多協(xié)議、多頻段解決方案的需求未來還會繼續(xù)增長，透過在一個高度整合的SoC 芯片中多個無線標準的協(xié)議，物聯(lián)網(wǎng)工程師有了足夠的靈活性來應對多種應用場合。

“對于所有物聯(lián)網(wǎng)應用而言，沒有哪一種無線協(xié)議是完美的。”所以，多協(xié)議、多頻段解決方案的需求未來還會繼續(xù)增長，透過在一個高度整合的SoC 芯片中多個無線標準的協(xié)議，物聯(lián)網(wǎng)工程師有了足夠的靈活性來應對多種應用場合。

業(yè)界主流公司紛紛推出這類多協(xié)議產(chǎn)品，如Silicon Labs的Wireless Gecko、NXP的KW41、德州儀器(TI)的C2560系列、Qorvo的GP695等，均是瞄準這個需求。這些產(chǎn)品的誕生，為工程師提供更靈活的選擇。

今年中時，藍牙技術(shù)聯(lián)盟(Bluetooth SIG)宣布 「藍牙Mesh網(wǎng)絡」的到來，物聯(lián)網(wǎng)的連接與應用情境變得更多元，物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點也越來越多。Silicon Labs提供超小尺寸藍牙系統(tǒng)級封裝(SiP)模塊和多協(xié)議SoC，支持低功耗藍牙(BLE)和藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡連接。

網(wǎng)狀網(wǎng)絡的優(yōu)點如下：

˙利用路由的多跳(multi-hop)通訊范圍來擴展網(wǎng)關或行動設備的連接范圍;

˙降低設備傳輸間距并獲得更好的功耗;

˙以單一子網(wǎng)支持100多項設備來提高系統(tǒng)規(guī)模;

˙以自愈網(wǎng)絡解決節(jié)點故障，來提高系統(tǒng)可靠性;

˙利用設備之間的通訊提供最佳的響應能力。

日前，Silicon Labs在深圳舉行小型媒體見面會，該公司亞太區(qū)資深市場經(jīng)理陳雄基與電子技術(shù)設計(EDN)中國版的記者分享了其Wireless Gecko(無線小壁虎)SOC和動態(tài)多協(xié)議軟件。

成本與尺寸的降低

這種多協(xié)議解決方案，可以大大降低雙芯片架構(gòu)的額外復雜性和硬件成本，陳雄基指出，與兩個獨立的芯片相比，整合的單芯片方案可無線子系統(tǒng)物料列表(BOM)成本和尺寸降低達40%。

此外，簡化軟件開發(fā)、改善產(chǎn)品生命周期管理、加快上市時間也是非常明顯的優(yōu)勢。

高達 20dbm的輸出

陳雄基指出，主流收發(fā)器的功率并沒有20dbm高，Silicon Labs率先將功率做到這么高。另外，業(yè)界收發(fā)器一般需要150~200mA的電流，而Silicon Labs只需要120mA@2.4GHz&20dbm，接受靈敏度方面，如ZigBee達到-101dbm。

手機APP直接部署

動態(tài)多協(xié)議軟件允許用戶使用智能手機APP透過藍牙直接對ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)絡進行部署、更新、控制和監(jiān)控。

該軟件還可以藍牙信標擴展基于ZigBee的可連接照明和樓宇自動化系統(tǒng)，更輕松地部署可擴展的室內(nèi)基于位置的服務基礎設施。透過向ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)絡添加低功耗藍牙功能，開發(fā)人員可以創(chuàng)建更易部署、使用和更新的下一代IoT應用。

經(jīng)Silicon Labs調(diào)度的動態(tài)多協(xié)議

任何多協(xié)議解決方案都必須解決這樣一個問題：如何利用分時機制共享無線電才能在一個芯片上同時運行多種無線協(xié)議。——就像紅綠燈機制來確定某個時間段由某個協(xié)議來運行一樣。

這個時候沒有OS很難實現(xiàn)。Silicon Labs把原有的協(xié)議重寫了一遍，以Micrium OS實現(xiàn)優(yōu)先級的分配，在不同的時間間距做不同的配置。這樣可以支持ZigBee路由，藍牙連接和藍牙信標，并且連接間隔是可配置的，以達到最佳的通訊質(zhì)量。

去年被Silicon Labs收購的RTOS廠商Micrium，在過去10年中已成為付費µCOS中市占最高的軟件。

安全性與穩(wěn)定性

之前中國有一個很流行的說法：“大部分的物聯(lián)網(wǎng)設備都是在裸奔”。物聯(lián)網(wǎng)設備的安全性已經(jīng)逐步受到廣泛的重視。陳雄基表示，“網(wǎng)狀網(wǎng)絡有不同的協(xié)議和標準，藍牙Mesh在應用層和網(wǎng)絡層都有安全的需求。”Wireless Gecko加入了很多安全的算法，包括很多SoC支持AES128/256，以及ECC等不同的安全性算法。

最后，值得一提的是Silicon Labs推出的支持最新藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡規(guī)范的全套軟件和硬件。與現(xiàn)有開發(fā)工具相比，專利的網(wǎng)絡分析工具和智能手機藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡協(xié)議棧的組合，協(xié)助物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)人員縮短產(chǎn)品上市時間達六個月。