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超低功耗Wi-Fi冲击下,BLE/Zigbee还能把持智能IoT设备多久?

时间:2020-05-15 作者:邵乐峰 阅读:
超低功耗Wi-Fi系统芯片DA16200和同时结合了Wi-Fi/BLE功能的DA16600模块,是Dialog面向智能门锁、联网摄像头、温控器、无线传感器、智能手表/手环等电池供电的、且需要保持在线的IoT设备推出的新一代产品,在设备部署的便捷性、联网性能、续航能力等方面带来了突破性的变化。
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在我们的日常生活中,虽然Wi-Fi设备最多,直接联网最方便,但很多采用电池供电的物联网终端却不愿意选择Wi-Fi作为主连接方式,而是更青睐蓝牙和ZigBee,根本原因就在于Wi-Fi败给了自己最致命的弱点—功耗。但Dialog半导体公司连接和音频业务部产品营销总监崔南岫(Namsu Choi)认为,这一局面将有望伴随超低功耗Wi-Fi技术的发展而得到根本性的改变。kpeEETC-电子工程专辑

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Dialog半导体公司连接和音频业务部产品营销总监崔南岫(Namsu Choi)kpeEETC-电子工程专辑

超低功耗Wi-Fi系统芯片DA16200和同时结合了Wi-Fi/BLE功能的DA16600模块,是Dialog面向智能门锁、联网摄像头、温控器、无线传感器、智能手表/手环等电池供电的、且需要保持在线的IoT设备推出的新一代产品,在设备部署的便捷性、联网性能、续航能力等方面带来了突破性的变化。kpeEETC-电子工程专辑

测试数据显示,DA16200在多数应用中可提供一年以上电池续航能力:kpeEETC-电子工程专辑

  • 智能门锁,使用20次/天,4节5号AA干电池可以用1年以上(实测约为14个月);
  • 温控器,使用30次/天,可实现3年以上电池续航能力;
  • Wi-Fi安防监控摄像头,以传输10MB HD高清视频,使用5次/天计算,4000mAh电池可持续一年以上的续航时间;
  • 温度/湿度传感器,1,440次/天(每分钟采集一次),2节7号AAA干电池,可实现4年以上电池续航能力。

高度集成的DA16200自主运行整个Wi-Fi系统、安全和网络协议栈,无需外部的网络处理器、CPU或微控制器。它包含一个802.11b/g/n无线电(PHY)、基带处理器、MAC、片上内存、专用加密引擎和ARM Cortex-M4F主机网络应用处理器,这些全部集成在单片硅芯片上。为了实现更宽的覆盖范围,并且不牺牲电池续航能力,DA16200还集成了一个功率放大器(PA)和低噪声放大器(LNA),为用户提供了行业领先的输出功率和接收器灵敏度。kpeEETC-电子工程专辑

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除了DA16200 SoC芯片,Dialog还推出了两款基于DA16200的模块,并通过了包括FCC、IC、CE、Telec、Korea、SRRC和Wi-Fi CERTIFIED在内的全面认证。这两款模块均包含了4MB闪存和所有需要的RF元件,包括一个晶振、RF集总滤波器、一个板载陶瓷天线或用于连接外部天线的u.FL连接器。安全性方面则包括最新一代硬件加密引擎和认证标准,符合WPA/2/3个人和企业级加密标准,并具有TLS和HTTPs上层安全。kpeEETC-电子工程专辑

VirtualZero技术是DA16200实现超低功耗的利器。崔南岫强调说,如果以牺牲Wi-Fi性能或规范下实现的超低功耗,并不是真正的超低功耗。例如降低发射信号强度,这样虽然降低了功耗,但信号覆盖范围缩小,难以满足Wi-Fi规范,属于投机取巧,并非真正低功耗Wi-Fi技术。kpeEETC-电子工程专辑

DA16200完全满足Wi-Fi规范,甚至在射频灵敏度和传输距离方面比普通Wi-Fi更有优势。成本方面,该芯片与主流Wi-Fi SoC相差不大,即便与价格便宜的低功耗蓝牙芯片相比也有优势,用户替换无需考虑价格问题。三星智能门锁之前采用BLE方案,如今已经将BLE全部替换为Dialog的Wi-Fi方案。kpeEETC-电子工程专辑

“ZigBee、BLE都是因为Wi-Fi的弱点而出现的技术,不过它们也有自己的弱点。比如进行大数据传输时花费时间较长,联网时需要网关才能最终连入互联网,而Wi-Fi可以直连,考虑综合接入成本,超低功耗Wi-Fi显然比BLE加网关的方案便宜不少,会成为今后家庭物联网的主流。”崔南岫说。kpeEETC-电子工程专辑

二合一的DA16600模块由DA16200和SmartBond TINY DA14531 SoC芯片组成。通过结合两个复杂协议栈的可靠固件解决方案,消除了通常因一个设计中有两个2.4 GHz无线电共存而导致的问题。BLE使Wi-Fi配置更加容易,终端用户将模块集成到嵌入式IoT产品中只需遵循Dialog提供的一套简单的设计指南即可,极大地简化了Wi-Fi设置。kpeEETC-电子工程专辑

根据规划,下一代产品将会从“二合一模块”变身为“二合一SoC芯片”,但他同时认为,Wi-Fi 6这样的新规范2-3年内被广泛地应用到超低功耗市场上的可能性不大,因为为了满足新规范,每个家庭之中的路由器或者连接的云平台等都要做相应修改,成本非常大。kpeEETC-电子工程专辑

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那么,什么样的场合既需要Wi-Fi又需要BLE呢?崔南岫表示,很多Wi-Fi产品,消费者买来之后首先要做配网,对不熟悉Wi-Fi配网的用户来说,可以选择用BLE与手机连接,直接配网,非常方便。针对一些应用,两种类型的芯片放在一起,用户可以有更多的选择。kpeEETC-电子工程专辑

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邵乐峰
ASPENCORE 中国区首席分析师。
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