IOT

物联网(Internet of Things,IoT)是指一种通过互联网连接和交互的方式,将各种物理设备、传感器、软件和其他技术互相连接,从而实现信息共享、数据收集和智能化控制的网络。物联网的核心概念是让物理世界中的设备和对象能够互相通信和协作,以实现更智能、更高效的生活和工作方式。

随着全球IoT市场终端节点连接数持续暴增,诸多创新产品和方案不断涌现,比如今年掀起的AI热,便为IoT设备的智能化浪潮再度点燃了一把火。不过万物互联的核心始终是物联网络,端侧AI尤其是GenAI的落地还有很长的一段路要走,反而是借助云端算力实现的智能化更能先一步满足用户的需求,通过IoT网络接入云端网络因此成为首选方案。更快、更便捷的入网组网方式,依然是IoT产品长久的追求,尤其是摆脱线材束缚的无线IoT网络。

Wi-Fi、蓝牙仍是物联网连接数主力增长点

作为无线通信网络核心组件的通信芯片,无线MCU起到了推动物联网连接数增长的关键作用,诸如5G、Wi-Fi、蓝牙和UWB芯片等,也都在各自适用的领域不断推陈出新。以Wi-Fi为例,Wi-Fi 6已经逐渐替代Wi-Fi 4成为主流。根据Wi-Fi联盟2022年公开的数据,其市场份额在面世三年后就超过了50%,其主要应用分布在智能家居/家电、工业控制等有线电源供电的设备上;蓝牙BLE协议升级至5.2、5.3版本,常用于电池供电的设备上,诸如可穿戴设备等。相比仅支持单一无线技术的无线MCU,基于通用标准的多协议栈无线MCU更受市场青睐。

根据Mordor Intelligence 预计,全球智能家居市场预计将从 2021年的791.3亿美元增长至 2027 年的 3139.5 亿美元,维持25.3%的年复合增长率。全球可穿戴市场规模更是将从2023年的1864.8亿美元增长至2028年的4194.4亿美元,维持17.6%的年复合增长率。推动这两大市场实现可观增长的因素包括互联网用户的数量增加、智能设备的普及以及全新无线通信技术的兴起等。

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从IDC预测的数据来看,2022年中国物联网连接数规模已达56亿个,预计2026年将增加至102.5亿个,年复合增长率高达18%。从已统计的连接方式的占比来看,排名最靠前的是固网和Wi-Fi、蜂窝网络以及低功耗连接。其中Wi-Fi在智能家居、工厂等稳定环境持续发挥主要连接能力,蓝牙之类的低功耗连接则依靠可穿戴设备上继续大量出货,IDC预计智能家居加可穿戴设备的物联网连接数将于2026年达到59.8亿个。正因为IoT设备上量迅速,借助单一无线前端模块的方式需要更多的开发成本,无线MCU就成了IoT设备快速部署无线连接的首选。

RISC-V核心成为无线MCU新宠

根据Precedence Research统计,32位MCU贡献了2022年主要的MCU市场份额,占比高达41%,预计未来十年以11.7%的年复合增长率继续扩张。至于在内核的选择上,除了传统的Arm核心和自研核心,基于RISC-V架构打造的产品也以迅雷不及掩耳之势席卷了无线MCU市场。

以兆易创新为例,作为国内32位MCU产品的领军厂商,兆易创新旗下产品以基于ARM Cortex-M系列内核的MCU为主。但早在2019年,兆易创新就实现了全球首家推出并量产基于RISC-V内核32位通用MCU产品GD32VF103系列。GD32V作为兆易创新旗下的RISC-V MCU产品线,首发产品GD32VF103凭借先进的处理器微架构,在提供高性能的同时兼具低功耗,并且能够跟已有的GD32 Arm内核MCU兼容,令跨内核的移植体验更加自如,引起了业界的广泛兴趣,典型应用于工业控制、传感器网络、智能硬件等市场。

面对客户日益增长的无线连接需求,兆易创新持续布局GD32W系列无线MCU产品线。2021年以首发产品GD32W515系列正式进军无线IoT市场。2023年10月,兆易创新融合了RISC-V和射频领域积累的设计经验,推出了GD32VW553这一支持Wi-Fi 6和蓝牙5.2的无线双模MCU。

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GD32VW553可以发挥开源架构的灵活设计和成本优势,其RISC-V内核性能对标Arm Cortex-M4,主频高达160MHz。还集成了高级DSP硬件加速器、双精度浮点单元FPU与指令扩展接口等资源。搭配高达4MB Flash和320KB SRAM,GD32VW553能为复杂的AIoT应用提供计算性能和开发自由度。

在射频设计上,GD32VW553集成了2.4GHz的Wi-Fi 6射频模块,采用IEEE 802.11ax标准并向下兼容IEEE 802.11b/g/n标准,支持OFDMA和MU-MIMO等Wi-Fi特性。GD32VW553的Wi-Fi 6传输数据率相比Wi-Fi 4提高了60%,即便是在高密度的设备接入下也能实现高效率低延迟的通信。蓝牙方面,GD32VW553片上还集成了BLE 5.2射频模块辅助配网,不仅支持2Mbps的高速数据模式,也兼容125K/500Kbps多种速率,辅助轻松建立起局域网络连接。

GD32VW553在维持优异射频性能和高处理性能的同时,依旧保证了芯片的低功耗。这都得益于出色的微架构设计,实现了极佳的能效比。不仅如此,GD32VW553还能够灵活地调度设备休眠和唤醒时间,针对电池续航且需要长续航的IoT设备和智能硬件而言,有效提高了节能效率。

1、开启智慧家电下一轮升级

对于已经开始换代升级进程的智慧家电来说,除了需要优异的射频性能外,也需要具备一定的边缘处理性能,比如冰箱、洗衣机和空调等大型白电。过去的白电只需要实现简单的无线收发,所以简单的8位MCU即可满足设计需求。

面对日益复杂的通信协议、实时交互性和大数据量的落地场景,比如Wi-Fi与蓝牙双模无线通信,往往就会用到性能较高的32位无线MCU。基于持续优化的处理器微架构,GD32VW553提供了动态分支预测、指令预取缓冲区和I-Cache等特性。

通过4MB Flash、320KB SRAM以及32KB可配置I-Cache,GD32VW553的CPU处理效率得到了大幅提升。更重要的是,不少白电选择了无线与有线结合的设计,在支持远程遥控的同时,也支持有线控制,比如空调控制面板和物理按键等。GD32VW553配置了丰富的通用有线借口,包含3个U(S)ART、2个I2C、1个SPI和1个四线制QSPI,以及多达29个可编程GPIO管脚,足以满足白电产品的有线接入设计需求。

在保证智慧家电产品功能丰富兼备优异连接性的同时,如何降低产品的待机功耗以及工作功耗也是设计中必须关注的问题。低功耗正是GD32VW553设计之初最注重的问题之一,其电源管理单元提供了六种省电模式,包括睡眠模式、深度睡眠模式、待机模式、SRAM睡眠模式、Wi-Fi睡眠模式和BLE睡眠模式,应用开发者可以灵活配置省电模式,从而显著降低电源能耗。

