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      • 【应用案例】无线SoC+光学传感器助攻 LED智能照明

        Siliconlabs | 04/114/2017 | 07:37 AM

        LED智能照明是物联网体系中的一种应用呈现形式,也是目前物联网应用实现快速导入无线协议控制的最佳实例之一。相比于传统照明,其典型特征包括节能、照明设备的单独可控、场景设定灵活、无缝对接其他智能化信息系统等,满足用户不同的智能化照明需求。

         

        Silicon Labs与世强携手打造的LED智能照明解决方案,通过在LED控制器上搭载无线智能模块(zigbee模块、Thread模块),以降低布线和故障维修成本,从而进一步有效控制施工和维护成本。

         

        随着市场和技术的成熟,基于低功耗无线传输的智能照明解决方案将是大势所趋。该方案带有的自动连接/自动重新连接功能保障了通信的可靠性和易用性,在控制中心即可实现开关、调光调色功能。同时,通过接入光线传感器,该方案可有效提高能源利用率,达到节约能源的目的。”

         

        多协议无线SoC加入,设计简单又有效

         

        智能照明作为智能家居的组成部分,需要有方便易操作的系统方案,无疑低功耗无线通信控制是其中的关键一环。Silicon Labs认为智能照明有五大关键考量,分别是成本、效率、性能、互通性、面向未来的设计。在本文的LED智能照明解决方案通信单元中采用基于Silicon Labs支持 zigbee/Thread无线协议的EFR32MG系列SoC。该芯片配备丰富的低功耗数字和模拟外设,实现了完整且具有业界最小无线模块封装的无线智能照明参考设计,在简化开发的同时降低成本、优化性能。

         

        EFR32MG系列SoC是针对网状网络的最佳zigbee/Thread连接。整合高效节能型Gecko MCU及高集成度无线收发器,同时射频内部集成软件可编程的功率放大器(PA)和平衡-不平衡转换器,提供用于简化无线开发、配置、调试及低功耗设计的Simplicity Studio工具(包括AppBuilder、Desktop Network Analyzer、Energy Profiler),支持统一的MCU和RF开发环境,从而加速无线设计。

         

        马攀峰表示:“EFR32MG可为低功耗802.15.4网状网络提供一流的多协议SoC解决方案,同时为需要使用ZigBee/Thread/BLE/Sub-G连接设备的客户提供无缝的迁移路径,供开发人员灵活选择最佳协议。”EFR32MG多协议2.4GHz RF收发器,为需要远距离连接应用提供了从-30dBm到+19.5dBm的输出功率范围;内置硬件加密加速器,支持各种级别的硬件加密,如ECC、SHA-1/2、AES-128/256,实现联网安全协议快速、高速、自主加/解密,满足物联网安全性要求。除了支持多协议(ZigBee/Thread/BLE/私有协议),EFR32MG同样支持多频段(2.4GHz、Sub-G),且产品丰富,多种芯片型号可选,并保证产品之间的兼容性,以便系统级产品布局。

         

        EFR32MG具有强大的处理内核,采用带有强大浮点运算和具有DSP功能的ARM Cortex-M4处理器,工作频率高达40MHz,数据处理速度超快,可扩展的存储单元(闪存最大1MB、RAM最大256kB)。其节能的Gecko技术可使MCU内核处于休眠状态下完成低功耗外设的自动化操作,在工作模式下功耗仅为63uA/MHz。又如,EFR32MG低功耗还体现在置于EM2模式下电流功耗只需1.4 uA。

         

        另外,Silicon Labs 另一款无线通信SoC EM358x,同样适用于该方案的无线设计。该系列产品EM3585、EM3587均采用ARM Cortex-M3内核,响应速度快速,配备高达512kB Flash资源,RAM最大为64kB ,OTA升级功能无需扩展Flash,无形中降低了成本,提升产品的用户体验。EM358x具有优越的RF性能,输出功率高达+8dBm,以及-102 dBm接收灵敏度,其配备的PTI硬件接口,方便系统级的无线网络通信调试。

         

        方寸之地拼功耗,也更拼实力

         

        LED灯具是一个完全的电子产品,因此可与各类型的传感器关联起来,例如要实现LED灯自动开关,用一个光传感器即可简单实现。近几年MEMS技术的逐渐成熟,使作为信号采集的传感器向低功耗、小型化、智能化、多功能化、低成本化方向发展,Silicon Labs推出的光学传感器即是契合这种市场要求的产品。在世强LED智能照明解决方案中,担负数据采集任务的是集环境光、接近和手势检测为一体的超低功耗光学传感器Si1153。

         

        Si1153支持多轴接近运动检测,具有从1cm到200cm的宽泛接近检测距离,可在各种光源包括阳光、深色玻璃罩下正常运行,测试环境光照度并调节光强,其环境光感应精确度小于100mlx,高达128kix宽动态范围,并可根据2个模数转换器的范围进行设置。该款传感器集成度极高,整合了两个23位模数转换器、可见光和红外光电二极管阵列、信号处理器以及LED驱动器。其中,高灵敏度光电二极管与对应的数字转换电路可抑制人造光源闪烁噪声和自然光颤振噪声;LED驱动器多达3个,支持可编程激励功率,三个LED驱动器呈L行放置,可对在三维接近范围内的物体进行三角测量,从而实现了在多维非接触式控制的三维动作反应,使用户能精确控制非接触式用户界面。此外每个LED驱动器有30个电流设置值,其范围为5.6mA~360mA。

         

        作为业内最低功耗的光学传感器,Si1153工作电压范围为1.62~3.6V,支持实现内部和外部快速唤醒,小于500nA的睡眠电流,平均工作电流仅为9uA,25.6us的LED打开时间可保持整体低功耗而性能和噪声不受影响。此外,Si1153配备可编程事件中断输出,以及带有I²C串行通信接口,支持高达3.4Mbps的数据传输速率。其内置供电电压检测和上电复位控制器,以及可触发的典型精度为1%的内部振荡器,两种封装模块可选:2 mm×2 mm QFN10和集成940nmLED的2.9mm×4.9mm。

         

        按照产品功能分类,Si1153共有三个版本:具有扩展范围的Si1153-AA00-GM、增强日光感应性能的Si1153-AA09-GM、集成IR LED的Si1153-AA9X-GM模块。另外,Silicon Labs提供115XOPT-EXP-EVB多用途评估板可展示Si1153的所有特性,用来支持开发光学感应以及简化对环境光传感、接近感应、手势检测等的评估。

         

        详细了解Silicon Labs的智能联网照明解决方案和参考设计信息,请访问:

        http://cn.silabs.com/solutions/home-automation-and-entertainment/connected-lighting

         

        原文链接:http://www.sekorm.com/news/5262.html  

         

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      • 满足下世代数据中心需求的时钟、电源及传感器

        Siliconlabs | 04/110/2017 | 06:58 AM

        随著4G、5G移动网络,以及物联网(IoT)的蓬勃发展,2020 年的网络传输数据将爆量增加到超越你我的想像。可想而知,数据中心运营商正面临著前所未有的重大挑战,因此需要更先进的半导体解决方案以迎合日益增加的数据传输和存储需求。

         

        为满足这一需求,芯科科技(Silicon Labs针对数据中心应用提供综合全面的时钟和振荡器产品组合,以有效简化设计、减低成本和提高系统可靠性。欢迎了解更详细的产品及参考设计信息!

