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      • 见证蓝牙20周年的伟大航路!

        Siliconlabs | 02/57/2018 | 08:47 AM

        蓝牙技术联盟(Bluetooth Special Interest Group, 简称SIG)近日于2018国际消费电子展(CES)宣布,正式步入蓝牙20周年。1998年,仅由几家成员公司组成的蓝牙技术联盟曾投身于为手机的语音与数据传输线缆寻找替代品。今天,蓝牙技术联盟携手33,000家成员公司,共同致力于灵活、稳定、安全无线连接解决方案的发展与革新。

         

        做为蓝牙技术联盟的重要推广成员,Silicon Labs持续推出符合最新蓝牙标准的解决方案,包括全面支持蓝牙5的EFR32xG13系列多协议无线SoC/模块,以及蓝牙网状网络(Bluetooth Mesh)协议栈等,在蓝牙技术20年来的发展道路上不断地注入新的动力。现在让我们来看看这20年蓝牙的关键技术突破及市场应用成就吧!欢迎观看完整文章。

         

        20年的蓝牙成长之路

        蓝牙技术联盟执行董事Mark Powell表示,自问世以来,蓝牙从未停止对连接的拓展与改进。连接驱动创新,而创新正是开辟全新市场不可或缺的力量。从无线音频、可穿戴设备,资产追踪,到实现楼宇自动化,无论过去、现在还是未来,蓝牙始终是带动创新与开辟全新消费、商业与工业市场的动力。

         

        过去20年,蓝牙一直是实现绝佳用户体验的关键,如今已经成为消费级无线革命的关键技术之一。随着蓝牙规格的不断完善,它在包括物联网在内的未来市场的地位得以进一步凸显,蓝牙技术的社区也在持续发展壮大。ABI Research首席研究官Stuart Carlaw补充说明。

         

        不断壮大的蓝牙应用市场

        蓝牙的出现带来了无线音频与连接设备市场。二十年中,蓝牙技术致力于开发连接、驱使创新、开拓全新市场。如今,预计蓝牙设备年出货量将在2018年达到40亿台,遍布消费、商业和工业市场。

         

        1.   手机、平板电脑和个人电脑市场

        手机、平板和个人电脑已经成为当今人们获取体验与信息的重要入口。2018年蓝牙手机、平板电脑和个人电脑出货量将达到23亿台。蓝牙作为无线技术被所有设备采用,也是让所有人都能利用物联网解决方案的关键。

         

        2.   音频和娱乐市场
        蓝牙彻底改变了我们利用媒体与体验世界的方式。蓝牙耳机占所有耳机销售的54%以上,而这仅仅将是2018年12亿蓝牙音频娱乐设备的一小部分。今天,利用蓝牙无线连接进行音频传输已经成为了人们日常生活的组成部分。

         

        3.   汽车市场
        2018年所有新出货的家用车、卡车和SUV中,86%将会把蓝牙作为标配。蓝牙产品为我们带来了更高的道路安全和更便捷的车内体验,还实现了全新的应用场景,提高燃油效率、保护驾驶员免受疲劳驾驶的影响,将汽车和驾驶员更加无缝地与城市连接。

         

        4.   互联设备市场
        2010年推出的低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy)技术推动着互联设备市场的发展。预计至2018年,这一市场中的蓝牙设备出货量将达到7.8亿。蓝牙技术通过连接数十亿台日常设备,使无数的发明成为可能,助推物联网愿景成为现实。

         

        5.   智能楼宇市场
        2017年发布的蓝牙mesh与蓝牙广播的最新进展使大规模智能楼宇自动化成为了现实。如今,随着整体楼宇覆盖的实现,蓝牙正在通过实现室内定位和基于位置的服务,扩展了智能楼宇的定义。这些服务的重点在于提升访客体验,提高业主的生产力,优化空间利用率。目前,排名前20位的零售商中有75%已经部署了定位服务,预计至2022年蓝牙智能楼宇设备的出货量将达到8.15亿台。

         

        6.   智能工业市场
        蓝牙技术引领了行业和信息的融合,为下一次工业革命铺平了道路。预计至2022年,蓝牙智能工业设备的年出货量将增长10倍。这些工业解决方案将连接制造商价值流中的关键组件,使机器、人员和流程保持同步,同时提高效率、生产力和安全水平。

         

        7.   智能城市市场
        蓝牙提升了城市体验,为音乐会听众、博物馆爱好者、体育迷和游客们打造了丰富的个性化体验。据proximity.directory统计,至2019年,84%的全球机场、93%的美国职业棒球联盟(MLB)场馆、75%的美国国家橄榄球联盟(NFL)场馆中都将采用Beacon应用,预计至2022年,蓝牙定位服务部署将增加5倍。

         

        8.   智能家居市场
        无论是将电视与音箱,还是电脑与键盘连接,蓝牙技术多年以来一直是实现互联家居的关键所在。预计蓝牙智能家居设备2018年一年内的出货量就将高达6亿件。蓝牙正在践行对智能家居市场的承诺。

         

        Silicon Labs蓝牙解决方案:

        https://cn.silabs.com/products/wireless/bluetooth

         

        原文链接:

        http://mp.weixin.qq.com/s/V9Qqb2qICLm8lXNL01Mf6A

         

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      • 智能照明与城市的光明未来!