2、智能家居所需的双模射频性能

对于任何局域无线通信技术而言,智能家居都是极具挑战的复杂场景之一。如今单个家庭拥有的智能设备数量急剧增加,且这些设备往往都具备一定的无线通信能力。与此同时,支持Wi-Fi+蓝牙的双模芯片正在逐渐普及,其不仅赋予了终端产品实现无线连接的灵活性,也优化了终端产品的配网体验。尤其是在智能家居领域。用户通过智能手机与设备蓝牙互联,就能实现Wi-Fi配网,为智能终端省去了交互面板,有助于实现设备的小型化和无感化连接。

Wi-Fi+蓝牙双模的设计也为智能家居设备提供无线连接的稳定性,尤其是在智能家居上云成为趋势的当下。即便智能家居云端服务器出现问题、家庭网络断开或Wi-Fi断联的情况下,用户依然可以通过蓝牙连接控制设备。

由于Wi-Fi与蓝牙多数情况都工作在2.4GHz频段,在设备数量众多的情况下很容易产生信号干扰,也对无线MCU的射频性能和抗干扰能力提出了更大的挑战。因此,兆易创新为GD32VW553加入了支持数据传输仲裁(PTA)机制来实现Wi-Fi与蓝牙的无线共存,这样就大幅降低了Wi-Fi与蓝牙产生的同频干扰,同时确保两种无线信号的接受稳定性。

从根据蓝牙SIG的数据库来看,GD32VW553已经完成了BLE 5.3的认证。除了对Wi-Fi和蓝牙的支持外,GD32VW553也加入了对Matter的支持,进一步提升智能家居系统的兼容性和互操作性。

随着各大智能家居设备、平台厂商以及智能手机厂商的跟进,今年可以说是Matter设备开始腾飞的一年。根据ABI Research的预测,到2030年,Matter设备的出货量将达到55亿台。在行业趋势下,智能家居设备OEM纷纷开启了新一轮的产品迭代,无线MCU对Matter的支持可以有效缩短Matter产品的开发周期。

为此,GD32VW553也符合国际组织连接标准联盟(CSA)开发的Matter over Wi-Fi应用标准,基于GD32VW553打造的Matter设备可以做到无缝互联。不仅如此,随着Matter规范更新至1.2版本,支持的设备也已经扩展到了空调、冰箱、洗碗机、洗衣机等白电,未来随着协议的继续更新,必将覆盖所有智能家居设备。

3、追求安全可靠性的工业IoT

随着工业4.0的发展,工业AIoT、工业数字孪生等新型应用场景也都逐渐浮现出来,这些应用往往都需要更快更稳定的网络传输。与此同时,为了补全传统设备与工业基础设施与机器学习、边缘计算等新技术的差异,连接技术的革新首当其冲。无线设备在工业场景中的数量也在逐年倍增,智能全无线已经成了不少新落成工厂的目标。根据HMS统计,2023年工业网络市场增长最快的就是无线网络,年增长率高达到22%,占比最高的正是WLAN和蓝牙。

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而工业场景新增的IoT连接终端,也不再全是电源供电的固定设备。在诸如工业相机、AGV、手持终端等移动设备上,工业无线网络的稳定性、安全性才是重中之重。

在GD32VW553支持的多种附加功能中,就具备高动态范围自动增益控制(AGC),根据信号大小来自动调整增益,从而为工业场景中不同的无线信号传输负载增强信号质量。如此一来无论是AGV的控制信号,还是手持终端的识别信号,都能保证以最大动态范围传输。

由于无线传输的广播特性,窃听攻击和干扰相较其他通信方式而言更容易实现。在工业OT与IT网络的当下,一旦终端出现漏洞,整个云管理平台下的所有设备都会暴露在攻击面下。为此,工业无线通信芯片必须从物理和协议层面都杜绝攻击的发生。

得益于对Wi-Fi 6的支持,GD32VW553可以充分利用针对个人和企业网络的WPA3加密技术,对工业Wi-Fi网络的访问做到完备的保护。其次,GD32VW553也支持DES、三重DES、AES和哈希算法的硬件加解密,也可通过集成的公钥加密处理器(PKCAU)完成公钥加解密。针对运行环境更加复杂且需要安全可靠性的工业场景,比如高温环境下的工业照明和插座面板等,兆易创新也提供了GD32VW553的宽温型号(-40℃~105℃)供客户选择。

4、无线模组厂商的跟进

对于无线芯片厂商来说,无线模组生态的构建同样非常重要。无线模组将无线芯片、天线、处理器、存储器和接口等部件集成在同一个小型设备内,可以方便地直接嵌入到各种系统或设备中,从而实现产品的无线连接。

自兆易创新推出Wi-Fi MCU不久后,国内模组厂商已经迅速跟进,诸如欧智通、威尔健、微喇智能等厂商均发布了基于兆易创新无线MCU的无线模组产品。此次发布的GD32VW553也不例外,微喇智能使用该MCU设计的Wi-Fi 6+BLE 5.2双模无线模组WKV553-A已经迅速上架。

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该模组以GD32VW553HMQ7作为主控,在尽可能节省产品PCB空间的同时,兼具了GD32VW553各种优势特性,将芯片所有可用IO拉出,充分保证了MCU发挥全部处理性能,也保证了射频信号的最优。

无线模组可用于各种物联网设备和嵌入式系统中,比如智能家居产品、智慧城市解决方案、智能工业设备和汽车电子等。在高速率和低延时的射频性能下,该Wi-Fi+BLE无线模组可用于传输传感器数据,实现实时监测和数据采集。凭借小型化、低功耗和高集成度的优势,有效降低了物联网设备的开发难度,推动了智能网联技术的发展。

GD32VW553作为兆易创新在RISC-V和无线IoT两大领域深厚技术积累的结晶,凭借出色的边缘处理和连接特性,在12月量产供货后,势必会给IoT市场带来一个新的低开发预算选择。在IoT产品迅速迭代落地的当下,借助双模无线芯片缩短开发周期,实现最快的TTM速度,也会给设备厂商带来额外的竞争优势。

来源:GD32MCU

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近日,小米IoT生态伙伴大会在北京隆重举办,宣布小米自研物联网嵌入式操作系统Vela面向全球软硬件开发者正式开源,并面向全球启动合作计划。兆易创新作为首批全球合作伙伴,受邀出席Xiaomi Vela生态合作计划启动仪式,这标志着小米与兆易创新将共同为全球开发者构建科技引领的IoT智能生态。

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Xiaomi Vela是小米基于开源实时操作系统NuttX打造的物联网嵌入式软件平台,Vela在各种物联网硬件平台上提供统一的软件服务,支持丰富的组件和易用的框架,打通碎片化的物联网应用场景。Xiaomi Vela对系统资源的要求远小于Linux,却可以提供与Linux系统相近的功能和性能,从而成为入门级Linux系统的替代方案。当开发者切换到Xiaomi Vela后,可以降低硬件成本,提升产品整体的性价比。

基于Xiaomi Vela对POSIX接口的兼容,Linux平台上现有的开源库和组件都能很方便的移植到Vela上。由于NuttX本身提供了丰富的OS组件,Vela也会提供尽可能完整的应用框架中间件。开发者可以使用丰富的OS组件和应用框架,快速的完成系统定制和应用开发,减少开发成本,让产品更快的投放市场。

