وبلاگ شرکت در مورد تأمين حلول إنترنت الأشياء اللاسلكية من Silicon Labs: SiWx917M، SiWx917Y

عرضه راه حل های Wi-Fi IoT در آزمایشگاه های سیلیکون: SiWx917M،SiWx917Y

شرکت الکترونیک Shenzhen Mingjiada Co., Ltd.یک توزیع کننده شناخته شده از قطعات الکترونیکی است. با سالها تجربه در بخش قطعات الکترونیکی، ما به طور مداوم عرضه محصولات الکترونیکی اصلی و موجود از هر نوع است.پایبندی به اصل "خدمات و سود مشتریان"، ما به مشتریان خود طیف گسترده ای از قطعات الکترونیکی با کیفیت بالا را ارائه می دهیم.

مزایایی که از خدمات تامین ما داریم

1. ذخيره اصلي

ما در تمام طول سال ذخيره تراشه هاي مختلفي را در دست داريم، که همگي به طور مستقيم از سازنده هاي اصلي تهیه شده اند.تمام محصولات 100% اصیل هستند و با مدارک بازرسی کیفیت اصلی تولید کننده عرضه می شوند، مطمئن شوید که ما هرگز کالاهای بازسازی شده یا قطعات جدید آزاد را عرضه نمی کنیم.

2مدل های مشتریات انعطاف پذیر

ما از الزامات تدارکات برای نمونه های مهندسی دسته کوچک پشتیبانی می کنیم و خدمات تحویل سریع را برای نمونه سازی تحقیق و توسعه ارائه می دهیم؛ برای سفارشات تولید انبوه حجم بزرگ،ما قفل قیمت بلند مدت و برنامه های تولید پایدار را برای پاسخگویی به نیازهای مختلف خرید هر دو شرکت های کوچک و متوسط و تولید کنندگان بزرگ فراهم می کنیم.

3خدمات لوژستیکی و پشتیبانی پس از فروش

ارسال در همان روز از مرکز کار ما در شنژن؛ تحویل سریع از طریق انبار هنگ کنگتضمین کیفیت از انتهای تا انتهای با بازگشت سریع و تعویض در صورت مشکلات کیفیتو عملیات مداوم خط تولید از طریق برنامه ریزی طولانی مدت عرضه و موجودی تضمین شده است.

I. بررسی کلی راه حل

در میان روند صنعت به سمت دستگاه های سبک تر، کم مصرف، با عمر باتری طولانی و بسیار امن IoT، دستگاه های هوشمند باتری،لوازم خانگی و سِنسرهای پایانی، تقاضای زیادی نسبت به مصرف برق دارند.، ثبات و سازگاری پروتکل از اتصالات بی سیم. راه حل Wi-Fi IoT یکپارچه Silicon Labs، شامل تراشه SoC SiWx917M و ماژول استاندارد SiWx917Y،برای سناریوهای IoT با مصرف انرژی بسیار کم طراحی شده است. این یکپارچه Wi-Fi نسل بعدی 6، بلوتوث LE 5.4 و پروتکل قابلیت همکاری ماده است. آن را متعادل مصرف انرژی بسیار کم، رمزگذاری امنیت بالا،قابلیت هم زمان سازی چند پروتکل و تولید سریع انبوه، که آن را به راه حل اتصال بی سیم مورد علاقه برای IoT مصرف کننده و بخش های سبک صنعتی IoT تبدیل می کند.

این راه حل از یک معماری محصول لایه دار ′′chip plus module′′ استفاده می کند که SiWx917M به عنوان SoC اصلی بومی عمل می کند.ارائه آزادی بی نظیر برای سفارشی سازی سخت افزار و پتانسیل عملکرد; SiWx917Y یک ماژول استاندارد تولید انبوه بر اساس این SoC است که مدارهای RF، یک نوسان دهنده کریستالی، محافظ و گواهینامه های جهانی را ادغام می کندکه به طور قابل توجهی هزینه های مشتریان را برای طراحی سخت افزار کاهش می دهد، عیب یابی RF و گواهینامه انطباق، و نیازهای کل فرآیند از توسعه نمونه اولیه به تولید انبوه در مقیاس بزرگ را برآورده می کند.