        Siliconlabs | 02/57/2018 | 08:46 AM

        Silicon Labs(亦称“芯科科技”)日前举办了一场主题为“利用多协议无线连接强化家庭和楼宇自动化”的网络研讨会,针对智能照明、家居及搂宇自动化以及智能城市的发展趋势进行了精辟的分析,同时也说明如何通过Silicon Labs领先的动态多协议无线技术赋予上述的物联网(IoT)热门应用更丰富、强大的功能并降低开发成本。欢迎观看完整文章。

         

        智能照明的市场潜力巨大

         

        目前在IoT应用领域中,“智能照明”已经展现其巨大的市场发展潜力,其可用于在家庭和商业领域并结合室内定位功能服务等创新应用,可望颠覆传统照明市场,为相关开发业者带来庞大商机。近年来,智能照明的产值也逐年攀升,成为行业人士倾力投资的重点市场。

         

        综合来说,成功的智能照明需要考量以下三个条件:

        1.     定义和推动创新带来实质的商业成果。

        2.     简化设置,调试和满足不同需求,包括安全性。

        3.     系统管理,配置,更新和修补功能。

         

        智能照明与城市的未来发展趋势

         

        未来的智能照明发展路线,将是以支持动态多协议的单一连接平台,进一步降低设计的复杂性和BOM成本,同时提供单一和组合的无线电协议让产品可以符合各种无线标准的需求,快速因应市场的变化。

         

         

        基于多协议无线连接、传感器设计的智能照明还能结合多种应用模式,扩大其商用价值。例如智能城市、商业办公室、蓝牙信标的室内定位和家居自动化等先进应用,都是备受期待的行业新宠,拥有可观的市场发展潜力。

         

        通过结合各式各样的传感器可以向网络提供大量的数据,进一步实现更大范围的智能城市,这些传感数据包括:

        ·       音频视频

        ·       雷达/接近

        ·       空气质量

        ·       涵盖全市范围的数据收集和分发

        ·       停车位置

        ·       疏导交通流量并提醒拥堵情况

         

        然而,智能城市于现阶段的发展还需要考量一些挑战,诸如:

        ·       城市采纳智慧设备的程度和能力

        ·       厂商须付出使用基础设施及数据的费用

         

        智能路灯可以结合大数据和传感器应用为智能城市的管理提供基础信息。

         

        总结

        基于智能照明、智能城市广泛布建连接设备和传感器的需求,相关半导体解决方案势必要朝向低成本、多协议支持发展,方能提供制造商一个动态的产品平台来应对快速变化的市场需求;同时也能提升终端用户体验,让产品的性能升级与时俱进,并且提供便利的连接服务,以及保障从终端节点到云的安全。

         

        一个简明易懂的家居应用概念,智能手机利用蓝牙连接发送信息解开门锁,门锁利用Zigbee解锁并发送信息打开客厅灯光,卧室灯发送信息到电话并利用蓝牙信标开灯等,过程完全自动化,达到真正的智能控制。

         

         

        动态多协议无线平台可以为设计者和用户提供许多优势。

         

        Silicon Labs具备领先市场的动态多协议无线解决方案:

        ·       专长:提供部署节点的无线网状网络解决方案超过1亿个且高达15年以上

        ·       灵活性:从认证模块到多协议SoC最广泛的解决方案

        ·       生产力- 获得专利的高级网络分析,能源分析和应用程序配置

         

        更多动态多协议无线解决方案信息请访问:https://cn.silabs.com/products/wireless/multiprotocol-connectivity/dynamic-multiprotocol-introduction

         

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      • Silicon Labs全球行销长:最低成本将IoT嵌入到电子设备中

        Siliconlabs | 02/53/2018 | 08:12 AM

        Silicon Labs(亦称“芯科科技”)全球行销长Michele Grieshaber女士近期接受行业媒体的专访时表示,如何以最低成本将物联网(IoT)技术嵌入到电子设备中,已经成为行业人士最关注的议题之一。尤其在IoT的骨干──无线协议设计方面,更需要引入更完善、广泛支持各种标准的动态多协议解决方案,以尽可能缩短设备开发时程并降低成本。

         

        展望2018年,Grieshaber女士也点出了哪些IoT应用市场具备高度发展潜力,以及在产品和技术上必须有哪些充分的准备。欢迎观看完整文章。

         

        多协议产品组合让IoT物美价廉

         

        Silicon Labs的半导体产品组合定位于高品质成长型市场,包括物联网(IoT)、网络基础设施、工业应用、绿色能源、数据通信和汽车业。这些市场组合在一起贡献了我们总收益的四分之三还多,为2018年及以后的增长和市场份额增加奠定了坚实的基础。

         

        近期硬件和软件技术的新发展,包括多协议无线连接和网状网络,将使为产品以最低成本增加物联网功能的工作变得非常容易。

         

        智能家居和智慧城市是物联网市场中最重要也是最具规模的应用,而联网照明市场是其中特别值得关注的一个亮点,也是Silicon Labs无线产品的主要应用市场。灯具是无所不在,且我们的家庭和商业/工业场所越来越多地采用LED灯具。自从十年前LED照明普及开来,当前的照明趋势一直在加速发展。它开始于传感器和控制器件的增加,现在是增加连接性。未来几年,我们将看到新的云分析和智能化,即基于照明网络生成的数据来做出决定的能力。

         

        在照明市场及其它物联网细分市场中,包括家庭和楼宇自动化、安防系统、表计和工业物联网等市场中,我们看到了对我们的多协议Wireless Gecko产品组合的强劲需求。Silicon Labs的Wireless Gecko产品组合包括支持多种无线标准的系统级芯片(SoC)器件和模块,这些标准包括Zigbee、Thread、Bluetooth low energy(BLE)、Bluetooth mesh和专有sub-GHz协议。

         

        Silicon Labs最近推出了一种创新的无线连接,它支持Zigbee和Bluetooth LE在单个SoC上同时运行。这种动态多协议解决方案在不增加额外复杂度和包含种芯片架构的硬件成本的情况下,可为物联网应用提供先进的功能,因此可将无线子系统的BOM成本和尺寸缩减多达40%。

         

        原文链接:http://www.21ic.com/zhuanfang/jishuzhuanfang/2018-01-05/749336.html

         

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      • 物联网英雄-DeviceRadio以蓝牙SiP模块实现IoT创新

        Siliconlabs | 02/53/2018 | 08:10 AM

        最近,Silicon Labs有机会采访了瑞典创业公司DeviceRadio的创始人Christian Klemetsson先生。该公司通过采用Silicon Labs(亦称“芯科科技”)的多协议无线解决方案创建了一种横向连接层技术,该技术位于支持IoT产品的各种协议之上,如Wi-Fi,LoRa,蓝牙等。无缝层无需特定的物联网设计专业知识,无论设计师的专业知识如何,所有背景的公司和设计人员都能够从头开始构建物联网产品。欢迎观看完整文章。

         

        请告诉我们DeviceRadio如何开始进行IoT的创新?