此外,Xiaomi Vela还支持对系统资源有多种需求的各类产品形态,开发者可根据实际需要对系统进行定制,Vela提供基于Kconfig的配置方式,组件内部功能都支持配置。

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在此次大会中的Vela方案展区,兆易创新GD32F470I-EVAL开发套件吸引了广大开发者的关注。它不仅完美适配了Xiaomi Vela嵌入式软件平台,同时凭借着高达240MHz的处理效能与低功耗、高集成度、高可靠性和易用性的最佳组合,为IoT、高端消费、智能工业等高性能计算需求提供了高性价比解决方案。

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在此之前,兆易创新与小米已完成Xiaomi Vela平台与GD32F4等多个MCU产品系列的功能适配,并应用于小米AIoT开发平台——一款由小米研发的新型嵌入式智能化开发平台中。采用模块化的设计方法,能够高效、灵活的实现定制化的智能硬件系统搭建。平台子板的控制芯片就采用了基于Arm®Cortex®-M4内核的GD32F470系列MCU。不仅可以搭建并验证真正量产项目,还可以作为创新应用孵化器,构建新产品雏形,验证逻辑功能。该平台现已应用于国内多所高等院校的实践教学课程。

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未来,兆易创新与小米将在AIoT、智慧家庭、智能家电等多个领域深度合作,共享优势资源,软硬协同优化,协助下游设备厂商开发高性能、高集成度、高性价比的软硬件方案,推动IoT产业创新。“Vela”一词源自拉丁语中船帆的含义,也是南方星空中船帆星座的名字。双方将一起携手,在星辰大海的征途扬帆起航,为广大用户打造更好的产品体验,共建IoT开发生态。

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来源:兆易创新GigaDevice

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10月30日,备受瞩目的第十届IoT大会暨IoT创新奖在深圳隆重举行。爱普特“RISC-V 32位MCU APT32F173”,凭借着“高算力、资源丰富、支持双电机驱动”等特性,在经过行业专家严格评审和社会投票竞选后,荣获“IOT年度产品”这一奖项。

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APT32F173系列可谓是RISC-V MCU领域的“明星产品”,该系列产品是基于全国产RISC-V内核和爱普特自研IP库研发设计的全国产32位MCU。该系列产品核内载8K ICACHE,具有单精度浮点和DSP运算能力,主频最高可达105MHz,跑分3.5CoreMark/MHz,另外其还具有宽电压(1.8-5.5V)优势,工作温度高达105℃,片上有丰富的模拟和定时器资源,同时集成CAN2.0和2.0B等性能,广泛应用于IOT、工业控制、(双)电机控制、智能家电等市场领域。

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作为RISC-V MCU领域的专精特新小巨人企业,爱普特已构建了全系列的RISC-V MCU产品矩阵,每款产品均经过精心研发设计,针对不同的应用场景具备一定的产品性能特色,且同时还具备高品质、高可靠性、高性价比等多方面优势。爱普特全系列的RISC-V MCU产品出货量已超上亿颗,得到了广泛、充分的市场验证,并受到客户的广泛认可及肯定。

随着IOT技术的持续发展和普及,对高性能、低功耗、安全可靠的MCU需求将会更加旺盛。荣获“IOT年度产品”奖是社会各界、市场、行业专家等对爱普特RISC-V MCU的认可。爱普特将基于多年深耕RISC-V MCU领域的经验及卓越的研发实力,继续挖掘RISC-V 高性能、高能效、低功耗及智能化的特色优势,为各行各业打造更优质、更创新、更安全、更符合市场和客户需求的RISC-V MCU产品及技术服务,助力RISC-V在中国市场的高质发展!

来源:爱普特微电子

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北京联盛德微电子近期重磅推出了两款全新的芯片产品—W802和W803。这两款芯片以其卓越的性能和广泛的应用场景,必将引发物联网行业更多的升级和创新。W802和W803两款Wi-fi/BLE IoT MCU芯片作为新一代智能家居和物联网设备的核心组件,具有高可靠性、高集成、高性能、低功耗、低成本等特点。

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W802芯片专门针对带屏类产品和其他各类智能小家电产品而设计。芯片采用QFN56 6*6mm封装;内置高性能32位CPU处理器,最高主频240MHz;支持120MHz高速SPI接口,可支持480*480分辨率液晶屏;同时支持最多13路触摸按键,触摸按键可通过10V动态抗干扰测试,可满足绝大多数触摸按键类产品的需求。同时芯片支持2.4G IEEE802.11b/g/n Wi-Fi标准和BLE4.2蓝牙标准。在应用方面,W802芯片可广泛应用于智能家电、智能仪表、工控屏、温控器、电动自行车、智能充电桩等各类带屏产品中,为人们的生活带来更为便捷智能的控制方式。

W803芯片除了在传统低成本IoT产品上的应用外,特别针对带触摸控制的物联网设备进行了优化,支持多种通信协议,具有低延迟、高传输速率的特点。芯片采用QFN32 4*4mm封装,内置高性能32位CPU处理器,最高主频240MHz;最多支持10路触摸按键,可通过10V动态抗干扰测试。支持2.4G IEEE802.11b/g/n Wi-Fi标准和BLE4.2蓝牙标准。该芯片主要应用于如智能门锁、智能照明、智能窗帘、智能开关控制器、智能小家电等各类带触摸按键的物联网设备中,在有效地提升设备的稳定性和用户体验的同时,因其内置强大的触摸功能,可以直接省去外置触摸芯片及周边电路,极大地降低了产品BOM成本。

当前,带显示屏和带触摸功能的物联网产品市场需求旺盛,产品更新换代迅速。联盛德微电子W802和W803两款芯片产品已经和国内外多家物联网方案商、品牌商建立了产品合作,相关产品也将陆续上市。

了解芯片详细规格和技术资料,可访问联盛德微电子官网 www.winnermicro.com

来源:联盛德微电子

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全球半导体存储解决方案领导厂商华邦电子今日宣布推出Serial NOR Flash的首款产品 8Mb 3V W25Q80RV。该产品具备更强的读取性能,尺寸更小,尤其可满足工业与消费类应用场景中边缘设备需求。

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该款8Mb容量Serial Flash 由华邦电子自有的12寸晶圆厂生产,采用最新一代58nm工艺制造,与采用90nm的前代产品相比,尺寸显著减小。该款产品的KGDWLCSP版本非常适合用于各种小型物联网设备。

独立市场调研公司Web-Feet Research总裁 Alan Niebel表示:“到2023年,物联网将拓展到500亿个连接设备。华邦的3V 8Mb Serial NOR Flash 非常适用于汽车和物联网领域。总体而言,物联网有望在新的互联世界中继续增长,到2027年,全球Serial Flash的出货量将达到129亿。”

华邦电子在过去多年都以W25QxxDV系列产品支持客户对8Mb Serial Flash的需求,应用领域包括仪器仪表、联网设备、PC、打印机、车用及游戏设备。如今,W25QxxRV的推出能够支持更多的新兴应用及用例。例如在先进技术中,利用KGDWLCSP解决方案实现无线连接性,并采用更小的引框架封装。