         

        服务器和存储应用解决方案

         

        各种规模的企业都需要自己的数据中心网络能够毫无中断地安全运行。Silicon Labs拥有能够简化这些应用、优化设计和简化开发流程所需的工具和资源,为数据中心应用提供了综合的时钟和振荡器产品组合,以及数据传输/交换所需的关键元器件,在将功耗降至最低的同时简化 PCB 设计。

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        更多Silicon Labs时钟及振荡器产品信息,以及相关参考文档,请访问:

        http://cn.silabs.com/solutions/data-centers/servers-and-storage

         

        电源应用解决方案

         

        在电源方面,数据中心正在逐渐发展以满足对数据处理和带宽日益增加的要求,同时降低它们的总体电源封装,因此必须利用综合电源产品组合提升系统性能。Silicon Labs的解决方案包括以太网供电 (PoE)、有源器件 (PD) 控制器、电源供电设备 (PSE) 控制器以及电源管理 IC,可满足以太网电缆的两端要求。

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        了解更多Silicon Labs电源应用解决方案信息及技术文档,请访问:http://cn.silabs.com/solutions/data-centers/power

         

        环境监控解决方案

         

        除了传输速度和功耗之外,数据中心也更加看重环境监控的需求,因为包括热量、湿度、电力尖峰和其他环境因素会对您的数据设备造成严重破坏。Silicon Labs的多元化温湿度传感器产品,以及MCU解决方案可帮助您设计出能够保护数据并确保正常运行的系统。

         

        举例来说,Silicon Labs Si70xx 是一款先进的相对湿度和温度传感器,使用聚合物介电膜的成熟湿度测量技术并采用 CMOS 混合信号集成电路。此款单片 IC 集成了完全校准的湿度和温度传感器元件、I²C PWM 接口、片上信号调节功能,采用坚固可靠的紧凑型封装。

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        探索Silicon Labs完整的数据中心环境监控解决方案及传感器产品阵容http://cn.silabs.com/solutions/data-centers/environmental-monitoring

         

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      • 【层峰观点】物联网2.0的四大趋势与三大焦点

        Siliconlabs | 04/110/2017 | 06:54 AM

        今年纽伦堡嵌入式世界大展(Embedded World大展期间,芯科科技(Silicon Labs)全球行销长Michele Grieshaber女士,以及Silicon Labs资深副总裁兼物联网产品总经理Daniel Cooley先生就物联网的未来与行业媒体进行了一场趋势对话!

         

        当我们在和客户沟通新设计时,我们都会问:你们的商业模式是什么?你们如何赚钱?”Silicon Labs资深副总裁兼物联网产品总经理Daniel Cooley在今年的纽伦堡嵌入式世界大展现场这般说。两三年前他们往往都不能清晰地回答这些问题,但是现在大家都有越来越明确的答案了。

         

        通过这次展户与Silicon Labs及其他半导体同行的沟通,我们可以更明朗地看到了物联网服务的兴起,并由此带来值得大家共同关注和探讨的四个趋势和三个重点。

         

        物联网2.0即将来临

         

        随着新的物联网服务和相关提供商的崛起,以及芯片和软件等基础技术提供商和设备供应商针对这种趋势而进行的演变,是否预示着物联网2.0正在到来呢?Daniel Cooley的回答是正在到来(coming。那么,物联网2.0将以什么方式向我们将行将近呢?

         

        目前物联网的发展正在呈现四个方面的趋势:一是物联网应用正在产生大量数据汇聚,将开启运营服务和增值服务新篇章;二是物联网产品设计不仅要关注联网、传感和处理技术,而且还有应用场景和创新业务;三是大规模技术集成与产业整合完成之后,创新的方向在哪里?四是可演进的快捷物联网技术将大大降低进入门槛,支持大量圈外人进入物联网服务领域。

         

        此外,通过这些交流活动,我们还发现了物联网的三个关注重点:一是所有参与者都必须关注的产业生态,小设备大生态是物联网服务的基础;二是云计算是物联网发展的重要部分;三是还是要回到商业本质,找到合理的商业模式。接下来将对上述几个趋势和重点做一些分析:

         

        1. 联网设备,数据汇集,运营服务和增值服务

         

        过去几年,物联网技术和应用发展迅速,但是大家的关注点是联网技术和联网设备。这个阶段产生了大量创新的热门联网设备,物联网领域内最火爆应用快速转换。例如,几年间我们已经经历了诸如无人机、可穿戴和智能电话等联网产品的快速增长;现在智能照明和共享单车(包括电动自行车)是非常热门的应用。其中,快速成长的共享单车等代表了正在改变我们的生活和产业结构的物联网服务。

         

        那么,什么是物联网服务呢?物联网服务是指建立在实现特定应用的联网设备上的服务,这些非标准的设备如联网自行车、智能电表等,不同于PC和智能电话及平板电脑等标准化终端和设备,它们通过感知与其特定服务相关的信息和数据,结合云计算、数据通信等技术实现了服务的创新和再创新。因而,物联网服务具有设备即服务这一特点。

         

        所以,许多新的联网设备带来的不只是一种设备连接,还有大量的数据、以及各种创新的物联网服务。比如尽管大家对其商业模式目前还有很多疑问,但共享单车等物联网服务的发展极为迅速;所以,为物联网服务提供商赚钱的机会有很多,因为数据、客户和现金流这些重要的商业资源都在服务提供商手里,而且规模和影响还在快速的扩大。

         

        换一个角度来分析,共享单车上坐着的不仅是一小时支付1元钱的骑行需求用户,而且还有他们的眼睛、心灵和钱包;而共享单车运营商获得的数据,还包括这些眼睛、心灵和钱包总是在什么地方活动,总是在什么地方停留等。

         

        而这些数据的核心价值,与谷歌通过开源安卓系统获得的数据的价值相同,可以说是同一种商业模式。谷歌正是靠这些来自全球用户的数据大赚其钱,成为全球市值第二大公司,其商业模式或是基于用户数据提供精准广告,或是提供App或游戏的下载服务等。

         

        Silicon LabsDaniel也带来了一个极其有趣的案例,该公司的一家客户是领先的建筑工具和设备制造商(鉴于保密协议,Daniel没有提供具体的名字),他们采用了Silicon Labs的技术在其工具产品上安装了联网、定位和工作监测模块,并建立了后台云服务系统。从Daniel提供的视频可以看到,这是一个从联网设备、到数据汇集再到物联网服务的完美案例。

         

        这些工具产品实现联网之后,不仅施工人员在现场可以随时方便地找到自己要用的工具,而且还给项目经理提供了统计工人工作时间、地点和相关工具使用状态的表单;更为重要的是,建筑项目的监理也把这种报表作为其监理工作的辅助材料,提供给业主和政府部门,大大简化了相关合规审查的流程。由于这些物联网数据给不同使用者带来了价值,因而该工具制造商提供的物联网服务和增值服务得到了多方的欢迎。

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        图说:Silicon Labs资深副总裁兼物联网产品总经理Daniel Cooley先生在本届嵌入式世界展举办的面向未来的安全性论坛上指出,安全性已经成为物联网行业的热点之一

         

        对于诸如电冰箱等消费性联网设备,要将其转化为共享单车那样的服务还尚待时日,因为这涉及到基本的消费习惯和喜好。”Daniel表示。但是对于工业级应用,物联网服务正在快速兴起,这是因为这些服务不仅为更多的利益相关人创造了价值,而且还增强了物联网设备提供商的核心竞争力。

         

        2. 关注重点增多了,还包括应用场景和核心服务

         

        在过去几年物联网的早期发展过程中,在讨论产品定义或者现场应用的时候,常常可以见到这一类的问题:你们为什么要用蓝牙4.0?或者你们为什么不用zigbee网状网络?但是现在这种提问或者争论越来越少了。究其原因就会发现两点:一是业界的评判标准变了,在联网技术本身的基础上,增加了更全面的应用场景和核心服务;二是物联网技术本身的发展,各种支持多协议、多频段的无线连接+MCU集成化系统级芯片(SoC)提供了解决之道。

         

        物联网目标并不仅是把原来不联网的设备加上网络,而为这些设备创建与应用环境、使用者以及支撑服务之间联系。Silicon Labs首席营销官MicheleGrieshaber表示,为了解最新的联网设备发展趋势,不仅要从基本的网络拓扑结构开始去探求,而且还要结合应用场景去从点到点、星型或网状网络中为设备做出正确选择。她以智能家居中的电风扇使用场景为例,来给我们做出了一个有趣的分析。

         

        点对点网络要求单个连接并且一般使用蓝牙(Bluetooth)技术,一个例子就是将手机连接到房间里的一台电风扇,从而使用手机来控制电扇而不必从椅子上起身去操作。但是如果你想在下班回家路上打开电扇,电扇就可能需要通过一个星型网络连接到Wi-Fi来接收指令。假如你希望当花园里由电池供电的温度传感器指示室外非常酷热时,电扇能够自动打开,这时你可能就需要网状网络,这种网络上有几种互联的设备并能相互分享信息。

         

        每一种技术和网络结构都有其独特性和优缺点,同时每一种协议或者标准也在不断向前演进,以适应更广泛的应用和克服其弱点。网状网络的优势在于它的低功耗,使电池供电设备有更长的续航时间;同时它也是很可靠的网络,因为在设备之间它有很多通路,即使在一个设备不响应时,网络也处于激活状态。

         

        同时,了解联网设备趋势还需要了解网络协议领域内的最新标准。Bluetooth5.0刚刚发布,相比之前的版本,它实现了4倍的传输距离、2倍的速率、8倍大的广播容量,并且提升了与其它无线IoT协议的共存能力。在选择协议时,将Bluetooth网络的计划、理解其优劣势与已经建立的如zigbeeThread网络协议做比较是很重要的。