II. تجزیه و تحلیل سخت افزار اصلی محصول

2.1 SiWx917M SoC بی سیم Wi-Fi 6 با قدرت بسیار کم

SiWx917M نسل بعدی و بهینه سازی شده Wi-Fi 6 SoC آزمایشگاه سیلیکون است که به طور خاص برای IoT طراحی شده است.از یک معماری دو پردازنده استفاده می کند که پردازش برنامه را کاملا از وظایف ارتباطات بی سیم جدا می کند، متعادل سازی کارایی عملیاتی با کنترل مصرف برق، و به طور خاص برای دستگاه های باتری IoT که نیاز به عمر طولانی باتری دارند، توسعه یافته است.

پیکربندی سخت افزاری اصلی دارای یک پردازنده بی سیم شبکه 160 MHz (NWP) و یک هسته ARM Cortex-M4 (با FPU) است که پردازش کارآمد استیک های پروتکل بی سیم را امکان پذیر می کند.محاسبه داده های سنسور و منطق کسب و کار ترمینالاین شامل تا 8 MB حافظه فلش و ظرفیت بالا PSRAM برای پاسخگویی به خواسته های برنامه های پیچیده، عملیات استیک چند پروتکل و ذخیره سازی داده های محلی است.تراشه به طور بومی یک Wi-Fi 6 با قدرت بسیار کم را ادغام می کند (2.4GHz تک باند) و زیرسیستم بی سیم دو حالت بلوتوث LE 5.4 که از کار همزمان چندین پروتکل بدون نیاز به یک تراشه RF خارجی پشتیبانی می کند،در نتیجه ساختار سخت افزاری را ساده تر می کندهمچنین دارای یک هاب حسگر اختصاصی است که قادر به مدیریت مستقل دستگاه های حسگر محیطی است.به طور قابل توجهی کاهش فرکانس که در آن MCU اصلی بیدار می شود و بهینه سازی بیشتر کل مصرف انرژی دستگاه.

از نظر طراحی مصرف برق، SiWx917M به بهینه سازی پیشرو در صنعت هم خواب و هم مصرف انرژی فعال می رسد.خواب سبک و بیدار شدن سریعشروع سرد با اسکن SSID کامل فقط 5 ثانیه طول می کشد، با حداکثر مصرف برق کمتر از 50 mA،تعادل پاسخگویی با مصرف انرژی پایین و آن را به طور ایده آل برای سناریوهای پایانی IoT که شامل بیدار شدن نادر است، مناسب می کنداز نظر امنیت، دارای یک موتور رمزگذاری سخت افزاری بومی و پشتیبانی از مکانیسم های امنیتی متعدد است.از جمله پروتکل امنیتی سطح شرکت WPA3، رمزگذاری TLS 1.2 و احراز هویت PEAP/TTLS، در نتیجه کاهش خطرات شنود، تقلب و حملات به انتقال های بی سیم در سطح سخت افزار.

2.2 ماژول بی سیم استاندارد تولید انبوه SiWx917Y

SiWx917Y یک ماژول بی سیم PCB استاندارد است که بر اساس یک SoC عمیقاً یکپارچه شده SiWx917M طراحی شده است. برای تولید انبوه سریع، موانع توسعه پایین و انطباق جهانی،به مشکلات راه حل های بی سیم سنتی می پردازد.، مانند عیب یابی RF پیچیده، چرخه های گواهینامه طولانی و سازگاری تولید انبوه ضعیف.فاکتور شکل بسیار نازک ماژول برای محصولات محدود فضایی مانند دستگاه های هوشمند جمع و جور ایده آل است، دستگاه های پوشیدنی و میکرو سنسورها.

