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      • 發現網狀網路應用新領域-Zigbee Sub-GHz提供四大優勢

        EasonHuang | 04/98/2021 | 03:34 AM

        Zigbee為物聯網通用開放標準,正逐漸改變我們的生活、工作和娛樂方式。Zigbee聯盟持續開發新技術,以應對物聯網的眾多挑戰。 Zigbee Sub-GHz就是其中之一,意將成熟、安全、可靠的低功耗Zigbee網狀網路移植到低頻段。

         

        與普通的Sub-GHz技術相比,Zigbee Sub-GHz技術具有四大優勢有助於創建更新穎的網狀網路應用,這四項特點包括:擴大傳輸範圍可靠性低功耗、開放性。以下將逐一介紹。

         

        擴大傳輸範圍

        隨著消費者對“智慧家居”瞭解的增進,其應用範圍也不斷擴展,延伸到了室外起居空間,外部設備控制(如太陽能板)等。另外,在有些老建築的應用有時會遇到障礙,例如牆壁太厚給高頻使用的設備帶來問題。 Sub-GHz設備可以提供更大的覆蓋範圍,同時更有效地穿牆和繞過障礙物。更大的傳輸範圍使Sub-GHz成為在大型建築物,安全安防應用,智慧電網和智慧城市中使用的絕佳選擇。

         

        網狀網路的冗餘和可靠性

        網狀網路讓物聯網運行穩定、傳輸距離延長,避免網路癱瘓。當發生任何故障時,網狀網路的多路由機制能進行協調應對。使用網狀網路讓您可以通過簡單地向網路中添加更多節點來擴展網路覆蓋範圍。可以說網狀網路的結構為網路增加了彈性,使其具備從故障中自修復的功能。

         

        低功耗

        對於家庭安防系統和其他需要額外備份電池的系統,如何延長電池使用壽命是一個挑戰。在較低頻段運行可提供更長的傳輸距離,同時所需的功率也更少。結合減少重播次數,讓Sub-GHz網路設備的電池壽命更為持久。

         

        開放標準

        Zigbee Sub-GHz是開放的非私有協議,可通過平衡的生態系統,產品之間的互通性和硬體選擇的靈活性降低成本。許多成員公司都在這一新標準給予積極的支持,包括Silicon Labs, Landys+Gyr,Microchip, Somfy和Xylem等。

         

        憑藉以上這些優勢和其他特性,Sub-GHz為需要擴展範圍,提高室內穿透力和延長電池壽命的大型網狀網路提供了可靠、低功耗、經濟高效的選擇。

         

        Zigbee Sub-GHz協議目前正在開發中,計畫於今年晚些時候發佈,同時還將制定相應的認證計畫,以保證其互通性。

         

        欲瞭解Silicon Labs提供的Zigbee解決方案與技術支援,請訪問:https://cn.silabs.com/wireless/zigbee

         

        原文連結:https://mp.weixin.qq.com/s/eJOpjrUyMyR99PGBFcXfDg

      • 轻松答题抽开发板-PG22设计优势如何满足大批量物联网应用

        EasonHuang | 04/97/2021 | 09:36 AM

         

        活动简介                                                                                      

        Silicon Labs(亦称“芯科科技”)最新的EFM32PG22(PG22)32位微控制器(MCU)拥有业界领先的低功耗、性能及安全性。凭借易于使用且高精度的模拟功能,PG22非常适合于快速开发尺寸受限且对低功耗运行有严苛要求的大批量消费和工业物联网(IoT)应用。

         

        本次小测验有助您掌握PG22的功能特性及设计优势,并增进物联网开发的基础知识,我们并将提供3组PG22开发套件作为奖品,正确回答小测验并完成在线问卷调查即可参与抽奖。欢迎参考产品网页及相关文档,赶紧开始答题吧!

         

        执行细节:

        • 活动日期:4月7日起至4月30日截止
        • 获奖公布:Silicon Labs团队将通过邮件通知得奖信息并安排寄送奖品
        • 备注:仅限非Silicon Labs公司员工及代理商参加本活动

         

        参加办法

        • 第一步:访问微信活动贴文并关注Silicon Labs微信公众号;
        • 第二步:通过微信投票功能回答PG22小测验并提交正确答案;
        • 第三步:前往完成在线调查问卷,以便建立抽奖名单。

