自物联网技术应用以来,智能家居行业正如火如荼地快速发展,已经从遥控掌握发展到手机远程控制,网络传输信号也从有线一跃而升为无线,既降低成本,也低碳节能。而在智能硬件的普及里,WiFi作为最通用常见的通信手段,最终会孵化出比现在多得多的智能终端。
近几年关于WiFi模组的重点正从手机、平板向物联网迁移,这对WiFi模组本身来说也是一个向着低功耗的转型,而这些终端转化的机会正把一批WiFi行业厂商推向风口浪尖,比如国外芯片原厂高通、博通、Marvell、TI等;国内***MTK、瑞昱等;大陆乐鑫、新岸线、联盛德、南方硅谷等。模组厂商比如博联,博鹏发、必联等,还有更多的新晋入局者。
下面盘点TI、ST、Marvell、飞思卡尔、博通、高通、联发科、恩智浦、Microchip、Atmel等主流芯片商推出的那些专为物联网而设的无线芯片或模块,分析其特点和适合应用的场景,另外介绍一些WiFi模组方案商(TOP 30),希望对工程师们有些帮助。
1TI
推出全球第一款同时支持2.4GHz与Sub-1GHz双频段的无线MCU CC1350CC1350,集成包括蓝牙,ZigBee,RF4CE,Sub-1GHZ等多种物联网无线协议与射频,一颗芯片就解决了开发者的选型困扰。“比如在网络摄像头的应用中,一方面我们可能需要用手机通过蓝牙控制云台,另外也需要摄像头之间进行Sub-1GHz协议的通信,这时一颗CC1350便可同时实现两个功能。另外的应用场景比如A家客户需要蓝牙模块,B家客户需要ZigBee模块,模块供应商可以设计一款模块支持这两种功能,只需要简单的协议栈更换便可达到无线标准的切换。
【应用场景】: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。
2ST
意法半导体① SPWF系列微型智能WiFi模块 低功耗小尺寸(集成MCU和无线功能的模块)SPWF系列的微型智能WiFi模块具有低功耗和小尺寸,可方便地与物联网(IoT)设备及独立的802.11 b/g/n设备进行即插即用式的集成,瞄准物联网商机,ST意法半导体除了可提供各种低功耗、低成本的ARM Cortex-M处理器系列的STM32 MCU,还整合WiFi技术,推出了SPWF系列的微型智能WiFi模块。PWF01S WIFI模块配置为单片802.11收发器,具有集成的PA和STM32 ARM Cortex-M3 32位MCU,可提供1.5MB和512KB的闪存选择以及64 KB RAM,支持广泛的GPIO,还包括时钟及稳压器,可方便地与物联网(IoT)设备及独立的802.11 b/g/n设备进行即插即用式的集成
【应用场景】:产品可在智能家电、工业控制和数据采集、家庭自动化和安全系统、无线传感器、电缆更换、医疗设备 、机器对机器的通信等应用场景下使用。单片蓝牙4.0芯片BlueNRG处理器 高能效(整合嵌入式处理器和无线的单芯SOC)
3Marvell
从WiFi到蓝牙到Zigbee 全线的无线MCU平台(整合无线的单芯片MCU)Marvell全线无线MCU平台覆盖WiFi,蓝牙,Zigbee,提供高集成度,显著提高了性能、降低了功耗并降低了总体用料成本,搭配软件开发平台Marvell EZ-Connect,让开发者短短几天实现应用开发。
其中MW300 Wi-Fi微控制器支持802.11n Wi-Fi、内置全功能微控制器的单芯片SoC,面向低功耗进行了有针对性的优化,实现了深度低功耗状态,同时降低了正常工作时的功耗,适用于各种基于电池供电的应用场景; MB300蓝牙微控制器是支持双模蓝牙4.1、集成了微控制器的真正单芯片SoC,实现经典蓝牙与智能蓝牙并存运行,内置语音功能支持高分辨率ADC以及与麦克风的直连; MZ100 ZigBee微控制器是支持802.15.4/ZigBee、集成了微控制器的单芯片SoC,提供Wi-Fi与蓝牙的共存,易于与传感器、起动器以及其他组件连接,减少了外部组件和PCB面积。Marvell EZ-Connect 软件平台支持这个最新的无线产品系列,基于该平台大大减少开发时间。
