最有特色的产品作为代表作,为物联网这一庞大市场布局。目前,无线通信市场厂商参差不齐,无线通信产品更是玲琅满目。以下推荐的是市场上主流的无线通信厂商,并对其无线平台做出了简略描述。
1、TI 最新SimpleLink WiFi平台专为IoT而设
TI推出的 SimpleLink WiFi 系列WIFI平台,专为IoT而设计,包括CC3100/3200,平台具有高度的灵活性,其中3200在单芯片中集成了射频及模拟功能电路,将WiFi 平台与ARM Cortex-M4 MCU整合在一起,实现了低功耗、单芯片WiFi解决方案;而CC3100可与任何MCU配合使用。这两款芯片都具有很低的功耗,提供低功耗射频和高级低 功耗模式,尤其适用于电池供电式设备的开发。
CC3200集成了可编程 ARM® Cortex®-M4 MCU,允许客户添加其特有的代码;而CC3100已经为8、16、32位的MCU提供了接口,可搭配用户需要使用,并通过TI的IoT云生态系统成员拥有了云连接支持能力。
两款产品都可让用户利用快速连接、云支持和片上WiFi、互联网和稳健的安全协议实现针对IoT的简易型开发,无需具备开发连接型产品的先前经验,就能够轻松地为众多的家用、工业和消费类电子产品增添嵌入式WiFi和互联网功能。
该平台不仅能应用于智慧家居,也能应用于工业通信。例如可用于工业设备的无线服务通道,为无监视器的非接入式设备提供智能、便利和服务;可采用现有的 WiFi 网络基础设施以实现电池供电式设备的室内资产跟踪;还可给工厂配电板增添WiFi功能以对耗电量和设置等进行控制、监测和分析,实现智能能源控制。
2、博通BCM43341四合一芯片提供灵活的SE方案
作为财富 500 强公司之一的Broadcom Corporation(NASDAQ: BRCM),是全球领先的有线和无线通信半导体公司。Broadcom产品在家庭、办公室和移动环境中无缝提供语音、视频、数据和多媒体连接。凭借业界最广泛且一流的片上系统及嵌入式软件解决方案,Broadcom 正在通过 Connecting everything®(连接一切)改变世界。
博通作为无线领导者在2012年年底推出第六代组合芯片BCM43341在小尺寸、低功耗和低成本方面,具有诸多优势:
BCM43341是一个四合一芯片,在一个解决方案就提供了WIFI、蓝牙、NFC和FM的功能,这几大功能都能够同时工作,这样就省了在手机上增加太多的元器件而增加了整个BOM板的面积。
其次此芯片由于采用了标准化40nm低功耗CMOS电路工艺进程,能够将产品功耗降到竞争对手同类型产品的10%,这在移动设备电池容量未能提升,而耗电元件渐多的环境下,是一个很重要的优点,相信这也是能够吸引大部分厂家选用该方案的出发点之一。
第三,这个产品的尺寸和外围元器件都做了很大优化,其BOM板面积只有100平方毫米,而外围只有34颗元器件,而外围元器件大部分都是电阻、电容等被动元件,对于整个产品来说,也能够简化开发难度。
另外在SE(Security Elements)方面具有很大的灵活性,博通给客户提供了自行选择搭配芯片的SE方案,这对于开发者来说,也是一个很便利的开放。
除了在硬件方面有以上的优势,博通在BCM43341的软件方面也做得极其到位。博通在将软件的底层和上层应用方面都向客户开放的同时,还将NFC软件栈应用到Android 4.2操作系统。博通还会在接下来会根据Android系统的升级,持续提供相关的升级支持。
3、NXP JN516x无线MCU模块 剑指智能家居
NXP(恩智浦半导体)是一家新近独立的半导体公司,由飞利浦公司创立,已拥有五十年的悠久历史,主要提供工程师与设计人员各种半导体产品与软件,为移动通信、消费类电子、安全应用、非接触式付费与连线,以及车内娱乐与网络等产品带来更优质的感知体验。
从2011年开始,恩智浦就以智能照明为突破口,进攻物联网,起初在其LPC系列MCU中并未整合无线功能。2013年年初,恩智浦推出针对物联网的JN516x系列无线MCU模块,包括JN5161、JN5164或JN5168,整合了无线功能。
该模块配置了高性能的32位RISC处理器,内嵌Flash和E2PROM,通过可变宽度指令、多级指令流水线、低功耗与可编程时钟速度来提高代码效率。同时片上还具有一个符合 IEEE802.15.4 2.4GHz标准的无线收发器以及一系列丰富的模拟、数字外设。配合超低的工作电流和低功耗睡眠特性,可以使设备利用纽扣电池供电并延长电池的寿命。
JN516x评估套件提供系统开发所需的所有构件,包括一系列无线载板、插入式扩展板、USB连接器、一个遥控器、一个OpenWRT固件的互联网路由器以及完整的软件设计套件。
对智能照明、住宅自动化和能源管理应用而言,JN516x无线MCU模块系列汇集价格/性能、片上存储器和超低功耗及软件堆叠选择的最佳组合。
4、ST单片蓝牙4.0芯片BlueNRG处理器
意法半导体是世界最大的半导体公司之一,从分立二极管与晶体管到复杂的片上系统(SoC)器件,再到包括参考设计、应用软件、制造工具与规范的完整的平台解决方案,其主要产品类型有3000多种。
ST去年发布了一款拥有业界最高能效的Bluetooth4.0低功耗单模芯片BlueNRG固件可升级网络处理器,瞄准Bluetooth Smart应用。新款芯片解决方案可谓健身护腕、智能眼镜或互动服装等各种无线智能应用配件实现更长的电池使用寿命,及更小、更轻的电池尺寸。
ST的BlueNRG网络处 理器可提供Bluetooth Smart设备与Bluetooth Smart Ready主设备(例如智能手机或平板电脑)相连所需的全部功能。拥有同类产品中最低的工作电流,使超低功耗设备仅需一枚精巧的纽扣电池即可工作长达数月 甚至数年之久。BlueNRG符合最新的Bluetooth4.0蓝牙标准,内置专用射频接口、处理器和蓝牙固件,以简化无线产品设计,让工程师集中精力 研发创新应用。凭借BlueNRG IC无与伦比的能效,可实现优异的电池使用寿命和出色的无线连接性能,ST期望在这个市场赢得份额。除最低的工作电流外在0dBm是传输模式耗电仅 8.2mA,接收模式耗电7.3mA,BlueNRG的电源管理十分省电,模式转换速度块,从而可最大限度降低非使用状态下的耗电量。
此外,BlueNRG能够让设计人员灵活的选择最喜欢的主微控制器,并配备在外部应用处理器上运行的Bluetooth Low-Energy协议栈。片上非易失性存储器可轻松实现固件升级,确保应用始终兼容最新版本的蓝牙标准。
BlueNRG主要特性:
嵌入BlueNRG4.0 Low-Energy协议栈:GAP、GATT、SM、L2CAP、LL、RF-PHY
7.3mA(RX模式),最大电流8.2mA(发送模式,0dBm)
可编程输出功率:-18dBm至8 dBm
高达96dB RF连接预算
BlueNRG具有同类中最佳的电流消耗、出色的无线链路性能和片上非易失性存储器芯片,不仅耗电量更低,而且体积也更小,更适合应用在穿戴式装置上。
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