多協議SoC方案應運而生簡化IoT連線

為實現物聯網的萬物互聯，藍芽無線連線技術進一步強化連線能力和通訊距離。同時，半導體企業開始推出多協議晶片方案。此外，並從專注於技術的提升轉向如何更好地滿足客戶的需求。

從網際網路、到移動網際網路、再到物聯網，連線的形態正在發生著翻天覆地的變化。網際網路時代，主要是電腦與網路間的連線;移動網際網路時代，則使得手機與電腦和網路連線在一起。而物聯網時代，將會讓各種各樣形態的智慧產品，從手機、手錶、手環等個人相關的產品，到汽車、音響、空調等家用產品，再到智慧農業、智慧工業等相關的產品，都將進行相互連線。

據研究資料顯示，到2020年，物聯網連線的裝置將達750億臺。這些產品間的互聯，是實時而且是長久的，有些需要幾年甚至幾十年。要實現這種互聯，超低功耗成為物聯網的關鍵要素。如何實現裝置間的超低耗連線，關鍵要從無線連線技術、到晶片、感測器、微處器理等上游技術方案的優化。

藍芽釋出2016技術藍圖 提升距離、速度及MESH聯網

藍芽技術、Zigbee、Wi-Fi是三種主流無線連線技術，藍芽以點對點的超低低功耗見長，Zigbee以低功耗和MESH自組網見長，而Wi-Fi則以大資料高帶傳輸見長。為強化在物聯網的應用，Wi-Fi聯盟推出低功耗Wi-Fi技術，Zigbee聯盟宣佈Zigbee3.0獲批。在釋出藍芽4.2之後，近日藍芽聯盟釋出了2016年的技術藍圖。

對於藍芽2016年的技術藍圖，藍芽技術將實現更長通訊距離、更快傳輸速度及Mesh聯網功能。同時，宣傳其開發工具Bluetooth Developer Studio上線以及釋出全新藍芽閘道器架構釋出。“今年，藍芽技術的演進將進一步為包括智慧家居、工業自動化、基於位置的服務和智慧基礎設施等高速增長行業注入更多動能。”藍芽技術聯盟開發者計劃總監何根飛指出。

在通訊距離上，Bluetooth Smart的射程範圍最多將可擴大4倍，改變智慧家居和基礎設施領域的應用，為整個室內空間或戶外中的不同使用情境提供傳輸距離更長、連線品質更穩健的無線連線。傳輸速度在不增加功耗的情況下也將提升至當前的100%，可為關鍵性應用如醫療裝置實現更快速地資料傳輸，以提高反應速度並降低時間延遲。而Mesh聯網功能則能讓藍芽網路的覆蓋範圍得以遍及整棟建築或整戶住宅，使得範圍內的藍芽裝置彼此互聯，開啟智慧家居和工業自動化的更多應用可能。

同時，為了推動藍芽裝置與其他連線技術裝置的連線，藍芽技術聯盟宣佈推出傳輸發現服務(Transport Discovery Service;TDS)，提供利於裝置發現並連線的通用框架。未來，無論裝置採用哪種無線技術，透過TDS，裝置間能夠實現彼此發現並連線。何根飛指出：“TDS讓裝置僅需最少的電量即可執行，將為物聯網(IoT)解決了一項重要的難題。

此外，宣佈開放藍芽閘道器架構並推出入門工具套件，助力開發者快速為藍芽產品建立網際網路閘道器。具有藍芽功能的感測器能透過藍芽技術連線閘道器裝置，向雲端傳遞資料並進行資料交換。該架構讓所有人都能對固定式的、具有藍芽功能的感測器進行遠端監測和控制，藉此擴充套件了物聯網的潛在應用領域。

多協議SoC方案應運而生 簡化IoT連線

在多種無線連線技術真正融合之前，仍存在著多種連線方式。為了簡化物聯網的連線，半導體企業開始推出多協議晶片方案。

近日，Silicon Labs公司推出多協議片上系統(SoC)Wireless Gecko產品系列，為物聯網裝置提供靈活的連通性和價格/效能選擇。Wireless Gecko產品包括三個系列的多協議SoC，分別針對IoT使用場景和最普遍的無線協議而優化：一是Blue Gecko系列，Bluetooth Smart連線，具有理想的輸出功率和傳輸距離。二是Mighty Gecko系列，針對網狀網路的最佳ZigBee和Thread連線。三是Flex Gecko系列，針對各種應用中靈活的專有無線協議選項。