        扫码加入Silicon Labs微信公众号

      • 【專家訪談】如何滿足5G基地台對低延遲、高速網路同步的要求

        EasonHuang | 04/97/2021 | 03:20 AM

        有別於過去的4G網路,新一代5G網路架構更加強調低延遲和時間同步(Time Synchronization)。Silicon Labs(亦稱“芯科科技”)時脈產品事業部亞太區業務開發資深經理葉之謙(David Yeh)在近期與新通訊元件雜誌的訪談中進一步說明5G時脈設計的考量與解決方案。

         

        5G基地台為了提供更優的時間同步功能,必須採用高規格的時脈元件包括溫度補償晶體振盪器(TCXO)和恆溫晶體振盪器(OCXO)等,同時還需引進IEEE 1588精密時間協議(PTP)解決方案。本文將詳細介紹5G網路帶動時脈設計革新的趨勢和相關產品。

        Silicon Labs(亦稱“芯科科技”)時脈產品事業部亞太區業務開發資深經理葉之謙(David Yeh)

         

        5G激發時脈元件改革新契機

        5G基地台採用的振盪器包括溫度補償晶體振盪器(TCXO)、恆溫晶體振盪器(OCXO)、電壓控制振盪器(VCXO)、差分晶體振盪器(Differential Oscillators)和LVCMOS振盪器等。

         

        其中,OCXO與TCXO是目前穩定性較高且多數基地台都採用的振盪器。由於OCXO精準度大約在10~20ppb(十億分之一),而且5G為了提供時間同步功能,需要較高精準度,所以大型基地台主要採用OCXO當作主要振盪器。小型基地台則牽涉到設備尺寸與成本問題,比較大量採用介於高端和終端規格之間的TCXO,其精準度約在50~280ppb。

         

        儘管OCXO精準度高於TCXO,但OCXO本身需控制恆溫在85°C來維持晶體精準度,一旦超過85°C則失去其精準度,比較適合安裝在散熱裝置較完備的大型基地台,再加上OCXO內嵌溫箱裝置,體積比TCXO還大,不適合放在體積較小、散熱能力差與經常處在戶外環境的小型基地台。相對地,TCXO能偵測外在溫度來自動調整振盪器溫度,在-40°C~105°C間都能維持其精準度,且價格平均位在10~15美元間,與OCXO成本單顆要價20~30美元相比之下便宜許多,因此需求量較大的小型基地台首要選擇採用TCXO。

         

        部署5G時間同步網

        時間同步一直是無線通訊提供的重要功能,在5G時代更講求低延遲技術,時間同步化重要性更被突顯出來。傳統4G時期,一座基地台僅透過接收單一衛星的全球定位系統(Global Positioning System, GPS)作為時鐘源(Clock Generator),再傳送其時鐘訊號到每一條天線,讓每一條天線都遵從此GPS時間,除非原先使用的GPS損壞才會換另一個備份GPS接收,否則4G是每一座基地台都擁有自己獨立的時鐘源機制,無法接收其他更可靠的時鐘源。

         

        儘管5G同樣是每座基地台接收GPS當作時鐘源,但基地台與基地台之間會彼此互相串連,若基地台原先接收的GPS時鐘訊號品質逐漸衰退,便會尋找另一個時鐘品質最可靠的基地台GPS訊號,把該基地台視為最佳主時鐘(Best Master Clock, BMC),連接至該基地台來同步時間。另外,萬一基地台受到毀損造成時鐘源斷掉,需要一段維修時間,該基地台也能夠切換至另一個基地台保持時脈精準度來支撐原先服務。

         

        因此,5G基地台不僅接收衛星GPS訊號當作時鐘源,也會選擇其他基地台的時鐘訊號來調整最可靠時間,這項作法則是利用IEEE 1588協定來實現。葉之謙表示,現在5G選擇時鐘源技術有三種,分別是GPS、IEEE 1588和同步乙太網。由於5G小型基地台布建許多地方,可能在高樓大廈內,或是比較難接收GPS訊號或容易受干擾位置,甚至受到政治因素影響而無法接收某個GPS等問題,能夠透過IEEE 1588協定遵循鄰近的基地台當作時鐘源,保持傳輸網路的穩定。IEEE 1588主要是解決相位與時間問題,但在解決相位與時間問題前,基地台需要利用同步乙太網路技術來讓頻率同步,並且接著使用IEEE 1588協定調整相位與時間同步。

         

        總體來看,為了要達到130奈秒時間同步,最終課題還是需要更精準的振盪器來建構5G網路同步網,能更顯現出時脈元件重要性。

         

        探索Silicon Labs的IEEE 1588解決方案https://www.silabs.com/timing/network-synchronizers

         

