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降低Wi-Fi功耗,拓展Wi-Fi应用
作者:数字通信世界   添加时间:2020-05-13
2020年5月11日,专门设计半导体芯片的Dialog半导体公司宣布推出超低功耗Wi-Fi SoC芯片DA16200以及Wi-Fi + BLE组合模块。
(数字通信世界/赵法彬)Wi-Fi技术自从诞生以来,就以其卓越性能得到了广泛应用,如今,Wi-Fi对于很多经常移动上网的人来说已经是非常熟悉的名词了,免费提供Wi-Fi上网服务甚至成为很多机构、企业、店面等场所的标配。尽管如此,由于Wi-Fi功耗相对蓝牙等其他无线技术还是比较高,以至于有些Wi-Fi应用不得不通过电源线解决供电,这极大地限制了Wi-Fi更加广泛的应用,也让Wi-Fi的无线上网有些名不副实。而今,Wi-Fi可以扬眉吐气了,2020年5月11日,专门设计半导体芯片的Dialog半导体公司宣布推出超低功耗Wi-Fi SoC芯片DA16200以及Wi-Fi + BLE组合模块。
 
Dialog半导体公司连接和音频业务部产品营销总监崔南岫
最新超低功耗Wi-Fi SoC芯片
Dialog半导体公司连接和音频业务部产品营销总监崔南岫(Namsu Choi)介绍说,其部门连接技术方面最主要的产品是低功耗蓝牙,深受大家喜爱的小米手环里面就有Dialog BLE芯片,并且Dialog BLE也一直被应用在世界各地主要制造厂商的产品里。经过技术人员的多年努力,Dialog在Wi-Fi低功耗方面实现了重大突破,如今推出了高度集成、超低功耗的Wi-Fi网络SoC芯片DA16200,为Wi-Fi联网、电池供电的IoT设备提供突破性电池续航能力。
 
问及Dialog为何要研发超低功耗Wi-Fi芯片时,崔南岫回答说,Wi-Fi刚开始出现时,很多应用产品不是以电池供电的,现在大部分产品如果用Wi-Fi的话,也不是用电池供电。但是,包括家庭或者个人使用的很多联网产品,都是要用电池的,真正的无线化时代已经来临,以前的Wi-Fi是无法做到完全无线化,因为功耗高,所以还得有个电源线连接电源,就不是真正的无线化。另外,有些应用场合很难把电线拉进来,就不得不用电池,此时要用Wi-Fi的话就有困难,因为其功耗比较高。如果用ZigBee或蓝牙等其他技术方案来代替,也会面临一些问题,例如不能直接联网,在主要网关是AP(无线接入点)的情况下,其他无线技术方案联网必须得用网关等其他设备,这就提高了成本。为此,Dialog决定研发超低功耗Wi-Fi芯片。
崔南岫高兴地告诉记者,DA16200超低功耗Wi-Fi芯片是专门针对使用电池供电的产品而开发出来的,它把Wi-Fi的根本弱点功耗问题解决掉了,这是本次产品开发的主要目的。
DA16200的VirtualZero™技术实现的超低功耗,可使设备始终保持联网,并使电池续航能力达到一年乃至三到五年。崔南岫介绍说,VirtualZero™是Dialog的专利技术,意思是一直保持联网的情况下,功耗几乎为0,当然不是完全为0,但是保持联网的情况之下其功耗可以说非常非常低。另外,保持联网就可以随时对它进行控制,可以让它把收集的数据传输过来,也可以让它做一些其他的工作。
崔南岫强调,如果牺牲掉Wi-Fi的一些功能或者规范,然后做出的超低功耗不是真正的超低功耗。DA16200是完全集成的Wi-Fi SoC芯片,它里面有CPU、SRAM,而且完全满足Wi-Fi的整个规范,包括射频的灵敏度、传输距离等,然后可以做到低功耗。DA16200完全符合Wi-Fi所规定的规范,然后是超低功耗,它不是一个单独承担射频的芯片,包括CPU、Wi-Fi协议等Wi-Fi的部分都是这个芯片直接来处理,也不需要应用上的主控芯片来协助。此外,Wi-Fi本身的安全性相比而言已经很高了,DA16200芯片里本身就有加密的模块,它可以做到安全启动、安全调试、安全存储等,达到企业级安全性。
 