این ماژول دارای یک طراحی بسیار یکپارچه است که شامل SoC هسته SiWx917M، یک نوسان کننده کریستالی با دقت بالا 40 MHz، یک مدار مطابقت RF کامل و یک پوشش محافظ فلزی است.این دو پیکربندی سخت افزاری را ارائه می دهد که آنتن داخلی و پین های RF خارجی را فراهم می کند که امکان سازگاری انعطاف پذیر با طرح های ساختاری مختلف محصول را فراهم می کند.. گواهینامه های هماهنگی RF و الکترومغناطیسی (EMC) برای مناطق عمده جهانی قبل از حمل و نقل تکمیل شده است ،از بین بردن نیاز مشتریان به انجام تکرار عیب یابی RF و آزمایش انطباق، در نتیجه به طور قابل توجهی زمان وارد شدن به بازار و کاهش هزینه های تحقیق و توسعه و تولید انبوه را کاهش می دهد.

در سطح نرم افزار و پروتکل، کاملاً با قابلیت های اصلی SiWx917M سازگار است و پشتیبانی بومی از Wi-Fi 6 ، بلوتوث LE 5 را ارائه می دهد.4، پروتکل ماده و یک مجموعه پروتکل شبکه IP کامل.این سیستم از دو حالت عملیاتی پشتیبانی می کند: عملیات SoC مستقل و NCP coprocessing و با رابط های سخت افزاری اصلی مانند UART و SPI سازگار است.، امکان ادغام سریع با سیستم عامل های مختلف کنترل میزبان و ارائه انعطاف پذیری استثنایی.

III. مزیت های فنی اصلی راه حل

3.1 مصرف انرژی بسیار کم و عمر باتری بسیار طولانی

کل راه حل بر روی نیازهای هسته ای کم مصرف اینترنت اشیا تمرکز دارد. از طریق سه عنصر کلیدی طراحی، بهینه سازی معماری سخت افزار، حالت های مصرف انرژی چند سطحی،و یک هاب حسگر مستقل، باعث می شود که بهره وری انرژی در صنعت پیشرو باشد.در مقایسه با راه حل های سنتی Wi-Fi 4/5 IoT، سری SiWx917 مصرف برق حالت خواب را بیش از 60 درصد کاهش می دهد. با مصرف انرژی فعال دقیق کنترل،از عمر باتری ماه ها یا حتی سال ها بدون شارژ پشتیبانی می کند، که آن را به طور گسترده ای برای سنجش منفعل باتری، نظارت از راه دور و ترمینال های امنیتی هوشمند مناسب می کند.مدیریت دقیق درخت قدرت زیر سیستم اجازه فعال سازی و غیر فعال سازی مستقل RF را می دهد.، ماژول های فرعی سنجش و پردازش، تخصیص منابع انرژی بر اساس تقاضا و حذف مصرف برق بیکار.

3.2 همگرایی چند پروتکل، پشتیبانی از قابلیت همکاری مواد

این راه حل به طور بومی یک قابلیت پروتکل سه گانه را شامل Wi-Fi 6 ، بلوتوث LE 5.4 و ماده می کند ، که از عملکرد همزمان و تغییر بی نقص بین پروتکل ها پشتیبانی می کند.وای فای 6 سرعت بالا را تضمین می کند، اتصال ابر کم تاخیر و بسیار پایدار و انتقال داده، در حالی که از اتصال همزمان تعداد زیادی دستگاه پشتیبانی می کند؛ بلوتوث LE 5.4 پشتیبانی از پیکربندی سریع شبکه محلی، جفت گیری دستگاه ها و تعاملات محلی با تاخیر کم؛ پروتکل Matter موانع را برای تعاملی میان برند و میان سیستم عامل خانه هوشمند از بین می برد.با اکوسیستم های اصلی خانه هوشمند سازگار است، ادغام سریع دستگاه ها را در سیستم های هوشمند کل خانه تسهیل می کند و نقاط درد صنعت مانند تکه تکه شدن و سازگاری ضعیف دستگاه های سنتی اینترنت اشیا را حل می کند.