【应用场景】:可穿戴设备、家庭自动化、家庭安防、个人保健、智能家电、配饰与遥控器、汽车、照明、工业互联网等市场。3款芯片分别适用不同的应用场景:其中MW300 Wi-Fi微控制器主要适用于智能家居中冰箱、冷气机等家电和家用电器与家庭网络的长时间连接;MB300蓝牙微控制器适合于装置之间的“互动”;MZ100ZigBee微控制器在智能照明以及多终端互联方面的优势明显。
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4飞思卡尔
推出新款微型芯片Kinetis KL03飞思卡尔半导体(Freescale Semiconductor)是微控制器微型芯片的著名制造商,今天宣布推出新款的微型芯片,期望可以搭乘“物联网(Internet of things)”的班车。通常用于计算设备中的微芯片造价都高达数十、数百甚至数千美元,不过这款Kinetis KL03芯片就完全不同了,尺寸仅有1.6×2.0mm,价格75美分(合人民币4.54元)。
【应用场景】:专门为那些类似汽车钥匙(能够提供汽车剩余油量等信息)等设备准备。不过飞思卡尔也期望这种芯片能在移动设备、便携式医疗设备、汽车和家用电器中得到应用。
5博通
WICED平台 WiFi BCM4390+蓝牙BCM2073X 高集成低功耗(整合嵌入式处理器和无线的单芯SOC)作为领先的半导体厂商,博通在无线领域的优势有目共睹,芯片集成度高,并显著降低功耗。WICED平台提供一站式的多样化应用,客户在上面做不同的软件开发以实现不同的应用。
除了WiFi方案,WICED还不断发展,2014年6月份,博通发布了适应于物联网领域的WICED Smart蓝牙SoC芯片---BCM20737。新品具有三大特性:支持Bluetooth Smart标准(蓝牙4.0及以上)、iBeacon技术,可以加快临近检测速度;支持A4WP无线充电;支持RSA 4000比特加密与解密,可以为产品间数据传输进行加密。
【应用场景】: BCM4390适用于8和16比特微控制器系统,帮助低功耗、电池供电的设备实现WiFi连接。BCM4390初步支持的应用包括运动健身、健康以及安防和自动化。基于WICED平台的创新技术可以帮助OEM实现利用单一芯片在更小型家用电器上进行连接,包括慢炖锅、灯具等。BCM20737适用于玩具、医疗设备、远程控制等方面的实际使用需求,同时对苹果iBeacon技术的支持使其在区域限定和设备检测方面具有优势。
6高通
Atheros 低功耗单芯片WiFi平台QCA4002/4004(整合嵌入式处理器和无线的单芯SOC)QCA4002/QCA4004采用低功耗技术,如动态功率调整Green TX功能,可让设备在邻近其他设备或接入点的情况下,减少最多1/2的传输功率,搭配睡眠模式,可实现更节能的通信功能。另外,无论用户开发高端或者低端的应用,平台都可以满足需求。
高通Atheros 推出低功耗单芯片WiFi平台QCA4002/4004,以期布局飞速发展的物联网市场,这也是高通专门为物联网应用推出的基于802.11n的单芯片平台。 QCA4002/4004不但在芯片设计上采用一颗单芯片处理器和内存,无需使用其它MCU产品,还同时纳入了IP堆栈、软件中间件架构AllJoyn以及完整的网络服务,以协助客户以最低的开发成本,将低功耗WiFi功能增加至任何产品。由于采用的是单芯片设计,这两个平台的功耗非常低,而且在2.4G和5G两个频段都可以运行。
【应用场景】:QCA4002/4004可应用于家庭和办公室的各种新设备,包括洗衣机、空调设备、热水器等家电、消费电子产品以及用于家庭照明、安全和自动化系统的传感器及智能插座。目前,海尔已在其洗衣机/烘干机和空调设备上采用了QCA4004。
无线的单芯SOC#e#
7MTK
单芯片wifi soc MT7688/MT7681 为智能家居而设(整合嵌入式处理器和无线的单芯SOC)MTK宣称这两款新品低功耗,支持Smart Connection 智能手机应用程序,可实现照明灯具、智慧电视、智慧门锁等家电的网络连接。提起MTK,大家最想联想到的是移动处理器,但其实在物联网领域,MTK也积极进攻。在2014年6月份举行的台北电脑展上,MTK推出了两款智能家居系统wifi芯片MT7688及MT7681。