DA16200让Wi-Fi应用更加广泛
崔南岫认为,DA16200芯片让Wi-Fi技术解脱了高功耗的枷锁,Wi-Fi的应用领域也必将由此得到极大地拓展:
第一,在智能门锁领域,以前的智能门锁一般不会用Wi-Fi,因为很难把电线拉进来,如果将Wi-Fi用在智能门锁中联网,消费者就必须经常换电池。以前的智能门锁通常是用BLE+AP上面的网关,或者ZigBee+网关。如今,用Dialog最新的Wi-Fi产品就可以直接安装到智能门锁上面,智能门锁直接用家里的AP联网就可以了。Dialog通过测试,在智能门锁每天开关20次的情况下,4个5号AA干电池可以用到1年以上的时间,实际测试的数据是能持续使用14个月。
第二,在视频监控领域,将视频拍摄之后的大容量数据传回去必须要用比较宽频的联网工具,Wi-Fi摄像头无疑是最好的选择,以往也是需要经常充电或者换电池,而今Dialog的芯片解决了上述问题,经过测试,采用Dialog芯片的Wi-Fi安防监控摄像头,10 MB的HD高清视频如果一天传输5次的话,4000mAh的电池可以持续用到一年以上。
第三,在温控器领域,家里或者办公室的温度控制系统采用Dialog的Wi-Fi芯片,功耗和蓝牙很接近,通过测试,按照使用30次/天电池续航可达3年以上。
第四,在传感器领域,这也是最适合用Dialog Wi-Fi芯片的应用,该应用需要持续保持联网的情况下,还要用小的电池来运行这些产品,不用网关与AP连接。经过测试,温/湿度传感器使用1440次/天(每分钟采集一次),使用2个7号AAA干电池,可实现4年以上的电池续航能力。
第五,在智能手表和手环领域,现在智能手表和手环的功能越来越复杂,要处理的数据也越来越大,其整个系统的升级部分也是需要的。如果用蓝牙或BLE来处理的话,需要很长时间下载与传输数据进行升级,如果用Dialog Wi-Fi芯片就会极大地缩短这个升级过程,并且我们与合作伙伴开始一起开发。
第六,在智能电子笔领域,目前是采用4G与BLE方案来做智能电子笔,如果采用低功耗Wi-Fi就可以替换4G模块或者BLE模块,并且不影响电子笔的原有性能。可喜的是,我们已经与客户合作真正实现了以上替换。电子笔在今后将会广泛用于教育、金融、媒体等行业,写了字直接联网,通过云平台直接传输,非常方便、非常有用。

多种模块方便客户使用
崔南岫告诉记者,除了做芯片,我们还做模块,这是因为客户为了生产的方便性需要模块产品,于是我们就设计生产了基于DA16200的模块,除了DA16200的芯片以外,内存、RF器件、晶振、滤波器、天线等全部集成在模块里,客户可以直接用使用。他强调,这些模块已经通过了不同国家的主要Wi-Fi认证。
Dialog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,确保所有客户都能从该SoC的高集成度和可配置的易用性获益。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。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。
 
DA16600模块是Dialog本次推出的首款Wi-Fi + BLE组合模块,将Dialog市场领先的Wi-Fi和BLE功能结合到了单个模块解决方案中。该二合一的模块由两款开创性的最新DA16200和SmartBond™ TINY DA14531 SoC芯片组成,它将为客户提供业内一流的低功耗Wi-Fi和BLE功能,进一步扩充Dialog IoT产品组合。
该Wi-Fi + BLE组合模块是结合了两个复杂协议栈的可靠固件解决方案,消除了通常因一个设计中有两个2.4 GHz无线电共存而导致的问题。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。
崔南岫最后表示,如果有客户要做自己的模块或者委托更低成本的生产,我们愿意全部开放整个模块的设计。总之,我们是一个开放的心态,客户可以直接使用我们的模块,客户也可以自己做模块,客户甚至还可以做了模块卖模块。