         

        多样化的标准、复杂的应用场景以及不断演进的技术是否使产品定义等决策变得更加困难了呢?事实上物联网技术本身的进步反过来大大简化了选择过程。Michele认为好消息是物联网技术厂商的不断创新,比如Silicon Labs在嵌入式世界展会上推出了EFR32 Wireless Gecko系列等创新产品,使开发者能够更加容易地与现今不断变化的技术与市场相呼应。

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        图说:Silicon Labs全球行销长Michele Grieshaber女士通过自身丰富的行销及管理经验为Silicon Labs带来了其对数据和商业模式的深刻理解。

         

        Michele介绍:Wireless Gecko系列支持所有这些网络协议,并为迎接下一步的变化做好了准备。如果设备需要多种协议,Wireless Gecko能支持zigbeeThread网状网络、Bluetooth5和私有无线协议,并在它们之间以无缝方式转换使用。例如,你可以通过你手机上的蓝牙配置一台设备,然后将设备接入到网状网络。同时随着标准的发展,还可以在现场通过在线软件更新(OTA)的方式来升级设备。

         

        从这些产品中可以看出:物联网技术发展到今天,已经开始将前期半导体行业对各种相关物联网技术的整合和集成变为实际产品,是当时全球半导体行业领先公司下的一步大棋。那么这步大棋结束了吗?如果物联网2.0这样的新节点到来了,半导体和物联网行业还会集成什么样的技术呢?

         

        3. 行业大整合之后,物联网技术与产品创新往何

         

        在过去几年中,全球半导体产业里以并购等形式的产业整合风起云涌,其中很重要的动因之一,就是针对物联网所需技术实施快速资源配置和整合。物联网的一个特征是联网设备的多样化,这要求芯片等基础技术要提供便捷的应对之道,以完成无处不在的传感、传输、数据汇聚、服务和增值服务等等。而与此同时,以云计算和人工智能等技术也在快速发展,最终将改变下一代的物联网产品。

         

        Silicon Labs为例,该公司采用了有机增长与策略收购的平衡协同之道。Michele介绍道:该公司在过去四年中成功地完成了5起收购:2012年,通过收购Ember进入zigBee市场和获得网状网联网技术,并成为Thread Group的创始成员;2013年,收购了超低能耗MCU先锋企业EnergyMicro2015年,通过收购Bluegiga扩展其蓝牙和Wi-Fi解决方案和模组产品组合,同时还收购了网状网模块的领先供应商Telegesis2016年第四季度,收购了全球领先的实时操作系统(RTOS)厂商Micrium

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        和其他业界领先公司在近几年的发展态势相似,经过这些收购和自有研发团队的创新,Silicon Labs建立了面向物联网应用的、全面的产品组合,包括超低功耗MCU、无线SoC和模组、多种传感器、开发工具、协议栈、实时操作系统和各种参考设计。但是目前来看,行业内并购活动仿佛也不如前两年活跃,那么下一步这些物联网技术厂商往何处去呢?

         

        在本届嵌入式世界展上,Silicon Labs等许多厂商都推出了自己的新产品。我们如果把这些产品打开来看,为前一阶段大家研发和并购活动的总结,同时也为下一阶段发展思路的找到头绪,就会发现很有趣的结果。我们以Silicon Labs在展会上发布了两条新的产品线——EFR32xG12 Wireless Gecko 无线SoC、以及EFM32 JadePearl Gecko MCU为例。

         

        Michele介绍:新的Wirelss Gecko 无线SoC Jade PearlMCU有很多共同之处。这两个新品系列都提供一流的硬件加密技术,都带有高能效的安全加速器,一个真随机数发生器(TRNG)和一个安全管理单元(SMU),可以在不牺牲电池续航时间的情况下确保物联网设备的安全连接。当然,EFR32BG12无线SoC还花足功夫去提升RF性能和支持Bluetooth 5新标准。

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        这里看到的物联网安全性就是本届嵌入式世界展和近期其他行业活动的热点之一,代表了Silicon Labs等厂商为了支持物联网服务正在打造高可信物联网产品。同时,在增加TRNG和SMU等安全性性能的同时,联网和控制处理等“传统”指标还根据物联网服务的需要在进一步发展,比如Silicon Labs的两个新品系列还显著增加了片上闪存容量(最高1024KB,具有双区架构)和RAM容量(最高256KB),以用于处理更复杂、更精妙应用;增加触摸控制接口和多个低功耗传感器,以及支持空中固件更新(OTA)等等。

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        所以前期的行业大整合给物联网技术的高度集成提供了基础,但联网设备的未来是成为物联网服务生态的端设备,这个更大的生态将集合物联网、云计算、人工智能和其他新技术,所以Silicon Labs等行业领先厂商都在为此提供高可信、高性能和低功耗解决方案。大生态思维将决定未来的物联网产品和芯片的定义。

         

        SiliconLabsDaniel表示:除了更高的集成度和更高的性能,以及对最新的无线通信标准和安全性等新功能的支持以外,软件技术对于物联网的发展也将十分重要;芯片公司除了要支持最新实时操作系统,以及提供最高质量的协议栈以外,还需要强大的软件技术能力去对接云系统等新的服务性技术。

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        4. 可演进的产品和技术开发模式,降低门槛和快速上量

         

        几乎在半导体产业大举重组的同时,以共享单车、智慧家庭和智慧城市等为代表的物联网产业也快速发展,原来处于IT、互联网和移动互联网等领域内的技术和服务提供商,开始携资本暴力进入物联网服务领域。这些以服务和运营为特色的新生态,进一步丰富了物联网行业中设备即服务(Device-as-a-Service,DAAS发展模式。

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        借助带有北斗/GPS卫星定位和通信技术的智能锁,共享单车成为了发展最快的物联网服务之一。它改变了人们短距离出行方式和自行车行业的运行模式,唯一的限制就是可以用的颜色快要不够了

         

        设备即服务既包括了目前许多设备制造商对现有产品进行的物联网化,还包括了更多不断产生的、面向新服务而生的物联网设备。前一类的例子包括采用zigbee技术来作为物联网连接手段的生迪Element LED灯泡,其优点是可以利用自组网的网状网技术即刻实现成组的LED灯泡控制,在大幅度降低能源消耗的同时实现便捷和智能的家庭照明控制服务。

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        后一类为物联网服务而生的设备也越来越多,比如共享单车不仅改变了我们的生活,而且也彻底改变了国内单车行业的生态格局,一些单车制造商为服务商生产的订单已经远远大于针对个人最终用户的订单。这说明专门为承载服务而生的新设备正在快速地崛起,这成为许多行业的新趋势。

         

        比如京东方(BOE)这样的全球最大平板显示面板制造商,利用其在显示技术上的优势开发了278K电子画框iGallery产品,可通过网络连接到许多博物馆和画廊等艺术机构,为客户推送高清晰度的名画等艺术装饰显示。iGallery这种产品完全是为显示即服务(Display-as-a-ServiceDAAS的物联网服务而生。

         

        但是服务内容个性化、应用场景多元化、网络环境不确定和商业模式不断演进,构成了物联网服务的基本特性;而越来越多联网设备采用共享或者免费的商业模式,给物联网服务提供商、网络运营商和技术解决方案供应商带来了新的挑战。以高性价比、高灵活性的方式应对这些挑战,构成了新一代物联网产品的定义和设计的基本要求。

         

        为了实现物联网服务的高性价比部署,可以关注三种已经在市场上经过验证的模式,一是针对特定服务和网络的标准化产品,二是针对多样化应用场景的高灵活度板卡级产品和开发平台,三是面向高性价比和高容量市场的、从模块到芯片的可演进产品组合和开发生产模式。

         

        第一种模式常常被那些针对特定网络和特定服务的运营商所采用,标准化产品是实现高性价比和快速接入的手段,比如在全球市场上极快速成长的Libelium等公司采用的就是这种方式。该公司自己建立了广域覆盖的网络,同时提供可监测公用设施、环境污染和水土情况等等应用的、支持从传感器到云的标准化物联网系统产品,从而可以快速实现智慧城市、智慧农业等设备的部署和上线。其产品在今年的世界移动通信大会上引发了广泛的关注。

         