华邦电子供应KGD解决方案已超十年,KGD产品已相当成熟且历经严格测试,与封装产品具备同样的可靠性水平,并且非常适合与需要高速闪存的MCUSoC进行堆叠。华邦电子本次推出的8Mb闪存产品具备更高的读取速度,能够提高系统性能,还为固件OTA和工业应用带来了更快的编程与擦除速度。此外,该款产品更小的外形尺寸和系统内封装(SiP)为各种嵌入式系统带来了更大的价值。

W25Q80RV支持所有主流的单//四通道QPI命令和读取模式。W25Q80RV支持直接从双/四通道SPI XIP)执行代码以及到RAM代码映射。该产品采用 2.7V - 3.6V 单电源供电,关断电流低至 1μA。此外,闪存还被整理为4KB的小扇区,在需要代码、数据和参数存储的应用中能够提供更大的灵活性与存储效率。同时能够支持高达133MHz单通道传输和66MHz双通道传输的SPI 时钟频率。读取命令绕行模式(Read Command Bypass Mode)还允许更快的内存读取,从而实现真正的片上执行(XIP)操作。

华邦电子闪存产品市场副总裁Jackson Huang表示:“华邦致力于通过设计我们的Serial Flash KGDWLCSP解决方案来实现创新和差异化,我们以此为豪。Serial Flash KGDWLCSP适用于需要MCUSoC的小尺寸与非易失性存储的特殊应用。华邦未来将继续与客户密切合作,为下一代嵌入式解决方案带来更多价值。”

W25Q80RV现已上市,后续将会有该产品系列的多个容量版本推出。欲了解更多信息,敬请访问www.winbond.com

关于华邦

华邦电子为全球半导体存储解决方案领导厂商,主要业务包含产品设计、技术研发、晶圆制造、营销及售后服务,致力于提供客户全方位的利基型内存解决方案。华邦电子产品包含利基型动态随机存取内存、行动内存、编码型闪存和TrustME® 安全闪存,广泛应用在通讯、消费性电子、工业用以及车用电子、计算机周边等领域。华邦电子总部位于中国台湾中部科学园区,在台中与高雄设有两座12寸晶圆厂,未来将持续导入自行开发的制程技术,为合作伙伴提供高质量的内存产品。此外,华邦在中国大陆及香港地区、美国、日本、以色列、德国等地均设有子公司,负责营销业务并为客户提供本地支持服务。

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物联网IoT的趋势让装置连网的需求越来越显著,根据蓝牙协会的最新市调报告预估仅仅是透过蓝牙做数据传输的应用,将会以11% CAGR预估在2025年就高达14.6亿的年出货量。

常见的IoT应用就是透过手机APP控制对应的周边装置(Peripheral)如消费类型蓝牙牙刷,到新型的蓝牙电动门窗机电控制等,而NuMicro® M031BT/M032BT提供装置设定需求的参考范例在BSP中,并且也提供了与iOS系统或Android系统手机作装置联机的APP范例,协助客户端在应用开发上可以快速上手,透过蓝牙数据传输的功能可以加速装置联网的需求并迅速对接IoT装置的开发。

而新唐为了对应IoT快速成长的市场需求,推出了NuMicro® M031BT/M032BT 系列,相较于传统集成简单周边的 BLE SoC,需要额外搭配主控MCU的方式,NuMicro® M031BT/M032BT 系列内建丰富周边与优异模拟控制功能,实现一颗微控制器具有丰富控制功能与模拟周边与无线连接功能,只需要一颗MCU的空间就可以拥有主控带蓝牙数据传输的功能,也为过往习惯使用透传模块的客户提供类似的AT command,一样可以快速进行开发。

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新唐的NuMicro® M031BT/M032BT 带BLE 5.0 低功耗蓝牙微控制器系列,以 Arm® Cortex®-M0 为核心,工作频率高达 72 MHz内建最高 512 KB Flash 和 96 KB SRAM,提供 BLE 5.0 和 2.4 GHz 双模功能,可运作于 1.8V 至 3.6 V 工作电压,内建 32 位硬件乘法器/除法器、最高达 9 信道 PDMA、16 信道 12 位2 MSPS 高采样率的 ADC 可运行在 1.8V 低电压,提供精确且快速地效能表现,24 路 144 MHz PWM 可快速响应和精准的控制外部装置。

此外,M031BT/M032BT 亦提供了丰富的周边,最高支持了1组USB、 8 组 6 MHz UART 并可支持单线式传输、2 组 I2C、2 组高弹性通用串行控制接口 (USCI) 可设为 UART, I2C 或 SPI,提供面积5mm x 5mm 的 QFN48与8mm x 8mm 的QFN68封装,并通过蓝牙协会认证取得Component (Tested)与End Product两种QDID,确保产品蓝牙联机质量与兼容性,便于客户在终端产品的整合设计。

来源:新唐MCU

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物联网IoT的趋势让装置连网的需求越来越显著,根据蓝牙协会的最新市调报告预估仅仅是透过蓝牙做数据传输的应用,将会以11%年均复合增长率在2025年就高达14.6亿的年出货量,而蓝牙低功耗(Bluetooth Low Energy, BLE)也在近年逐步蓬勃发展,其中除了无线音讯传输以外, 单纯的数据传输也是相当热门的应用。

在蓝牙协会所制定的标准当中, 蓝牙的数据传输功能(data transfer)可以分成周边装置(Peripheral)和中央装置(Central), 通常周边装置(Peripheral)会不断地发出广播,向周遭通告自己的存在。而中央装置(Central)则是不断的扫描环境,检查是否存在可供联机的周边装置(Peripheral)。一旦中央装置(Central)取得周边装置(Peripheral) 广播信息,就可以向周边装置(Peripheral)进行联机。联机成功后,就可以互相传送数据。常见的IoT应用就是透过手机做为中央装置透过手机APP控制对应的周边装置如:蓝牙牙刷、电子秤到新型的蓝牙电动门窗机电控制等。而NuMicro® M031BT/M032BT提供两种装置设定需求的参考范例在BSP中,并且也提供了与iOS系统或Android系统手机作装置联机的APP范例,协助客户端在应用开发上可以快速上手,透过蓝牙数据传输的功能可以加速装置联网的需求并迅速对接IoT装置的开发。

新唐的NuMicro® M031BT/M032BT 带BLE 5.0 低功耗蓝牙微控制器系列,以 Arm® Cortex®-M0 为核心,工作频率高达 72 MHz内建最高 512 KB Flash 和 96 KB SRAM,提供 BLE 5.0 和 2.4 GHz 双模功能,相较于传统集成简单周边的 BLE SoC,NuMicro® M031BT/M032BT 系列内建丰富周边与优异模拟控制功能,实现一颗微控制器具有丰富控制功能与模拟周边与无线连接功能,可运作于 1.8V 至 3.6 V 工作电压,内建 32 位硬件乘法器/除法器、最高达 9 信道 PDMA、16 信道 12 位2 MSPS 高采样率的 ADC 可运行在 1.8V 低电压,提供精确且快速地效能表现,24 路 144 MHz PWM 可快速响应和精准的控制外部装置。此外,M031BT/M032BT 亦提供了丰富的周边,最高支持了1组USB、 8 组 6 MHz UART 并可支持单线式传输、2 组 I2C、2 组高弹性通用串行控制接口 (USCI) 可设为 UART, I2C 或 SPI,提供面积5mm x 5mm 的 QFN48与8mm x 8mm 的QFN68封装,并通过蓝牙协会认证取得Component (Tested)与End Product两种QDID,确保产品蓝牙联机质量与兼容性,便于客户在终端产品的整合设计。

