2021年08月09日
據(jù)多家權(quán)威市調(diào)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),到2025年全球AIoT市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)11萬(wàn)億美元,AIoT將是未來(lái)3-5年最火爆的市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)。從今年的國(guó)際AIoT生態(tài)發(fā)展大會(huì)也可以看出這一明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì),除了上午的主題演講外,下午還同時(shí)舉行了三個(gè)分論壇,分別是智慧城市、智慧家庭和智慧能源。眾多業(yè)界專家和演講嘉賓從各自的角度全方位地展示了AIoT的技術(shù)發(fā)展、市場(chǎng)趨勢(shì)和應(yīng)用解決方案。本文將從AIoT系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度,來(lái)探討一下作為AIoT系統(tǒng)核心的MCU與各種無(wú)線連接協(xié)議的配置選擇。
過(guò)去幾年,物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 設(shè)備和無(wú)線連接產(chǎn)品(如無(wú)線傳感器、智能電表、智能家居和可穿戴設(shè)備)出現(xiàn)了爆炸式增長(zhǎng)。傳感器和處理器等電子器件的成本逐漸降低,同時(shí)無(wú)線連接功能和AI性能的加持讓許多產(chǎn)品變得更加“智能”,無(wú)需人工干預(yù)即可相互通信。然而,成功的AIoT產(chǎn)品必須滿足特定應(yīng)用的要求,比如低功耗、長(zhǎng)無(wú)線連接范圍,以及更高的計(jì)算處理能力等。
我們以一個(gè)典型的無(wú)線智能電表為例,其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆啥鄠€(gè)簡(jiǎn)單的傳感器節(jié)點(diǎn)(比如冰箱、空調(diào)和微波爐等)組成,這些節(jié)點(diǎn)通過(guò)傳感器收集電量使用數(shù)據(jù)并將其傳輸?shù)街醒肟刂破骰蚓W(wǎng)關(guān)(Collector),從而保持與互聯(lián)網(wǎng)和云服務(wù)平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)通信。這些節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)必須最大限度地降低功耗、提供穩(wěn)定可靠的網(wǎng)絡(luò)連接,并盡可能擴(kuò)展無(wú)線連接范圍。
這一物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的核心是微控制器 (MCU),負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)并運(yùn)行與無(wú)線收發(fā)器件接口的軟件堆棧以實(shí)現(xiàn)無(wú)線連接和數(shù)據(jù)傳輸。MCU和無(wú)線器件的功能特性視特定的應(yīng)用和系統(tǒng)要求不同,智能化的傳感器節(jié)點(diǎn)集成傳感器功能,并使用8位或32位MCU來(lái)運(yùn)行小型的射頻 (RF) 協(xié)議棧。這些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常由電池供電,并通過(guò)無(wú)線連接到網(wǎng)關(guān),由網(wǎng)關(guān)進(jìn)行更繁重的處理和數(shù)據(jù)傳輸。
傳感器節(jié)點(diǎn)通常傳輸少量的數(shù)據(jù),一般使用電池供電,需要正常運(yùn)行長(zhǎng)達(dá)10年。這些設(shè)備還必須具有可靠的連接,并且能夠在各種環(huán)境條件下運(yùn)行,而不受射頻干擾或物理障礙的影響。此外,這些設(shè)備都是網(wǎng)絡(luò)的一部分,還必須考慮網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置、傳感器數(shù)據(jù)聚合和信息的顯示等。因此,為這類設(shè)備選擇合適的MCU和無(wú)線連接,以及應(yīng)用開發(fā)工具和軟件堆棧,對(duì)于IoT系統(tǒng)的成功設(shè)計(jì)至關(guān)重要。