MT7688采用Linux系统,支持802.11n,内建MIPS24KEc/580MHz处理器,256MB内存以及AES128/256加密引擎,可处理更为复杂或数据密集型的智能家居设备,比如IP投影机及家庭监控系统。而MT7681则主要针对如灯泡、门锁、插座等小型设备,支持802.11n,可轻松为嵌入式设备设计网络服务,整合电源管理单元、低频放大器、射频切换器,所有功能都整合在40针脚的5*5毫米的封装中。
【应用场景】: MT7688适合研发较为复杂的智能家居设备,而MT7681适合灯泡、门锁、插座等小型设备的应用研发。
8恩智浦
JN516x无线MCU模块 剑指智能家庭(集成MCU和无线功能的模块)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。尤其恩智浦还推出了LightPRO智能照明系统模块,允许构建具有多达500个节点的智能照明网络,完美涵盖商业和公共照明应用。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。
【应用场景】: 配合恩智浦的应用商业开和评估套件,开发人员可以可在智能照明、资产管理、楼宇控制、智能能源、家庭自动化、远程控制等领域开发应用。基于JN516x,业界已经开发出众多成功的商用产品,如Cherry的无线电能采集开关,无需电池或供电连线,利用一次按压开关的动作就可以发送8个无线数据包的能量,从而实现球泡灯的开关甚至调光的功能。
9 Microchip
RN4020蓝牙智能模块 可连接主机MCU使用或独立运行(集成MCU和无线功能的模块)支持最新的蓝牙4.1,具有功耗低、发射距离远、尺寸紧凑等特点,它可以连接到任意一款具有UART接口的单片机(包括数百款PIC® MCU),也可以无需MCU地独立运行。Microchip在收购Roving Networks公司后不久的2012年9月份,就快速推出了WiFi无线模块 RN-171和RN-131,可连接任何PIC MCU,2013年又陆续发布 MRF24WG0MA/MB WiFi模块,集成无线模块和PIC MCU,支持低数据速率的Wi-Fi传感器网络,家庭自动化,楼宇自动化和消费电子应用。
【应用场景】: 适用于家庭自动化和家用电器,照明类应用,以及医疗设备、可穿戴设备,玩具、标签、表链和遥控装置,基于脉冲和接近传感器的系统,甚至各种工业应用。
10Atmel
SmartConnect SAM W23模块 融合无线与控制优势(集成MCU和无线功能的模块)集成了WiFi连接、网络协议、安全等功能,以及Atmel的ARM Cortex M0+微控制器技术,既可将SAM W23 平台作为独立系统使用,也可将其作为功能扩展方案使用,从而在当前设计中实现WiFi连接。
鉴于物联网市场的强大攻势,Atmel在融合其在无线与控制两方面的强大优势,2014年6月份,Atmel推出了全新的MCU品牌--Atmel SMART以及SmartConnect SAM W23模块,该模块基于 Atmel超低功率WiFi系统芯片,实现了低功率MCU与Wi-Fi解决方案的结合。SAM W23模块整合了WiFi功能,设计人员无需再学习WiFi堆栈,从而能够专注于提升产品功能。
【应用场景】: 适用于为广泛的住宅、医疗、工业、消费、智能能源和可穿戴设备市场。
WiFi模组方案商TOP 30如下(PS排名不分先后):
1、村田
总部:日本
主营:电容器,电感器 (线圈),静噪元件/EMI静噪滤波器/静电保护器件,电阻器,热敏电阻,传感器,时钟元件,声音元件,电源 ,微型机电产品 ,RFID设备 ,Matching Devices,滤波器,电路基板 ,负离子发生器/臭氧发生器等。村田也有做用博通、TI的WiFi芯片做WiFi的模组,品质高!