        Klemetsson该公司最初是一个业余爱好项目。当时,我所有的室内植物都养不活,而且更换它们的费用也越来越高。我有电子背景,所以我想建立某种解决方案,通过手机上的应用程序来监控植物。我很快意识到,建造廉价,简单,电池寿命长的设备是不可行的。我发现的解决方案基于为其他目的而构建的技术。

         

        例如,至少在几年前,蓝牙并非为物联网而构建,只有无线外围设备。因此,我专门为物联网创建了自己的无线协议,并添加了加密和即插即用以及其他功能。两年半之前,我发现了Silicon Labs / Digi-Key竞赛并用我刚刚构建的设备参赛。我最终成为获奖者之一,并从Silicon Labs获得价值1万美元的组件。我还获得了瑞典电子媒体的关注,整体反馈意见是我走在了正确的轨道上 - 物联网中可能缺少这一块。从那时,我开始了DeviceRadio。

         

        你的IoT无线协议方案是市场上的首款吗?

        Klemetsson那时(2014年),没有任何特别的适用于物联网的东西。有低功耗通信的协议,例如Z-Wave和外设协议,如蓝牙和Wi-Fi,但没有适用于物联网的协议。

         

        我所做的是将协议转换为可以放置在现有协议上的协议,这些协议可以提供加密,即插即用,抽象等。无论您使用的是蓝牙或Wi-Fi等无线协议,它都可以是一样的。我们的层位于您使用的任何协议之上,使所有内容无缝并一致。

         

        该产品有点像互联网,但专门用于设备及其传感器数据和信号。我们创建了相互移动传感器数据并提供与云平台和服务的集成的机制。

         

        你把它叫做水平连接,你如何向非开发人员解释这一概念呢?

        Klemetsson我认为谈论互联网连接设备的价值会更容易,这可以以帮助非开发人员了解我们产品的价值。使用当今的技术构建连接设备时,需要大量的自定义开发和专业知识。您需要了解安全性,服务器,扩展,协议等,并将所有内容连接到物联网平台。这个过程变得非常有限,物联网的开发最终只能在少数具有这种专业水平的公司中使用。

         

        我们正在试图通过在所有内容之上放置一个水平层来实现民主化并隐藏物联网的复杂性。这意味着如果您是一家产品公司,您的开发人员可以创建一个物联网产品,而无需依赖专有和难以找到的人才。

         

        从宏观的角度思考 - 西方国家都在努力提高效率,减少对环境的影响,并关心人口老龄化。但发达国家仍然是少数 - 世界其他地区没有基本服务或我们的生活水平。如果我们想让整个世界达到我们的生活水平,我们的资源是有限的。解决这些重大问题的唯一方法就是技术。我认为物联网可以发展核心技术来做更多事情。但为了实现这一目标,IoT需要面向所有公司,而不仅仅是专家。

         

        那么水平层都包括些什么呢?

        Klemetsson我们为客户提供可复制的基础设施,并负责访问控制并将数据传送到正确的位置。我们的垂直通信层是设计人员在其协议层和硬件之上放置的软件库。通过使用我们的软件库,设计人员不必考虑云API,互联网连接等。

         

        我们给设计师一个快速创建的机会,而不用考虑使用什么技术。设计人员可以在他们的硬件上创建原型,并完全专注于设备的优势和商业价值,在后续的过程中才会需要担心技术和扩展需求。设计师可以自由地进一步拉伸产品,而无需重新编写应用程序并修改代码。

         

        这款产品已经上市了吗?

        Klemetsson现在我们正在做小型试点和概念验证项目。我们还有天使投资者和政府补助的额外资金。我们仍处于开发阶段,我们希望确保构建正确的产品。我们的试点项目为我们提供了重要见解。我们的目标是每六个月将使用DeviceRadio的设备数量增加10倍。

         

        您在开发产品过程中面临着哪些设计挑战呢?

        Klemetsson从技术角度来看,有很多挑战。但是我看到的最大挑战是意识问题- 让公司之间传播正确的意识和反馈意见。有太多的炒作和混乱,因为每个人都想成为物联网的一部分。但那些能够受益最多的公司并不真正了解它的存在以及它带来的好处 - 我认为这是一个巨大的挑战。

         

        确切地说,很多IoT媒体关注的是围绕必备杀手级应用程序解决奢侈的问题,例如连接水壶或其他东西。我最近与其交谈的一家公司正在建造无人机,与紧急服务机构合作,提供心脏除颤器,并使用物联网拯救生命。

         

        你在使用哪一款Silicon Labs的产品呢?

        Klemetsson我们选用了Silicon Labs专门针对超小尺寸、可靠高性能 RF、低功耗和简单应用开发等方面有较高要求的应用精心研发的Blue Gecko BGM123蓝牙SiP模块,以及完全集成、提供高速处理和低功耗优势的EFM8 Bee系列8位MCU。

         

        你对未来5-8年的IoT趋势有何看法呢?