        第二种基于板卡级产品的高灵活度传感+联网模式,也是快速实现物联网应用的一种方式,比如Silicon LabsThunderboard系列开发板产品。这类板级产品可针对非常多样化的生态系统和使用场景,不仅提供了开箱即连接的联网平台,而且提供应对不同场景的传感器组合。Silicon LabsMichele就表示,尽管该公司自己也有诸如相对温湿度传感器和霍尔器件等一系列传感器产品,但该公司在其Thunderboard系列平台上(如下图),也为来自诸如Bosch等第三方合作伙伴的传感器产品提供了支持。

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        第三种是面向大规模物联网应用的模块和SoC”可演进产品开发和实现模式,以灵活地实现产品研发、快速导入和大规模部署。物联网产品制造商为了快速实现产品上市,可先采用无线模块来避免射频、天线以及联盟认证等问题;待第一代产品在市场上铺开后,快速演进到基于SoC的新一代产品。半导体业内的一些厂商都在提供了这种低风险、高方便性、无需大规模改动软件的演进模式;如Silicon Labs通过收购采用自己芯片的模块厂商,实现了这种模块与SoC可演进灵动方案。

         

        展望未来三大焦点

         

        在前面谈到了物联网由联网设备向数据聚集、物联网服务及增值服务演进;要加强对应用场景和核心业务的研究;前期半导体行业大整合后,物联网产业面临的创新机会;以及针对降低门槛和快速导入物联网服务的产品及技术开发模式。那么,我们在面向物联网服务这一新机会时,需要做好哪些准备呢?Silicon Labs的高管们对此做了总结,其中包括三个值得业界关注的重点:

         

        第一、物联网服务的基础是生态:物联网领域中各类公司都必须刻不容缓地建立大生态思维。比如SiliconLabs为了丰富自己的物联网生态,正在扩大自己在整个市场中的覆盖面,相关进展体现在:支持ARM mbed、收购Micrium(获得实时操作系统)和Zentri(获得新的Wi-Fi技术),以及与诸如Sigfox等全球物联网网络运营商结成合作伙伴等等。所有物联网产品开发者和服务提供商都必须不断扩展自身生态体系。

         

        第二、云是物联网服务不可或缺的组成部分:我们相信开箱即有的云连接是物联网SoC和模块的基本功能,我们的解决方案可连接到众多生态系统和云服务提供商。目前已有MQTTCOAP等一些支持云连接的标准,而Silicon LabsAPI对其都提供了支持。该公司的长期战略是持续开发可与主流服务提供商互通的连接,并支持客户在需要的领域内创建其自有的连接方式。Michele表示SiliconLabs将在中国支持云服务提供商,因为中国是一个令人兴奋的智能家居和智慧城市市场。

         

        第三、物联网产业的发展不仅需要技术创新:而且还需要诸多商业创新,因而需要密切关注新的应用场景和新的商业模式。为此,Michele表示Silicon Labs将在许多应用领域内与客户展开合作,如智能照明、物联网网关、智能家居、零售技术、资产跟踪和工业控制等等。同时,不断涌现的新商业模式正在推动市场的发展,如付费服务、便捷合规、数据聚合与解析等等。这些都是物联网服务的重要组成部分,值得物联网产业链上所有参与者关注。

         

        详细了解Silicon Labs的物联网产品和参考设计信息,请访问:http://cn.silabs.com/solutions/iot  

         

        原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/WMhP26jSZe1561Dyd2e1bg  

         

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      • 【新品登场】USB转I2S桥接芯片为数字音频设计报佳音

        Siliconlabs | 04/110/2017 | 06:45 AM

        USBI2S桥接芯片为数字音频设计提供简单的交钥匙解决方案

        -Silicon Labs最新的USB连接解决方案让开发人员摆脱固件开发的复杂性-

         

        Silicon Labs(亦称芯科科技NASDAQSLAB)日前推出了具有固定功能的音频桥接器件,为在USBI2S串行总线接口之间传输数字音频数据提供了一种简单、完整的解决方案。新型的CP2615数字音频桥接器简化了USBI2S的连接,这为基于AndroidWindowsLinuxMac操作系统的各种功耗敏感、空间受限的USB音频应用有效地缩短了产品上市时间,这些应用包括耳机、耳麦、扬声器、MP3配件、导航系统和销售终端(POS)等。

         

        虽然USB连接对于消费者来说看似简单,但是USB音频设计非常具有挑战性,开发人员需要一种快速、容易的方法来为他们的音频配件添加USB连接。Silicon Labs的CP2615数字音频桥接器提供了一种即插即用的USB转I2S连接解决方案,无需USB音频知识或协议专业知识,使得开发人员能够专注于其最终应用,而不是固件开发。

         

        单芯片CP2615音频桥接器采用紧凑的5mm x 5mm QFN-32封装,非常适合便携式音频应用中空间受限的印制电路板(PCB)。功能齐全的CP2615器件集成了USB 2.0全速控制器、USB收发器、片内振荡器、I2S音频接口、I2C控制接口和用于存储设备配置的嵌入式闪存。这种高集成度无需片外组件,显著地降低了PCB尺寸和BOM成本。

         

        CP2615音频桥接器为需要48kHz采样率的中低端耳机提供了低成本的解决方案。该小尺寸器件也是USB配件的理想选择,适用于那些使用模拟插孔的高端耳机消费者。许多新型的智能手机设计正在消除模拟耳机插孔,只提供一个USB连接器来支持充电和音频连接。因此,消费者需要购买简单、低成本的配件,将3.5mm模拟插孔连接到USB-C转Micro USB适配器,使他们能够继续使用其现有的耳机。

         

        Silicon Labs广受欢迎的Simplicity StudioTM开发环境包括基于GUI的Xpress Configurator工具,能够简化USB音频设计。在使用Xpress Configurator工具时,开发人员能够通过三个简单的步骤配置和定制他们的数字音频应用:连接CP2615桥接器件,配置USB和音频参数,对器件进行编程。此配置工具也允许开发人员利用Silicon Labs灵活的工厂编程选项来加速产品上市。

         

        Silicon Labs物联网产品高级营销总监Tom Pannell表示:“Silicon Labs洞悉USB开发的全部细节,我们通过即插即用的USB连接解决方案(例如新型的CP2615音频桥接芯片)将累积多年的USB专业技术传递给开发人员。如果你们正在开发基于USB的数字音频应用,通过使用Silicon Labs的CP2615器件、Xpress Configurator工具和评估套件,将极大地节约时间、精力和成本。”

         

        Silicon Labs是USB连接解决方案的领先提供商,提供广泛灵活的USB产品系列,包括固定功能设备和带有片上USB控制器的通用型8位和32位MCU。

         

        Silicon Labs USB连接解决方案详细信息:http://www.silabs.com/usb

         

        Silicon Labs固定功能设备和带有片上USB控制器的通用型8位和32MCUhttp://www.silabs.com/products/mcu/Pages/usb-mcu-integration.aspx

         

        CP2615数字音频桥接器现已量产,可提供样片。同时,CP2615-EK评估套件也已上市。有关CP2615产品的其他信息、订购样片和评估套件,请浏览网站:http://cn.silabs.com/products/interface/usb-bridges/digital-audio-bridges

         

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      • Si705x让医疗级精度的温度传感设计超简单

        Siliconlabs | 04/107/2017 | 07:44 AM

        Silicon Labs 是智能传感器解决方案的领先供应商,提供具有卓越可靠性、紧凑尺寸、高集成度以及面向众多应用的多样化传感器产品组合,包括光学传感器、数字相对 I²C 湿度和温度传感器 IC、生物识别传感器及电容式触摸感应微控制器设备。

         

        本文将聚焦介绍新款Si705x数字温度传感器的功能特性与应用优势,请观看完整文章。

         

        带I2C接口的Si705x数字温度传感器

         

        Silicon Labs新款的Si705x 数字温度传感器系列在整个工作电压和温度范围内具有行业领先的低功耗和高精确度。这些单片CMOS IC具有频段间隙温度传感元件、一个高达14位分辨率的电流到数字的转化器、信号处理、数据校准功能及一个 I2C 接口。以受专利保护的方式使用新颖的信号处理和模拟设计,使传感器能够在较宽的温度和电压范围内保持精度,同时只消耗少量消耗的电。

         

        Si705x设备全部经过出厂校准且采用 3x3mm DFN封装,同时其支持行业标准的I2C ,工作频率可达400kHz。采样速度为每秒一次时所需平均电流仅为195Na。换句话说,搭载Si705x的产品仅需一个纽扣电池便可以运行数年。

         

        Si705x功能特点:

        • 高精度温度传感

        ·      Si7051:± 0.1 ºC (最大)

        ·      Si7053:± 0.3 ºC (最大)

        ·      Si7054:± 0.4 ºC (最大)

