摘要:2020年5月11日, Dialog半导体公司举行线上新品发布会,正式推出了高度集成、超低功耗的Wi-Fi网络SoC芯片DA16200,以及基于DA16200芯片的两款利用Dialog VirtualZero技术的模块,为Wi-Fi联网、电池供电的IoT设备提供突破性电池续航能力。

2020年5月11日, Dialog半导体公司举行线上新品发布会,正式推出了高度集成、超低功耗的Wi-Fi网络SoC芯片DA16200,以及基于DA16200芯片的两款利用Dialog VirtualZero技术的模块,为Wi-Fi联网、电池供电的IoT设备提供突破性电池续航能力。

低功耗Wi-Fi SoC DA16200

随着智能门锁、温控器和安防监控摄像头等要求始终保持Wi-Fi联网的IoT设备的兴起,对于Wi-Fi芯片的功耗要求越来越高,需要开发人员提供更强电池续航能力的解决方案。比如一个通过Wi-Fi连接的智能门锁,由于其Wi-Fi需要保持实时在线,这也使得Wi-Fi成为了整个设备的耗电大户,要想使得智能门锁的电池能够维持更长的续航时间,就必须要降低Wi-Fi的功耗。而Dialog此次推出的超低功耗Wi-Fi SoC芯片DA16200就是为了解决这一问题。

据介绍,DA16200是一款高度集成的超低功耗Wi-Fi SoC芯片,可自主运行整个Wi-Fi系统、安全和网络协议栈,无需外部的网络处理器、CPU或微控制器。它包含一个802.11b/g/n 1x1 2.4 GHz无线电(PHY)、基带处理器、MAC、片上内存、专用硬件加密引擎、Arm® Cortex®-M4F主机网络应用处理器,这些全部集成在单片硅芯片上。

发力实时联网的IoT市场,Dialog推出超低功耗Wi-Fi芯片DA16200及模组-芯智讯

为了实现更宽的覆盖范围,并且不牺牲电池续航能力,DA16200还集成了一个功率放大器(PA)和低噪声放大器(LNA),为用户提供了行业领先的输出功率和接收器灵敏度。

据Dialog半导体公司连接和音频市场部市场总监崔南岫介绍,DA16200采用算法驱动的设计,得益于Dialog超低功耗VirtualZero™ 技术,可提供最低功耗的解决方案,实现更长的电池续航能力,同时保持Wi-Fi联网,确保终端用户保持对其设备的控制,并使电池续航能力达到一年乃至三到五年。

发力实时联网的IoT市场,Dialog推出超低功耗Wi-Fi芯片DA16200及模组-芯智讯

以具体场应用景来看,一款采用DA16200 Wi-Fi SoC芯片的安防监控摄像头,如果只传输10MB大小的HD视频,每天(用手机查看)使用5次,以4000mAh的电池,可以实现1年以上的续航能力;如果是一款使用4节5号AA干电池的智能门锁(指纹识别),一天开关20次,可以实现1年以上的电池续航能力;如果应用在温控器上,每天使用30次,可以实现3年以上的电池续航能力;如果是应用在温度/湿度传感器上, 每分钟采集一次数据(使用1440次/天),使用2个7号AAA干电池,可实现4年以上电池续航能力。

而DA16200能够实现超长的续航的一大关键因素则是其拥有着两种“睡眠模式”。其中,“睡眠模式1”是不保持实时的网络连接,而是通过alarm pin/GPIO/外部信号唤醒(如:来自外部控制器、移动/温度传感器等的信号),保持连接。而“睡眠模式3”则是实时的保持网络连接、加载网络证书、保持网络的在线状态,比如笔记本电脑和智能手机上的Wi-Fi一样。

崔南岫强调,DA16200 Wi-Fi SoC并不是通过牺牲性能来做到低功耗的,执行的是完整的Wi-Fi标准,在连接数量上没有进行限时,传输距离(在开阔的环境下)可以达到300以上,同时在路由器的适配方面,Dialog与合作伙伴也做了大量的工作,很多路由器都有做过适配测试。与竞争对手的同类型产品相比,DA16200在性能和成本都有优势。

另据崔南岫透露,DA16200是Dialog的第二代芯片低功耗Wi-Fi SoC,后续还会推出第三代、第四代,将会拥有更低的功耗,更广的覆盖范围。

DA16200模块

为了加速DA16200Wi-Fi SoC的应用,Dialog还推出了基于DA16200 WiFi SoC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。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。