      • 技术干货-为电动汽车降低EMI的三种简单方法

        EasonHuang | 04/91/2021 | 07:53 AM

        Silicon Labs(亦称“”芯科科技)电源隔离高级产品经理Charlie Ice近期针对电动汽车的EMI设计撰写了一篇技术文章,概要说明三种通过隔离产品有助于降低EMI的设计方法,欢迎参考应用。

         

        EMI的基础

        长期以来,电磁兼容(EMC)一直是电动汽车(EV)以及混合电动汽车和(HEV)系统关注的主要问题。传统的内燃机(ICE)车辆本质上是机械的,而电子设备属于机械动力装置的配套。但是,EV和HEV却大不相同。

         

        使用高压电池,电动机和充电器将电能转换为机械运动。这些高压汽车系统很容易引起EMC问题。幸运的是,有多种减少隔离系统中的EMC的可靠技术。

         

        在着手改善EMI之前,必须了解标准和测试中使用的基本术语。 EMC指的是设备的抗扰性和发射特征,而电磁干扰(EMI)仅关注设备的发射数值。CISPR 25是用于车辆的最常见的EMC标准,同时规定了EMI和抗扰性要求。

         

        抗干扰能力是设备在存在干扰的情况下正确运行的能力。降低设备的EMI通常可以提高其对外界的干扰,因此许多设计人员主要致力于降低EMI并让抗扰性得到优化。

         

        在CISPR 25中,EMI分为传导和辐射发射限值。两者之间的区别非常直观。EMI通过电源,信号线或其他线缆从一个设备传导到另一个设备。另一方面,辐射EMI穿过电磁场传播,从而干扰另一个设备。CISPR 25的EMI标准可确保在特定的测试条件下传导和辐射的发射低于指定的阈值,以减少车辆系统彼此干扰的机会。

         

        共模是最大麻烦

        任何EMI讨论的中心都是差模电流和共模电流。由于共模电流通常会引起EMI,因此绝大多数电路都使用差模电流工作。图1说明了平衡差分信号,其中包括用于返回电流的专用导体。不幸的是,返回电流通常会找到一条替代的,更长的返回源的路径,并产生一个共模电流。

         

        图1平衡差模电流返回电流的路径。

         

        共模电流在两个路径中造成不平衡,从而导致发射辐射,如图2所示。幸运的是,可以通过一些设计改进来减少共模电流。然而,在探索这些方法之前,高压车辆系统还存在其他隔离挑战。

         

        图2平衡差分信号系统中显示的共模电流。

         

        隔离有助于减轻EMI

         

        隔离,尤其是数字隔离,是推动电动汽车革命的基本技术之一。隔离设备允许跨越分隔高电压域和低电压域的高阻抗势垒进行安全通信和信号发射。这些电源域的分离在两个电路之间创建了高阻抗路径,如图3所示。

         

        图3隔离在系统中的两个接地之间产生了很高的阻抗,有效地消除了彼此之间的电气连接。

         

        这种高阻抗路径会给共模电流带来一个问题,该共模电流是由仅在一侧的电压变化引起的。这些感应电流必须找到返回其源极的路径,并且由于存在隔离栅,它们所选择的路径通常较长,无法准确定义且具有高阻抗。这些路径的较大环路面积导致辐射发射增加。值得庆幸的是,可以通过使用传统的EMI实践并针对数字隔离器进行一些修改来减少此问题和其他EMI问题。

         

        降低EMI的三种简单方法

        方法1:选择传输最小化的隔离器

        数字隔离器利用CMOS技术创建隔离屏障并在隔离屏障上传输信号。使用高频RF信号跨越这些屏障传输信号,在许多数字隔离器中,默认输出配置确定何时激活RF发射机。如果隔离器发送的信号通常为高电平或低电平,则只需选择匹配的默认输出状态将使传输最小化,从而降低EMI和功耗。

         

        图4对于所示的总线传输,默认的高数字隔离器具有较少的内部RF传输。

         

        图4说明了通过SPI总线配置,默认的低隔离器和默认的高隔离器之间的区别。选择适当的数字隔离器后,隔离设备周围的组件现在可以针对EMI进行优化。

         

        方法2:选择正确的旁路电容

        几乎每个数字隔离器都规定在电源引脚上使用旁路电容器,这会对系统的EMI性能产生巨大影响。旁路电容器通过在瞬态负载期间向器件提供额外的电流来帮助减少电源轨上的噪声尖峰。此外,旁路电容器将交流噪声对地短路,并防止其进入数字隔离器。