對(duì)于每天采集和傳輸數(shù)據(jù)量不大的簡(jiǎn)單終端傳感器節(jié)點(diǎn),也許8位MCU是最好的選擇。但是,對(duì)于需要運(yùn)行RF協(xié)議?;驈?fù)雜算法的高級(jí)終端節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)關(guān)設(shè)備,32位MCU是更合適的選擇。有些32位MCU(例如基于 ARM Cortex M4內(nèi)核的MCU)還包含浮點(diǎn)單元 (FPU),可用于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜算法。32位MCU的更高處理能力使它們能夠更快地完成處理任務(wù),以進(jìn)入睡眠模式并節(jié)省電能。此外,32位MCU一般配置更大的閃存和RAM 容量,可讓設(shè)計(jì)人員在MCU上實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)堆棧和存儲(chǔ)應(yīng)用程序代碼,而無(wú)需額外的處理器配置。
無(wú)論8位還是32位,采用8051、Arm還是RISC-V內(nèi)核,這種“純粹”的MCU只負(fù)責(zé)計(jì)算和處理任務(wù),而要實(shí)現(xiàn)智能化的網(wǎng)絡(luò)通信就需要額外配置通信協(xié)議處理芯片。為負(fù)責(zé)應(yīng)用處理的微控制器增加無(wú)線連接的傳統(tǒng)做法是增加一個(gè)單獨(dú)的通信芯片,如下圖中的“通信器(Communicator)”。這種通信器具有特定協(xié)議通信所需的所有功能,并通過(guò)簡(jiǎn)化的接口與微控制器相連。
在這種配置中,微控制器通信協(xié)議的重要部分被集成到通信器中,系統(tǒng)對(duì)微控制器的時(shí)序要求就不必太嚴(yán)格。借助處理無(wú)線協(xié)議的外部芯片,微控制器的負(fù)擔(dān)就沒(méi)那么重。這種外部集成適用于大多數(shù)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn),包括Wi-Fi、LoRa和蜂窩通信。在無(wú)線場(chǎng)景中,這種設(shè)置通常稱為 MCU + NCP,其中 NCP 是網(wǎng)絡(luò)協(xié)處理器(Network Co-Processor)的縮寫。其好處包括:
? 可以添加微控制器本身不支持的無(wú)線連接協(xié)議;
? 減輕MCU負(fù)載,使其能夠?qū)W⒂趹?yīng)用處理任務(wù);
? 更容易在不同應(yīng)用的不同通信協(xié)議之間轉(zhuǎn)換;
? 通信器可以布放在PCB上的最佳位置以實(shí)現(xiàn)良好的無(wú)線連接。
然而,這種配置的缺點(diǎn)是兩個(gè)芯片會(huì)增加設(shè)計(jì)成本和占用設(shè)備空間,而且微控制器和通信器之間的通信會(huì)引入延遲。
部分 MCU 集成的配置模式也很常見(jiàn),一個(gè)很好的例子是RS-232。在邏輯層面上,簡(jiǎn)化的 RS-232與UART外設(shè)相同,幾乎可以集成到任何微控制器中。但UART只能輸出微控制器電壓范圍內(nèi)的電壓,通常為0V – 3.8V。因此,要通過(guò)RS-232進(jìn)行通信,需要一個(gè)器件將微控制器的信號(hào)轉(zhuǎn)換為RS-232所需的更高電壓信號(hào),如下所示:
這種配置方式增加了通信協(xié)議和微控制器之間的集成度,這既有好處也有壞處。因?yàn)橥ㄐ艆f(xié)議?,F(xiàn)在是在微控制器上運(yùn)行,通信器的功能更加簡(jiǎn)單,通常只是將數(shù)據(jù)或命令從微控制器傳輸?shù)轿锢韺咏橘|(zhì)(天線、線纜或無(wú)源器件),并將數(shù)據(jù)從介質(zhì)反饋回微控制器。所有的通信決策都是在微控制器上做出的,這可以減少系統(tǒng)延遲,從而可以提高設(shè)備響應(yīng)能力。集成設(shè)計(jì)還有利于降低功耗,因?yàn)閼?yīng)用處理器可以更快地完成通信并進(jìn)入睡眠狀態(tài)。
然而,這種集成的一個(gè)缺點(diǎn)是MCU軟件現(xiàn)在必須在管理各種應(yīng)用任務(wù)之上處理通信協(xié)議棧,這就增加了MCU的復(fù)雜性和時(shí)序要求。許多有線通信協(xié)議通常是部分集成的,包括RS-232、RS-485、以太網(wǎng)和CAN等。很多情況下,通信協(xié)議的電壓或ESD要求需要MCU采用不同的制造工藝,而導(dǎo)致其他方面的性能變差,例如更高的電流消耗和更低的時(shí)鐘速率。
完全集成是指連接機(jī)制完全集成到 MCU 中,只有無(wú)源器件在協(xié)助將MCU 連接到通信介質(zhì),如下所示。
一些無(wú)線連接協(xié)議,例如BLE、Zigbee和Thread,越來(lái)越多地完全集成到 MCU 中,構(gòu)成了無(wú)線MCU(或無(wú)線 SoC),好像是插上了翅膀的MCU,可以輕松地飛起來(lái)。這種完全集成背后的驅(qū)動(dòng)力包括降低成本、簡(jiǎn)化供應(yīng)鏈(因?yàn)樾枰少?gòu)的芯片更少),以及簡(jiǎn)化物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的PCB設(shè)計(jì)。