发力实时联网的IoT市场,Dialog推出超低功耗Wi-Fi芯片DA16200及模组-芯智讯

DA16200模块还经过了全面认证,可全球范围使用,认证包括FCC、IC、CE、Telec、Korea和SRRC。此外,该SoC芯片和模块都经过Wi-Fi CERTIFIED® 认证,可实现互联互通。

首款Wi-Fi + BLE组合模块

除了单纯的基于DA16200 WiFi SoC的模块之外,Dialog还推出了整合DA16200 Wi-Fi SoC和全球尺寸最小、功耗最低的蓝牙BLE SoC SmartBond TINY DA14531D的低功耗组合模块DA16600,这也是Dialog的首款低功耗Wi-Fi+BLE组合模块。

发力实时联网的IoT市场,Dialog推出超低功耗Wi-Fi芯片DA16200及模组-芯智讯

据介绍,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干扰问题。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。此外,与DA16200模块一样,该模块也包含了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。该模块也经过了FCC、IC、CE、Telec、Korea、SRRC、Wi-Fi CERTIFIED® 认证,可全球范围使用。

凭借优化的设计,将该Wi-Fi + BLE组合模块集成到嵌入式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。

Dialog半导体公司连接和音频技术业务部高级副总裁Sean McGrath表示:“我们认识到很多客户可以从集成度更高的二合一解决方案获益,进一步减少其IoT设备的开发时间和成本。通过把我们成功的BLE解决方案和最新的Wi-Fi VirtualZero技术结合到一个易于使用和配置的模块中为客户提供价值最大化,用单一解决方案提供两个最佳产品。”

当然,目前市场上也有一些整合了低功耗Wi-Fi和BLE的SoC芯片,Dialog半导体公司连接和音频市场部市场总监崔南岫也透露,Dialog后续也会推出二合一的SoC芯片,但是,其模组成本还是会比Wi-Fi + BLE组合模块贵一些。另外,有些客户只要Wi-Wi或者只要蓝牙BLE,那么只选择一个就可以,如果使用场景需要同时用到Wi-Fi和BLE,且对功耗也要求更高,那么二合一的SoC才是最合适的。

安全性与开发套件

另外在安全性方面,DA16200 SoC芯片和两款模块具有行业领先的安全协议,包括最新一代硬件加密引擎和认证标准,防范潜在威胁。这些产品都符合WPA/2/3个人和企业级加密标准,并具有TLS和HTTPs上层安全。此外,该SoC和模块可安全启动和调试,并提供安全的存储。

针对DA16200 SoC芯片和两款模块的评估板以及完整软件开发套件(SDK)现已开始提供,您可通过DigiKey订购。SDK包括示例应用程序、配置应用程序、AT命令库、电源管理工具等。

下一代产品功耗将更低

作为目前应用最为广泛的物联网连接技术,Wi-Fi和蓝牙可谓是各具优势(Wi-Fi传输速率快、覆盖范围广、连接数量多,但是功耗和成本较高;而蓝牙虽然传输速率低、覆盖范围小、连接的数量也有一定的限制,但是功耗和成本都非常低),具有一定的互补性,但是市场的发展以及技术的持续演进,二者也不可不避免的存在着一定的竞争关系。比如蓝牙技术,就在不断提高传输速率、传输距离以及组网能力,以弥补自身的不足,对冲Wi-Fi的优势。而Wi-Fi也在不断的降低功耗和成本,以期与蓝牙在低功耗的IoT市场竞争。

在Dialog半导体公司连接和音频市场部市场总监崔南岫看来,相对于蓝牙等技术来说,Wi-Fi有着很大的优势,现在很多家庭都已经实现了高速网络直接到户,Wi-Fi应用极为广泛,连接Wi-Fi即可接入互联网,并且在传输速率和覆盖范围上,Wi-Fi更是优势明显,而蓝牙、Zigbee等接入互联网还需要通过网关,这也会增加成本。因此,崔南岫认为,功耗才是Wi-Fi的最大弱点,其他的蓝牙等技术都是针对Wi-Fi的弱点起来的。

“随着IoT市场的发展,低功耗Wi-Fi已经成为了一大方向,因此,Dialog也在持续研发更低功耗的Wi-Fi SoC。我们下一代的产品的功耗和成本也肯定会更低”。崔南岫说到。

编辑:芯智讯-浪客剑