         

        理想情况下,电容器的阻抗随频率降低。然而,在现实世界中,由于有效串联电感(ESL),电容器的阻抗在自谐振频率处开始增加。如图5所示,降低电容器的ESL会提高自谐振频率,并且电容器的阻抗开始增加。

         

        图5实际电容器模型以及非理想电容器中的阻抗与频率的关系。

         

        通常,较小尺寸的电容器(例如0402)具有较低的ESL,因为ESL取决于两个电容器末端之间的距离。如图6所示,反向几何电容器提供了更低的ESL,尽管如此,即使采用最低的ESL,旁路电容器的放置也起着至关重要的作用。

         

        图6反向几何电容器(右)提供的ESL低于标准电容器(左)。

         

        方法3:优化旁路电容器的位置

        正确放置旁路电容器与选择低ESL电容器一样重要,因为PCB上的走线和过孔会引入串联电感。迹线的串联电感随长度增加,因此理想的是短迹线和宽迹线。同样,到数字隔离器的接地引脚的返回路径的长度会增加额外的串联电感。

         

        只需改变电容器使其靠近电源和接地引脚,通常会减小返回路径的长度。图7说明了旁路电容器的理想位置和非理想位置。使用这些技术选择低ESL电容器并优化PCB设计将最大程度地降低旁路电容器的EMI。

         

        图7比较了旁路电容器的理想位置和非理想位置。

         

        这些基本的降低EMI原理和技术为设计可满足CISPR 25及更高要求的汽车系统提供了基础。随着越来越多的车辆系统添加复杂的电子设备以及电动汽车变得越来越先进,EMI仍将是主要关注的问题。

         

        随着电动汽车系统采用更高的电压来提高效率,对隔离的需求还将继续增长。通过考虑EMI并预先应用最佳实践,高压隔离汽车系统将可以满足当今和未来的EMI要求。

      • 【行家观点】智能医疗设备的安全性考量与解决方案

        EasonHuang | 04/91/2021 | 07:50 AM

        Silicon Labs(亦称“芯科科技”)无线产品高级营销总监Emmanuel Sambuis最近参与了Parks Associates Connected Health Summit中关于智能医疗设备的小组讨论,进一步分享他对于智能医疗行业发展的重点观察。

         

        医疗保健行业非常关注治疗慢性疾病,为日益老龄化的人口提供有效的就地老年化支持,并确保住院治疗和门诊家庭护理之间的平稳过渡。新型冠状病毒及其对远程医疗的影响,加速了智能传感器解决方案的发展,从而通过远程连接到基于云端的基础设施来满足为患者提供持续性监测的需求。这促使设备商需要构建安全、低功耗的无线终端产品,将终端用户的数据隐私作为其安全架构的核心。

         

        数据安全性将成为智能医疗设备的关键考量

        Emmanuel认为,远程医疗的讨论内容涉及智能医疗设备面临的一系列挑战和机遇,或许最重要的是确保医疗数据隐私和安全的必要性。

         

        尤其联网医疗设备的兴起正引起黑客的注意,他们正对运营和基础设施目标发起更多攻击,通常利用勒索软件计划充实有组织的犯罪集团。正如在2020年初的RSA大会上所强调的那样,这些勒索软件攻击的复杂程度呈指数增长,而且如果不采取保护措施的话,易受攻击的无线设备是利用各种各样的攻击远程危害系统的有效手段。为了打击网络犯罪的威胁,显然,医疗设备中使用的单个组件必须具有更高级别的安全健壮性,从而将安全性从芯片传递到云端。

         

        无线连接需搭配多样安全防护技术

        低功耗蓝牙(Bluetooth® Low Energy)已经成为最受欢迎的患者监控产品无线连接解决方案,蓝牙技术联盟早在2015年低功耗蓝牙4.2版本就开始引入协议级的安全特性。

         

        除了低功耗蓝牙4.2安全协议之外,开发商必须部署更严格的与系统相关的安全增强,以最有效地保护数据和隐私,因为将最终用户/患者信息传输到云端的方式通常使用智能手机和软件应用程序来执行,这些应用程序共同为试图控制医疗传感器的黑客提供了漏洞。

         

        额外的安全性始于需要识别最终产品应用程序以及发起到云基础设施的连接时使用的芯片,同样重要的是要理解如何让嵌入式系统正确地执行软件。要实现这一点,必须有一个信任根(RoT),以便在执行任何代码之前验证软件身份。这可以检测和报告恶意软件,并根据需求部署额外的措施,例如立即从网络上切断潜在受到入侵的医疗设备。