【WiFi模块主控芯片】:博通、TI
官网:http://www.murata.com/
2、环旭电子股份有限公司(USI)现为日月光集团成员之一
主营:WiFi ADSL、WiMAX、WiFi AP、WiFi Module、Blue-Tooth Module,产品主要应用于电脑、无线网卡,移动产品,汽车电子,模块组装服务等领域。
【WiFi模块主控芯片】:高通、博通、MTK
官网:http://www.usish.com/
3、TDK
总部:日本
主营:一些被动元件。村田也有做用博通WiFi芯片做的WiFi模组,品质高!
【WiFi模块主控芯片】:博通
官网:http://www.tdk.co.jp/
4、太阳诱电(Taiyo-Yuden)
总部:日本
主营:太阳诱电(Taiyo-Yuden)也有做用WiFi芯片做的WiFi模组。
官网:http://www.t-yuden.com/
5、三星机电总部:韩国
主营:三星机电也有做用WiFi芯片做的WiFi模组。
【WiFi模块主控芯片】:三星
6、正基科技总部:***
主营:正基科技也有做用博通WiFi芯片做的WiFi模组,应用于OTT盒子等。
【WiFi模块主控芯片】:博通
官网:http://www.ampak.com.tw/
7、海华科技
总部:***
主营:提供Wi-Fi、Bluetooth、3G、GPS、DTV、Digital Camera 等模块产品的创新研发,可广泛应用于消费性电子产品、嵌入式系统、手持式装置、行动连网产品、家电产品及工业用设备等领域。
【WiFi模块主控芯片】:Marvell、博通、高通Atheros、MTK雷凌
官网:http://www.azurewave.com/
8、群登科技股份有限公司
总部:***
主营:提供无线连接解决方案。产品线包括WiFi,蓝牙,GPS,LTE甚至针对机器对机器(M2M)物联网(IoT)客制模块。
【WiFi模块主控芯片】:南方硅谷6060P、联发科MT7688等。
官网:www.acsip.com.tw
9、深圳市博鹏发科技股份有限公司(RF-LINK)
总部:深圳
主营:专业从事无线互联网相关的射频系列模组应用方案、产品的综合解决平台的高新技术企业。目前经营的产品线有:无线网络WIFI接入模组、无线路由应用模组、无线蓝牙数传模组、无线蓝牙音箱模组、NFC通讯模组、GPS导航模组、Zigbee控制模组、无线通讯模组等等,以及相关模组应用解决方案。
【WiFi模块主控芯片】:联发科MT7601
官网:http://www.rflink.cc/
10、深圳市必联电子有限公司(B-link)
总部:深圳
主营:一家全球品牌的智能无线网络设备与智能云无线模块生产厂商,集产品研发、制造、销售、商业智慧WiFi工程软件与技术服务于一体。产品涵盖:智能无线路由器、营销广告路由器、智能云无线网卡、随身WiFi、无线猫、MiFi 3G/4G路由器、AC控制器、AC+AP商业智慧WiFi工程解决方案、交换机、智能云WiFi模块、WiFi蓝牙模块、Zigbee模块、无线路由模块等。
【路由模块主控芯片】:联发科MT7620、MT7688、RT5350
【网卡模块主控芯片】:联发科MT7662、MT7632、MT5572、MT7601,瑞昱RTL8812、RTL8811、RTL8192
【IoT模块主控芯片】:Marvell 88MW300,联发科MT7681
官网:http://www.b-link.net.cn/
11、深圳市科中龙光电科技有限公司
总部:深圳
主营:专业从事网络通讯设备研发、生产。
【WiFi模块主控芯片】:瑞昱RTL8711
官网:http://www.kzlgd.com/
12、深圳市欧智通科技有限公司
总部:深圳