        ·      Si7055:± 0.5 ºC (最大)

        ·      Si7050:± 1.0 ºC (最大)

        • 宽工作电压范围(1.9-3.6 V)

        • –40 至 +125 ºC 工作温度范围

        • 可在整个工作温度和电压范围内保持精确度

        • 低功耗

        ·      1 Hz 的样本速率平均需要 195nA 的电流

        ·      14 位的分辨率

        ·      工厂校准

        ·      I2C 接口

        ·      3 x 3 毫米 DFN 封装

        ·      AEC-Q100 符合自动化标准

         

        高精度适合多样温度传感应用

         

        基于上述功能特点,特别是高精度的优势,Si705x数字温度传感器可以用于多样化的产品设计,包括物联网、工业控制、汽车、网络基础设施、消费电子、个人医疗设备等等。

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        值得一提的是,医疗级设备通常要求至±0.1˚C的温度传感精准度,Si7051可以满足如此严格的规格,目前业界仅有极少数的供应商可以提供此类产品且成本得以符合消费电子的水准。

         

        欲了解更多Silicon Labs新款Si705x系列高精度数字温度传感器产品及开发套件信息,请访问:http://cn.silabs.com/products/sensors/si705x-temperature-sensors

         

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      • 蓝牙知识大补帖:蓝牙5增长传输距离的魔法

        Siliconlabs | 04/107/2017 | 07:41 AM

        根据高盛的一篇文章,在20世纪90年代,有大约10亿个设备被连接到互联网。在2000年左右“智能手机的时代”,这个数字上升到20亿。ABI Research现在预测,到2021年,将有480亿个设备被连接到互联网,我们可能将其称为“物联网时代”。在这480亿台设备中,有30%是蓝牙设备。

         

        这不是巧合。蓝牙低功耗已被积极开发,使其成为物联网(IoT)的关键推动力。蓝牙5Bluetooth 5.0带来了一些重大的技术进步,使其成为比以往更广泛的物联网场景的理想选择。

         

        蓝牙5和蓝牙4的传输范围比较

         

        低功耗蓝牙范围比预计的要长得多,即使是比起蓝牙4。根据作者的非正式测试,使用的Android智能手机和低功耗蓝牙MCU,在距离MCU超过350米的距离仍能显示智能手机接收蓝牙信号。该测试是在不适合无线电通信的环境中进行的,包含了许多人和树木。而市面上还有商业蓝牙模块,有资料表明500米的范围是可能的。

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        既然蓝牙4对低功耗无线通信技术来说有非常好的范围,为什么还要进一步增加它呢?有许多需要更大范围的例子。智能家居就是一个例子,在一定程度上,它揭示了蓝牙5背后的一些关键目标以及其范围的扩大。

         

        想象一下一个大房子,每个房间里都有各种各样的传感器,在墙上的空间,地板下,阁楼和每个门窗上。想像一下各种系统,如照明,暖气和空调,都由蓝牙控制。进一步考虑户外灯光,还有更多的传感器在花园里,周边围栏和大门上。这是真正智能智能家居,能够监控是否有人,是否安全,能源效率等等,并能够支持对关键系统和设备的自动和手动控制。

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        智能家居对无线技术提出了重大要求。覆盖整个家庭是一个强制性要求,一种实现这一目标的方法是确保直接通信设备之间的对等范围是足够的,即使考虑通过家庭中通常的物理障碍之后的信号衰减。

         

        三个PHY的故事

         

        物理层

        蓝牙是一个完整的协议栈。堆栈的底层称为物理层,通常称为“PHY”。

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        蓝牙5为蓝牙4中使用的PHY规范添加了两个新的PHY变体。每个PHY变体都有其自己的特定特征,并设计了具体的目标。这三个PHY被命名为允许它们在规范中被引用。他们的名字是LE 1M,LE 2M和LE Coded。

         

        LE 1M

        LE1M是蓝牙4中使用的PHY。它使用高斯频移键控,每秒符号速率为1兆(Ms / s)。由于一个符号对应于一个数据位,因此与堆栈的高位相关联,比特率为1Mb / s。LE 1M可继续用于蓝牙5,实际上它的支持是强制性的。

         

        LE 2M – 加倍速度

        新的LE 2M PHY允许物理层以2 Ms / s的速率运行,从而实现比LE 1M和蓝牙4更高的数据传输速率。其在堆栈实现中的支持是可选的。稍后我们将在此博客中发表关于蓝牙5的更高速PHY的另一篇文章。

         

        LE Coded - 4 X范围

        与蓝牙4相比,LE Coded PHY允许的范围是四倍(大约),这已经在不增加所需传输功率的情况下实现。后一点当然是重要的。

         

        传输范围的含义

         

        要了解如何实现这一点,就需要考察无线通信系统中“范围”的含义。

         

        蓝牙是无线电技术,无线电是电磁辐射的一种形式。在电信方面,最大范围的问题可以表示为“从接收信号中正确提取数据的最大范围是多少”,而不是“这种电磁能量行进和仍然被检测到的距离”。

         

        这个区别涉及我们如何使用无线电对数据进行编码和传输,以及背景噪声如何影响无线电接收机对该数据的解码。符号,通过调制载波信号来表示二进制零或一个被传送。接收机必须接收信号并将其重新转换成相同的符号,并且通过扩展,产生相同的二进制数。由接收机解码将零解码为一,或由一到零,都是错误的。

         

        接收机的工作由于背景辐射或环境中的“噪声”而变得复杂。背景噪声的电平越接近于接收信号,解码接收信号越困难,并且在某些时候开始出现解码错误。

         

        通常,我们将信号强度与背景噪声的比值称为“信噪比”(SNR)。接收信号的强度随着接收机远离发射机而减小,因此随着背景噪声水平的变化或降低,信噪比降低。因此,解码错误发生的概率增加。

         

        我们可以量化错误级别,我们将其称为误码率(BER)。BER本质上是发送的位将被接收器错误地解码的概率。然后,我们可以说明在给定的接收机输入电平下我们将容忍的BER的限制。蓝牙定义了0.1%的BER作为接收机必须达到的限制。指定的BER限制和输入接收机电平通常被称为接收机灵敏度。

         

        因此,在不增加发射机功率的情况下增加蓝牙的范围实际上是在距离发射机更远的距离处实现相同的最大允许BER。换句话说,就是增加接收机的灵敏度。

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        处理错误

        在通信系统中,错误通过两种广泛的策略来处理。第一个是错误检测,第二个是错误校正。

         

        错误检测

        存在让接收机检测错误的各种方案。奇偶校验位几十年前首先在纸和磁带系统中使用。有线串行通信系统仍然依赖于奇偶校验位来允许接收机检测到一个或多个比特被错误地解码。

         

        还可以使用几种类型的校验和。蓝牙使用一种称为循环冗余校验(CRC)的校验和。所有包具有由发射机为它们计算并附加到包的24比特CRC值。接收机重新计算CRC,并将计算的值与附加到包的值进行比较。如果它们不一样,则发生错误。

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        在检测到错误的情况下,系统可以以一种或两种不同的方式进行响应。他们可以放弃通信,或者他们可以请求或暗示发射机应该再次发送数据,希望随后的尝试成功。蓝牙4和蓝牙5都使得发送器在CRC校验失败时重新发送数据,简单地是不通过链路层确认数据包。无法接收确认,使发射机再次发送数据。

         

        纠错

        可以不仅在接收机处检测到错误,而且还可以达到一定的限制纠正它们,使得接收机不需要重新发送数据。

         

        版本4的蓝牙低功耗不执行纠错,只能进行错误检测。蓝牙5引入了纠错能力。使用先进的纠错技术的校正误差具有主要的优点,即数据可以在较低的SNR下被正确地解码,并且因此可以离发射机的距离更远。

         

        想象一下,在没有应用任何形式的纠错的情况下,在一定范围内会遇到最大BER。如果我们现在“神奇地”纠正这些错误中的一些或全部错误,那么BER将被减少,因此我们的有效范围增加。当然,即使在应用了纠错的情况下,BER仍然可以达到最大允许范围,在这一点上,我们处于新的更长的有效范围。

         

        蓝牙5增大传输范围的秘诀

         

        蓝牙5增加范围的基础的魔法其实就是数学,而不是魔术。

         

        FEC

        LE Coded PHY使用前向纠错(FEC),一种特定的纠错方法。它通过向传输的数据包添加额外的冗余位来起作用。这些位的唯一目的是支持FEC算法的应用,从而可以进行纠错。

         