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来源:新唐MCU

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工程师可以在 Wi-Fi® Thread 网络上安全可靠地连接各种品牌的智能家居生态系统中的设备

在现实生活中实现更智能的连接,德州仪器 (TI)NASDAQ 代码:TXN)今日面向 Wi-Fi Thread SimpleLink 无线微控制器 (MCU) 推出了支持 Matter 的全新软件开发套件,将简化 Matter 协议在物联网 (IoT) 应用中的采用。TI 通过与连接标准联盟密切合作以及在 2.4GHz 连接领域的创新,构建了这款软件。

工程师可以使用这款全新软件以及 CC3235SF CC2652R7 等无线 MCU,创建具有超低功耗、由电池供电的安全智能家居和工业自动化 IoT 应用,使这些应用能够与各种专有生态系统中的设备无缝连接。请访问 www.ti.com/matter,详细了解如何利用面向家居和楼宇自动化应用的互联基础,让连接更简单、更安全并更具扩展性。

“在几周内,我们很快就会看到联盟成员利用 Matter 新功能为生态系统带来的创新,即,为基于 Wi-Fi Thread MCU IoT 应用提供的简化方法,”连接标准联盟技术主管 Chris LaPre 表示,“TI 适用于 IoT 应用的全新无线 MCU 将帮助设计人员安全无缝连接各种可互操作的 Matter 设备。”

TI 将于 11 15 日至 18 日在德国慕尼黑举行的电子展 C4 展厅 157 号展位展示 Matter 协议如何在家庭中实现更智能的电动汽车充电管理。请访问 ti.com/electronica,了解更多信息。

“作为先进泵解决方案和水技术的全球引领者,我们很高兴成为联盟的一员,推动 Matter 在暖通空调业务中的发展。在 Grundfos,我们坚信合作将是实现我们创新和可持续发展目标的关键,”Grundfos Holding A/S SVP 兼技术与创新小组负责人 Anders Johanson 表示,“我们与 TI 合作,将支持 Matter 的低功耗无线电解决方案推向市场,这将在改善终端用户体验和降低暖通空调系统能耗方面发挥重要作用,从而帮助减少碳排放”

什么是 Matter 协议?

Matter 是由连接标准联盟(前身为 Zigbee 联盟)开发的免版税连接协议。Matter 在 Thread 和 Wi-Fi 网络层上运行,并使用低功耗 Bluetooth® 进行调试,允许来自不同生态系统的设备进行通信(即使它们由不同品牌制造)。通过提供基于成熟技术的统一应用层,各制造商可以利用此开源协议提高 IoT 应用的开发速度。

作为该联盟的董事会成员以及 Matter 标准开发的参与者之一,TI 可以帮助工程师构建范围更广、互联能力更强的 IoT 生态系统,从而克服当前由于分散的生态系统而造成的兼容性挑战。除了与该联盟合作外,TI 还是 Thread Group 的贡献者,以及 Wi-Fi 联盟的主要贡献者。

使用支持 Matter SimpleLink 无线 MCU 提高系统效率和安全性

与竞品器件相比,全新的 TI SimpleLink 无线 MCU 可以帮助设计人员在 Thread 应用中将待机功耗降低高达 70%,在使用五秒轮询的情况下可将电池寿命延长多达四年。对于远距离连接应用,这些无线 MCU 中的高效集成功率放大器可通过 101mA+20dBm 功耗(业内超低)实现可靠连接,进一步降低在更高输出功率下的电池功耗。

支持 Matter Wi-Fi 应用的设计人员利用 TI 的双频带多层安全方法,无需额外的外部元件即可保护设备数据并抵御网络威胁。

Matter 与软件及硬件资源轻松集成

为了简化支持 Matter 的应用设计,请通过 TI E2E无线连接设计支持论坛与我们的应用工程师交流,或观看视频“TI Matter 技术演示:连接对象的统一标准”,了解 TI 无线 MCU 如何简化 Matter 连接。TI E2E 设计支持论坛上还提供了常见问题解答指南,帮助您开始使用 CC2652R7 (Thread) CC3235SF (Wi-Fi)

封装、供货情况和价格

工程师可立即购买 Thread LP-CC2652R7 LaunchPad 开发套件(39.99 美元)和 Wi-Fi LP-CC3235SF LaunchPad 开发套件(54.99 美元),以便开始原型设计。

CC2652R7 CC3235SF 现可通过 TI 和授权分销商订购,CC2652R7 起价为每片 3.01 美元(1,000 片起订),CC3235SF 起价为每片 4.53 美元(1,000 片起订)。

经测试可满足设计需求的灵活连接解决方案

无论设计人员选择有线或无线、高带宽或信号传输速率、短距离或远距离,或者任何其他有助于推动连接应用创新的选项,TI 品类齐全的连接产品均能提供符合其应用需求的功能集。

关于德州仪器 (TI)

德州仪器 (TI) 公司(NASDAQ 代码:TXN)是一家全球性的半导体公司,致力于设计、制造、测试和销售模拟和嵌入式处理芯片,面向工业、汽车、个人电子产品、通信设备和企业系统等市场。我们热衷于通过半导体技术降低电子产品成本,让世界变得更美好。如今,每一代创新都建立在上一代创新的基础之上,使我们的技术变得更小巧、更高效、更可靠、更实惠,从而实现半导体在电子产品领域的广泛应用。这就是工程的进步。这正是我们数十年来乃至现在一直在做的事。如需了解更多信息,请访问 TI.com

围观 29

作者:贸泽电子Mark Patrick

物联网(IoT)已经在我们周围无处不在,对于嵌入式开发工程师来说,开始一个新的物联网设计需要严格关注多个因素,如功耗、感测能力和无线连接等,不断增大的上市时间压力则加剧了这种需要。物联网开发工具包则为设计师提供了一个可行且方便易用的原型平台,但物联网开发工具包的功能差异很大,因此需要仔细考虑具体应用需求、工具包的功能和性能。

本文将重点介绍为新设计项目选择物联网开发工具包所涉及的许多考虑因素。

在线时代

毫无疑问,我们正处于一个在线时代,互联设备无处不在,有些是我们平时佩戴,有些是帮助我们准确监测用电量,还有一些能够在有客人来访时通知我们。对于工业生产过程,工业物联网(IIoT)的出现正在改变工厂的运营方式,并帮助提高整体设备效率。在短短十年中,我们已经改变了与周围世界互动以及控制周围世界的方式。我们过去时常惊叹如果没有手机是如何应对这一起,而现在我们已经习惯了实时访问有关生活和工作各个方面的信息。

我们的汽车也在经历一些根本的变化,所接收到的最新交通流信息能够提醒我们前方可能出现的延误。通过利用互联网连接的医疗监测设备,患者可以舒适地在家中休息,并确信由于具备在线监测,在需要时医护人员会进行现场干预。

