在智能家居、智能工業(yè)、智能照明以及智能醫(yī)療等領(lǐng)域，多協(xié)議無線網(wǎng)絡WiFi、藍牙、ZigBee、甚至是LoRa、UWB、Thread等都會共存。隨著越來越多的物聯(lián)網(wǎng)項目從實驗室走下現(xiàn)實，項目落地后可能會出現(xiàn)意想不到的問題：功耗太大、無線信號不穩(wěn)定、對多協(xié)議無線網(wǎng)絡的支持、以及無線節(jié)點數(shù)量限制。
就這些問題，電子工程專輯記者日前采訪了Silicon Labs亞太區(qū)資深市場拓展經(jīng)理陳雄基，向他請教作為一家物聯(lián)網(wǎng)芯片、軟件和解決方案的供應商，Silicon Labs是如何看待這些問題，又給出了什么樣的最新解決方案。
圖：Silicon Labs亞太區(qū)資深市場拓展經(jīng)理陳雄基在深圳接受電子工程專輯的采訪
Silicon Labs亞太區(qū)資深市場拓展經(jīng)理陳雄基也認為，目前物聯(lián)網(wǎng)的多協(xié)議網(wǎng)絡是現(xiàn)在客戶真實的需求，雖然這個需求早在三四年前，就由當時Silicon Labs的CEO在媒體活動上提出。“物聯(lián)網(wǎng)肯定是多種無線協(xié)議并存，如何實現(xiàn)更低成本、更低功耗以及更高效率的無線網(wǎng)絡，將會是業(yè)界共同關(guān)注的話題，這也是Silicon Labs最近幾年一直在研發(fā)上的創(chuàng)新。”他指出。
陳雄基以藍牙5的Mesh網(wǎng)絡和智能家居，尤其是智能照明中常用的ZigBee網(wǎng)絡為例，作了詳細的說明。就在一個多月前 Silicon Labs 為其Wireless Gecko片上系統(tǒng)（SoC）和模塊產(chǎn)品組合發(fā)布了新的動態(tài)多協(xié)議軟件，可同時在單一SoC上運行zigbee和低功耗藍牙（Bluetooth low energy），匯集了這兩種協(xié)議的關(guān)鍵應用優(yōu)勢。這種多協(xié)議解決方案可實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)（IoT）應用的高級功能，且不會帶來雙芯片架構(gòu)的額外復雜性和硬件成本，從而將無線子系統(tǒng)物料清單（BOM）成本和尺寸降低達40%。
圖：Silicon Labs的無線模組和多協(xié)議 SoC采用了世界最小的SiP模塊級微型設(shè)計，可以降低BOM成本并支持OTA設(shè)計。設(shè)計開發(fā)者還可以直接采用Silicon Labs的APP軟件進行功能調(diào)試。
陳雄基認為，目前的智能家居用戶，可以通過智能手機直接控制Zigbee和BLE的Mesh網(wǎng)絡中的所有連網(wǎng)產(chǎn)品，且只需要使用到一個藍牙接入點。
如何解決多協(xié)議網(wǎng)絡環(huán)境下的網(wǎng)絡干擾以及實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸？目前，有WIFI、BT和Zigbee等眾多無線網(wǎng)絡使用2.4GHz頻段，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品在這種環(huán)境下極容易出現(xiàn)網(wǎng)絡的干擾、堵塞，造成產(chǎn)品的連接中斷、數(shù)據(jù)傳輸?shù)木徛踔潦鞘?，都是設(shè)計者們難以通過測試和調(diào)試去解決的難題。
Silicon Labs在芯片設(shè)計時，就提出了動態(tài)多協(xié)議的做法。即：在單一無線電的Zigbee和藍牙通信上執(zhí)行時間分隔，支持Zigbee路由、藍牙連接和藍牙信標。為工程師提供可配置的連接間隔，以符合應用要求。陳雄基表示，目前這種做法據(jù)他所知Silicon Labs是業(yè)界唯一已經(jīng)在技術(shù)上實現(xiàn)的公司。
要實現(xiàn)低功耗的設(shè)計，供應商提供的設(shè)計軟件很重要。Silicon Labs動態(tài)多協(xié)議軟件由高度優(yōu)化的無線協(xié)議棧和在Micrium OS上運行的高級無線電調(diào)度器提供有力支持。開發(fā)人員可在Simplicity Studio中獲得軟件開發(fā)工具包（SDK），其中也包括基于所選Wireless Gecko開發(fā)套件的可連接照明演示代碼和移動APP參考設(shè)計。
上圖幾個不同的開發(fā)軟件可以顯示不同協(xié)議的網(wǎng)絡傳輸狀態(tài)，也可以看到即時的功耗。
陳雄基最后指出，這幾款新的多協(xié)議軟件現(xiàn)在已可提供給當前使用Silicon Labs EFR32MG12和EFR32MG13 Wireless Gecko SoC和相關(guān)模塊的客戶。他強調(diào)說，作為一家提供商業(yè)網(wǎng)絡解決方案超過15年以上，擁有超過1億個配置節(jié)點的公司，Silicon Labs 可以提供更靈活的多協(xié)議無線網(wǎng)絡的SoC的解決方案，同時兼顧到客戶的低成本和低功耗等多種需求。
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