        LE Coded PHY中的新的纠错能力为由蓝牙低功耗中的链路层执行的比特流处理增加了两个阶段,如下所示。

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        FEC编码使用卷积编码器,其使用以下生成多项式为每个输入数据位生成2个位:

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        LE Coded可以选择2种不同的编码方案,称为S = 2和S = 8。模式映射器将来自卷积FEC编码器的每个位转换为P个符号,其中P的值取决于使用的编码方案。如果S = 2,那么实际上没有改变(即P = 1),但是如果S = 8,则来自FEC编码器的每个比特从图形映射器产生4个输出比特(即P = 4)。具体内容如下图所示。

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        使用LE Coded PHY选择编码方案S = 2或S = 8有两个后果。当S = 2时,范围将大致加倍,而S = 8时,范围将翻番。但是可以看出,由于需要冗余数据来支持接收机的FEC算法,它还会影响必须发送的符号数量,从而降低总体数据速率。具体来说,当S = 8时,当S = 2或8位时,通过FEC编码器和模式映射器的一位将变为2位。我会解释这下面的后果。

         

        LE Coded分组结构

        LECoded PHY使用修改的分组结构,如下所示。

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        与蓝牙4LE 1M相比,差异如下:

         

        扩展前导码:

        前导字段由接收机用于设置其增益控制,以确定正在使用哪些频率表示0和1并执行符号定时估计。蓝牙5中的蓝牙4个数据包和LE 1M数据包使用交替的1和0的8位前导码。LE 2M使用16位前导码,由于其增加的符号速率,它需要相同的时间来到达。另一方面,LE Coded使用由10位重复的8位模式'00111100'组成的80位前同步码。最重要的是,前导字段不进行FEC编码。前导码还可以用于确定分组对应于哪个PHY。

         

        FEC1

        分组的其余部分被划分为FEC块1和FEC块2。FEC块1用S = 8编码以获得最大冗余,并且包括用于对FEC块2进行编码的编码指示符(CI) S = 2或S = 8)。每个块以TERM值结束,该值为000的位模式。在位流处理期间,TERM值具有复位FEC编码器的作用。

         

        FEC2

        第二FEC块包含分组的剩余部分,包括PDU本身和CRC。它被编码为S = 2或S = 8,如FEC块1中的CI所指示。

         

        LE Coded符号率:

        LECoded PHY使用1 Ms / s的符号速率,即与LE 1M使用的符号速率相同。

         

        比较三个PHY

         

        下表介绍了与蓝牙5中的三个PHY相关的关键指标。

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        本文的重点是蓝牙5的“长距离”能力,它利用了新的LE Coded PHY。在这一点上,值得添加更多的上下文。新的主机控制器接口(HCI)“LE Set PHY”命令允许主机彼此独立地选择他们希望用于每个传输(TX)和接收(RX)的PHY。可以设想,对于需要最高数据速率的那些用例或者在需要时切换到“长距离模式”(对于控制无人机来说很重要),例如,应用可能希望切换到“2Ms / s模式”。

         

        还可以使用HCI“LE Set Default PHY”命令设置默认PHY,并使用HCI“LE Read Remote Features”命令查询远程对等设备的功能。后者返回各种信息,并包括远程设备支持的PHY的细节。

         

        结论

         

        蓝牙5代表了蓝牙技术的巨大变化。全新的长距离LE Coded PHY提供了整个家庭和建筑覆盖。新的工业应用也将成为可能。

         

        蓝牙5将在许多领域产生重大影响,并进一步将其定位为物联网的低功耗无线技术。在博客中注意有关蓝牙5的更多文章!

         

        详细了解Silicon Labs的Wireless Gecko无线SoC和模块产品信息,请访问:http://cn.silabs.com/products/wireless/wireless-gecko-iot-connectivity-portfolio

         

        原文链接:https://blog.bluetooth.com/exploring-bluetooth-5-going-the-distance

         

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      • 【IoT精选】多协议设计加速智能家居/照明落地

        Siliconlabs | 04/107/2017 | 07:34 AM

        针对家居自动化(Home Automation)行业及智能联网照明(Connected Lighting)市场和技术的发展,芯科科技(Silicon Labs)特别制作了家居自动化发展趋势专栏,全系列总共包含了五篇文章,从基础的无线协议介绍,以及联网照明的设计与应用需求,一直到更深入的说明如何克服物联网(IoT)无线多协议互操作性及共存挑战,以加速家居自动化及联网照明应用落地,都有详细的探讨,内容丰富且实用,让我们一同加入点亮物联网新世界的伟大行列吧!

         

        敬请往下阅读每一篇博文的摘要内容,并欢迎Silicon Labs中文在线论坛观看全系列家居自动化发展趋势文章。

         

        第一部分:无线协议与联网照明的亲密关系

         

        如果你希望开发搭载无线连接功能的智能联网照明产品,你应该选用哪些无线协议?首先,Wi-Fi已经是家喻户晓且无所不在的无线技术,是最容易被联想到的,然而,其网络的功耗及节点成本过高,对于开发联网照明并非理想之选。

         

        另一个众所周知的蓝牙技术,因为发展出了低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy)的新标准版本,妥善的解决了功耗的问题,是目前用于智能家居与联网照明的一大热门技术。

         

        值得注意的是,针对动辄上百个节点的联网照明应用,行业人士纷纷提高对zigbee标准的关注。Zigbee是一个具有高鲁棒性、自我修复且可扩展的网状网络技术,同时具备低功耗的特性,因而可以轻松地支持智能家居所需的数百个节点的网络建置,从而跃居为当前联网照明设计的大红人。

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        图说:zigbee网络特性非尝适合智能家居与联网照明

         

        阅读完整博文请点击:http://community.silabs.com/t5/Official-Blog-of-Silicon-Labs/Home-Automation-Wireless-Technologies-and-Connected-Lighting/ba-p/166192

         

        想要了解更多关于zigbee技术和参考设计信息吗?请访问Silicon Labszigbee智能家居参考设计网页:http://cn.silabs.com/products/wireless/mesh-networking/zigbee-connected-home-reference-designs

         

        第二部分:智能联网照明的关键元器件设计

         

        紧接著无线技术的基础介绍,我们将进一步说明智能联网照明系统中所需的关键元器件!

         

        关于联网照明设计主要有三大组成要素:

        1. LED照明及电力电子器件

        2. 无线协议解决方案

        3. 无线电设计及天线配置

         

        联网照明的电力电子设备与传统灯光设计相似。制造商之间的潜在差异在于如何驱动PWM以及时序。在典型的RGB彩色光设计(RGBW)中最多可以有4PWM通道。这些通道用于控制RGB颜色,色温和光强度。

         

        无线设计是联网照明的最重要环节,以zigbee照明灯泡为例,灯泡中的无线协议芯片通过无线电元器件与网关通信,提供预设命令,如发现,加入和离开。对于控制,交换机或网关可以发送命令,如开/关,电平(亮度),颜色XYRGB颜色),色相和饱和度。在zigbee协议中,还具有监控网络健康状态和连接状态的诊断功能,所有这些命令都是使用可在zigbee函式库中找到的标准协议来编写的,这为设计提供了灵活性和可升级性。

         

        在硬件上,重要的是考虑无线电设计及天线配置。尺寸是无线照明设计中非常重要的考虑因素。灯座尺寸标准化,为了将无线部件安装在灯泡中,无线模块需要尽可能小,且天线需要放置在信号畅通无阻的位置。

         

        阅读完整博文请点击:http://community.silabs.com/t5/Official-Blog-of-Silicon-Labs/Home-Automation-Part-2-The-Components-of-Connected-Lighting/ba-p/167292  

         

        第三部分:互联照明点亮智能家居的未来

         

        互联照明正在工业界和商业市场上迅速扩张。几个明显的趋势是:

        1、低功耗和便捷性:更多的规定推动了更好的能量管理

        2、数据收集和评估:将传感器集成到系统里以获取更多数据

        3、预防性维护,空间规划,精准投放的广告等

         

        为照明添加传感器功能

        低功耗是互联照明的出发点,而为照明添加传感功能则是其发展的方向。许多传感器现在正被添加进照明系统。占空传感器,环境光传感器,甚至温度传感器都可以用来增强照明控制的智能性。当屋里没人时关掉灯只是智能照明应用的冰山一角。例如,多个占空传感器控制规则已经被添加到了最新版的California Energy Code andStandards中。

         

