物聯(lián)網浪潮下，從智能手環(huán)、智能手表到智慧醫(yī)療、智能家居，從小而精到大而全，一系列的智能硬件創(chuàng)業(yè)公司如雨后春筍般紛紛冒出來，各知名廠商也都爭相布局“斗研”。而如何將各種智能設備進行更好的互聯(lián)通信是物聯(lián)網應用的關鍵。目前智能硬件設備互聯(lián)通信主要以無線連接為主，其中以基于802.11協(xié)議的Wi-Fi最為普遍，此外還有藍牙、NFC（RFID）、Zigbee、Z-wave、UWB、IrDA等也在不同的場景中有應用。盡管無線連接技術標準不一，但各廠商無論對于無線連接方面的硬件設計還是軟件設計，都絲毫沒有放松的跡象。
如何應對無線連接技術標準不一
面對無線連接技術標準不一，各廠商在積極尋求更好的通信協(xié)議的同時，也正不斷拓展著自身的無線產品陣營。在混合信號領域深耕多年的知名半導體廠商Silicon Labs，針對連接設備應用提供了多種無線連接解決方案，包含支持802.15.4 ZigBee、Thread網絡協(xié)議、以及sub-GHz頻段內的多種新興和私有協(xié)議（例如無線M-Bus和Wi-SUN）在內的各式產品。此外，Silicon Labs最近通過對藍牙和Wi-Fi模塊解決方案領導廠商Bluegiga的收購，無線產品系列又新增了支持藍牙（Bluetooth Smart和Bluetooth Classic）和Wi-Fi協(xié)議的產品。
據Silicon Labs公司的副總裁兼微控制器和無線產品總經理Daniel Cooley介紹，ZigBee技術能夠提供穩(wěn)健的網狀網絡，允許廣泛連接家庭中的各類設備，并且提供防故障運行的功能，因此Silicon Labs推出了兩款ZigBee無線芯片——Ember ZigBee無線SoC和EmberZNet PRO ZigBee，主要應用在家居自動化和家庭安全系統(tǒng)領域。
sub-GHz頻段的協(xié)議通常用于智能計量和其他需要更長距離、更高性能和超低功耗的應用。Silicon Labs的EZRadio和EZRadioPRO無線IC（收發(fā)器、發(fā)射器和接收器）和sub-GHz無線MCU為這些類型的應用提供理想的解決方案。
對于直接進行IPv6連接的網狀網絡應用來說，Thread協(xié)議是一個理想的選擇，這也是近些年來業(yè)界投入莫大精力研發(fā)出的一種新興協(xié)議。作為Thread規(guī)范的主要貢獻者，Silicon Labs計劃將在2015年使具有Thread授權的產品進入市場。Thread的一個關鍵優(yōu)勢是Silicon Labs現(xiàn)有的802.15.4 SoC均支持該協(xié)議，對于開發(fā)人員來說，當前使用的Silicon Labs 802.15.4 ZigBee SoC將來也可以無縫升級到Thread軟件。
Daniel Cooley目前擔任Silicon Labs公司副總裁兼微控制器和無線產品總經理，專注于發(fā)展公司的32位EFM32 Gecko微控制器產品系列、Blue Gecko Bluetooth Smart產品系列、8位微控制器、無線微控制器和Ember ZigBee系統(tǒng)單芯片等產品。
如何低功耗和小尺寸兩手抓
除了專注于智能硬件無線IC的連接性能，Silicon Labs同樣十分注重芯片的小尺寸設計和長電池壽命特點。Daniel Cooley指出，消費者會發(fā)現(xiàn)每天或每兩天必須摘下他們的智能手表或追蹤器來進行充電是非常麻煩的，他們更喜歡“戴上便不知不覺”的可穿戴產品，可以佩戴在手腕上，也可以穿在身上數周甚至數月而無需擔心電池替換或充電。
面向消費者對于小尺寸外形和長電池壽命的需求，Daniel Cooley表示：“Silicon Labs超低功耗的無線SoC為可穿戴設計提供了理想的解決方案。像我們新的Blue Gecko Bluetooth Smart SoC這樣的無線SoC產品在單芯片中結合了節(jié)能的ARM MCU內核和超低功耗無線收發(fā)器，可將能耗降到最低并減少器件數量及設計復雜度。”
作為首個專為IoT應用而優(yōu)化的無線SoC系列產品，Blue Gecko SoC結合了Silicon Labs的節(jié)能型EFM32® Gecko MCU技術和超低功耗Bluetooth Smart收發(fā)器。Daniel Cooley指出此種支持多協(xié)議的單芯片SoC能夠消除IoT系統(tǒng)中對于多個收發(fā)器和無線MCU的需要，從而減少物料清單（BOM）成本和設計復雜度。例如通過支持多協(xié)議的SoC，開發(fā)人員僅需添加電源管理、一個電池和天線以及軟件協(xié)議棧，便能夠迅速構建可連接設備應用。Blue Gecko SoC此項Bluetooth Smart連接解決方案，非常適用于消費類電子、音頻、汽車信息娛樂、家居互聯(lián)、健康和健身（可穿戴產品）等市場領域的各類應用。
多模、多頻無線SoC將受追捧
Daniel Cooley認為，未來的物聯(lián)網市場將根據802.15.4網狀網絡技術（ZigBee和Thread）、Wi-Fi和Bluetooth Smart各自的技術特點及應用領域做出整合。針對擁有大量互操作節(jié)點并需要低功耗、控制和自動化的應用，比如家居互聯(lián)，ZigBee和Thread滿足這類應用的需求。Wi-Fi是高數據速率應用的最佳選擇，例如家庭中的音頻和視頻流。而Bluetooth非常適合能夠佩戴在身體上或在身體周邊的個域網設備（例如可穿戴健康和健身產品），以及智能手機或平板電腦。
不同無線連接技術各有千秋，而物聯(lián)網系統(tǒng)構成離不開智能硬件間的互聯(lián)通信。Daniel Cooley表示，“我們預計在不久的將來多模、多頻無線SoC設備將有巨大的需求。盡管多模無線SoC開發(fā)困難，但是它們將給消費者和開發(fā)人員帶來系統(tǒng)級和物料管理上的益處。例如，一個可連接設備能夠通過智能手機使用Bluetooth進行配置，然后成為使用ZigBee或Thread協(xié)議的家庭自動化網絡中的一部分。最終，多模無線SoC將極大的簡化開發(fā)可連接設備的設計任務。” 因此，多模無線SoC將來是必受追捧的。開發(fā)人員能夠獲得很多益處，包括設計簡化、更小的外形尺寸、降低BOM成本和縮短上市時間，同時消費者能夠受益于由無縫的多協(xié)議無線通信而帶來的更好的使用性和更豐富的特性。
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