         

        许多医疗设备的生命周期都很长,与此同时,黑客技术在不断发展。新的工具可以暴露出更多弱点引来黑客攻击。因此,通过OTA技术对连接的医疗设备进行远程更新至关重要。

        Secure Vault提供完整的IoT安全解决方案

        Silicon Labs在2020年发布了一项重大声明,将独家的Secure Vault技术用于EFR32 Series 2无线SoC平台。Secure Vault提供了一系列令人印象深刻的硬件和软件安全功能,可用于物联网无线解决方案以提高强健性和安全性。这些特性包括带有信任根的安全加载器、带有锁定和解锁功能的安全调试、安全密钥生成和存储以及带有DPA对策的高级硬件加密。

         

        Secure Vault已经在市场上获得了广泛的认可,并在2020年的LEAP (工程成就领导计划)奖的连接类别中获得了金牌。近期,集成Secure Vault的EFR32MG21无线SoC率先获得了Arm公司创建的PSA最高级别3级认证,这项里程碑成就巩固了Silicon Labs在保护物联网免受不良行为者侵害方面的领先地位。

      • 【成功案例】超低功耗 Wi-Fi助力Allterco的智能家居动作传感器

        EasonHuang | 03/90/2021 | 07:41 AM

        Silicon Labs(亦称 “芯科科技”)近期协助物联网产品制造商Allterco推出了Shelly Motion产品,这是一款通过Silicon Labs的Wi-Fi物联网解决方案实现的新型智能家居动作传感器(Motion Sensor),其具有极佳的电池寿命。Shelly Motion采用Silicon Labs行业领先的Wi-Fi技术进行优化,旨在满足物联网传感器的超低功耗要求,并且同时达成响应速度快、能效高、使用方便等特色。

         

        随着消费者花费更多的时间在家里,他们对于创新智能家居产品的接受度也跟著提高,以实现更安全,高效及舒适的生活方式。Shelly Motion使客户无需使用专用集线器即可直接连接到任何Wi-Fi路由器。该传感器还提供与Alexa、Home AssistantSmartThings和其他第三方家庭自动化平台的完全兼容性,以达成更好的易用性。

         

        Shelly Motion配备了6,500毫安时的可充电电池,一次充电即可运行并保持与家庭Wi-Fi网络的连接超过一年,而竞争对手的传感器则需要更换电池或在连续运行数周后充电。该传感器全天候连接Wi-Fi网络,提供极快的实时响应 (平均不到200毫秒) 和即时检测。这种功能组合提供了卓越的家庭自动化体验,Shelly Motion可以通过另一个设备立即触发动作,比如当有人进入房间时打开灯。

         

        除了超长的电池寿命外,Shelly Motion的主要功能还包括:

        • 实时响应:具有快速运动检测能力,在不到200毫秒的时间内(或眨眼的时间内),传感器可以触发任何连接设备的动作,例如打开空调或打开房间的百叶窗。
        • 极佳的灵敏度:独特的256级灵敏度将允许您非常精确地调整距离和移动传感器的反应。
        • 篡改检测:具有128级振动灵敏度,Shelly Motion将在有人触摸设备或试图将其从初始位置移开或移动时立即通知房主。
        • 无需集线器:Shelly Motion无需集线器即可直接控制,并与任何标准Wi-Fi路由器兼容。
        • 定制时间表:业主可以定制传感器的行动,如控制其他智能家居设备或任何定义的个人喜好。

         

        Allterco首席执行官Dimitar Dimitrov表示:“我们很高兴与Silicon Labs合作,向市场推出Shelly Motion”。“我们的首款Wi-Fi动作传感器结合了客户对Shelly产品的强大而易用的功能,以及Silicon Labs的尖端物联网技术。我们致力于与业界最优秀的公司合作,提供无障碍、经验证的智能家居产品,并期待着在未来几个月宣布更多与Silicon Labs合作的创新解决方案。”

         

        Silicon Labs副总裁兼IoT家庭和消费产品总经理Jake Alamat表示:“新型Shelly Motion Wi-Fi传感器满足了IoT产品对低维护、长电池寿命运行的需求”。“Silicon Labs市场领先的超低功耗Wi-Fi物联网解决方案在提供卓越性能和易用性、简化智能家居体验方面都发挥着关键作用。”

         

        探索Silicon Labs全系列Wi-Fi解决方案:https://cn.silabs.com/wireless/wi-fi?cid=nat-prr-wfi-021021