        Klemetsson尽管有一些很酷的物联网创业公司和事情正在发生,但是现实的公司会发现如何以无缝方式利用物联网。如果您正在建造连接的洗衣机,它应该像普通的洗衣机一样工作,但是具有额外的连接功能或优点。它需要是一个渐变,我们从未连接的世界转移到互联世界,最终形成一个互联的世界。现在它是垂直的。构建物联网产品的同一家公司拥有服务器,应用程序等,从而将所有事情隔离开来。在5 - 10年内,您将拥有多家公司构建硬件,物联网支持技术以及软件服务和应用程序,使人们能够以目前无法想象的方式利用多家公司的产品。

         

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      • 赋予IoT丰富功能:EFM32 MCU文档下载专区

        Siliconlabs | 02/46/2018 | 07:39 AM

        物联网(IoT)应用越来越复杂,驱动了对于多传感器、复杂用户界面显示、高级算法和无线协议栈的需求。随着功率预算的缩小,MCU必须在睡眠模式时也必须维持低功耗,以最大限度的延长电池寿命。Silicon Labs(亦称“芯科科技”)提供的节能型EFM32TM Gecko(小壁虎)32位MCU系列产品通过提高集成度、性能和能源效率可以帮助设计人员应对这些挑战。

         

        基于 ARM® Cortex® -M0+、Cortex-M3 和 Cortex-M4 核心的 EFM32 MCU 还具有最节能的外围设备和能耗模式,可以实现高功能、低功耗的系统设计。我们特别整理出EFM32 MCU最新产品信息和技术文档,欢迎进行免费下载!

         

        EFM32资料下载专区

         

        最新产品新闻

         

        • 功能丰富的Giant Gecko微控制器帮助开发人员解决复杂的IoT应用- Silicon Labs新型EFM32GG11 Gecko系列产品为低功耗MCU市场提供最先进的功能和最大的内存空间- (链接)

        • Gecko微控制器在安全性、存储和外设方面取得重大提升-通过SiliconLabs新款EFM32™ Jade和Pearl MCU构建安全、功能丰富且省电的IoT设备- (链接)

        • Silicon Labs收购领先RTOS厂商Micrium- 物联网将RTOS与多协议硅芯片、工具和软件栈结合让开发者获得全面性的嵌入式解决方案-(链接)

         

        网站最新下载信息

        • 探索Silicon LabsEFM32 GeckoMCU系列产品(链接)
        • 功能与性能的巨大飞跃全新 MCU - 市面上集成度最高的高性能、低功耗 MCU (链接)

        • 成功案例:Microtronics 通过EFM32Giant Gecko 32  MCU将家居安防概念推向市场 (链接)
        • 成功案例:IoT 英雄利用EFM32 MCU 引领中国健身可穿戴市场(链接)

        • 成功案例:灵活的EFM32 MCU系列有效保护软件投资(链接)

        • MicriumRTOS和协议栈组件 (链接)

        • SimplicityStudioTM 4.0开发平台 (链接)

         

        精彩影片

        • 新型Giant Gecko MCU完美实现工业级 IoT应用(链接)

        • 来自Silicon LabsMicrium µC-OS-III SystemView (链接)

        • 节能型EFM8/32 MCU产品设计实例分享 (链接)

         

        产品资料简介

        • EFM32 Giant Gecko 11产品系列数据表 (链接)

        • EFM32JG12 产品系列数据表: EFM32 Jade Gecko 产品系列(链接)

        • EFM32PG12 产品系列数据表: EFM32 Pearl Gecko 产品系列(链接)

        • EFM32LG 数据表: EFM32 Leopard Gecko 产品系列(链接)

         

        白皮书

        • 把传感器设计到电池供电的无线IoT设备里(链接)

        • 使用自动化工具简化嵌入式设备的硬件和软件设计复杂性 (链接)

        • 为你的设计选择正确的软件架构 (链接)

        • 探索IoT应用中对于8位、32MCU的选择 (链接)

        • 衡量微控制器不仅取决于总线宽度 (链接)

         

        社交媒体精选

        • 【行家开讲】如何为嵌入式系统选用适合的MCU平台? (链接)

        • Silicon Labs节能MCU、数字隔离器绽放光芒(链接)

        • 内建Gecko MCUProtoBricks助乐高迈入数字时代(链接)

        • 【行业趋势】IoT需求旺,MCU展现新特征 (链接)

        • 【应用】功耗低至64uA/MHz32MCU助力热量表无线传输(链接

         

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      • 助飞IoT的基础器件:EFM8 MCU文档下载专区

        Siliconlabs | 02/43/2018 | 08:20 AM

        除了云计算、大数据、人工智能和汽车,我们预计物联网将在2018年继续成为半导体行业增长的一个重要推动力。到2025年,预计全球将有700亿部的联网设备(照明器材、智能仪表、恒温器、可穿戴设备和各种智能嵌入式设备)将会被部署到物联网网络中,对全球经济的贡献高达11万亿美元。根据市场研究公司Gartner的预测,到2020年,物联网技术将会被嵌入到95%的电子设备中,以支持新的产品设计。

         

        对于物联网设备开发来说,低功耗、小尺寸、高性能都是极其关键的考量,因此,Silicon Labs(亦称“芯科科技”)提供了EFM8TM Bee(小蜜蜂)8位MCU系列产品,其基于完全集成的设计架构,非常适合物联网应用,具备了业界领先的速度和低功耗。我们特别整理出EFM8 MCU最新产品信息和技术文档,欢迎进行免费下载!