主营:产品包括:IEEE802.11b/g/n系列无线网卡、WI-FI模组、IEEE802.11ac 5G无线网卡、移动电源3G无线路由器、IOE智能串口通讯装置等。
【WiFi模块主控芯片】:瑞昱RTL8188ETV、RTL8711、RTL8812、RTL8811、RTL8192、RTL8723、RTL8189,高通QCA6174、QCA9377
官网:http://www.fn-link.com/
13、上海庆科信息技术有限公司(MXCHIP)
总部:上海
主营:公司致力于研发、技术人员的培养,与全球顶级半导体厂商紧密合作推出了一系列嵌入式Wi-Fi、ZigBee、BLE、NFC等模块产品,其产品在无线网络协议和射频技术方面拥有多项专利,已经成功批量应用于智能家电、照明、安防、健康、娱乐等领域,全球范围内服务的客户如海尔、美A.O.史密斯等多达800多家国内外企业。
【WiFi模块主控芯片】:博通、ST
官网:http://www.mxchip.com/
14、上海汉枫电子科技有限公司
总部:上海
主营:专业从事嵌入式无线通讯领域设计开发、生产、销售和完整物联解决方案(云服务和智能终端应用程序)为一体,广泛应用于智能家电,手持移动设备,医疗和工业检测仪表,智能电网,物联网等领域。
【WiFi模块主控芯片】:Marvell 88MW300等等
官网:http://gb.hi-flying.com/
15、博联(Broadlink)(杭州古北电子科技有限公司旗下)
总部:杭州
主营:自主研发的WiFi物联网传输模块、云计算平台和智能终端APP的应用,为各类家电厂商提供成熟完整的智能家电解决方案。同时,BroadLink为广大用户提供DIY智能插座、智能遥控、家庭空气质量分析仪等智能家居产品。
【WiFi模块主控芯片】:Marvell、MTK等
官网:http://www.broadlink.com.cn/
16、江波龙电子(longsys)
总部:深圳
主营:公司以存储为核心,主要从事消费类、嵌入式、无线、系统及金融安全等存储应用定制化设计、创新型技术产品的研发、生产和全球销售。
【WiFi模块主控芯片】:高通
官网:http://www.foresee.cc/
17、济南有人物联网技术有限公司
总部:济南
主营:从事串口联网通讯的厂商,三大核心业务:“串口转以太网”、“串口转WIFI”、 “串口转GPRS”。
【WiFi模块主控芯片】:TI CC3200、Marvell、Realtek等
官网:http://www.usr.cn/
18、深圳市安信可科技有限公司
总部:深圳
【WiFi模块主控芯片】:乐鑫ESP8266
官网:http://www.ai-thinker.com/
19、锐凌微南京电子科技有限公司
总部:南京
主营:专业的嵌入式无线和物联网核心产品及系统解决方案供应商。公司提供基于嵌入式无线(WiFi/BT/GPS)为底层技术的高性能、高集成度物联网核心模块及系统产品、基础云端及终端应用系统平台,提供客户多样化的涵盖云端服务、终端服务、智能设备的“交钥匙”完整解决方案。
官网:http://www.ralinwi.com/
20、深圳市奥金瑞科技有限公司
总部:深圳
主营:以射频技术(数字多媒体、无线网络)产品研发、生产、销售为一体的高新科技型企业。
【WiFi模块主控芯片】:联发科MT7610、RT3070、RT5350、RT5572
【WiFi智能控制模块主控芯片】:TI CC3200、 MT7681、高通QCA400
官网:http://www.ogemray.com/
21、深圳市海凌科电子有限公司
总部:深圳
主营:专业提供物联网智能家居WIFI模块产品的研发、生产、销售为一体的技术型企业。