      • 【应用案例】无线传感器网络开创社交距离和动物追踪研究的新突破

        EasonHuang | 03/88/2021 | 07:38 AM

        Silicon Labs(亦称“芯科科技”)近期访问了两位动物追踪研究专家,分别是来自俄亥俄州立大学进化、生态和生物学系的生物学家Simon Ripperger和德国埃尔兰根-纽伦堡(FAU)弗里德里希-亚历山大大学电子工程研究所的工程师Niklas Duda。这对天才搭档采用基于EFR32 Flex Gecko SoC的无线传感器网络设备进行社交距离与动物追踪的研究,为物联网技术运用于该领域首开先河。

         

        此一创新的自然观察技术允许同时进行直接接近感测、高分辨率跟踪和远程数据下载,以便他们的团队能够收集到更多关于野生蝙蝠的数据和观测。无线传感器网络为传染病传播、野生动物资源、觅食策略和生理学等科学知识的新领域打开了大门。这两位杰出的科学家也通过本文解释了其研究是如何产生的,以及结合物联网技术的优势。

         

        无线传感器网络如何收集信息?

        Simon无线传感器网络是用于自然观察的先进解决方案——自动化程度和数据质量肯定是优异的,因为我们结合了不同的功能,例如高分辨率的追踪技术,可以在小范围内追踪带有标签的动物并进行近距离感应。支持无线传输的标签可以轻到1克,包括外壳和电池;反观具备远程下载功能的GPS跟踪系统将重达好几克且非常耗电。

         

        对我这个生物学家来说,最令人兴奋的功能是近距离跟踪。这些标签相互交换信息,使观察者可以每隔几秒就获得一整组动物的社交网络数据,如果您一直在研究动物的社交网络,而且数据量惊人的话,这带来了相当大的助益。

         

        您为什么选择Silicon Labs的无线解决方案?

        Niklas: 自2017年以来,我们在所有研究中都使用了Silicon Labs EFR32无线SoC系列解决方案。我们的标签有接近记录和定位功能,在两个不同的频率上运行。在使用Silicon Labs产品之前,我们必须使用三个独立的IC来支持这些功能。然而,Silicon Labs的Flex Gecko将两种频率的收发器和微处理器核心集成在一个组件中,使PCB更小,更容易控制无线电,从而提高了整体性能。

         

        另外,EFR32无线SoC具有超低功耗的优势,当标记动物时,无线标签必须尽可能小、轻、省电,而Silicon Labs的解决方案可以满足这些需求。

         

        请进一步分享通过无线传感器网络进行动物追踪的收获

        Simon:利用无线传感器网络来观察蝙蝠的社交网络,以及当蝙蝠生病时它们是如何受到影响的,我们发现它们的社交活动减少了,可称之为社交距离。从本质上说,当它们感到不舒服时,会设法与团队保持距离。

         

        您未来的计划是什么?

        Niklas:我们正在组建一家名为Dulog的公司,出售这项运用无线传感器网络的追踪技术并用于其他动物。这项技术正在开发中,有几个试点客户,应该在今年晚些时候上市。

         

        Simon:这些应用没有尽头,从防止传染病的传播到研究社会动物之间关于食物资源的信息流,甚至交配行为。为什么群居动物会有这样的行为?有了这项技术,您现在可以不受干扰地观察它们的自然行为,同时也可以用它来观察动物对野外实验方法的反应。

         

        您认为物联网在未来5-8年将走向何方?

        Niklas: 随着物联网的发展,传感器变得越来越小,这确实有益于科学界,而物联网技术也正在从较大的商业市场开始往特定应用领域发展,带来更多好处。

         

        Simon:对生物学来说,新技术总是能带来研究的突破。动物追踪已经存在了50或60年,但物联网的进步帮助开创了生物学和动物追踪的复兴,你可以在生物学研究的各个方面利用超低功耗计算的好处,使研究者不仅可以得到更好的数据,还可以进一步探索更广泛的动物物种。

      • Power Hour热门主题中文回放上线-信号传感的隔离应用

        EasonHuang | 03/84/2021 | 08:15 AM

        Silicon Labs(亦称“芯科科技”)近期发布“Power Hour电源隔离系列在线研讨会”的第三场中文随选即播回放-“信号传感的隔离应用(Isolated Signal Sensing)”,欢迎中国工程师们收看,以复习相关设计知识和技巧:https://cn.silabs.com/support/training/isolated-signal-sensing

         