         

        EFM8资料下载专区

         

        最新产品新闻

         

        • 基于EFM8 Busy Bee MCU的参考设计简化USB Type-C充电宝开发- 针对智能手机、平板电脑、笔记本电脑和其他便携设备的USB双角色端口充电解决方案- (链接)

        • Silicon Labs针对汽车市场推出经AEC-Q100认证的EFM8微控制器- 新型汽车级8位MCU瞄准车内触摸界面和电机控制应用- (链接)

         

        网站最新下载信息

         

        • 探索Silicon LabsEFM8 Bee MCU产品(链接)

        • USBType-C充电宝参考设计 (链接)

        • AEC-Q100汽车级 8 MCU产品信息(链接)

        • 无传感器无刷直流电动机参考设计 (链接)

        • 步进电动机参考设计 (链接)

         

        精彩影片

         

        • 来自Silicon LabsUSB Type-C参考设计演示 (链接)

        • 使用Silicon LabsTouchXpress简化电容式接近感应设计(链接)

        • 使用Silicon Labs TouchXpress实现防水电容式触摸感应设计(链接)

        • 节能型EFM8/32 MCU产品设计实例分享 (链接)

         

        产品资料简介

         

        • EFM8BB3 数据表: EFM8 Busy Bee 系列 (链接)

        • EFM8SB1 数据表: EFM8 Sleepy Bee 产品系列(链接)

        • EFM8UB1 数据表: EFM8 Universal Bee 系列(链接)

        • CPT213B 数据表: TouchXpress™ 产品系列(链接)

         

        白皮书

         

        • 简化USB Type-C开发(链接)

        • 微控制器中的可配置逻辑使小尺寸应用彻底革新 (链接)

        • 通过EFM8Simplicity Studio实现智能电容感应设计(链接)

        • 即发:轻松在任何设计中加入电容式感应触摸功能 (链接)

         

        社交媒体精选

         

        • 记住FLRT特殊功能位,轻松解决8MCU高温烦恼 (链接)

        • Silicon Labs节能MCU、数字隔离器绽放光芒(链接)

        • 【技术】预安装BOOT的新一代EFM8 MCU (链接)

        • 【行业趋势】IoT需求旺,MCU展现新特征 (链接)

        • MCU集成12ADC实现USB PD灵活配置(链接

         

        您也可以扫描以下二维码,关注Silicon Labs社群媒体平台:

      • 秒懂时钟Part 6: 时钟相位噪声测量中的杂散

        Siliconlabs | 02/39/2018 | 08:31 AM

        您好,欢迎来到Silicon Labs的新一期Timing 101博客。新的一年,新的文章!在本月的文章中,我将讨论时钟相位噪声测量中的杂散。大多数了解时钟的人都会认识到杂散是下面相位噪声图中的独特的尖峰。杂散通常是不受欢迎的,在频率合成中低水平杂散并不少见。它们就像是啤酒上的泡沫。 这个特定的曲线来自一个AWG(任意波形发生器),配置为1 MHz FM的100 MHz正弦输出。 在本文中,我将使用此数据或类似的数据。

        在第一篇文章中,我将简要回顾一下杂散及其特征。 接下来,我将在计算总RMS相位抖动时讨论如何计量它们。 最后,我将总结一下三种在相位噪声图上显示(或不显示)杂散的方法的相对优点。 在接下来的第二部分,我将讨论在评估和测试目的上产生杂散的有用性。

         

        什么是杂散?

         

        技术术语“spur”来自拉丁语spurius,意思是非法的或虚假的伪造。 还有另外一个更普遍的用词,指的是牛仔的马刺和圣安东尼奥马刺队。 巧合的是,这两个含义在此处暗合。

         

        在这里,杂散信号是载频或时钟频率频谱缺陷,就像相位噪声一样。 然而,与相位噪声不同,它们是离散的频率分量。 此处给出了其几个特别和有趣的特征:

        1.杂散是确定性的。

        2. 杂散功率与带宽无关。

        3. 杂散在时域内贡献有限的峰值抖动。

         

        让我依次对这些特征进行一些解释。

         

        杂散是确定性的

          

        杂散通常是不受欢迎的,并且与构成方波或梯形波钟所需的谐波相区分。 他们的具体频率可以帮助我们确定他们的起源和相对重要性。 例如,它们可能是由系统的电源噪声,串扰,混频,调制,PLL架构和电源线谐波等引起的。

         

        PLL通常通过PFD(相位频率检测器)有效地采样输入时钟,因此必须抑制更新速率杂散。 此外,合成分数输出频率的PLL通常由于分数分频而产生杂散。

         

        杂散功率与带宽无关

          

        对于离散频率成分通常是这样,可以直接在频谱分析仪上观察。 相反,非确定性噪声功率与带宽成正比。 考虑下面的2个图,显示一个带有+/- 100 kHz FM边带的100 MHz正弦载波,作为杂散信号。 轨迹是5次运行的平均,跨度设置为300 kHz。 两个图之间的唯一区别是RBW或分辨率带宽。

         

        左边的图RBW = 6.25 kHz。 右侧的图RBW = 291Hz。 你可以看红线的注释,峰值保持基本相同的幅度,而噪声水平从左到右下降。 我们可以看到两图之间的噪音大约10 dB delta。 我们期望噪声减小,从而将RBW从6.25kHz降低到291Hz,在这种情况下相当接近10 * log10(6.25kHz / 291Hz)= 10 * log10(16)= 12dB。 请注意,离散频率分量也变窄。

        杂散在时域内贡献有限的峰值抖动

         

        每个杂散可被认为是载波的相位调制边带,其幅度决定了峰值相位偏差的贡献。 这个有用的功能可以在测试中被利用,我将在下一篇文章中讨论这个话题。 相反,随机相位噪声的峰值相位偏差是无界的。

         

        计量杂散

         

        相位噪声图中的相位噪声是以赫兹为单位显示的功率谱密度测量,即以dBc / Hz为单位,然后在抖动带宽上积分以产生RMS相位抖动量。 因为[dBc / Hz] x [Hz] = [dBc],所以这些单位是合理的,这是衡量相对于载波的RMS相位抖动功率。 那么必须使用统计方法来估计相同带宽上的峰值相位抖动。(相位噪声仪器实际上并不是以1 Hz的增量测量相位噪声,而是根据偏置频率范围使用较大的RBW。)

         

        每个杂散的RMS抖动贡献可以如下计算。 (例如参见Silicon Labs应用笔记 AN256: Integrated Phase Noise

        L(f)在载波频率f0处被认为是偏移频率f处的以dBc为单位的杂散功率。 在计算相位噪声+杂散的RMS抖动时,计算杂散信号的正确方法是在RSS(Root Sum Square)中添加每个杂散的单独抖动功率贡献,其中仅包含噪声引起的RMS相位抖动。

