本刊记者 杨迪娜
针对成爆发式增长的物联网(IoT)产业,从传统的电商、手机厂商到新兴的互联网公司,都在积极地关注并试水基于IoT 的电子产品,小米手环、智能烟雾报警器、Nest恒温调节器、心率监测仪等科技产品纷纷被推出并受到使用者的肯定,这些仅仅是未来IoT 应用产品的冰山一角。
据权威机构IHS Technology的统计,IoT 领域涵盖了医疗、汽车电子、通信、计算机、消费类和工业等各大领域,2014 年在这些领域中生产了197 亿台可连接设备。保守估算,到2025年会有955亿台可连接设备,它们通过联网形式知道彼此的存在,这一数字接近2014年的5倍。新的IoT 市场机遇下,混合信号半导体公司Silicon Labs做了充分的部署,在上海慕尼黑电子展前夕相继发布了多款产品。
为了适应IoT 发展趋势并促进物联网市场应用的普及,急需解决的问题包括:设备成本、无线集成、产品尺寸及能耗。
Silicon Labs的应对举措如下:
(1)微控制器
在2015年慕尼黑上海电子展上,Silicon Labs展示了多款基于IoT 应用的8位和32位单片机,其具有超低能耗、高集成度和良好的功能性,分别基于8位8051内核与ARM Cortex-M 内核。
(2)Blue Gecko解决方案
作为专为IoT 应用而优化的无线SoC系列产品,Blue Gecko SoC结合了Silicon Labs的节能型EFM32 Gecko MCU 技术和超低功耗Bluetooth Smart收发器,并基于ARM Cortex-M3/M4内核。
Silicon Labs副总裁兼微控制器和无线产品事业部总经理Daniel先生谈到,Silicon Labs不仅支持WiFi、Bluetooth、ZigBee等主流通信协议,还联手ARM、三星、Nest等多家知名企业制定了适于IoT 时代的新型通信协议——THREAD。THREAD 是基于IP 的网状网络结构,也是由上述公司共同打造并准备携手推广的新标准。THREAD的优势相较于传统通信协议的优势是:其覆盖范围广,是可点对点的网状网络;可把所有物品连接在一起,能耗低;可通过IP地址连接网络且有密码保护,不再需要翻译而直接配对地址收发通信。推广THREAD 的终极目标是覆盖2.4GHz到5GHz、再到Sub-GHz的所有频谱段,毕竟众多频段下的产品无限,商机无限。
(3)超越传统功能的传感器
众所周知,传感器是构成IoT 的核心,没有传感器,就没有物联网的感知层。相较于传统的数/模接收类Sensor产品线,Silicon Labs推出了一款可用于心率监测、可收集紫外线指数、相对湿度和温度的低功耗计量传感器,并拥有自己的开发平台。
(4)简便性工具Simplicity Studio
客户最大的投入往往不是在硬件产品上,而是在软件方面耗费巨大的成本。Simplicity Studio平台能够解决这一问题,它可根据客户需要设置开发环境,此款开发平台是免费使用的,也是首个可同时进行MCU 和无线设计的开发平台。
2015年初,Silicon Labs就紧锣密鼓地推出了四大嵌入式产品组合,拉响了抢占IoT 市场的号角,从微控制器、无线连接方案、传感器到软件入门工具和开发套件,Silicon Labs相应领域的产品都深深地嵌入了自己的特色:低功耗、无线连接、高度集成。这些特性正是物联网产品能广泛走入寻常百姓家的技术基础,也是未来各大厂商要专注和做到的事情。
不仅是抢占市场先机,Silicon Labs还要实现无线MCU 的标准化。市场上存在各种通信标准,Silicon要把它们的优势集于一身,将各种频率带宽融合到一起,而完成这件事的充分条件是要有能符合IoT 标准的SoC:它可以处理各种复杂的混合信号,有足够快的MCU 和大容量存储器来运算和存储信息,并达到足够的处理能力,同时还要有足够的传感器感知外部信息并采集传输。只有做到这些,每台设备都可连接的物联网世界才能成真,科技改变人类的生活方式才不再是口号。IoT SoC 的出现让能源消耗大幅降低,低功耗无线连接变得更加便捷,未来或许产品中只包括这样的一个SoC 就能够解决很多复杂问题。IoT SoC的发展方兴未艾!