無線MCU系列在IoT生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建中發(fā)揮重要作用

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李寧遠(yuǎn)）在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，連接是極其重要的一部分。物聯(lián)環(huán)境中的每個(gè)環(huán)節(jié)都需要有著足夠可靠的連接。這個(gè)連接還不僅僅需要可靠，還需要靈活，同時(shí)還要能滿足一系列無線協(xié)議與范圍要求。這樣才能在對(duì)信息要求極高的物聯(lián)應(yīng)用中提供穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)。

無線MCU正是為了解決此類問題而誕生。從物聯(lián)網(wǎng)中無線技術(shù)的迅猛發(fā)展不難看出，集成一些無線通信功能是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用向的MCU發(fā)展的趨勢(shì)。同時(shí)，在物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)中，很多設(shè)備都對(duì)功耗和成本十分敏感。因此此類無線MCU必然是低功耗且成本較低的。絕大多數(shù)MCU廠商都有在無線MCU產(chǎn)品線布局，而且每家的無線MCU也都各具特色，畢竟誰(shuí)也不愿意在物聯(lián)網(wǎng)這個(gè)藍(lán)海市場(chǎng)落入下風(fēng)。

上一期TI，ADI，ST的產(chǎn)品可以說各有特色，但三款大廠的無線MCU遠(yuǎn)不能代表整個(gè)無線MCU市場(chǎng)，相比上一期的產(chǎn)品，本期的無線MCU系列可以說只有更強(qiáng)，沒有最強(qiáng)。

Silicon Labs無線MCU

“我們有明確的道路，要成為物聯(lián)網(wǎng)智能無線連接的純粹領(lǐng)導(dǎo)者……我迫不及待地想向業(yè)界講這個(gè)故事?！盨ilicon Labs首席執(zhí)行官Tyson Tuttle曾在LinkedIn中寫道。在過去幾年中，Silicon Labs看中了龐大的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，舍棄掉低毛利的業(yè)務(wù)，向純物聯(lián)網(wǎng)公司過渡，在IoT增長(zhǎng)（尤其是IoT連接性）方面的愈發(fā)具有競(jìng)爭(zhēng)力。

Silicon Labs旗下的32位Sub-GHz無線MCU EZR32系列產(chǎn)品以簡(jiǎn)化IoT連接著稱。在業(yè)內(nèi)單芯片的產(chǎn)品中有著領(lǐng)先的能效和RF性能。

EZR32系列產(chǎn)品的目標(biāo)應(yīng)用包括智能儀表、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、家居和樓宇自動(dòng)化、安保系統(tǒng)等等等。EZR32系列整合了EFM32 MCU內(nèi)核和EZRadio/EZRadioPRO sub-GHz收發(fā)器，相比于基于分立MCU和RF芯片的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，這種整合后的設(shè)計(jì)明顯更有優(yōu)勢(shì)。這種整合系統(tǒng)不僅電路板設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單，信號(hào)干擾更小。同時(shí)還能減少器件數(shù)量，在空間有限的應(yīng)用中極受歡迎。

EZR32系列的sub-GHz連接性無疑是其亮點(diǎn)，該系列提供覆蓋所有地理區(qū)域的寬廣頻帶，在長(zhǎng)傳輸距離上依然擁有+20dBm輸出功率。而且多協(xié)議的EZR32芯片支持基于IEEE 802.15.4/4g、Wireless M-Bus、Wi-SUN和各類專有無線協(xié)議的無線應(yīng)用。

這個(gè)系列下有兩個(gè)不同內(nèi)核的產(chǎn)品線，一是基于ARM Cortex-M3內(nèi)核的EZR32LG芯片，二是基于帶有浮點(diǎn)和數(shù)字信號(hào)處理能力的Arm Cortex-M4內(nèi)核的EZR32WG芯片。兩個(gè)類別都支持32kB的RAM和豐富的外設(shè)。Silicon Labs的無線MCU可以說是其專精的項(xiàng)目，在業(yè)內(nèi)也是備受關(guān)注。

Dialog無線MCU

Dialog與瑞薩的合并無疑讓瑞薩在聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上的實(shí)力大增。在Dialog尚未與瑞薩合并之前，Dialog在無線MCU領(lǐng)域已經(jīng)具備極強(qiáng)的實(shí)力。

上圖是Dialog基于FusionHD和SmartBond的超低功耗無線MCU產(chǎn)品組合。FusionHD 非易失性存儲(chǔ)配上成名已久的DA1469x系列無線MCU，可以將協(xié)同作用發(fā)揮到最大。FusionHD NOR 閃存在不犧牲功率和性能的情況下可以極大延長(zhǎng)系統(tǒng)的電池壽命，并具有業(yè)內(nèi)極低的低功耗 7nA睡眠模式。

就DA1469x本身而言，它也是Dialog旗下無線MCU的主力軍，采用了Arm Cortex M33內(nèi)核。DA1469x具有可配置的MAC，能夠部署專有的2.4 GHz和最新的藍(lán)牙協(xié)議，從而為實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)（RTL）的精確定位的低延遲通信交換開辟了可能性。此外，為了增強(qiáng)其傳感功能，還配備了一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)控制器（SNC），該控制器可以自主獨(dú)立地運(yùn)行，處理來自與其接口相連的傳感器的數(shù)據(jù)。節(jié)省BOM和PCB面積也是這個(gè)系列的優(yōu)勢(shì)之一，與現(xiàn)有無線MCU相比，DA1469x可以節(jié)省多達(dá)38mm2的PCB空間。

在與FusionHD結(jié)合后，DA1469x的功耗進(jìn)一步降低，比同類串行閃存產(chǎn)品低70%。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)這種看重功耗的應(yīng)用，這樣的大突破無疑是具有吸引力的。

NXP無線MCU

NXP的KW3x系列無線MCU也是行業(yè)里極有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，這個(gè)系列在長(zhǎng)距離傳輸和信道拓展上有出色的能力。據(jù)悉該系列MCU可以支持大于一英里距離的數(shù)據(jù)通信，并增加了藍(lán)牙信道數(shù)量。

以KW30Z為例，這個(gè)單芯片器件超低功耗的嵌入式系統(tǒng)具備BLE v4.1射頻連接。KW30Z無線MCU集成了一個(gè)2.4 GHz收發(fā)器，一個(gè)Arm Cortex-M0+ 的內(nèi)核，搭配160 KB閃存和20 KB SRAM。同時(shí)BLE鏈路層硬件也集成在其中。

KW30Z Bluetooth Low Energy無線電功能典型的接收靈敏度-91 dBm，可編程的發(fā)射器輸出功率高達(dá)+3.5 dBm。同時(shí)，典型的接收/發(fā)射電流分別為6.5 mA和8.4 mA，功耗也控制得不錯(cuò)。而且該系列配置了AES-128加速器，快速加/解密真隨機(jī)數(shù)，用于所支持的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的入網(wǎng)和數(shù)據(jù)傳輸所需的算法運(yùn)算，大幅提高具有ECC能力的512 kB閃存和64 kB SRAM，為應(yīng)用提供了極其充足的空間。

寫在最后

無線MCU與應(yīng)用端需求不斷磨合，在龐大的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)中做出了一系列大突破。不管是功耗，集成度，又或是RF性能，這些聊到的無線MCU在這些指標(biāo)很難分個(gè)高下。無論如何，在IoT生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建中，無線MCU都發(fā)揮了重要作用。

原文標(biāo)題：不斷刷新最低功耗，誰(shuí)才是無線MCU的性能之王

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