多协议是物联网无线连接的未来

　　多协议、多频段解决方案的需求未来还会继续增长，透过在一个高度整合的SoC 芯片中多个无线标准的协议，物联网工程师有了足够的灵活性来应对多种应用场合。

　　“对于所有物联网应用而言，没有哪一种无线协议是完美的。”所以，多协议、多频段解决方案的需求未来还会继续增长，透过在一个高度整合的SoC 芯片中多个无线标准的协议，物联网工程师有了足够的灵活性来应对多种应用场合。

　　业界主流公司纷纷推出这类多协议产品，如Silicon Labs的Wireless Gecko、NXP的KW41、德州仪器(TI)的C2560系列、Qorvo的GP695等，均是瞄准这个需求。这些产品的诞生，为工程师提供更灵活的选择。

　　今年中时，蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)宣布 「蓝牙Mesh网络」的到来，物联网的连接与应用情境变得更多元，物联网的节点也越来越多。Silicon Labs提供超小尺寸蓝牙系统级封装(SiP)模块和多协议SoC，支持低功耗蓝牙(BLE)和蓝牙网状网络连接。

　　网状网络的优点如下：

　　● 利用路由的多跳(multi-hop)通讯范围来扩展网关或行动设备的连接范围;

　　● 降低设备传输间距并获得更好的功耗;

　　● 以单一子网支持100多项设备来提高系统规模;

　　● 以自愈网络解决节点故障，来提高系统可靠性;

　　● 利用设备之间的通讯提供最佳的响应能力。

　　日前，Silicon Labs在深圳举行小型媒体见面会，该公司亚太区资深市场经理陈雄基与电子技术设计(EDN)中国版的记者分享了其Wireless Gecko(无线小壁虎)SOC和动态多协议软件。

　　成本与尺寸的降低

　　这种多协议解决方案，可以大大降低双芯片架构的额外复杂性和硬件成本，陈雄基指出，与两个独立的芯片相比，整合的单芯片方案可无线子系统物料列表(BOM)成本和尺寸降低达40%。

　　此外，简化软件开发、改善产品生命周期管理、加快上市时间也是非常明显的优势。

　　高达 20dbm的输出

　　陈雄基指出，主流收发器的功率并没有20dbm高，Silicon Labs率先将功率做到这么高。另外，业界收发器一般需要150~200mA的电流，而Silicon Labs只需要120mA@&20dbm，接受灵敏度方面，如ZigBee达到-101dbm。

　　手机APP直接部署

　　动态多协议软件允许用户使用智能手机APP透过蓝牙直接对ZigBee网状网络进行部署、更新、控制和监控。

　　该软件还可以蓝牙信标扩展基于ZigBee的可连接照明和楼宇自动化系统，更轻松地部署可扩展的室内基于位置的服务基础设施。透过向ZigBee网状网络添加低功耗蓝牙功能，开发人员可以创建更易部署、使用和更新的下一代IoT应用。

　　经Silicon Labs调度的动态多协议

　　任何多协议解决方案都必须解决这样一个问题：如何利用分时机制共享无线电才能在一个芯片上同时运行多种无线协议。——就像红绿灯机制来确定某个时间段由某个协议来运行一样。

　　这个时候没有OS很难实现。Silicon Labs把原有的协议重写了一遍，以Micrium OS实现优先级的分配，在不同的时间间距做不同的配置。这样可以支持ZigBee路由，蓝牙连接和蓝牙信标，并且连接间隔是可配置的，以达到最佳的通讯质量。

　　去年被Silicon Labs收购的RTOS厂商Micrium，在过去10年中已成为付费µCOS中市占最高的软件。

　　安全性与稳定性

　　之前中国有一个很流行的说法：“大部分的物联网设备都是在裸奔”。物联网设备的安全性已经逐步受到广泛的重视。陈雄基表示，“网状网络有不同的协议和标准，蓝牙Mesh在应用层和网络层都有安全的需求。”Wireless Gecko加入了很多安全的算法，包括很多SoC支持AES128/256，以及ECC等不同的安全性算法。

　　最后，值得一提的是Silicon Labs推出的支持最新蓝牙网状网络规范的全套软件和硬件。与现有开发工具相比，专利的网络分析工具和智能手机蓝牙网状网络协议栈的组合，协助物联网开发人员缩短产品上市时间达六个月。