在(zai)(zai)无线衔接范畴,WiFi 和蓝(lan)牙(ya)长期以(yi)来各司其职,WiFi 以(yi)传输速率(lv)快(kuai),传输数据量大在(zai)(zai)家庭网关中得到广泛运用,蓝(lan)牙(ya)以(yi)低功耗在(zai)(zai)消费电(dian)子产(chan)品(pin)中广受欢迎,可是两者也在(zai)(zai)渐渐弥补弱势(shi),扩展地盘。
“Wi-Fi 呈现(xian)前期,很多(duo)运用(yong)都(dou)是电(dian)源(yuan)供电(dian),不用(yong)考(kao)虑功(gong)耗问(wen)题。跟着(zhe)无(wu)线化(hua)时代的来临,曾(ceng)经的 Wi-Fi 因为带有电(dian)源(yuan)线无(wu)法(fa)完(wan)成真实(shi)无(wu)线化(hua),所以呈现(xian)了 ZigBee 和蓝牙作为替(ti)代计划(hua)。在(zai)网(wang)(wang)关(guan)是 AP(无(wu)线接(jie)入点)的情况(kuang)下,其(qi)他(ta)技能计划(hua)要(yao)联(lian)网(wang)(wang)有必要(yao)运用(yong)网(wang)(wang)关(guan)等其(qi)他(ta)设备,本钱(qian)添加。”Dialog 半导(dao)体(ti)公司衔接(jie)和音频(pin)业务部产品(pin)营销总监崔(cui)南岫解说,“现(xian)在(zai),简直每个家(jia)庭都(dou)会选(xuan)用(yong) Wi-Fi,可是 Wi-Fi 的功(gong)耗太大,假如(ru)战胜(sheng)这个丧命的缺点,Wi-Fi 在(zai)物联(lian)网(wang)(wang)范畴的运用(yong)远景(jing)十分明朗,因而咱们开发了超(chao)低功(gong)耗 Wi-Fi,战胜(sheng)了 Wi-Fi 的底(di)子缺点。”
Dialog 半导体(ti)公司衔接和(he)音(yin)频业(ye)务部产品营销总监 崔南岫
崔南岫(xiu)向与非(fei)网(wang)介(jie)绍(shao),“之前,Dialog 推出(chu)了超低功耗芯(xin)(xin)片(pian)(pian) FC9000,DA16200 是(shi)第二代 Wi-Fi 网(wang)络(luo) SoC 芯(xin)(xin)片(pian)(pian),两(liang)代芯(xin)(xin)片(pian)(pian)都(dou)满意了 Wi-Fi 规(gui)范(fan)的(de)(de)规(gui)范(fan),新产品(pin)的(de)(de)功耗是(shi)上一代产品(pin)的(de)(de) 1/3;另外,上一代芯(xin)(xin)片(pian)(pian)的(de)(de)处理器是(shi) ARM Cortext-M0, 第二代选用了 ARM Cortext-M4F,芯(xin)(xin)片(pian)(pian)的(de)(de)尺寸(cun)也缩小了,曾(ceng)经(jing)是(shi) 7x7,现在的(de)(de)芯(xin)(xin)片(pian)(pian) QFN 封装(zhuang)是(shi) 6x6,fcCSP 封装(zhuang)的(de)(de)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)是(shi) 3.8x3.8。DA16200 选用 8 寸(cun) 40nm 工艺,在敞开(kai)空间中,其传输(shu)间隔(ge)能够到达 300 米。DA16200 运(yun)用 Dialog VirtualZero 技能的(de)(de)模块(kuai),为(wei) Wi-Fi 联(lian)网(wang)、电池(chi)(chi)(chi)供(gong)电的(de)(de) IoT 设(she)备供(gong)给突(tu)破性电池(chi)(chi)(chi)续航才能,可使设(she)备始终坚持联(lian)网(wang),并使电池(chi)(chi)(chi)续航才能到达一年乃至三到五(wu)年。与竞赛对(dui)手的(de)(de) Wi-Fi SoC 不同,DA16200 是(shi)特别优化以支撑这些电池(chi)(chi)(chi)供(gong)电的(de)(de) IoT 设(she)备。”
不牺牲功用且(qie)功耗(hao)极低(di)