        基于位置的互联照明控制

        最新的趋势是基于位置的照明控制。这是根据灯光判断人的位置和密度。灯光可以指示活动的频繁程度和有人与否。因为照明用灯是不能移动的,在工业,商业应用中,甚至一些像是停车场和市中心的户外地方,这些灯基本都是平均分布的,这为判断人的位置提供了良好的指示。

        互联照明的趋势是根据周边环境的变化进化照明控制的算法。无线是很难的。当我们过了无线设计这一关时,就可以集中精力于使得互联照明开始工作并改进我们的生活,这就是互联照明的未来。

         

        家居自动化/互联照明参考设计

        为了帮助世界加速迎向互联照明的新时代,Silicon Labs已经发布zigbee家居自动化及物联网照明参考设计,并领先同行打造了支持最新Thread 无线网状网络标准,可以即时控制20个LED灯泡的Thread智能照明开发套件,请参见下面的图示。

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        图说:芯科科技zigbee家居自动化及物联网照明参考设计架构

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        图说:芯科科技Thread智能照明开发套件

         

        阅读完整博文请点击:http://community.silabs.com/t5/Chinese-Blog/%E4%BA%92%E8%81%94%E7%85%A7%E6%98%8E%E7%82%B9%E4%BA%AE%E6%99%BA%E8%83%BD%E5%AE%B6%E5%B1%85%E7%9A%84%E6%9C%AA%E6%9D%A5/ba-p/172325 

         

        更多芯科科技无线解决方案、家居自动化及智能照明参考设计信息,请访问:http://www.silabs.com/iot/Pages/zigbee-connected-home-reference-designs.aspx

         

        第四部分:zigbee家居自动化的生态系统大解析

         

        许多物联网设备开发商都曾问道:我们该如何知道我正在开发的产品会与哪款市场上的产品工作在一起呢。这实际上是个很好的问题。当客户决定走标准路线 (比如zigbee) 时,他们如何知道他们的产品将会与哪款其他的产品工作在一起呢。这带来了关于生态系统的问题。

         

        何谓生态系统,其与物联网的关系何在呢。生态系统在此处对不同的人来说可以代表许多不同的事。包括硬件,软件,云端生态系统等一系列相互关联但又不同的事物。但最终仍有以下共同点:

        • 多样性

        • 互操作性

        • 一系列共通的标准

         

        多样性

        多样性是任何生态系统的巨大优势。同一生态系统中的多个参与者,使得在统一配置下可以实现更多的物的连接。其同样意味着供应商可以专精一门,然后共同合作打造大的共同体。更大的共同体意味着更大的市场份额。

         

        互操作性与共通标准

        互操作性与多样性息息相关。互操作性意味着来自不同供应商的可以工作在一起,因此创造了更加统一的环境。为了实现互操作性,需要一系列的共通的规则,以及适当的组织工作来规范这些规则。

         

        zigbee家居自动化的三类生态系统

        首先,有专有的,闭合的生态系统。这些生态系统存在是因为它们有着满足特殊要求的非标准安装。此类闭合的生态系统通常用在照明或商业及工业应用中。

         

        第二,在谱系的另一端,你可以找到完全开放的生态系统。如果你执行标准,例如Zigbee HA 1.2,那么你可以加入网络。不过,在这里我必须指出。网关会让你的设备加入网络,但其也许并不能识别出你的设备的全部特征或属性。

         

        最终,主流的生态系统介于前两者之间。这些生态系统可以接纳其他标准兼容的设备。但是,为了充分利用设备的特征和功能,你将会需要被生态系统所接纳。有时,会对你的设备使用白名单制度。

         

        一旦你决定了生态系统的类型,那么下一步该如何加入生态系统,以及需要怎样做出选择呢。即使在zigbee生态系统内部,每一部分也有所不同。这是因为在类似HA1.2的标准之内,也有着需要选择安装的特征。

         

        创建zigbee生态系统十步骤

        1.     选择标准协议,比如ZHA1.2

        2.     定义应用需求

        3.     本地控制或云端控制:规则创建,通知等

        4.     决定应用层需求:例如色彩控制,温度识别

        5.     选择平台提供商

        6.     特殊的/附加的需求

        7.     支持选择性特征:设备处理程序,功能等

        8.     认证或批准

        9.     全套测试和认证

        10.白名单产品批准

         

        阅读完整博文请点击:http://community.silabs.com/t5/Chinese-Blog/Zigbee%E5%AE%B6%E5%B1%85%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%8C%96%E7%9A%84%E7%94%9F%E6%80%81%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E5%A4%A7%E8%A7%A3%E6%9E%90/ba-p/177816   

         

        欲了解Silicon Labs zigbee家居自动化参考设计的更多信息,请访问:

        请访问:http://cn.silabs.com/solutions/home-automation-and-entertainment.html

         

        第五部分:多协议互通挑战迎刃解,家居自动化展翅飞

         

        这是本系列最后一篇博文,让我们一起来展望智能家居与联网照明的大未来。当前有很多因素阻碍了家居自动化市场的增长,其中最大的不利因素就是技术和协议的碎片化。市场上有许多不同的无线技术,如 Wi-Fi Bluetooth zigbee,和未来将用于网状网络的 Thread以及专有的Sub-GHz协议,每一个都满足不同的需求。

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        图说:家居自动化发展的最大挑战在于融合多种无线协议的控制和应用

         

        认识无线协议的主要区别

        在这些连接技术中,无线协议间的区别主要取决于三大块:物理层,无线协议栈,和应用层。如果我们写一部无线小说,那么物理层(也被叫做无线)可以被解释为单词,协议栈就是语法-组织单词的规则,应用层就是组成小说的详细的,描述性的句子。 

         

        又比如,智能家居中的连接照明应用:连接的照明用具的无线在2.4GHz下操作,协议栈是Bluetooth Smart 4.1,应用就是定义的操作。动作传感器,用来在当有人进入房间时自动亮灯,可以使用在不同的2.4GHz调制方案下的无线,操作用于网状网络的基于IPThread协议栈,而应用就是亮灯。

         

        所以我们如何让所有的硬件和软件互相通话,并且保证互操作性呢。智能家居领域内保证设备与设备间可互操作性的最新趋势是使用能够识别多种无线语言的多协议SoC设备。 

         

        多波段/多协议无线SoC成最佳解方

        Silicon Labs领先业界提供了多波段、多协议的Wireless Gecko无线SoC系列解决方案,包括三个产品线,它们分别针对现实世界中不同的IoT使用场景和最受欢迎的无线协议而进行了优化:

         

        • Mighty Gecko:支持运行于2.4GHz波段的Zigbee、Thread和Bluetoothlow energy连接,和可用于2.4GHz波段和Sub-GHz波段的专有协议。

           

        • Blue Gecko:支持运行于2.4GHz波段的Bluetooth low energy连接,和可运行于2.4GHz波段和Sub-GHz波段的专有协议。

           

        • Flex Gecko:支持2.4GHz波段和Sub-GHz波段的灵活的专有无线协议,适用于多种应用场景。

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        图说:通过多波段、多协议无线SoC,我们可以实现一切家居自动化的无线连接应用

         

        阅读完整博文请点击:http://community.silabs.com/t5/Chinese-Blog/%E6%97%A0%E7%BA%BF%E5%A4%9A%E5%8D%8F%E8%AE%AE%E4%BA%92%E6%93%8D%E4%BD%9C%E6%80%A7%E6%8C%91%E6%88%98%E8%BF%8E%E5%88%83%E8%A7%A3-%E5%AE%B6%E5%B1%85%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%8C%96%E8%A1%8C%E4%B8%9A%E5%B1%95%E7%BF%85%E9%A3%9E/ba-p/181615 

         

        详细了解Silicon Labs的Wireless Gecko系列产品及开发工具包信息,请访问:http://cn.silabs.com/products/wireless/wireless-gecko-iot-connectivity-portfolio

         

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      • 冲向2017年物联网的增长浪潮

        Siliconlabs | 04/103/2017 | 08:27 AM

        半导体产业已经成熟到一种步伐缓慢、增幅为个位数的增长状态,这种不温不火的增长状态部分源于计算机和移动电话市场增速减缓。芯片行业有望在2017年重归增长,世界半导体贸易统计组织(WSTS)预测全球半导体市场增长率将在2017年回升到3%。尽管对2017年抱有的谨慎展望,我们将看到许多由技术创新和市场需求推动的加速增长。引人关注的增长性市场包括汽车(ADAS/自动驾驶汽车、联网汽车和信息娱乐系统),虚拟现实/增强现实(VR/AR)系统,以及包括智能家居、智能照明、安防与可穿戴等几个物联网细分市场。