         

        我们可以用一个例子来证明这一点。

         

        下面的左边的曲线是省略杂散的示例标准100MHz时钟的相位噪声曲线。右边的曲线是相同的相位噪声曲线,但是具有标识出的杂散和以dBc显式地显示。对于该仪器,以dBc为单位的杂散以与相位噪声不同的颜色显示。在第一种情况下,在12 kHz到20 MHz之间测得的RMS相位抖动计算为668.837 fs。在第二种情况下,测得的RMS相位抖动记录为878.156 fs。这增加了大约209 fs或大约31%的增长。

         

        一个有趣的问题是在相位噪声测试设备中如何识别杂散。 这个特定的仪器根据一个移动平均值来定义一个阈值,即峰值必须比噪声的标准偏差高出多少。 默认的灵敏度设置是3×标准偏差(西格马),这已被证明是一个很好的实用值。

         

        为了明白为什么杂散会带来这么多额外的抖动,请注意,有3个杂散带显示,即在12 kHz和20 MHz之间的偏移量。 在下面的表格中,我列出了3个杂散以及它们各自的RMS抖动贡献,按照所引用的公式计算。 由于FM而产生的1MHz杂散占主导地位。 (杂散偏移频率位置和振幅直接来自仪器的杂散列表。)

        现在,让我们一起计算所有这些值:

         

        这与仪器报告的878.156 fs非常接近。 您可以通过类似的练习,分别输入数据,使用我们的在线相位噪声抖动计算器。

         

        显示杂散

         

        您可能已经注意到,第一阶段噪声图的尖峰看起来与以dBc为单位的尖刺图不同(较短)。 让我们把这两个数字并排放在一起。 现在可以看到,左侧的曲线具有与相位噪声相同的颜色。 左侧曲线中的杂散以dBc / Hz为单位进行描述。 那就是这个工具通过使它们相对于RBW标准化而缩小了分歧,具体如下:

        Spur peak [dBc/Hz] = Spur amplitude [dBc] – 10*log10 (RBW)

        在大多数仪器中,取决于偏移频率范围,RBW将从Hz变化到MHz,偏移频率通常在10%至1%的量级。 该仪器可能会或可能不会明确提供RBW。 但是,我们总能推断出来。

         

        你会记得在1兆赫的最大杂散在右边的图中被显示为-72 dBc。 在左侧图中,相同的杂散大体上被描述为一个瘦腰三角形,峰值测量值约为-117.5 dBc / Hz,现在基本上稍微低于和高于1 MHz偏移。 所以我们可以计算1 MHz偏移的RBW如下:

         

        您可能想知道为什么“以dBc / Hz为单位的杂散”视图是有用的。 如果你关心的只是RMS相位噪声的影响,那么这个视图有助于把事情放在适当的角度,而不是非杂散的相位噪声。

         

        另一方面,类似右侧的图更准确,更有用于故障排除。 注意,在这个特定的例子中,从左到右,计算出的RMS抖动分别从809.574 fs增加到878.156 fs,增加了大约8%。 此外,直接了解杂散信号的dBc值非常有用,而不用担心在特定偏置频率下仪器的RBW。

        上面的表格总结了我对三种显示杂散方式的相对优点的评估。

        结论

          

        本月我已经讨论了相位噪声测量中的杂散。 我希望你喜欢这个Timing 101的文章。 这只是一个简短的介绍。我将在下一次的“虚假相位噪声第二部分”中回到这个话题,讨论如何生成和使用杂散进行测试。

         

        与往常一样,如果您有建议,或者有问题想要回答,请将其发送到kevin.smith@silabs.com,在邮件主题行中输入Timing 101。

         

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      • 【创新应用】Zigbee多协议芯片助力智能农业

        Siliconlabs | 02/39/2018 | 08:25 AM

        农业自动化是近几年来,在全球范围内积极推广的使用方向,也是农业现代化的重要举措。一个大棚至少有三亩地,多的时候有几十亩,因此要求应用在农业上的无线技术需要较广的覆盖以及穿透力,Zigbee的基本速率是250kb/s,当降低到28kb/s时,传输范围可扩大到134m,并获得更高的可靠性。另外,它可与254个节点联网。例如一个大棚几十亩地,200多个设备,一个网络就可以涵盖。这是用Wi-Fi、Bluetooth或者其他无线技术难以做到的。

         

        面对智能农业的发展需求,Silicon Labs(亦称“芯科科技”)的合作伙伴近期已开发出一整套基于SiliconLabs可靠、稳定的Zigbee产品的解决方案。该方案在各个模块均嵌入了Zigbee模块,所有的Zigbee模块均采用的是Silicon Labs的Zigbee芯片,可用于对生长环境空气温湿度、土壤温湿度、光照、CO2浓度、土壤PH值、风速风向、雨量等参数的实时监测、控制。

         

        这套智能农业方案的前一版本采用的是Silicon Labs的EM357,但由于现如今对传输数据速度、信号的稳定的要求不断提高,因而采用了更新一代的EFR32MG系列无线多协议SoC。相对于EM357 M3内核,Silicon LabsEFR32MG 采用32位ARM Cortex-M4,性能更高一级,方便产品功能扩展和后续的产品升级维护。Silicon Labs的EFR32MG无线信号最大可调发射功率为20dBm,对于远距离应用是个非常好的选择。

         

        另智能农业系统的温湿度传感器、光传感器节点在大棚里无交流供电,一般为电池供电,对超低功耗有很高要求。Silicon Labs的EFR32MG1拥有超低功耗特点,其在EM0下为60μA/MHz,EM2深度休眠电流(RAM完全保持,并从LFXO运行RTCC)仅1.35μA,EM3停止电流(状态/RAM保留)仅1uA,完全满足温湿度传感器、光传感器节点电池供电超低功耗应用要求。

         

