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超低功耗Wi-Fi来了,睡眠电流50uA!比蓝牙还低!
奔跑的蜗牛 发布于 06/22 13:58 浏览 95

虽然目前很多IoT设备采用了蓝牙连接,但是一些设备还是需要Wi-Fi连接,例如智能摄像头需要传输高清的图像,智能门锁也需要Wi-Fi连接。但是,传统Wi-Fi连接功耗比较大,难以用电池解决供电问题,那Wi-Fi方案是否在功耗上有降低的可能呢?有,擅长低功耗蓝牙的Dialog就带来了一款超低功耗Wi-Fi方案,睡眠电流低至50uA!

图1 Dialog半导体公司连接和音频业务部产品营销总监崔南岫

“Wi-Fi 不是一个新技术,它出来已经二十多年,可以说是一个老技术。它的应用比任何其他连接技术都要广泛。但自从Wi-Fi 技术出来之后,还陆陆续续出现了一些其他连接技术,如低功耗蓝牙(BLE)、ZigBee、NB-IoT等等。为什么Wi-Fi 没办法完全覆盖所有应用?其根本原因是因为Wi-Fi 有最致命的弱点 -- 功耗问题。”近日,在Dialog新品线上发布会上,Dialog半导体公司连接和音频业务部产品营销总监Namsu Choi 崔南岫指出,“Wi-Fi 刚开始出现时,很多应用产品不是以电池供电,但我们看到,现在很多联网的产品都需要用电池供电,真正的无线化时代已经来临,以前的Wi-Fi 没办法做到完全无线化,它还有个电源线不是真正的无线化。但有些应用不得不用电池供电,而用其他联网方式达不到传输要求,因此,我们Dialog开发了一个新品,把 Wi-Fi 的根本问题解决了!”

Dialog的超低功耗Wi-Fi方案

据他介绍,Dialog推出的高度集成、超低功耗的Wi-Fi网络SoC芯片DA16200,采用的是Dialog独有的VirtualZero技术,可以大幅度降低Wi-Fi功耗,可为Wi-Fi联网、电池供电的IoT设备提供突破性电池续航能力,使用电池的话,这些设备一般可以使用3到5年!

图2 DA16200 SoC 硬件框图

DA16200是一款高度集成的超低功耗Wi-Fi片上系统(SoC),DA16200可自主运行整个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。

据悉,DA16200采用很多突破性超低功耗技术,可在SoC中实现极低的电源操作, DA16200可以关闭未使用的微元件,当不主动发送或接收数据时,可使功耗接近零水平,这种低功耗操作可以延长电池寿命一年或更长。

图3 超低功耗Wi-Fi的应用示例

他举例说采用Dialog Wi-Fi 方案的安防监控摄像头,如果是10 MB的HD高清视频,在一天5次传输数据的情况下,4000mAh的电池可以持续用到一年以上。

他还举了个例子,深圳一个客户原来计划用4G和BLE的方案来做电子笔,后来Dialog帮助他们实现了用超低功耗Wi-Fi 方案替代掉4G或者BLE部分,在功耗不增的情况下还实现了直接联网。其他应用如温/湿度传感器,使用1440次/天的话,也就是每分钟采集一次的情况之下,使用2个7号AAA干电池,可实现4年以上的电池续航能力。

崔南岫表示该SoC是专为物联网(IoT)设计打造,瞄准的应用包括温控器、传感器、宠物追踪器、资产追踪器、洒水系统、联网照明、视频摄像头,视频门铃、可穿戴设备和其他物联网设备等。

图4 超低功耗Wi-Fi瞄准物联网应用

崔南岫表示DA16200 SoC芯片有两种睡眠模式。一种是断开连接,通过alarm pin/GPIO/外部信号唤醒 – 如:来自外部控制器、移动/温度传感器等的信号。还有一种是保持连接的睡眠模式,保持网络在线 – 如笔记本电脑或手机上运行Wi-Fi一样。

“我们的DA16200为何有如此优秀的低功耗就是因为在睡眠状态处理比其他方案做的好。我们的芯片可以做到非常低的功耗,还可以保持联网状态,这才是真正低功耗的技术。”他强调。

另外,在安全方面,DA16200 SoC芯片和两款模块具有行业领先的安全协议,包括最新一代硬件加密引擎和认证标准,防范潜在威胁。这些产品都符合WPA/2/3个人和企业级加密标准,并具有TLS和HTTPs上层安全。此外,该SoC和模块可安全启动和调试,并提供安全的存储。

他表示除了DA16200 SoC芯片,Dialog还推出了两款基于DA16200的模块,提供了轻松简单地实现Wi-Fi的灵活性和设计选项,这两款模块都包含了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。

图5 DA16200模块介绍

这两款模块均经过全面认证,可全球范围使用,认证包括FCC、IC、CE、Telec、Korea和SRRC。此外,该SoC芯片和两款模块都经过Wi-Fi CERTIFIED® 认证,可实现互联互通。

针对DA16200 SoC芯片和模块的评估板以及完整软件开发套件(SDK)现已开始提供,您可通过DigiKey订购。SDK包括示例应用程序、配置应用程序、AT命令库、电源管理工具等。

DA16600 Wi-Fi + BLE combo模块也有

如果客户在使用Wi-Fi 的时候还想使用蓝牙,则可以使用Dialog的DA16600 Wi-Fi +BLE组合模块。这是把Dialog的超低功耗Wi-Fi DA16200 SoC芯片和超低功耗DA14531 BLE芯片组合而成。

“其实两个技术在一起用的时候,还是有一些挑战的,比如如何实现两个RF共存,如何解决干扰问题,如何实现硬件上或者软件上的兼容?不过我们这个组合模块已经解决了这些问题,用户可以放心使用,而且也做好了认证。”他指出。“BLE使Wi-Fi配置更加容易,为终端用户极大地简化了Wi-Fi设置。凭借优化的设计,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。最后,客户还将获得一个额外的优势,即不再需要为其应用采购两款独立的SoC。”

图6 DA16600 Wi-Fi +BLE组合模块框图

他表示Dialog认识到很多客户可以从集成度更高的二合一解决方案获益,进一步减少其IoT设备的开发时间和成本。据悉该模块经过全面认证,可全球范围使用,认证包括FCC、IC、CE、Telec、Korea和SRRC。它还经过了Wi-Fi CERTIFIED®认证,可实现互联互通。

崔南岫表示针对DA16600模块的评估板和完整软件开发套件(SDK)现已开始提供,您可通过DigiKey订购。SDK包括示例应用程序、配置应用程序、AT命令库、电源管理工具等。

他透露Dialog也会考虑开发支持最新Wi-Fi标准的超低功耗版本, “我们会一步步跟着市场的真正需求来推出产品,但我们公司也在不断地关注新规范、新方案,也参与到其中。”他指出。(完)

声明:本内容来自公众号【Dialog半导体公司】,版权归原作者所有,如涉及侵权请联系我们。

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