由于政府实施的工业4.0等一些举措,推动了对自动化、流程效率改进以及更精简运营的需求,因而物联网已经快速被行业所采纳。现在,大量的传感器可监测并报告流程每个阶段的状态,并将数据反馈给自动化控制和分析系统。

部署IoT/IIoT的好处非常明显,但从电子工程的角度来看,开发物联网设备也存在许多挑战。

探索物联网设备的需求

各种不同的物联网应用差异很大,但无论是为工业过程设计压力传感器还是为办公室设计房间占用传感器,一组核心功能要求通常保持不变。

为创建物联网设备的大概工程规格和参数,需要进行初步的事实考证,应考虑以下重点关注的几个方面,这些将基本定型其功能架构和设计。

传感功能:从温度到气压,再到人的运动,传感器可以感知我们周围的世界。例如,摄像头可能会将数据流传输到机器学习应用,以进行物体检测,从而确认标签已正确粘贴到瓶子上。一些技术决策取决于检测到的内容和检测频率,其它考虑因素包括传感器成本、尺寸和复杂性等。用于测量温度的热敏电阻在转换为数字形式之前,需要由模拟范畴的附加组件和一些软件处理。另一个因素是需要多少个传感器以及它们的轮询(polled)频率。

连接性:物联网设备如何与主机控制系统进行交互?在每个应用案例场景中都可以使用可靠的无线通信吗?还是首选有线通信?传感器的类型决定了需要传输多少数据以及传输频率。在大型部署中,无线网格技术通常能够提供更强大的通信链路,但要求所有物联网设备都以这种方式运行。对于无线通信,需要在创建分立式设计,还是选择经过认证的模块之间做出决策。

电源:您的物联网设备功耗情况可能会是怎样?某些应用、通信频率和无线协议可能具有超过小型电池容量的巨大电力负载。对于某些部署方案,是否可以提供线路电源?最近的物联网传感器发展趋势是采用能量收集技术来完全去除电池,取而代之的是,从太阳能、振动和热量等环境能源中获取能量,为超级电容器充电。

用户界面:物联网设备是否需要与用户交互?如果在运行期间不需要,在安装和连接到主机系统期间会怎么样?是否需要显示器或任何其他形式的指示或状态LED?

云端分析和控制应用:物联网的本质是所有设备连接到控制主机系统,而连接方法和协议确定了传感器的软件需求以及与主机的交互方式。数据流是否需要恒定的数据传输链路,或者可以定期批量发送?

物联网开发工具包选择提示和技巧

开发工具包为嵌入式工程师提供了一种方便快捷的原型设计方法。在本一节中,我们将着重讨论工程师在选择合适的开发套件时应该考虑的一些因素。领先的微控制器供应商提供了多种物联网开发和评估工具,因此最好的方法是根据具体应用要求做出明智的决定。下面是选择开发工具包平台时需要检查的一些功能列表。

电源:

  • 电路板是如何供电的?通过主机工作站的USB?电池供电?它可以由预想的电源供电吗?它是否有PMIC,从而可以用来尝试其他电源?

  • 是否可以在线路内放置电流探针来测量实时功耗并进行分析?如果可以,电路板上是否包括所有零部件以及任何附加的模块、传感器等?

传感器:

  • 电路板是否配备了应用需要使用的传感器类型?

  • 是否可以添加其他传感器?使用外围设备连接或行业标准的附加格式,如mikroBUS Click?

  • 可访问哪些外围接口?I2C、UART、SPI、GPIO?

  • 电路板或微控制器是否有您可以使用的ADC,是否需要其他信号调节组件?

连接性:

  • 电路板上有哪些有线/无线连接选项?以太网、Wi-Fi、LoRa、BLE、ISM等。

  • 如果没有板载连接,是否可以轻松添加?制造商是否建议并支持合适的无线模块,或者是否存在第三方接口(mikroBUS Click.等)选项?

  • 电路板固件是否能够实现固件的无线更新?

计算资源:

  • 电路板是否具有您打算使用的微控制器?您以前使用过它吗?您是否已经拥有合适的开发工具链?

  • 电路板的计算资源是否足以运行物联网应用程序、主机协议和所有连接协议栈?

  • 如果微控制器集成有无线收发器,您是否可以独立控制其睡眠模式以实现节能目的?

  • MCU有哪些内置安全功能,它们适合您的应用吗?

用户控件:

  • 该电路板是否配备了所有用户按钮、触摸感应滑块或其他用户控制硬件功能?

  • 是否有显示器?在最终应用中是否有必要?

  • 是否可以从您的代码访问任何用户LED?是否有足够的可用端口,或者可以使用备用GPIO端口快速添加?

软件支持:

  • 该电路板的推荐开发工具链是什么?您已经有了吗?

  • 是否包括综合板支持包(BSP)?

  • 需要哪些额外的驱动、程序库和固件,它们是免费的吗?

  • 与电路板制造商一起检查固件和中间件许可要求。

  • 电路板是否提供了预装演示,可以显现该板的功能?它是否包括与流行服务提供商(如Microsoft Azure或Amazon AWS)之间的通信?

  • 电路板上是否有其他演示和代码示例?是否存在一个包括程序库和开发伙伴的生态系统?

物联网开发板展示

Microchip WFI32物联网开发板

Microchip WFI32,部件参考代码EV36W50A这是一个全面、完全集成的独立物联网开发板(参见图1)。

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图1Microchip EV36W50A物联网开发工具包(来源:Microchip

WFI32 IoT集成了基于PIC系列微控制器的Microchip WFI32E01PC Wi-Fi 802.11无线模块,板载传感器包括一个Microchip数字I2C温度IC和一个数字环境光IC,开发人员可以通过mikroBUS插座连接其他传感器或外围设备。该无线MCU模块还配有集成天线,电路板可以通过工作站主机或LiPo电池供电,而板载PMIC则允许通过USB主机提供电池充电功能。

图2显示了WFI32 IoT电路板的功能框图,并突出显示了集成到该板的Microchip组件。

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图2:Microchip WFI32 IoT EV36W50A开发板功能框图(来源:Microchip

该电路板预装了一个现成的(OOB)演示图像,可以读取板载传感器,并将数据发送到Amazon AWS云端。演示代码和完整说明可从GitHub存储库获取。

STMicroelectronics STEVAL ASTRA1B连接资产跟踪参考设计

图3显示了STEVAL ASTRA1B开发工具包和参考设计,它专为原型制作和评估资产跟踪应用而设计,其中集成了两个无线连接模块:一个为STM32WB5MMG低功耗、短距离2.4GHz无线BLE/ZigBee微控制器模块,另一个为远程亚GHz STM32WL55JC无线MCU模块,用于LoRa等LPWAN通信。

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图3:STEVAL-ASTRA1B资产跟踪开发工具包(来源:STMicroelectronics

STEVAL ASTRA1B包括一套全面的传感器,能够测量多种环境和运动参数。全球导航卫星系统(GNSS)模块可提供室外定位数据。其他板载功能包括STSAFE安全元件、480 mAh电池,以及由资产跟踪仪表板和智能手机应用程序组成的OOB演示。