3.3 حفاظت از امنیت در سطح سخت افزاری، کنترل کامل بر ارتباطات

یک موتور امنیتی رمزگذاری سخت افزاری ساخته شده مستقل از هسته کنترل اصلی کار می کند و در نتیجه از خطر آسیب پذیری های مرتبط با رمزگذاری مبتنی بر نرم افزار جلوگیری می کند.این به طور کامل از تأیید هویت امنیتی شخصی / سطح شرکت WPA3 پشتیبانی می کند.، رمزگذاری انتقال TLS 1.2 و تأیید کلید هویت دستگاه، به طور موثر در برابر خطرات امنیت سایبری مانند حملات خشونت آمیز، حملات انسان در وسط و دستکاری داده ها محافظت می کند.همچنین از به روزرسانی های ایمن نرم افزار و تأیید یکپارچگی نرم افزار پشتیبانی می کند تا از فلش کردن یا ربودن دستگاه ها جلوگیری شود.، تضمین عملیات امن دستگاه های نهایی در طول کل چرخه عمر آنها و برآورده کردن الزامات انطباق امنیتی برای دستگاه های IoT مصرف کننده و صنعتی سبک.

3.4 محصولات دو فاکتور شکل، مناسب برای کل چرخه توسعه

SiWx917M bare-die SoC برای پروژه های بسیار سفارشی مناسب است؛ مشتریان می توانند به طور مستقل طرح سخت افزار را بهینه کنند، مدارهای اضافی را ساده کنند و هزینه های سخت افزار را کنترل کنند،که آن را برای محصولات IoT سفارشی پیشرفته مناسب می کند.; ماژول استاندارد SiWx917Y نیاز به تحقیق و توسعه RF را از بین می برد و plug-and-play است که مانع تحقیق و توسعه را به طور قابل توجهی کاهش می دهد.برای محصولات مصرفی استاندارد که نیاز به شروع سریع پروژه و تولید انبوه دارند مناسب استترکیبی از فرمت های تراشه و ماژول کل فرآیند را از تأیید نمونه اولیه و تولید آزمایش دسته کوچک تا تولید انبوه در مقیاس بزرگ پوشش می دهد، انعطاف پذیری با کارایی را متعادل می کند..

3.5 پردازش کارآمد داده های صوتی، تصویری و سنسور

این راه حل مسیرهای انتقال جریان داده را بهینه می کند و از عملکرد موازی پایدار یک جریان ویدیو و دو جریان صوتی پشتیبانی می کند.در ترکیب با قابلیت های سریع راه اندازی و خاموش شدن زیر سیستم تصویر ISP، امکان فعال سازی سریع حالت پخش رسانه را فراهم می کند و آن را برای دستگاه های چند رسانه ای IoT مانند دوربین های هوشمند، زنگ های درب ویدیو و سیستم های صوتی بصری هوشمند مناسب می کند.یک هاب حسگر اختصاصی می تواند به طور مستقل اطلاعات حسگر را جمع آوری و ذخیره کند بدون اینکه MCU اصلی را بیدار کند، به طور قابل توجهی افزایش عمر باتری و کارایی پاسخگویی ترمینال های سنسور.

IV. سناریوهای کاربردی معمولی

4.1 دستگاه های خانگی هوشمند

سازگار با دستگاه هایی مانند سوکت های هوشمند، سوئیچ های هوشمند، سنسورهای درجه حرارت و رطوبت، سنسورهای درب و پنجره، روشنایی هوشمند، زنگ های درب ویدیویی و دوربین های خانگی.استفاده از پروتکل Matter برای دستیابی به قابلیت همکاری بین اکوسیستم ها، مصرف انرژی بسیار کم آن نیازهای عمر طولانی باتری دستگاه های باتری را برآورده می کند،در حالی که اتصال Wi-Fi 6 پایدار تضمین می کند که دستگاه ها در زمان واقعی آنلاین باقی می مانند و از راه دور کنترل می شوند، پشتیبانی از اتصال همزمان تعداد زیادی از دستگاه ها در سناریوهای هوشمند کل خانه.

