2020年5月11日, Dialog半導體公司舉行線上新品發布會,正式推出了高度集成、超低功耗的Wi-Fi SoC芯片DA16200,以及基于DA16200芯片的兩款利用Dialog VirtualZero技術的模塊,為Wi-Fi聯網、電池供電的IoT設備提供突破性電池續航能力。
超低功耗Wi-Fi SoC DA16200
隨著智能門鎖、溫控器和安防監控攝像頭等要求始終保持Wi-Fi聯網的IoT設備的興起,對于Wi-Fi芯片的功耗要求越來越高,需要開發人員提供更強電池續航能力的解決方案。比如一個通過Wi-Fi連接的智能門鎖,由于其Wi-Fi需要保持實時在線,這也使得Wi-Fi成為了整個設備的耗電大戶,要想使得智能門鎖的電池能夠維持更長的續航時間,就必須要降低Wi-Fi的功耗。而Dialog此次推出的超低功耗Wi-Fi SoC芯片DA16200就是為了解決這一問題。
而除了智能門鎖之外,需要保持聯網的IoT設備還有Wi-Fi攝像頭,恒溫器、空調系統、各類傳感器、智能手表/手環等。
據介紹,DA16200是一款高度集成的超低功耗Wi-Fi SoC芯片,可自主運行整個Wi-Fi系統、安全和網絡協議棧,無需外部的網絡處理器、CPU或微控制器。它包含一個802.11b/g/n 1x1 2.4 GHz無線電(PHY)、基帶處理器、MAC、片上內存、專用硬件加密引擎、Arm Cortex-M4F主機網絡應用處理器,這些全部集成在單片硅芯片上。
為了實現更寬的覆蓋范圍,并且不犧牲電池續航能力,DA16200還集成了一個功率放大器(PA)和低噪聲放大器(LNA),為用戶提供了行業領先的輸出功率和接收器靈敏度。
據Dialog半導體公司連接和音頻市場部市場總監崔南岫介紹,DA16200采用算法驅動的設計,得益于Dialog超低功耗VirtualZero 技術,可提供最低功耗的解決方案,實現更長的電池續航能力,同時保持Wi-Fi聯網,確保終端用戶保持對其設備的控制,并使電池續航能力達到一年乃至三到五年。
以具體場應用景來看,一款采用DA16200 Wi-Fi SoC芯片的安防監控攝像頭,如果只傳輸10MB大小的HD視頻,每天(用手機查看)使用5次,以4000mAh的電池,可以實現1年以上的續航能力;如果是一款使用4節5號AA干電池的智能門鎖(指紋識別),一天開關20次,可以實現1年以上的電池續航能力;如果應用在溫控器上,每天使用30次,可以實現3年以上的電池續航能力;如果是應用在溫度/濕度傳感器上, 每分鐘采集一次數據(使用1440次/天),使用2個7號AAA干電池,可實現4年以上電池續航能力。
而DA16200能夠實現超長的續航的一大關鍵因素則是其擁有著兩種“睡眠模式”。其中,“睡眠模式1”是不保持實時的網絡連接,而是通過alarm pin/GPIO/外部信號喚醒(如:來自外部控制器、移動/溫度傳感器等的信號),保持連接。而“睡眠模式3”則是實時的保持網絡連接、加載網絡證書、保持網絡的在線狀態,比如筆記本電腦和智能手機上的Wi-Fi一樣。
崔南岫強調,DA16200 Wi-Fi SoC并不是通過犧牲性能來做到低功耗的,執行的是完整的Wi-Fi標準,在連接數量上沒有進行限制,傳輸距離(在開闊的環境下)可以達到300米,同時在路由器的適配方面,Dialog與合作伙伴也做了大量的工作,很多路由器都有做過適配測試。與競爭對手的同類型產品相比,DA16200在性能和成本上都有優勢。
另據崔南岫透露,DA16200是Dialog的第二代低功耗Wi-Fi SoC芯片,后續還會推出第三代、第四代,將會擁有更低的功耗,更廣的覆蓋范圍。
DA16200模塊
為了加速DA16200 Wi-Fi SoC的應用,Dialog還推出了基于DA16200 Wi-Fi SoC的模塊,提供了輕松簡單地實現Wi-Fi的靈活性和設計選項,確保所有客戶都能從該SoC的高集成度和可配置的易用性獲益。模塊包含了4MB閃存和所有需要的RF元件,包括一個晶振、RF集總濾波器、一個板載陶瓷天線或用于連接外部天線的u.FL連接器。
DA16200模塊還經過了全面認證,可全球范圍使用,認證包括FCC、IC、CE、Telec、Korea和SRRC。此外,該SoC芯片和模塊都經過Wi-Fi CERTIFIED 認證,可實現互聯互通。
Dialog首款Wi-Fi + BLE組合模塊
除了單純的基于DA16200 Wi-Fi SoC的模塊之外,Dialog還推出了整合DA16200 Wi-Fi SoC和全球尺寸最小、功耗最低的藍牙BLE SoC SmartBond TINY DA14531D的低功耗組合模塊DA16600,這也是Dialog的首款低功耗Wi-Fi+BLE組合模塊。