Silicon Labs xG24-RB4188A是一种插入式分集天线模块,用于制作2.4GHz无线应用的原型(参见图4),它可插入Silicon Labs BRD4001无线启动板。该模块包含一个Silicon Labs EFR32 Wireless Gecko片上系统、一个射频开关、匹配网络和两个SMA天线连接器。EFR32的RF输出为+20 dBm。

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图4安装在Silicon Labs Wireless Kit Pro主板上的Silicon Labs xG24-RB4188A分集天线模块(来源:Silicon Labs

SEMTECH LR1120开发套件

针对基于SEMTECH LR1120无线微控制器的LoRa LPWAN应用原型设计,SEMTECK可提供一系列LR1120开发工具包,如图5所示。

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图5:SEMTECH LR1120开发工具包示例(来源:SEMTECH

根据工业、科学和医疗(ISM)等亚GHz频谱领域要求,这些套件有针对不同地区的变体。

LR1120适合多个区域资产定位、库存管理和防盗应用。

本文前面部分重点介绍了向开发板添加其他传感器或外围设备的功能。如Microchip开发板说明中所述,它配备了一个mikroBUS插座。Mikroe开发的mikroBUS已迅速成为许多半导体供应商在开发和评估板上广泛采用的行业标准。mikroBUS将SPI、UART和I2C等串行连接与电源、模拟和PWM信号等整合在一起,形成紧凑的插座格式。Mikroe已经开发了数百个采用这种方便外形的Click板

Mikroe Ultra-Low Press Click就是其中一个例子。该板设计用于低压气动测量,它拥有一个TE Connectivity SM8436压力传感器,可通过I2C接口进行通信(参见图6)。

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6:Mikroe Ultra-Low Press Click板。(来源:Mikroe

使用物联网开发工具包继续前进

由于这些开发板的出现,物联网应用的原型制作变得非常容易。这篇短文着重讨论了嵌入式工程师在选择合适开发板时应该考虑的一些问题。除上述主题外,还需要考虑满足特定应用的具体要求。

您打算开发什么?

围观 22

作为无线MCU的代表产品,Wi-Fi MCU集成了2.4GHz无线射频模块,提供优异的基带和射频性能,并兼具鲁棒性和高传输速率,同时也没有丢失MCU在集成方面的特色,在实际应用中具有高性能、高集成、安全灵活等诸多优点。目前,全球各地区Wi-Fi基础设施已经相当完备,在传统行业走向智能化、网联化的过程中,Wi-Fi MCU有着巨大的应用前景。

相较于传统的Wi-Fi射频芯片,Wi-Fi MCU提供了更完整的功能,适用于广泛的消费和工业场景。产品形态从过往Wi-Fi芯片外挂MCU的方式,进化到在MCU中集成Wi-Fi射频模块。

根据来自Global Market Insights的分析数据,2021年全球Wi-Fi芯片市场规模已超过200亿美元。从2021年到2028年,预计年平均复合成长率(CAGR)为2.5%。其中亚太和北美地区的CAGR预计均能超过3%。随着Wi-Fi MCU市场规模逐渐扩大,除了传统无线芯片厂商,各大MCU厂商也开始进入这个市场,基于生态更为成熟的Arm内核提供相关解决方案,极大地丰富了Wi-Fi MCU的产品阵容。

“全球Wi-Fi芯片市场规模(数据来源:Global
全球Wi-Fi芯片市场规模(数据来源:Global Market Insights)

为了应对MCU客户的无线连接需求,业界领先的半导体器件供应商兆易创新GigaDevice将Wi-Fi射频模块集成到MCU,正式推出了GD32W515系列Wi-Fi微控制器。

1、领先、安全、丰富

GD32W515系列产品采用功能强大的Arm® Cortex®-M33内核,凭借出色的软硬件兼容性,受益并延续了GD32 MCU家族的传统优势,成为客户开发无线连接产品的优选。

领先的射频性能

GD32W515系列Wi-Fi MCU片上集成单流2.4 GHz IEEE 802.11 b/g/n,包括MAC、Baseband以及RF模块,为各种类型应用的无线系统提供高级别的集成度,并带来优异的射频和基带性能。

GD32W515系列Wi-Fi MCU拥有118.6dBm的总链路预算,其中发射链路的最大功率达到21dBm,接收链路的灵敏度为-97.6dBm,极大地提升了应用方案的无线覆盖能力。

该系列MCU优异的射频性能表现还包括高传输速率,在屏蔽室内测试时,传输速率可达80Mbps;在Iperf工具中测试时,最大网络吞吐量可达50Mbps。

和市场同类产品相比,GD32W515系列Wi-Fi MCU的无线通信具备更优异的抗干扰能力,可以大幅提升接收信号的稳定性。该系列MCU邻道抑制(ACR)值高达48dB,在业界处于领先水平,能够克服大量邻信道干扰 (ACI) 问题和强信号干扰问题。

同时GD32W515系列Wi-Fi MCU具有动态的速率调整(RA)机制,根据网络环境的嘈杂程度,可以动态调整发射链路的传输速率,在连接稳定性和数据传输速率之间取得更佳平衡。结合优异的抗干扰能力,能够在无线网络信道受到强干扰的情况下提供更稳定的连接并保持数据通信。

安全的执行环境

为了保障数据传输和存储的安全性,GD32W515系列Wi-Fi MCU内置TrustZone架构,通过完全软硬件隔离打造安全运行环境,让安全固件、数据资产和用户隐私免受应用程序和操作系统运行带来的可能的攻击风险。

TrustZone是Arm公司推出的专门用于SoC及CPU的安全方案,是基于平台安全架构 (PSA) 指南建立设备信任根的理想起点,让安全理念贯穿整个产品使用流程:

☑ 在启动环节,TrustZone支持产品在安全环境下实现安全启动;

☑ 在运行环节,TrustZone架构将产品内部划分为安全环境和普通环境,运行在普通环境的程序和系统要访问安全环境内的资源,会有非常严格的限制;

☑ 在控制环节,TrustZone可通过系统总线控制产品的外设资源;

☑ 在软件环节,TrustZone可以通过Monitor模式在安全环境和普通环境进行切换。

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使用 TrustZone 技术进行固件保护(图源:Arm Limited)

得益于TrustZone安全架构,GD32W515系列Wi-Fi MCU可以明显提升终端设备的安全通信能力,并保护用户隐私数据。同时,该系列MCU还支持Wi-Fi协议规定的全新安全特性,并取得Wi-Fi认证和RF FCC/CE合规认证,安全保护能力进一步提升。

更能彰显GD32W515系列Wi-Fi MCU安全可靠的是,该系列MCU取得了Arm平台安全架构PSA Level 1和PSA Functional API认证。Arm公司于2017年正式推出PSA,并联合多家独立安全测试实验室及咨询机构推出PSA相关认证:

☑ 通过PSA Level 1认证可证明GD32W515系列Wi-Fi MCU是系统安全的稳健选择,可以将信任贯穿整个设备生命周期和应用生态,确保程序、系统和设备的安全模型,并符合通用行业的安全规范;

☑ 通过PSA Functional API认证可证明该系列MCU能够为开发者提供标准、安全的API接口,使得开发者可以专注于功能开发,而无需为系统安全担忧,缩短产品的上市周期。