        以下为Silicon Labs ZigBee芯片应用于智能农业以及植物工厂的工作框图。

        以智能农业为例,从图中可以看出,该系统主要应用云平台、移动网络架构,多个用户共用一套云平台系统,用户在自家电脑或自己智能手机上,可实时查看环境参数实时值,当相关参数超限时,发出报警信息,提醒用户采取相应措施,而且在手机或电脑上可对相关设备发出控制指令,实现随时随地遥控多个温室、农场,可结合影像,作物生长状况可观察,可记录,还可以根据季节,气候,特殊因素(汛期,干旱),适应不同的环境做出自我调整。

         

        采用Silicon Labs的EFR32MG1的智能农业方案具有架构简单,机动性强等优点,具有一定的可行性。

         

        相关技术文档
        Silicon Labs EFR32MG13 Mighty Gecko多协议无线SoC系列数据手册:

        https://www.silabs.com/documents/public/data-sheets/efr32mg13-datasheet.pdf

         

        原文链接:

        https://www.sekorm.com/news/6543.html

         

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      • 【成功案例】BLE113蓝牙模块实现智能遥测技术

        Siliconlabs | 02/39/2018 | 08:23 AM

        随着人们越来越认识到蜜蜂对全球生态系统的重要作用,愈来愈多的消费者开始加入后院养蜂一族。BroodMinder公司创始人Rich Morris先生希望能帮助这个不断增加的群体避免冬季时期的蜂房饥饿或冷凝,因此他采用Silicon Labs(亦称“芯科科技”)的蓝牙低功耗模块BLE113创造出一种小巧、坚固、价格低廉的温度和湿度遥测系统,而且操作足够简单,可方便养蜂爱好者进行日常使用。想了解更多基于蓝牙传输的智能遥测系统应用吗?欢迎观看完整文章。

         

        客户需求

        ·       低功耗

        ·       Bluetooth®连接

        ·       预认证组件

         

        Silicon Labs解决方案

        ·      BLE113Bluetooth 低能耗模块

        https://www.silabs.com/products/wireless/bluetooth/bluetooth-low-energy-modules/ble113-bluetooth-smart-module

         

        凭借在电气工程和产品设计领域超过 35 年的丰富经验,Morris 先生对设计策略了若指掌。他选择了 Silicon LabsBLE113 Bluetooth低能耗模块,因为该模块不仅可为用户带来简便性,还可为他的物料清单和上市时间带来积极影响。仅用了几个月的时间,Morris 先生就推出了BroodMinder Model 42,能够以较低的成本为养蜂人提供可操作的数据。

        Bluetooth 低功耗基础知识

        ·       超低功耗:一颗纽扣电池即可运行一年以上

        ·       灵活:可连接至大多数消费移动设备,例如智能手机、平板电脑和 PC

        ·       可支持多个主要平台:iOS、Android™ 4.3、Windows® 8、OSX® 和 Linux®

        ·       性能可靠而强大:AFH、重发和 24 位 CRC

        ·       安全:配对、隐私、MITM 保护和 AES-128

         

        设计优势

        预认证的技术堆栈节省了 Morris 先生的开发和调试时间,使他可以集中精力启动新创办的小公司并推出新的产品。BroodMinder Model 42 可通过 Bluetooth 连接至智能设备,以便用户可能快速获取蜂房数据,并将该数据发布至云端,从而创建一个公共的蜂房诊断数据库。这可帮助养蜂人跟踪、维护和改善蜂群的健康水平。

         

         开发成果

        ·       更快的市场部署

        ·       简洁的用户界面

        ·       数据至云端

         

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      • 【技术干货】把传感器设计到电池供电的无线IoT设备里

        Siliconlabs | 02/36/2018 | 09:14 AM

        物联网(IoT)正在将现实世界里的“模拟”事件转换成网络的行动和反应,连在网络中的物联网节点能够监测模拟事件,并且在需要报告的事件发生时,将其进行转化后通过互联网报告给应用程序,以完成相应的任务。其中最突出的物联网应用类别是使用电池供电的传感器,它们被放置在没有电线的区域来监测事件,并通过无线网络与物联网通信。大多数情况下,这些产品是始终开启的、由电池操作的无线传感器,支持无线协议、一个 MCU 和至少一个模拟传感器。

         

        面临的挑战是在单一电池或一次充电的情况下,如何将产品足以感知环境的续航时间最大化。该挑战可细化为以下方面:

        1. 根据应用程序要求,胜任实时感知任务;

        2. 完成传感器测量,同时尽可能少地使用能源;

        3. 保持周期性工作”MCU 外围设备,并让 CPU 内核尽可能多地处于睡眠状态。

         

        在这种应用中,很多MCU的典型做法是唤醒MCU内核然后使用各种外设去完成传感器测量(图1)。当有事件(例如开门)需要报告时,MCU 进行了报告并返回至其周期性工作规律流程中。这将消耗大量电能,且不能使电池巡航时间最大化,因为运行的“整个 MCU”中,包括很多外围设备和无关内核运转都在消耗电能。

         

        实际上,这种方法很可能导致较差的客户体验:客户将设备置于其环境中,将其设置在网络上并启用,但几个月之后,设备就因为较差的电池电源管理能力而停止工作。

         

         1CPU 在每次测量中都进行查询并保持活跃,从而导致较高电能消耗。

         

        物联网应用理想的电池供电、无线传感器节点解决方案

        最佳解决方案将应对以上所述挑战中的每一个方面,可在电池一次充电的情况下将产品完成环境感测的工作时间最大化。

        考虑到以上情况,电池供电的物联网传感器设备应提供:

        1. 自主而节能的传感器管理和测量系统;

        2. 可对每个传感器进行独立配置的传感器输入/输出、阈值和配置;

        3. 低功耗、可配置的逻辑引擎,仅当绝对需要时才会唤醒 MCU;

        4. 用以为多次测量提供缓存的低功耗内存,并延长 CPU 唤醒间隔时间;