一(yi)般讨论无(wu)线连网,咱们(men)经(jing)常比照各种方式的(de)功(gong)耗(hao)(hao),针(zhen)对 DA16200 的(de)功(gong)耗(hao)(hao),Dialog 并没(mei)有给出详(xiang)(xiang)细(xi)数字,而是(shi)经(jing)过几(ji)个详(xiang)(xiang)细(xi)实例来表现来功(gong)耗(hao)(hao)到底有多低(di)。以(yi) Wi-Fi 安防监(jian)控摄像(xiang)头为例,10 MB HD 视频,假如每(mei)天运(yun)(yun)用(yong)(yong) 5 次(ci),能(neng)够到达(da) 1 年(nian)以(yi)上电(dian)池续(xu)航(hang)才(cai)(cai)能(neng);每(mei)天运(yun)(yun)用(yong)(yong) 20 次(ci)的(de)智能(neng)门(men)锁(suo),运(yun)(yun)用(yong)(yong) 4 个 5 号 AA 干(gan)电(dian)池,可(ke)完(wan)成(cheng) 1 年(nian)以(yi)上电(dian)池续(xu)航(hang)才(cai)(cai)能(neng);假如每(mei)天运(yun)(yun)用(yong)(yong) 30 次(ci)的(de)温控器,能(neng)够到达(da) 3 年(nian)以(yi)上的(de)电(dian)池续(xu)航(hang)才(cai)(cai)能(neng);温度 / 湿度传感器,假如每(mei)天运(yun)(yun)用(yong)(yong) 1,440 次(ci)(每(mei)分钟采集一(yi)次(ci)),运(yun)(yun)用(yong)(yong) 2 个 7 号 AAA 干(gan)电(dian)池,可(ke)完(wan)成(cheng) 4 年(nian)以(yi)上电(dian)池续(xu)航(hang)才(cai)(cai)能(neng)。比较以(yi)往的(de) Wi-Fi 芯片(pian),新产品的(de)功(gong)耗(hao)(hao)显著降(jiang)低(di)了(le)。
Dialog能(neng)(neng)够(gou)完(wan)成低功(gong)耗(hao)(hao)的(de)(de)(de)关键技(ji)能(neng)(neng)是(shi) VirtualZero 技(ji)能(neng)(neng)。崔南岫解说(shuo),“咱们(men)的(de)(de)(de)新产(chan)品(pin)是(shi)专(zhuan)门针对运(yun)用电池的(de)(de)(de)产(chan)品(pin)而(er)开发的(de)(de)(de),VirtualZero 技(ji)能(neng)(neng)是(shi)咱们(men)的(de)(de)(de)专(zhuan)利技(ji)能(neng)(neng),它的(de)(de)(de)意思是(shi)在一向坚持(chi)联网的(de)(de)(de)情况之下功(gong)耗(hao)(hao)简直为 0,当然不完(wan)满(man)是(shi) 0,而(er)是(shi)功(gong)耗(hao)(hao)十分低。所以在坚持(chi)联网时,随(sui)时能(neng)(neng)够(gou)对它进行(xing)控(kong)制(zhi),让它把搜集的(de)(de)(de)数据(ju)传输(shu)过来(lai)。”
另外(wai),在坚持网络的(de)衔接,加载网络证书和坚持网络在线(xian)的(de)情(qing)况(kuang)下(xia)。一(yi)段时间内,Wi-Fi 假如没有(you)运作,没有(you)给(ji) AP 一(yi)个(ge)信号,会被踢掉。DA16200 不会真(zhen)实踢掉,而是一(yi)向(xiang)坚持衔接,芯(xin)片的(de)功耗能(neng)够做十分低。崔南岫(xiu)表明,“在联网状(zhuang)态下(xia)完成低功耗才是真(zhen)实完成低功耗的(de)技能(neng)。”
“假如牺(xi)牲掉 Wi-Fi 的(de)部分功用(yong)(yong)完成(cheng)(cheng)超低功耗(hao),那不是真实的(de)超低功耗(hao)。”崔(cui)南岫着(zhe)重(zhong),“DA16200 自主运(yun)转整(zheng)个 Wi-Fi 体(ti)系(xi)、安全和(he)网络(luo)协议(yi)栈,无需外部的(de)网络(luo)处(chu)(chu)理器(qi)(qi)、CPU 或微控制器(qi)(qi)。它(ta)包含一个 802.11b/g/n 无线电(PHY)、基(ji)带(dai)处(chu)(chu)理器(qi)(qi)、MAC、片上内存、专用(yong)(yong)加密引擎、和(he) ARM Cortex-M4F 主机(ji)网络(luo)运(yun)用(yong)(yong)处(chu)(chu)理器(qi)(qi),这些悉数(shu)集(ji)成(cheng)(cheng)在单片硅芯片上。