用Wi-Fi抢BLE的地盘? 这枚芯片引来了IoT技术的后浪

来源:爱集微 #超低功耗# #Wi-Fi#
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集微网报道 Wi-Fi不是一个新的技术,已经诞生了二十多年,非常广泛地融入到人们日常的生活中,远超其他连接产品和技术。但是Wi-Fi之后,新的一些连接技术也陆续出现了,比如低功耗蓝牙(BLE)、ZigBee、NB-IoT等等。为什么Wi-Fi没办法完全覆盖所有应用呢?原因是Wi-Fi存在致命的弱点——功耗问题。

不过这个问题,现在已经有了答案。

解决终极难题

“在真正的无线化时代到来以后,Wi-Fi的弱点就更加明显了。有些应用很难连接电线,不得不用电池,所以就用蓝牙或Zigbee等技术方案来替代。”但是,Dialog半导体公司连接和音频业务部产品营销总监崔南岫认为这种替代仍不是完美的,“主要的网关是AP(无线接入点)的情况下,如果其他的技术方案要联网的话,必须要用网关等其他设备,这里就有成本增加等问题。”

“最好的办法就是降低Wi-Fi的功耗,我们的新产品就已经做到了。”崔南岫口中的新产品就是Dialog公司最新推出的DA16200 超低功耗 Wi-Fi SoC。

将DA16200用在智能安防监控摄像头上进行测试,10MB的HD高清视频,一天5次使用的情况,用4000mAh的电池可以持续一年以上的时间。如果用在智能门锁上,每天使用20次的情况下,使用4个5号AA干电池,可实现1年以上电池续航能力。

Wi-Fi的优势是数据传输能力超强,这是BLE和Zigbee无法企及的,而且不需要单独的网关。“像智能门锁,之前通常采用BLE+AP上面的网关,或者ZigBee+网关这种方式。如果用我们的Wi-Fi芯片,智能门锁联网的时候直接用家里的AP就可以了。”崔南岫表示。

据崔南岫介绍,DA16200是专门针对使用电池来运转的产品而开发的,采用了VirtualZero™专利技术,在一直保持联网的情况之下,功耗几乎为0。

DA16200芯片可以自主运行整个Wi-Fi系统、安全和网络协议栈,无需外部的网络处理器、CPU或微控制器。它包含一个802.11b/g/n无线电(PHY)、基带处理器、MAC、片上内存、专用加密引擎、和ARM® Cortex®-M4F主机网络应用处理器,这些全部集成在单片硅芯片上。

“如果牺牲掉Wi-Fi 的一些功能或者规范,然后作出的超低功耗,其实不是超低功耗。崔南岫指出,DA16200完完全全满足了Wi-Fi 的整个规范,包括射频的灵敏度、传输距离长度等等,甚至和市面上一般的Wi-Fi芯片比起来,灵敏度和传输距离更有优势。

与其他芯片相比,DA16200在睡眠状态下的功耗表现是很优异的。在独有的睡眠模式3下,DA16200可以保持网络连接,加载网络证书和保持网络在线,就像在笔记本电脑或手机上运行Wi-Fi一样,还能做到很低的功耗。

在众人都关注的安全性方面,DA16200也上了双保险。一是Wi-Fi 本身的安全性就很高,二是该芯片本身就有加密的模块在里面,所以可以做到安全启动、安全调试、安全存储。

应用路线

DA16200芯片的目标应用是IoT设备,包括了智能手表和手环,这些产品的功能越来越复杂,要处理的数据也越来越大,用BLE来进行传输,漫长的等待时间是现在的消费者不能忍受的。“所以智能手表、手环上如果可以用到耗电这么小的Wi-Fi 芯片,就是一个很好的方案。”崔南岫表示,Dialog已经跟一些客户一起进行开发。

他还举了个例子,深圳一个客户原来用4G和BLE的方案来做电子笔,整体成本和效率很低。经过与Dialog讨论和验证,改用超低功耗Wi-Fi 芯片,在功耗不增的情况下还实现了直接联网,为产品在教育行业、金融行业和媒体行业的广泛应用打下了很好的基础。

这类的应用案例还有不少。比如在温控器中使用该芯片,在温/湿度传感器1440次/天,也就是每分钟采集一次的情况之下,使用2个7号AAA干电池,可实现4年以上的电池续航能力。

为了便于开发,Dialog专门设计了一个模块,除了DA16200以外,内存、RF器件、晶振、滤波器、天线等等全部集成在模块里,可以直接使用。

在给出更低功耗解决方案的同时,Dialog还考虑到了复杂的应用需求,比如Wi-Fi + BLE共存的场景。DA16600模块就是为此开发的,其中集成了DA16200和蓝牙SoC SmartBond TINY DA14531芯片。

该Wi-Fi + BLE组合模块是结合了两个复杂协议栈的可靠固件解决方案,消除了通常因一个设计中有两个2.4 GHz无线电共存而导致的问题。BLE使Wi-Fi配置更加容易,为终端用户极大地简化了Wi-Fi设置。凭借优化的设计,将模块集成到嵌入式IoT产品中只需遵循Dialog提供的一套简单的设计指南。

“用手机BLE来配网,这是最常见的二合一模块的使用场景。”崔南岫解释了该模块的用途:“最主要的是,Wi-Fi跟蓝牙的主要工作目标还是有区别的,将这两种芯片组合在一起,就可以在应用层面解决多种需求。”

用双芯片组合一个模块,固然解决了一些问题,在技术上仍属于过渡。对此,崔南岫表示,“我们下一代的产品就是二合一的SoC芯片了,很快就会推出。”

据悉,针对DA16200 SoC芯片和DA16600模块的评估板以及完整软件开发套件(SDK)现已开始提供,用户可通在网上订购。SDK包括示例应用程序、配置应用程序、AT命令库、电源管理工具等。(校对/Humphrey)

责编: 慕容素娟
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