Zaloguj
Spis treści
Układy SoC, SiP oraz moduły dla komunikacji Bluetoot, ZigBee, Thread oraz 2,4 GHz Proprietary
Produkty firmy Silicon Labs to zarówno układy System on Chip, jak i moduły w wersji System in Package oraz moduły jako standardowe PCB.
Bluetooth 5, 5.1, 5.2 AoA oraz AoD
Popularny standard komunikacji Bluetooth, dzięki wprowadzeniu na rynek stosu komunikacyjnego w wersji 5.2, który umożliwia lokalizację użytkowników w przestrzeni, zyskał nowe obszary zastosowań. Układy serii EFR32BG22 umożliwiają rozwijanie aplikacji wykorzystujących funkcjonalność AoA/AoD. Projektanci stosujący standard Bluetooth mają do dyspozycji zarówno układy SoC (rysunek 10), jak i w pełni certyfikowane moduły (rysunek 11).
W zależności od standardu oraz kluczowych cech aplikacji projektanci mają do wyboru układy należące do serii 1. oraz serii 2., które różnią się pomiędzy sobą wieloma aspektami. Na uwagę zasługuje pobór prądu przypadający na MHz, rdzeń układu, wsparcie dla kryptografii oraz maksymalna moc wyjściowa. Wybór rozwiązania zarówno spośród układów SoC, jak i modułów, jest możliwy tylko po przeanalizowaniu wszystkich kwestii.
ZigBee 3.0, OpenThread oraz Bluetooth 5.0, 5.1 – układy wieloprotokołowe
Rodzina produktów serii EFR32MG od zawsze umożliwia komunikację z użyciem wielu standardów bezprzewodowych. Pierwsza seria układów umożliwiała komunikację w standardach ZigBee, Thread, Bluetooth, 2,4 GHz Proprietary oraz SubGHz (oddzielny tor radiowy w serii EFR32MG13).
W najnowszych rozwiązaniach drugiej serii – EFR32MG21 lub EFR32MG22, obsługiwana jest większość z tych standardów, jednak należy zapoznać się ze specyfikacją (rysunek 12). W celu zróżnicowania swoich rozwiązań, zarówno pod względem budowy systemu, jak i ceny, producent przygotował dwie nowe rodziny układów charakteryzujące się inną funkcjonalnością.
Podobnie jak w przypadku rozwiązań obsługujących standard Bluetooth, tutaj również dostępne są układy w wersji SoC, SiP oraz moduły PCB mające certyfikacje na dany rynek (rysunek 13). Dla takich branż, jak oświetlenie, firma Silicon Labs opracowała moduł MGM210L, który może być łatwo wbudowany w docelowe urządzenie.
Z-Wave odświeżony standard oraz nowa rodzina produktów
Firma Silicon Labs, po przejęciu firmy Sigma Design, wprowadziła na rynek dwa nowe układy bazujące na serii SoC EFR32ZG, pracującej w zakresie częstotliwości SubGHz. Standard Z-Wave został w 2017 roku odświeżony i wprowadzony jako wersja Z-Wave S2 oferująca większe bezpieczeństwo w zakresie komunikacji wewnątrz sieci oraz identyfikacji nowych urządzeń. Obecnie wszystkie nowe produkty rozwijane są na układach serii ZGM130S lub EFR32ZG14 (rysunek 14).
Wi-Fi Low Power – najpopularniejszy standard komunikacji w wersji niskomocowej
Moduły WF200 oraz WFM200 umożliwiły projektantom urządzeń nowe podejście do projektowania układów zasilanych bateryjnie, wyposażonych w komunikację Wi-Fi. Parametry układów (rysunek 15 i rysunek 16) pozwalają na projektowanie urządzeń oraz systemów, które mogą cyklicznie transmitować pakiety w standardzie Wi-Fi. Mocną stroną obu rozwiązań są bardzo niskie prądy uśpienia oraz wyłączenia, pozwalające maksymalizować czas pracy na baterii.
W kwestii bezpieczeństwa obydwa rozwiązania pozwalają na tworzenie aplikacji odpornych na zewnętrzne ataki dzięki wbudowanym funkcjom bloku zabezpieczeń (rysunek 17).
Wi-Fi + Bluetooth, układy łączące dwa popularne standardy
Przejęcie firmy Redpine Signals przez Silicon Labs wzbogaciło rozwiązania producenta o układy Wi-Fi dwuzakresowe, integrujące również komunikację Bluetooth. Rozwiązania Redpine Signals obejmują układy RS9116 wersji n-Link (rysunek 18) oraz WiSeConnect (rysunek 19). Obydwie wersje się miejscem implementacji stosu sieciowego, protokołów oraz specyfikacją dla host MCU/MPU.
Podsumowanie
Projektanci aplikacji oraz systemów bezprzewodowych, oprócz dobrania właściwego protokołu, muszą również przeanalizować dostępne rozwiązania pod kątem kluczowych wymagań aplikacji. Zadanie nie jest łatwe, biorąc pod uwagę liczbę dostępnych układów oraz przyzwyczajenia projektantów, którzy nierzadko bazują na rozwiązaniu znanym z poprzednich projektów.
Implementacja nowej konfiguracji jest dla wielu bardzo trudna już na etapie wyboru, gdzie zwykle należy nauczyć się technologii producenta, zdobyć potrzebną wiedzę oraz wsparcie. Dlatego projektanci coraz częściej korzystają ze wsparcia inżynierów aplikacyjnych, posiadających wiedzę w zakresie technologii danych dostawców. Ponadto wiele informacji dostępnych jest po podpisaniu umów poufności lub wymaga dostarczenia szczegółowych danych do producenta. Korzystanie ze wsparcia inżynierów aplikacyjnych oraz sprzedaży dystrybutora znacznie skraca i upraszcza proces rozpoczęcia pracy przy nowych projektach.
Kamil Prus
Business Development Manager
Field Application Engineer Poland
Computer Controls Sp. z o.o.
https://www.ccontrols.net/pl/