为(wei)了(le)完成(cheng)(cheng)更(geng)宽(kuan)的(de)掩盖规模(mo),并(bing)且不牺(xi)牲电池续(xu)航才能,DA16200 还(hai)集(ji)成(cheng)(cheng)了(le)一个功率放大(da)器(qi)(qi)(PA)和(he)低噪声放大(da)器(qi)(qi)(LNA),为(wei)用(yong)(yong)户供给(ji)了(le)行(xing)业抢先的(de)输(shu)出功率和(he)接收(shou)器(qi)(qi)灵敏度。”
睡觉状态下(xia)实时监测,保证设备的(de)安全(quan)性
很多物联网设备在低(di)功耗(hao)形(xing)式(shi)的(de)(de)(de)形(xing)式(shi)下(xia)封闭了(le)一些(xie)重要(yao)模块,更加(jia)(jia)简单遭到(dao)黑(hei)客攻击(ji),Dialog 的(de)(de)(de)产品(pin)如(ru)何在这(zhei)种(zhong)情况下(xia)保证安(an)全性(xing)?崔南岫解(jie)说,关于安(an)悉数分,除了(le)采取了(le) Wi-Fi 规则(ze)的(de)(de)(de)所有的(de)(de)(de)安(an)全措施以(yi)外,咱(zan)(zan)们(men)还设置了(le)加(jia)(jia)密(mi)引擎,有些(xie)厂商直接做(zuo)了(le)一些(xie)证书(shu)来与咱(zan)(zan)们(men)的(de)(de)(de) Wi-Fi 芯片协议结合,加(jia)(jia)上更安(an)全措施,这(zhei)些(xie)咱(zan)(zan)们(men)的(de)(de)(de)芯片都能(neng)够支撑,现在咱(zan)(zan)们(men)的(de)(de)(de)产品(pin)能(neng)够支撑企业级的(de)(de)(de)安(an)全性(xing)。虽(sui)然在睡觉(jue)形(xing)式(shi) 3 的(de)(de)(de)时分,咱(zan)(zan)们(men)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)密(mi)体(ti)系是暂时不工作的(de)(de)(de),可是它会一向监听路(lu)由器(qi)是否(fou)在发送(song)信(xin)息,假如(ru)路(lu)由器(qi)发出信(xin)息,咱(zan)(zan)们(men)再次用加(jia)(jia)密(mi)体(ti)系进(jin)行(xing)加(jia)(jia)密(mi),并经过路(lu)由器(qi)与服(fu)务器(qi)通讯。
DA16600 里面有 ROM 和 SRAM,安全体系硬件加(jia)密的引擎(qing)在(zai)里面,在(zai)睡觉形式下,其会坚持网络衔接、加(jia)载网络证书。
“Wi-Fi + BLE”二合一模块的双重组合
除(chu)了超低(di)(di)功(gong)(gong)耗(hao)的(de)(de)(de) Wi-Fi SoC 芯片(pian) DA16200,Dialog 还推出(chu)了“Wi-Fi + BLE”二合一(yi)模(mo)块 DA16600。那(nei)么,DA16200 和 DA16600 的(de)(de)(de)市(shi)场定(ding)位有(you)什(shen)么不(bu)同?崔南岫表明,“DA16200 模(mo)块是选(xuan)用(yong)了 DA16200 芯片(pian)的(de)(de)(de)一(yi)个(ge)模(mo)块产品。DA16600 是 DA16200 芯片(pian)加上一(yi)个(ge)低(di)(di)功(gong)(gong)耗(hao)蓝牙芯片(pian) DA14531 集成在一(yi)起的(de)(de)(de)一(yi)个(ge)模(mo)块。DA16200 的(de)(de)(de)模(mo)块是单纯(chun)超低(di)(di)功(gong)(gong)耗(hao)的(de)(de)(de) Wi-Fi 模(mo)块,DA16600 是二合一(yi)的(de)(de)(de)模(mo)块。关于(yu)两者(zhe)的(de)(de)(de)市(shi)场定(ding)位,DA16200 的(de)(de)(de)本钱较低(di)(di),DA16600 本钱较高,假如用(yong)户的(de)(de)(de)设(she)计经过 WiFi 独(du)自能够(gou)完整选(xuan)用(yong) DA16200 即可,假如不(bu)存在本钱问(wen)题(ti),DA16600 兼具 WiFi 和 BLE 的(de)(de)(de)功(gong)(gong)用(yong),用(yong)户运用(yong)更加便(bian)利。”