4.2 دستگاه های سنجش صنعتی با قدرت کم

مناسب برای ترمینال های IoT صنعتی سبک مانند نظارت بر دمای صنعتی و رطوبت، سنجش وضعیت تجهیزات، تشخیص گاز های محیطی و ردیابی موقعیت دارایی.از اتصال متناوب پشتیبانی می کنه، گزارش داده های فرکانس پایین و ذخیره داده های آفلاین؛ طراحی ضد تداخل در سطح سخت افزاری برای محیط های بی سیم صنعتی پیچیده مناسب است.مصرف انرژی بسیار کم از عملکرد طولانی مدت بدون نظارت دستگاه ها پشتیبانی می کند؛ و اسکن سریع SSID امکان موقعیت مکانی دقیق دارایی را فراهم می کند و به روزرسانی مکان را بدون نیاز به اتصال مداوم امکان پذیر می کند.

4.3 وسایل پوشیدنی و دستگاه های هوشمند کوچک

با استفاده از فاکتور شکل بسیار نازک و مزایای کم مصرف ماژول SiWx917Y، این راه حل برای دستگاه های محدود فضایی مانند پوشیدنی های هوشمند کوچک مناسب است.دستگاه های نظارت قابل حمل و برچسب های سنسور بی سیم. این طراحی جمع و جور با اتصال بی سیم پایدار را متعادل می کند و از حالت های ارتباطی دوگانه پشتیبانی می کند: جفت سازی شبکه بلوتوث سریع و بارگذاری داده های Wi-Fi با سرعت بالا.

4.4 لوازم خانگی هوشمند و دستگاه های صرفه جویی در انرژی

مناسب برای لوازم خانگی با اینورتر، لوازم آشپزخانه هوشمند و دستگاه های کنترل دمای صرفه جویی در انرژی است، مصرف برق در حالت آماده را از طریق مدیریت انرژی کارآمد کاهش می دهد.از کنترل از راه دور مبتنی بر ابر پشتیبانی می کند، گزارش داده های وضعیت و ارتقاء نرم افزار از راه دور، تسهیل ارتقاء هوشمند و انرژی کارآمد لوازم خانگی.

خلاصه ی راه حل

راه حل IoT Wi-Fi Silicon Labs SiWx917M/SiWx917Y، با مزایای اصلی خود از همگرایی چند پروتکل (Wi-Fi 6 + BLE 5.4 + ماده) ، مصرف انرژی بسیار کم،امنیت در سطح سخت افزار و تولید انبوه ساده، یک اکوسیستم اتصال بی سیم IoT جامع را از تراشه های اصلی تا ماژول های استاندارد و از توسعه نرم افزار تا تولید انبوه ایجاد می کند.

در مقایسه با راه حل های بی سیم سنتی اینترنت اشیا، این راه حل به طور موثر نقاط درد صنعت مانند عمر باتری دستگاه کوتاه، سازگاری ضعیف پروتکل، موانع توسعه بالا،چرخه تولید انبوه طولانی و امنیت ضعیفاین نه تنها نیازهای بهینه سازی عملکرد محصولات سفارشی بالا را برآورده می کند بلکه همچنین نیازهای سریع تولید انبوه محصولات مصرفی استاندارد را نیز برآورده می کند.به عنوان یک راه حل مقرون به صرفه و بسیار قابل اعتماد برای سناریوهای IoT مانند خانه های هوشمند، سنجش صنعتی، دستگاه های خرد و ردیابی دارایی.