丰富的外设特性

如同其它GD32 MCU产品家族的成员,GD32W515系列Wi-Fi MCU提供了丰富的片上资源和成熟的开发体验。

该系列MCU最高主频为180MHz,片上Flash为2048KB,SRAM为448KB,并支持32MB的外置Flash。丰富的外设资源包括1个12位ADC、4个通用16位定时器、2个通用32位定时器、1个基本定时器、1个PWM高级定时器、数码相机接口(DCI)、触摸感应接口(TSI)、四线制SPI Flash接口(QSPI)、以及新增的高性能数字滤波器(HPDF)。

“全面拥抱IoT时代,高性能Wi-Fi

该系列MCU提供的通信接口资源则包括2个SPI、1个SQPI、1个SDIO、2个I2C、3个USART、1个I2S、USB2.0 FS和Wi-Fi无线接口。

为了方便开发者上手,兆易创新为该系列MCU提供完整的开发套件,包括数据手册、固件库、软件包、开发环境、操作系统、参考设计和专用开发板。其中,软件包中有专门用于Wi-Fi模块的硬件驱动、软件协议栈、云连接等功能;操作系统则包括FreeRTOS、µCOS、RT-Thread和AliOS Things等主流的嵌入式操作系统。

2、灵活、相容、全面

凭借出色的产品性能,用户可以基于GD32W515系列Wi-Fi MCU打造具有优异射频性能、增强处理能力和高度集成的应用方案,赋能智能家居、工业物联网、消费类电子等各类应用。

基于Wi-Fi MCU的智能家居类应用

根据调研机构IDC的统计数据,2024年全球智能家居设备出货量将超过14亿台,2020年至2024年的年复合增长率达到13.15%。在智能家居设备的无线连接方面,Wi-Fi是首选,并得到了消费者的广泛认可。

“全球智能家居设备出货量(数据来源:IDC)"
全球智能家居设备出货量(数据来源:IDC)

GD32W515系列Wi-Fi MCU为智能家居领域提供增强的计算能力和丰富的集成资源,支持DSP指令扩展和单精度浮点运算(FPU),可运行边缘计算和TinyML等AI算法,用于多种智能家居控制系统,比如关键词唤醒和本地语音识别等智能设置。这种不用上云的智能控制方案,让该系列MCU在智慧家庭、酒店、地产前装等领域应用广泛。

“GD32W515-FOC智能风扇电机驱动方案"
GD32W515-FOC智能风扇电机驱动方案

兆易创新开发了GD32W515系列Wi-Fi MCU搭配GD30DR8413高性能电机驱动芯片的无线风扇电机控制解决方案。GD32W515整合了MCU主控和无线射频功能,GD30DR8413则内置三路半桥NMOS和预驱功能,是一套集成无刷电机、步进电机和 Wi-Fi 通信的三合一硬件方案,支持智能配网和 OTA 升级等功能。此外,通过UART接口连接到语音识别芯片,该方案还可升级为支持本地语音唤醒和识别功能,适用于家电、中控面板、网关等更丰富的应用场景。

再以智能门锁为例,该系列MCU可配合低功耗MCU打造完整的智能门锁方案。其中,GD32W515系列Wi-Fi MCU用作智能门锁前面板主控MCU,开发者可以通过SPI接口连接指纹sensor,最多可支持9个Touch Key;可通过DCI接口连接到摄像头,充当24h门卫;通过I2S/DMIC接口支持音频,用于未关门警告等功能。

通过TrustZone硬件安全架构的加持,基于GD32W515系列Wi-Fi MCU打造的智能家居方案,能够将用户隐私信息放入安全区域进行隔离,杜绝不法分子通过程序或者系统等渠道进行盗取和篡改,给用户真正的智能和安全。

基于Wi-Fi MCU的工业物联网应用

在工业物联网(IIoT)领域,GD32W515系列Wi-Fi MCU同样是创新优选。根据MarketsandMarkets的统计数据,2021年全球工业互联网规模已经达到767亿美元,预计到2026年将超过1000亿美元,并保持6.7%的复合年均增长率。凭借出色的射频性能和高度集成的优势,该系列MCU能够帮助开发者快速打造工业物联网应用,典型应用包括工业控制通讯模块、能源管理和远程诊断等。

“全球工业物联网市场分析(数据来源:MarketsandMarkets)"
全球工业物联网市场分析(数据来源:MarketsandMarkets)

在工业控制通讯模块应用中,通过使用GD32W515系列Wi-Fi MCU,一方面外围电路简单,能够加速方案的开发速度;另一方面辅助器件明显减少可以有效降低成本。

该系列MCU工作温度范围为–40至+85°C,凭借出色的射频性能和卓越的抗干扰能力,可满足复杂的工业场景使用,替代成本高且布局复杂的有线控制模块。通过丰富的外设资源,开发者可使用GD32W515系列Wi-Fi MCU开发具有更多功能的控制模块。增强的处理能力和加速器,配合人工智能算法,可以让每一个控制模块都是一个边缘智能终端。

GD32W515系列MCU集成的TrustZone硬件安全架构更具安全优势,硬件安全环境配合软件层面实现的安全存储、初始化认证以及安全日志等服务,能够为核心控制算法、系统流程图、运营数据信息和登录权限等高密数据提供严格保护。通过外设接口连接的关键外围设备同样能受益于这种保护机制,让整个工业物联网系统安全运行。

基于Wi-Fi MCU的消费类电子应用

GD32W515系列Wi-Fi MCU在消费类电子中的应用,主要面向微型打印机、支付盒子、便携式个人设备等,提供系统必要的控制功能以及出色的联网能力,并帮助产品实现顺应市场趋势的智能化升级。

近年来,伴随着互联网支付的全面普及,快递、外卖、餐饮等行业也发生了质的飞越,面单打印机和支付盒子等移动支付设备极大方便了商家收款体验,受到众多小微商户的青睐。GD32W515系列Wi-Fi MCU在这些设备中提供主控MCU功能之余,藉由出色的射频性能和抗干扰性,确保数据传输的效率和稳定性,从而替代传统的MCU+Wi-Fi双芯片方案,为对功耗、体积和成本敏感的行业用户带来更优选择。

而便携式个人设备,特别是小型化电池供电设备在产品设计中对PCB尺寸和整机功耗有着严苛的要求。GD32W515系列可以提供QFN36和QFN56封装选择,藉由MCU+Wi-Fi单芯片、高能效的解决方案,特别适用于此类对PCB面积有限制的紧凑型应用场景。

目前,兆易创新GD32W515系列MCU及配套的开发工具均已量产出货。相关的技术资料可在GD32MCU.com网站自行下载,帮助广大开发者快速上手,缩短产品设计周期。

GD32W515系列Wi-Fi MCU凭借其增强的处理能力、先进的安全特性和丰富的外设特性,并集成了行业领先的基带和射频性能,为无线联网设备的开发者带来无限可能的SoC解决方案!

来源:GD32MCU(作者:吴子鹏)
免责声明:本文为转载文章,转载此文目的在于传递更多信息,版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请联系小编进行处理(联系邮箱:cathy@eetrend.com)。

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