而且 DA16600 模块(kuai)现已经过了(le)各个国(guo)家的主要 Wi-Fi 认证,客(ke)户要做(zuo)自己的模块(kuai)或(huo)者委托更低本钱(qian)的生(sheng)产商,Dailog 悉(xi)数敞开整个模块(kuai)的设计,客(ke)户能够直接做(zuo)模块(kuai),甚至(zhi)销售卖模块(kuai)。
Wi-Fi 和 BLE 的(de)(de)组合(he)难点是 Wi-Fi 的(de)(de)功(gong)耗(hao)特别大,噪(zao)声很大,可(ke)能把(ba) BLE 信号(hao)淹没,崔(cui)南岫也供(gong)认这(zhei)是 Wi-Fi 和 BLE 一起用时面(mian)对的(de)(de)困扰,他表明(ming),咱们(men)在(zai)这(zhei)方面(mian)有(you)十(shi)分(fen)专业的(de)(de)技(ji)能才(cai)能,咱们(men)叫 Wi-Fi 和 BLE 共存的(de)(de)计(ji)划(hua)(hua),现在(zai)软件和硬件的(de)(de)整套计(ji)划(hua)(hua)都(dou)现已做出来了(le),假如用户(hu)选用该计(ji)划(hua)(hua),咱们(men)悉数(shu)都(dou)敞开给客(ke)户(hu)。
关(guan)于既需求(qiu) Wi-Fi 又(you)需求(qiu) BLE 的运用,崔南岫列举了 DA16600 的最(zui)常见运用,例如,顾客(ke)买来(lai)一款电子产品后,先要做(zuo)配网,其实 Wi-Fi 独自(zi)配网也能(neng)够,但(dan)很(hen)多(duo)顾客(ke)因(yin)为(wei)不(bu)熟悉会出问(wen)题,所以经过 BLE 用手(shou)机衔接直接配网就(jiu)很(hen)便(bian)利,比如小米经过手(shou)机 BLE 来(lai)配网,这(zhei)是最(zui)常见的二合(he)一模块的运用场景(jing);另外,Wi-Fi 自(zi)身和(he)蓝牙不(bu)同,BLE 的功耗十分(fen)低,但(dan)远间(jian)隔无(wu)法传输(shu)很(hen)多(duo)的数据,而 WiFi 能(neng)够传输(shu)大数据,因(yin)而两者结合(he)能(neng)够在运用层面进行组织和(he)设计。
Combo形式or 独立(li)模块?各有利(li)弊
相对Dialog的 DA16600 集成(cheng)了两(liang)颗 SoC,有些厂商喜(xi)爱将 Wi-Fi 6+BLE 做成(cheng) combo 的形式,支撑不同(tong)的无线协议。二(er)(er)合(he)(he)一(yi)(yi)模块和(he)独(du)自(zi)(zi) Wi-Fi 模块比较(jiao),二(er)(er)合(he)(he)一(yi)(yi)模块更(geng)贵,假如用(yong)户只需求 Wi-Fi 功用(yong),能(neng)够挑(tiao)选独(du)自(zi)(zi) Wi-Fi 模块,两(liang)个都需求挑(tiao)选二(er)(er)合(he)(he)一(yi)(yi)模块最好(hao)。崔南岫表明,现(xian)在(zai) Dailog 是(shi)将两(liang)个芯片组成(cheng)一(yi)(yi)个模块,下一(yi)(yi)代的产品会有二(er)(er)合(he)(he)一(yi)(yi)的 SoC 芯片计划。
未来(lai)(lai)在(zai)智能(neng)家(jia)居运用中(zhong)(zhong),最(zui)(zui)(zui)干流(liu)(liu)的(de)(de)(de)衔(xian)接技(ji)能(neng)是(shi) Wi-Fi、蓝牙(ya)、ZigBee 仍是(shi)多(duo)衔(xian)接技(ji)能(neng)的(de)(de)(de) combo?