        全系列Power Hour电源隔离系列在线研讨会已圆满结束,欲观看演讲内容回放可以访问活动官网,点选您感兴趣的主题重覆收看完整录制内容:

        https://www.silabs.com/support/training/isodrivers-in-high-power-inverter-systems

         

        信号传感的隔离应用

        客户的期望以及行业标准的变化,推动了对改进隔离放大器和电流/电压传感器功能的需求。这些产品是目前市面上高效逆变器的基础,从工业焊机、汽车电气系统到太阳能逆变器等多样应用都需要应用这类解决方案。Silicon Labs的新型Si892x, Si893x和Si894x隔离放大器和delta-sigma调制器提供高精度隔离电压和电流测量,最小的温度漂移,同时保护高压瞬态。

      • 专家问答-领先掌握电源管理与隔离芯片应用最新趋势

        EasonHuang | 03/84/2021 | 08:13 AM

         

        Silicon Labs(亦称“芯科科技”)隔离产品高级经理John Wilson近期接受行业媒体专访,针对电源管理和隔离芯片应用的最新市场趋势,以及Silicon Labs相应的半导体解决方案进行了一系列的问答。内容精彩实用,欢迎点击参考完整问答。

         

        1. 5G、人工智能、数据中心、新能源汽车和工业物联网等行业发展,推动了电源管理芯片和功率器件使用量和技术升级,如何看待其中的机遇?市场空间有多大?

        John WilsonSilicon Labs对电动汽车和混合动力汽车市场的快速增长特别感兴趣并参与其中,因为我们开发了可用于电源系统的集成式电气隔离产品。电源系统的例子包括车载充电器,DC-DC转换器,电池管理系统和牵引逆变器。凭借强大的数字隔离器、隔离栅极驱动器及隔离电流和电压传感器产品组合,我们可以为隔离系统控制提供基本且必要的组件。此外,电机控制等工业市场和太阳能逆变器等能源市场可望继续增长。

         

        1. 厂商开始布局汽车级、工业级、军品级甚至是宇航级电源器件,这些高端应用的产品主要侧重于哪些特性?贵司的相应产品有哪些?

        John Wilson许多航空航天公司传统上都有很多专门为他们制造的、具有极高可靠性和低缺陷率的电源器件,而现在他们转向了汽车行业,以寻求具备高可靠性且成本低得多的产品。汽车领域所期望的低缺陷率、长产品寿命和广泛认证(例如,针对有源集成电路的“AEC-Q100”认证,这也是Silicon Labs所有隔离产品组合要达到的认证水平)已被证明足以用于航空航天领域。

         

        这种变化有助于航空航天行业获取最新的技术和进展,而不是依赖于“军用规格”或“抗辐射”的旧技术。因此,汽车、工业和航空航天的电源系统要求低缺陷率、扩展的工作温度(-40℃-125℃)和可靠的认证,这些Silicon Labs都可以提供。

         

        1. 以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为代表的宽带隙半导体已经获得认可,应用锁定新能源汽车盛行、5G基站等高增长领域,您如何看待此类技术的发展趋势?

        John Wilson相比氮化镓(GaN),碳化硅(SiC)似乎在各个细分领域中都更快地被市场所接受。SiC拥有一些优势,包括更高的工作电压,对短路损坏的敏感性更低,更广泛的供应和可用性,以及在成本曲线方面可能领先一些。这并不是说GaN不发展,它会发展,但是其接受曲线似乎要落后一些。Silicon Labs对这些趋势持中立态度——我们开发的隔离栅极驱动器适合任何开关类型,而且我们和两种宽带隙功率晶体管的供应商都已建立了合作伙伴关系。

         

        1. IGBT在高压电力和汽车应用中的使用量较高,SiC会取代IGBT吗?SiC在汽车领域普及面临的难题是什么?

        John Wilson根据我们接触过的许多整车厂(OEM)的看法,作为一种示例应用,电动汽车/混合动力汽车的牵引逆变器将继续长期采用IGBT。IGBT成本较低、性能稳定、用途广泛,并且非常适合汽车应用,特别是汽车电池电压会保持在大约450-500V以下的情况。然而,大多数客户表示,对于800V及更高的电压,SiC是更好的选择。凭借更好的耐高温特性、更小的物理尺寸、更高的开关频率和更低的开关损耗,SiC在800V系统中具有明显的优势。

         

        但是,SiC功率晶体管的成本要高得多。OEM和一级供应商(Tier 1)的设计人员正努力对SiC进行成本/收益分析,因为据我们一家客户所述,在基于SiC FET的牵引逆变器的总体物料成本中,多达40%实际是SiC功率晶体管。考虑到一辆800V汽车的系统组件成本也较高,这使得很难对产品进行权衡。因此,随着时间的推移,SiC的接受度将继续增加,但是对混合动力汽车助推电机和小于500V的电动汽车而言,IGBT在很多年内将仍然可行。

         

        1. 用户如何根据电池供电的设备选择合适的DC-DCLDO器件?