據介紹,該Wi-Fi + BLE組合模塊是結合了兩個復雜協議棧的可靠固件解決方案,消除了通常因一個設計中有兩個2.4 GHz無線電共存而導致的干擾問題。BLE使Wi-Fi配置更加容易,為終端用戶極大地簡化了Wi-Fi設置。
此外,與DA16200模塊一樣,該模塊也包含了4MB閃存和所有需要的RF元件,包括一個晶振、RF集總濾波器、一個板載陶瓷天線或用于連接外部天線的u.FL連接器。該模塊也經過了FCC、IC、CE、Telec、Korea、SRRC、Wi-Fi CERTIFIED 認證,可全球范圍使用。
憑借優化的設計,將該Wi-Fi + BLE組合模塊集成到嵌入式IoT產品中只需遵循Dialog提供的一套簡單的設計指南。最后,客戶還將獲得一個額外的優勢,即不再需要為其應用采購兩款獨立的SoC。
Dialog半導體公司連接和音頻技術業務部高級副總裁Sean McGrath表示:“我們認識到很多客戶可以從集成度更高的二合一解決方案獲益,進一步減少其IoT設備的開發時間和成本。通過把我們成功的BLE解決方案和最新的Wi-Fi VirtualZero技術結合到一個易于使用和配置的模塊中為客戶提供價值最大化,用單一解決方案提供兩個最佳產品。”
當然,目前市場上也有一些整合了低功耗Wi-Fi和BLE的SoC芯片,Dialog半導體公司連接和音頻市場部市場總監崔南岫也透露,現階段是以兩個芯片合在一起的模塊形式來為市場提供整套方案,但是后續也計劃推出二合一的SoC芯片。二合一的模塊和單獨Wi-Fi模塊比起來,成本上面還是貴一些。所以如果有些客戶只需要Wi-Fi、不需要BLE的時候,就選擇單獨Wi-Fi的模塊就可以。如果使用場景需要同時用到Wi-Fi和BLE,那么二合一的模塊是最合適的。
安全性與開發套件
另外在安全性方面,DA16200 SoC芯片和兩款模塊具有行業領先的安全協議,包括最新一代硬件加密引擎和認證標準,防范潛在威脅。這些產品都符合WPA/2/3個人和企業級加密標準,并具有TLS和HTTPs上層安全。此外,該SoC和模塊可安全啟動和調試,并提供安全的存儲。
針對DA16200 SoC芯片和兩款模塊的評估板以及完整軟件開發套件(SDK)現已開始提供,您可通過DigiKey訂購。SDK包括示例應用程序、配置應用程序、AT命令庫、電源管理工具等。
低功耗Wi-Fi要搶藍牙的市場?
作為目前應用最為廣泛的物聯網連接技術,Wi-Fi和藍牙可謂是各具優勢(Wi-Fi傳輸速率快、覆蓋范圍廣、連接數量多,但是功耗和成本較高;而藍牙雖然傳輸速率低、覆蓋范圍小、連接的數量也有一定的限制,但是功耗和成本都非常低),具有一定的互補性,但是市場的發展以及技術的持續演進,二者也不可不避免的存在著一定的競爭關系。比如藍牙技術,就在不斷提高傳輸速率、傳輸距離以及組網能力,以彌補自身的不足,對沖Wi-Fi的優勢。同樣Wi-Fi也在不斷的降低功耗和成本,以期與藍牙在低功耗的IoT市場競爭。
在Dialog半導體公司連接和音頻市場部市場總監崔南岫看來,相對于藍牙等技術來說,Wi-Fi有著很大的優勢,現在很多家庭都已經實現了高速網絡直接到戶,Wi-Fi應用極為廣泛,連接Wi-Fi即可接入互聯網,并且在傳輸速率和覆蓋范圍上,Wi-Fi更是優勢明顯,而藍牙、Zigbee等接入互聯網還需要通過網關,這也會增加成本。
因此,崔南岫認為,功耗才是Wi-Fi的最大弱點,其他的藍牙等技術都是針對Wi-Fi的弱點起來的。如果Wi-Fi能夠彌補這一大弱點,同時成本也能夠做到更低,那么無疑將會對藍牙形成強有力的競爭。比如,三星第四代物聯網智能鎖SHP-DR708,就從原有的藍牙方式升級為了Wi-Fi連接。
“隨著IoT市場的發展,低功耗Wi-Fi已經成為了一大方向,因此,Dialog也在持續研發更低功耗的Wi-Fi SoC。我們下一代的產品的功耗和成本也肯定會更低”。崔南岫說到。
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原文標題:搶占低功耗IoT市場!Dialog推出超低功耗Wi-Fi芯片DA16200及模組
文章出處:【微信號:Dialog_Semiconductor,微信公眾號:Dialog半導體公司】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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