【WiFi模块主控芯片】:MT7681、MT7688K、RT5350等
官网:http://www.hlktech.com/
22、深圳市红心物联科技有限公司
总部:深圳
主营:集wifi智能家居、无线wifi医疗传输、工业无线数据采集、无线遥控玩具等方案定制开发,并自主独立研发、销售wifi模块的创新型高技术企业。优势:定制工业WiFi模块,以及高速spi转WiFi模块。
【WiFi模块主控芯片】:联盛德HED10W07SN、RT5350
官网:http://www.wuxiankaifa.com/
23、深圳市天工测控技术有限公司
总部:深圳
主营:专业从事GNSS、WiFi、蓝牙等无线产品的研究和应用。
官网:http://www.skylab.com.cn/
24、杭州德澜科技有限公司
总部:杭州
主营:内领先的物联网产品与服务供应商。
【WiFi模块主控芯片】:高通AR9331、高通QCA4004
官网:http://www.idelan.cn
25、利尔达科技集团股份有限公司
总部:杭州
主营:提供物联网嵌入式技术解决方案的高科技企业。
官网:http://www.lierda.com/
26、香港新力维股份有限公司
主营:WIFI模块、无线视频模块,Zigbee模块,串行WIFI模块,Iphone和Android的软件应用程序、无线智能家居控制设备,等无线控制系统。
官网:http://www.xlwtech.com/
27、深圳市捷博科技有限公司
总部:深圳
【WiFi模块主控芯片】:RTL8723、RTL8188、RTL8189、RT3070、RT5390、MT7601、MTK5931高通QCA4004
官网:http://www.japoo.hk/
28、深圳市远嘉科技有限公司
总部:深圳
主营:成立于2007年,在wifi智能控制和单片机MCU方案开发方面,有八年的经验,是一家集研发、销售为一体创新型的高科技企业。
【WiFi模块主控芯片】:联盛德HED10W07SN
官网:http://www.wifitop.com/
29、深圳市旭瑞昇科技有限公司
总部:深圳
主营:以射频技术(数字多媒体、无线网络)产品研发、生产、销售为一体的高新科技型企业。
【WiFi模块主控芯片】:RT3070、MT7681、高通QCA4004、RT5350、RT3070MT7601、RT5370、MT7681、RTL8188、RT3072、RT2070
官网:http://www.szxures.com/
30、深圳市东恒电子有限公司
总部:深圳
主营:一家专业提供智能硬件产品开发、智能产品解决方案的创新型高新技术企业,公司拥有丰富的硬件平台开发经验,先后开发MTK、Qualcomm、ATMEL、Dialog、ESP等平台。
【WiFi模块主控芯片】:MT7620、RT5350、ESP8266
官网:http://www.dh-tech.com.cn/
值得强调的是, WiFi模组分为标准式和嵌入式两类,前者只能用在有操作系统运营的设备(比如电脑手机),后者则可以应用于现在的智能插座和联网空气检测器等智能硬件设备,这两种WiFi模组,我们更关心的是后者嵌入式WiFi模组的市场。
随着智能硬件的成长,让本来不起眼的WiFi模块找到春天!几年之后的WiFi模组市场,将会是什么样?相关专业分析人士认为,将来的市场可能会分为这样四类:
1、原厂SoC的芯片会成为主流;
2、传统的像汉枫、BroadLink这样的MCU+WiFi模组的算一类;
4、自主国产WiFi模组可以划分为第二类;
4、像飞思卡尔这样的Cortex M3技术供应商和原厂合作生产的WiFi模组也会占领比较大的份额。
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