         

        2016年是Silicon Labs成立届满20周年,并已成为了一家以提供突破性连接解决方案而闻名的公司,我们的解决方案可以显著地改善大家的生活并提升许多行业。公司的愿景是为多个市场和多种应用去连接人、设备和数据。我们持续扩展自己完整的芯片、软件和解决方案产品组合,以满足物联网、互联网和工业基础设施应用中的增长部分。在过去的20年间,我们已经成为物联网行业中市场定位最佳的半导体公司之一。我们很高兴能在2016年完成亮眼的财务业绩,且公司、全球各地合作伙伴和客户对走向2017年的前景也倍感兴奋。

         

        更多的联网设备将在2017年加入物联网阵营,消费者每天将与平均三台甚至更多的联网设备互动,而我们将继续在生活的方方面面看到更多的物联网联接。

         

        为了应对物联网的快速增长,我们在2016年推出了多协议、多波段Wireless Gecko SoC产品组合,他们可以降低创建连网设备时的成本和复杂度。Wireless Gecko 支持蓝牙(Bluetooth)、Thread、ZigBee和专有协议,同时支持从Sub-GHz到2.4GHz的多个频段。通过在同一个SoC平台上支持多种无线标准,可以助力开发人员实现更简单的设计、更低的物料清单(BOM)成本和更快的上市时间。我们的Wireless Gecko产品组合为开发人员提供了改变游戏规则的功能,这将在未来几年驱动Silicon Labs在物联网市场中实现增长。Silicon Labs通过为需要低功耗无线连接的物联网终端节点应用提供全面的芯片和软件解决方案,实现了可从物联网市场增长中获益的成功卡位。

         

        物联网产品的销售收入已接近Silicon Labs年销售收入的一半,我们为物联网产品设定的策略性增长目标是每年20%。我们期望这种强劲的物联网增长趋势将在2017年及以后得以延续。

         

        截至目前,Silicon Labs的网状网络器件在全世界范围内的出货量已经超过了1亿个,这很好地说明了我们在物联网无线连接领域内日趋强大的实力。作为一家领先的ZigBee产品提供商和Thread联盟创始成员,Silicon Labs在基于标准的网状网络解决方案的开发和认证方面,拥有超过10年的领先地位。我们的客户依赖于我们对网状网技术的深入见解和射频认证。他们也很感激我们提供了他们所需的、用以简化开发工作的工具和软件栈,以及可保护他们的物联网产品免于受到旧有技术和标准限制的软件更新与迁移途径。

         

        详细了解Silicon Labs的Wireless Gecko无线SoC和模块产品信息,请访问:http://cn.silabs.com/products/wireless/wireless-gecko-iot-connectivity-portfolio

         

        原文链接:http://news.hqew.com/info-308263.html

         

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      • 【新品出击】Gecko MCU创建下一代安全、先进IoT设备

        Siliconlabs | 04/103/2017 | 08:19 AM

        Silicon Labs持续增强EFM32™ Gecko微控制器(MCU)家族,并于日前推出全新的JadePearl Gecko产品,以满足嵌入式开发人员对于设计下一代安全、高端IoT设备的需要。欢迎观看详细的产品应用及参考设计介绍。

         

        兼顾IoT的功能性与安全性

         

        利用全新的 Jade Pearl Gecko 32 MCU,开发人员可以向物联网设备轻松添加触控界面、强大的安全功能和多个低功耗传感器。全新 MCU 已针对高性能、低功耗的应用优化,并支持无线 (OTA) 更新。附带的硬件加密技术具有节能的安全加速器、真随机数发生器 (TRNG) 和安全管理单元 (SMU),可以在不牺牲电池寿命的情况下确保为物联网设备提供一流的硬件加密。增加常规内存保护单元,SMU可以让软件能够针对外围设备访问设置细粒度安全性。

         

        全新 MCU 提供比上一代 Jade Pearl Gecko 产品更大的闪存(高达 1024 kB 的双通道架构),更容易开发支持实时操作系统的功能丰富的内嵌应用,如Micrium OS。双通道内存架构允许在产品部署后提供强大的现场更新功能。

         

        完整的开发套件

         

        Silicon Labs针对新一代GeckoMCU提供了完整且功能丰富的开发Pearl Gecko PG12入门套件,包括EFM32PG12 Pearl Gecko MCU 主板、USB 线缆、EFM32入门卡,以及Simplicity StudioTM软件开发工具的支持

         

        Pearl Gecko PG12 入门套件功能特色:

        • 集成式 Segger J-Link USB 调试器

        • 高级能耗监控系统

        • 内置 USB 串行端口

        • CR2032 纽扣电池或 USB VBUS 供电

        • 内存 LCD、电容式触控按钮、LED、按钮

        • 片上温度传感器和 Si7021 个板上 RH/温度传感器

        • 分线接头可轻松接入 MCU 引脚

        • 20 引脚 EXP 头可连接额外的附加板

        • Inductive LC sensor (SLSTK3402A only)

        • Crystals for 32.768 kHz LFXO and 40 MHz HFXO

         

        观看入门套件演示视频:

        http://www.silabs.com/support/getting-started/microcontrollers/efm32-pearl-gecko

         

        详细了解Silicon Labs的Wireless Gecko系列产品及开发工具包信息,请访问:http://cn.silabs.com/products/wireless/wireless-gecko-iot-connectivity-portfolio

         

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      • 无线小壁虎开拓IoT多协议设计视野

        Siliconlabs | 04/100/2017 | 07:46 AM

        物联网朝向多协议共存的设计模式已蔚成潮流,也因此,工程师们正纷纷追求一个完善的解决之道,以实现不同无线标准协议间的无缝切换和互通,并且确保不相互干扰信号。好消息是,芯科科技(Silicon Labs)最新推出的EFR32TM Wireless Gecko无线小壁虎片上系统(SoC)家族成员――EFR32xG12,已经为各层次开发人员提供多协议切换功能,并能轻松添加到日益复杂的IoT应用之中。欢迎观看详细的产品应用及设计实例介绍。

         

        点燃IoT多协议设计的燎原之火

         

        Silicon Labs在2016年就率先提出多协议、多频段无线SoC/模块的产品概念,并付诸量产,帮助物联网设备开发人员解决无线标准和RF元器件调试的众多挑战。其基础的电路架构图如下图,通过更高的集成设计降低功耗、尺寸,并支持蓝牙低功耗、zigbee/Thread、专有协议等多种标准。

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        新款的EFR32xG12 SoC基于更卓越的RF性能、增强型安全加密加速器、更大的存储容量、片上电容式触摸控制器,以及低功耗外设和传感器接口,进一步扩展了多IoT多协议设计的支持,包括更广泛的家庭自动化、连接照明、可穿戴设备和工业物联网的多协议、多频段应用场景。

         

        EFR32xG12 SoC具体功能优势如下:

        • 加大存储容量:4倍容量的闪存(最高1024KB,具有双区架构)和8倍容量的RAM(最高256KB)

        • 集成更多外设:USART, I2C, Timers, Pulse Counters

        • 卓越的RF性能:对于zigbee和Thread来说为-102.7dBm,对于低功耗蓝牙来说为-95dBm

        • 强大的安全性:内建片上安全加速器,专门用于多协议无线电和NIST认证的真随机数发生器(TRNG)

        • 最新蓝牙标准支持:EFR32BG12Blue Gecko SoC具有一个2Mbps速率的Bluetooth PHY,为运行兼容Bluetooth 5协议栈的应用提供了足够的吞吐量

        • 支持电容触摸界面

        • LESENSE界面可应用于低功耗传感器设计

        • 接脚相容可与现有设计无缝接轨

        • 7x7 BGA封装可提供至多65个GPIO

         

        动态多协议/无缝切换应用实例

         

        由于智能家居、楼宇自动化或是工业、企业的物联网应用环境皆同时存在各种搭载不同无线协议标准的设备,这对工程师而言的首要之务,除了要确保设备间不相互干扰,还必须进一步朝向“无缝切换”的应用模式迈进,以提供更简便的操作方式、更优质的使用体验给终端用户,促进物联网应用蓬勃发展。

         

        以下为应用Silicon Labs新款EFR32xG12多协议、多频段无线SoC和模块方案实现的多协议切换和动态多协议应用与设计实例,能够为您在多协议设计的茫茫大海中找到正确的方向。

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        详细了解Silicon Labs的Wireless Gecko系列产品及开发工具包信息,请访问:http://cn.silabs.com/products/wireless/wireless-gecko-iot-connectivity-portfolio

         

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