        John Wilson由于我们在这里将电动汽车视为一种电池供电的设备,因此我将继续围绕该主题讨论。电源系统设计必须做出的一项关键决定是,要构建低压差线性稳压器(LDO)或DC-DC转换器还是选择集成了这些器件的产品。从Silicon Labs的角度来看,我们已经为当前的产品组合和未来产品路线图中的器件集成了片上稳压器和DC-DC转换器。为本地负载点(point-of-load,POL)电源集成DC-DC转换器的优势包括:更少的器件数量、更简单的设计、更快的上市时间、针对应用的精确设计,以及更小的电路板面积,这些优势结合起来可以实现更小的尺寸和更低的成本。

         

        1. LDODC-DC、参考电压、电池充电的技术研发的方向是什么?不同厂商的产品之间的差异化在哪里?贵司的产品优势是什么?

        John Wilson在这些技术中,我想讨论电池充电技术。汽车领域新兴的无线充电应用使电池充电这一话题尤其引人关注。贴近感应充电消除了笨重的充电电缆,增加了用户的便利性。在充电方式上,它还开启了新的可能性,例如大型公共汽车可以在停靠站或终点站充电,而无需驾驶员或技术人员连接或断开电缆。

         

        公共有线充电点市场还是会继续快速增长。所谓的“充电桩”或外部充电器执行AC-DC转换为电动汽车电池快速充电,它们对于发展基础设施以支持数量增多的电动汽车是必要的。这些外部充电器需要隔离器件,以将大功率系统和低压系统控制、计费/信用卡系统分开。因此,对数字隔离器、隔离栅极驱动器及隔离电流和电压传感器的需求将会增加。

         

        1. 高功率密度、低静态电流、低EMI、低噪声、高压隔离等是电源芯片追求的特性,贵司的电源芯片在这些方面表现如何?有哪些专有技术?

        John Wilson电磁干扰(EMI)是我们许多客户的系统设计人员所担心的问题。他们必须在PCB和模块层面通过严格的EMI/EMC测试,以证明该子系统在大型车辆中合格。Silicon Labs对自己的隔离产品进行了严格的设计,以实现低辐射和对电噪声的低敏感性。此外,我们提供板级产品指南和应用说明,可以帮助系统设计人员成功抑制噪声,并帮助我们的客户满足其系统级要求。

         

        高电压性能和隔离功能是我们产品设计另外的重点所在。我们广泛致力于自己隔离产品的设计和认证,以符合所有适用的国际标准,从而建立客户的信心,确保电气系统安全,防止系统损坏,并保护人员免受伤害。随着汽车和其它应用中的电压不断升高,Silicon Labs隔离产品的作用也将伴随这些趋势不断增强。

      • 实作演示视频:通过网络分析仪测量无线阻抗

        EasonHuang | 03/81/2021 | 09:07 AM

        Silicon Labs (亦称“芯科科技”) 硬件应用工程师范军介绍了如何使用网络分析仪来测量天线的阻抗。使用到的仪器是Keysight科技的ENA系列的两端口分析仪E5063A。它可以测量的频率范围是100KHz到8.5GHz,且内部可以产生-20dBm到0dbm的单音激励信号进行最多两端口网络的S参数测量。

         

        测试之前,一般要进行网络端口的校准找到S参数的参考平面才可能尽可能准确的测量相关的S参数。要测量的单端天线属于单端口网络。因此只需要校准一个网络端口即可,若搭配电子校准件,可以支持两端口网络的校准。找到该端口的参考平面就可以测出S11参数。单端口的阻抗,驻波比等都可以从S11参数里面提取出来。本期视频测试DEMO板上天线的阻抗。

         

        本视频的实作主要分为四个部分介绍:

        • 网络分析仪测试系统介绍
        • 网络分析仪的基本设置
        • 网络分析仪测试系统的校准
        • 用校准的网络分析仪测试系统测量天线阻抗

         

        收看完整的实作演示视频:https://www.bilibili.com/video/BV1Hf4y1y7by