Dialog推出超低功耗Wi-Fi芯片DA16200及模组

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 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。
超低功耗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。
而除了智能门锁之外,需要保持联网的iot设备还有wi-fi摄像头,恒温器、空调系统、各类传感器、智能手表/手环等。
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。
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。
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制,传输距离(在开阔的环境下)可以达到300米,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在性能和成本上都有优势。
另据崔南岫透露,da16200是dialog的第二代低功耗wi-fi soc芯片,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da16200 wi-fi soc的应用,dialog还推出了基于da16200 wi-fi 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。
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。
dialog首款wi-fi + ble组合模块
除了单纯的基于da16200 wi-fi 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。
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,现阶段是以两个芯片合在一起的模块形式来为市场提供整套方案,但是后续也计划推出二合一的soc芯片。二合一的模块和单独wi-fi模块比起来,成本上面还是贵一些。所以如果有些客户只需要wi-fi、不需要ble的时候,就选择单独wi-fi的模块就可以。如果使用场景需要同时用到wi-fi和ble,那么二合一的模块是最合适的。
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。
低功耗wi-fi要抢蓝牙的市场?
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。同样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。如果wi-fi能够弥补这一大弱点,同时成本也能够做到更低,那么无疑将会对蓝牙形成强有力的竞争。比如,三星第四代物联网智能锁shp-dr708,就从原有的蓝牙方式升级为了wi-fi连接。
“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。

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