“多協議SoC是一個新概念。具體來說，就是指能夠在一個晶片上實時執行兩種協議。從單一協議到多協議並行的不同型別，其複雜程度逐漸增加。其實，最令客戶感興趣的是，多協議產品系列能夠創造出更智慧的應用場景。” Silicon Labs物聯網產品營銷副總裁Daniel Cooley表示。

在應用案例上，Daniel Cooley指出在醫院的實際應用。以前的控制方式主要是醫院護士站中有一個系統控制病床。不過，當護士離開時就無法操控。現在廠商在生產的醫用病床上裝有很多感測器，且使用的是網狀網路，實現病床之間、病床和醫院的資訊總控室之間的連線和通訊。同時病床裡面還有很多動力元件，可以進行床位的位置調控。護士人手配一臺平板電腦，操控的動作可以轉移到平板電腦上，當護士走近病床時，通訊從ZigBee網狀網路切換到藍芽連線，平板電腦可以獲得與病床相關的資訊，並且對病床進行操控;而當護士離開病床時，該病床的通訊協議又會從藍芽切換到ZigBee網狀網路，直接和護士站的資訊控制中心進行溝通和互動。

此外，Silicon Labs推出即插即用型模組解決方案來簡化Wi-Fi連線。WGM110模組是新增Wi-Fi功能到各類裝置的解決方案，例如工業/M2M系統、無線感測器、遙控器、恆溫器、可連線家居產品、汽車資訊娛樂系統、銷售終端裝置、健身和醫療裝置等。<

晶片廠商思路調整 從系統角度整合硬體、軟體和套件

此前，半導體廠商重點在於推動技術的提升，隨著物聯網應用的多樣化和應用需求的多元化，企業開始從專注於技術的提升轉向如何更好地滿足客戶的需求。從晶片廠商的思維轉向系統思維。

在推動物聯網的連線應用上，ST在推動MCU的發展上開始有所轉變。“我們從系統角度考慮來整合器件、軟體和套件，而不僅僅是晶片。”意法半導體大中華與亞太區微控制器市場及應用總監James Wiartge指出。

在推進MCU在物聯網的應用中，需要有4個要素。意法半導體STM32超低功耗和網路微控制器市場經理Hakim Jaafar指出：“一是低功耗，未來會有很多感測器和感測器相連的供電電池，整個系統要更低的功耗。二是怎麼優化動態模式下的功耗非常關鍵。電池能量是固定的，如何延長其壽命，需要從功耗入手。功耗有靜態和動態兩種，優化動態模式的功耗是關鍵。三是如何把系統做得更加精簡。四是成本，BOM需要越簡單，這就要求整合度越高，使用者採購成本和製造成本、系統成本會更低。”

針對物聯網領域的應用，未來MCU的佈局將以低功耗、小引角、無線為主。對此，為推出對能效應用敏感的微控制器，意法半導體今年推出了ARM CortexM0+STM32L0微控制器，該產品的主要低功耗外設包括低功耗ADC，它1000次/秒進行12位解析度取樣時，功耗為41μA，以及超低功耗定時器(16位定時器)，在超低功耗模式下可以執行;低功耗模式包括停止模式，在保留RAM全部資料且能夠自動喚醒情形下，消耗340nA。

隨著物聯網應用的不斷深入，半導體廠商的的競爭點發生了變化，企業開始從打造技術優勢轉向打造整體方案優勢。“我們已經不會在意到底是8位還是32位，而是在意客戶需要的效能、功耗和成本，什麼樣的核心對使用者來講是最合適的。”Hakim Jaafar表示，“過去應用比較簡單，現在應用會越來越複雜，特別是軟體、系統層面要求會越來越多，僅僅靠一個供應商很難做Sub System，我們會和合作夥伴一起做Sub System。”

在應用案例上，一是手機感測器融合，提供的方案是MCU+感測器+合作伙伴軟體，這是Sub System，使用者把sub System整合到手機裡，加上自身的應用系統可以形成完整的應用系統;二是可穿戴方面，方案是MCU+感測器+演算法+顯示+使用者自身的軟體/演算法，從而形成完整的系統。

本文轉自d1net（轉載）