        5. 低无线功耗。

         

        Silicon Labs Gecko 低功耗传感器接口LESENSE

        几年前,Silicon Labs 就预见到电池供电的无线传感器应用的重要性。自此,我们对低能耗的无线、MCU 和传感器技术进行了大规模的投入。我们的Gecko MCU具有节能型的架构,并提供几种关键系统,使其能更有效率地运作,其续航时间也长于其他 MCU。

         

        Gecko和Wireless Gecko (以下合称“Gecko MCU”)使用低功耗传感器接口(LESENSE)、外围设备反射系统(PRS)和其他低功耗技术,可以在极低的功耗水平下运作,而同时内核与 MCU的大部分仍处于深度睡眠模式。

         

        本文提供了 LESENSE 的简要概述。外设反射系统(PRS)可使外围设备没有内核的干预仍能够周期性的工作,PRS 在节能方面的优势也很重要,这一点将在文末引用的其他资源中进行论述。低无线功耗也不属于本文所讨论的范围,但在www.silabs.com的其他资源中有详细论述。上述特性结合其他特性就可以节省很多电能。

         

        解决方案要求

        对该要求的解释

        1.      自主而节能的传感器管理和测量系统

        通过使用自主传感器系统,对电源需求较大的内核和其他不必要的外围设备可保持在深度睡眠模式。

        2.      可对每个传感器独立配置的传感器输入/输出、阈值和配置

        由于每项输入/输出都针对为其所分配的传感器进行独立配置,所以在其他部分进行测量时,甚至传感器系统自身的各个方面也仍处于睡眠状态。

        3.      低功耗、可配置的逻辑引擎,仅当绝对需要时才会唤醒 MCU

        低功耗专用逻辑可使传感器阈值产生几乎无穷的变化,事件可在不唤醒内核的情况下进行处理,直到需要为止。

        4.      低功耗内存可延长 CPU 唤醒间隔时间

        专用存储形成了对低功耗逻辑的补充,并使多个事件在不唤醒内核或芯片其他部分的情况下发生。相同的内存可在需要时改善传感器的重新校准。

        5.       低功耗无线

        Wireless Geckos 提供部分最节能的低功耗 Bluetooth®(简称 BLE)、ZigBee®、Thread 以及市场上的专利无线技术。

         

        对于电池供电的物联网传感器系统的要求

         

        Gecko LESENSE 详情

        LESENSE是高度可配置传感器接口和系统,可自主连续管理并监控最多 16 个电阻性、电容性或电感性传感器,并同时保持芯片整体处于深度睡眠模式,且内核(CPU)始终保持关闭。

         

        LESENSE包括一个定序器、一个计数和比较器单元、一个可配置译码器,以及用于配置设置和测量结果存储的 RAM。

        1. 定序器可以操作低频振荡器,并通过 PRS 处理与其他外围设备的相互作用,并可为传感器的工作周期和测量定时。

        2. 计数和比较器单元对来自定序器的脉冲进行计数,并将信息与可配置阈值进行对比。

        3. 译码器/状态机接收传感器测量,并根据最多 16 种可配置状态和相关动作采取行动。

         

        LESENSE 可配置传感器阈值

        当外部事件超过传感器阈值时才唤醒 CPU 并不是一个革命性的概念。本质上,它会将恒定的MCU 工作周期从图 1 中移至单个事件;当模拟事件超过给定阈值时,MCU 苏醒并执行各种行动。

         

        但是,LESENSE 与之不同之处在于,它提供了一个完整的传感器系统,以便管理并监控传感器以及相关的外围设备,而不需要 CPU 的参与,MCU 参与度也为最低。这就是 LESENSE 的基本概念,而附加功能还进一步拓展了概念。

         

        LESENSE也在不唤醒CPU 的情况下对数量可配置的阈值事件进行缓冲。这使得系统能够在一段较长的时间段内监控外部事件。LESENSE 通过自主周期性采集所需的外围设备块(如模拟比较器、低频振荡器和传感器本身),以便完成传感器测量,而 CPU 则保持在深度睡眠模式。

         

        在以下概念图中,LESENSE 被配置为允许传感器 1 超过其可配置阈值两次之后才唤醒CPU。

         

         2:每个启用 LESENSE 的传感器输入/输出均为独立且可配置的。

         

        LESENSE也提供附加功能,以管理并监控最多 16 个具有唯一阈值的不同传感器。在使用内置低功耗状态机(译码器)时,LESENSE 可在发送中断唤醒 CPU 之前评估几项事件。

         

        在图 3 中,LESENSE 对传感器 2 的事件 1、2 和 3 的测量信息进行缓冲,并在唤醒核心之前将这些信息与传感器 1 的事件 1 和 2 的测量数据相结合。这个简单的使用实例采用LESENSE 的单独配置传感器、低功耗内存和低功耗状态机。

         

         3:在 CPU 中断之前,多个传感器及唯一配置支持多个事件。

         

        传感器节点从 LESENSE 缓冲测量中重新校准

        由于很多传感器系统在各种不同的环境条件下实施,必须能够在诸如温度、湿度、电源电压、透气性和连接性等参数不断变化的情况下进行可靠的操作。

         

        LESENSE的缓存功能可使 CPU 在被唤醒时重新校准自身多项读数。这样可避免随着情况的变化发生多次重复校准的事件,进一步节约能源并提供更大的系统校准样本集。

         

        总结

        LESENSE可使Gecko MCU和无线 MCU监控电阻性、电容性、电感性(和 IR)传感器,同时使能耗较高的内核和大部分MCU 保持深度睡眠模式。LESENSE 能够监控最多 16 个使用小于 1 μA 的传感器并提供可配置的阈值,并提供了可对多个事件进行缓冲的RAM,以及用于可配置唤醒中断的状态机。

         

        开始了解 Gecko MCU LESENSE

        https://cn.silabs.com/products/mcu/32-bit

         

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