这个问(wen)题(ti)很有争议,在(zai)崔南(nan)岫看(kan)来(lai)(lai),到(dao)现(xian)在(zai)为(wei)(wei)止(zhi),家(jia)庭物(wu)联(lian)网(wang)(wang)(wang)(wang)最(zui)(zui)(zui)便宜而且最(zui)(zui)(zui)便利的(de)(de)(de)联(lian)网(wang)(wang)(wang)(wang)东西是(shi) Wi-Fi ,因为(wei)(wei)中(zhong)(zhong)国的(de)(de)(de)家(jia)庭高速网(wang)(wang)(wang)(wang)络普(pu)及率(lv)十(shi)分高。假如你要用 ZigBee 或者 BLE、蓝牙(ya)就需(xu)求网(wang)(wang)(wang)(wang)关(guan)(guan),假如不用网(wang)(wang)(wang)(wang)关(guan)(guan),直接联(lian)网(wang)(wang)(wang)(wang) Wi-Fi 是(shi)最(zui)(zui)(zui)便利。可是(shi)现(xian)在(zai)很多(duo) Wi-Fi 芯片无法(fa)做(zuo)到(dao)像 ZigBee、BLE 的(de)(de)(de)低功耗,所(suo)(suo)以 ZigBee、BLE 都(dou)是(shi)因为(wei)(wei) Wi-Fi 的(de)(de)(de)缺(que)点(dian)而呈现(xian)的(de)(de)(de)技(ji)能(neng),不过它(ta)们在(zai)大数据传输(shu)时(shi)耗时(shi)长,联(lian)网(wang)(wang)(wang)(wang)都(dou)需(xu)求网(wang)(wang)(wang)(wang)关(guan)(guan)。现(xian)在(zai)咱(zan)们推出低功耗 Wi-Fi 芯片,能(neng)够处理 WiFi 的(de)(de)(de)功耗问(wen)题(ti)。现(xian)在(zai)咱(zan)们推出了(le)第(di)(di)二代(dai)芯片,未来(lai)(lai)可能(neng)会(hui)出第(di)(di)三(san)代(dai)、第(di)(di)四代(dai),最(zui)(zui)(zui)主要的(de)(de)(de)目标是(shi)更低的(de)(de)(de)功耗、更强大的(de)(de)(de)掩盖规模(mo),所(suo)(suo)以我以为(wei)(wei) Wi-Fi 会(hui)成为(wei)(wei)家(jia)庭物(wu)联(lian)网(wang)(wang)(wang)(wang)的(de)(de)(de)干流(liu)(liu)。
既然完(wan)(wan)成了保证功(gong)用且低功(gong)耗,DA16200 是(shi)否和(he)(he) Dialog 的蓝(lan)牙(ya)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)形成竞赛?崔(cui)南岫解说,“这款 WiFi 芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)和(he)(he)蓝(lan)牙(ya)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)不会打架,因(yin)为咱们公司(si)两种芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)都有。我(wo)觉得蓝(lan)牙(ya)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)的功(gong)耗的确(que)比 Wi-Fi 芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)更(geng)低,可是(shi) BLE 的传输间隔(ge)(ge)有限,能(neng)传输的数(shu)据(ju)(ju)量也有距离。所以针对(dui)较少的数(shu)据(ju)(ju)、短间隔(ge)(ge)传输的运用,选用低功(gong)耗蓝(lan)牙(ya)就能(neng)够完(wan)(wan)成。对(dui)于大数(shu)据(ju)(ju)数(shu)据(ju)(ju)、远间隔(ge)(ge)传输选用 Wi-Fi 就好。咱们的 Wi-Fi 芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)和(he)(he) BLE 芯(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)(pian)是(shi)能(neng)够完(wan)(wan)成互补的计划(hua)。”
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