完全集成的方式可以改善系統(tǒng)能耗,因?yàn)樾枰╇姾凸芾淼男酒?。完全集成解決方案的軟件復(fù)雜性比外部搭配解決方案更復(fù)雜,但可能比部分集成解決方案低,因?yàn)閼?yīng)用和通信軟件仍然必須共存,但通信硬件現(xiàn)在可能更容易管理。
完全集成方案的一個(gè)缺點(diǎn)是可能難以切換到不同的通信協(xié)議。如果應(yīng)用構(gòu)建在BLE MCU 上,而現(xiàn)在想將其移至Zigbee,這可能會(huì)成為問(wèn)題,因?yàn)楸仨毲袚Q到完全不同的MCU。這個(gè)問(wèn)題有兩種解決方案:
1. MCU本身支持多個(gè)無(wú)線協(xié)議,像Silicon Labs EFR32 Mighty Gecko可以在出廠時(shí)或在現(xiàn)場(chǎng)配置為執(zhí)行BLE或Zigbee,或者同時(shí)執(zhí)行這兩個(gè)協(xié)議。像樂(lè)鑫科技、博流智能和聯(lián)盛德等國(guó)內(nèi)MCU廠商都開發(fā)出了同時(shí)支持WiFi和藍(lán)牙的多協(xié)議MCU芯片。
2. 添加額外的無(wú)線連接作為外部通訊器。例如,為MCU添加Wi-Fi或蜂窩連接。
完全集成的好處包括:
? 與軟件的緊密耦合可以提高響應(yīng)速度;
? 更快的周轉(zhuǎn)時(shí)間可以降低功耗;
? 更低的BOM成本和組件復(fù)雜性。
其缺點(diǎn)是無(wú)法在不改變MCU位置的情況下將通信器布放到最佳 PCB 位置,此外其軟件復(fù)雜性也增加了很多。
前面介紹了如何將無(wú)線連接功能添加到微控制器中,但還有一個(gè)方面尚未涉及,即是否使用模塊。無(wú)線連接很難集成到系統(tǒng)中,因?yàn)楂@得良好無(wú)線連接性能所需的天線和無(wú)源器件都必須恰到好處。此外,無(wú)線認(rèn)證成本也與系統(tǒng)廠商自己的無(wú)線設(shè)計(jì)有關(guān)。
為了更輕松地將無(wú)線連接集成到應(yīng)用中,無(wú)線模塊集成了通信器件、無(wú)源組件和可選的天線。這為應(yīng)用設(shè)計(jì)提供了一個(gè)預(yù)制的解決方案,而且提供這些模塊的供應(yīng)商通常已經(jīng)獲得無(wú)線認(rèn)證,從而減少或消除設(shè)計(jì)認(rèn)證所需的成本和時(shí)間。
對(duì)于無(wú)線應(yīng)用,模塊通常有兩種配置方式:模塊僅用作網(wǎng)絡(luò)協(xié)處理器 (NCP),需要與MCU配合才能實(shí)現(xiàn)完全的應(yīng)用處理和無(wú)線通信功能;獨(dú)立的無(wú)線MCU模塊,在單個(gè)模塊上集成了所有組件,包括微控制器本身,如下所示。
MCU與無(wú)線通信的模塊化可以大大簡(jiǎn)化IoT系統(tǒng)的設(shè)計(jì),縮小PCB設(shè)計(jì)空間,并降低整體成本。
對(duì)于IoT系統(tǒng)設(shè)計(jì),有許多無(wú)線連接協(xié)議可供選擇,下表列出了常見(jiàn)的無(wú)線連接標(biāo)準(zhǔn)及其特性參數(shù)。
Wi-Fi是一種廣泛部署的無(wú)線技術(shù),在每個(gè)細(xì)分市場(chǎng)和地理區(qū)域基本上無(wú)處不在。Wi-Fi的好處是高數(shù)據(jù)速率,支持文件傳輸和視頻流等高帶寬應(yīng)用。Wi-Fi的主要缺點(diǎn)是能耗較高,而且成本比其他解決方案略高??梢赃B接到單個(gè)Wi-Fi 接入點(diǎn)的設(shè)備數(shù)量也有實(shí)際限制,這使得它不適合連接大量設(shè)備。
下表列出了一些廠商的WiFi MCU產(chǎn)品特性。
藍(lán)牙低功耗BLE的電流消耗明顯低于經(jīng)典藍(lán)牙,允許電池供電的設(shè)備(例如智能手表和藍(lán)牙跟蹤器)與手機(jī)保持連接,同時(shí)仍能提供不錯(cuò)的電池壽命。隨著藍(lán)牙BLE 5.0的推出,BLE 連接的范圍可以超過(guò)一公里,并且可以達(dá)到 2 Mbps 的速度,這為BLE 開辟了新的應(yīng)用場(chǎng)景。
藍(lán)牙BLE的另一個(gè)新方式是藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)(Bluetooth Mesh)。這種聯(lián)網(wǎng)模式可讓智能燈泡、內(nèi)置BLE功能的設(shè)備形成網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),相互通信并相互中繼消息。藍(lán)牙 Mesh 的一個(gè)好處是可以使用單個(gè) BLE 無(wú)線電與網(wǎng)格和用戶手機(jī)進(jìn)行通信。其缺點(diǎn)是該技術(shù)剛剛問(wèn)世不久,尚不清楚它將如何擴(kuò)展。
Zigbee 是一種基于 IEEE 802.15.4 的成熟網(wǎng)狀協(xié)議,具有低功耗和可靠性的優(yōu)點(diǎn)。Zigbee 已經(jīng)存在很長(zhǎng)時(shí)間,擁有龐大的安裝基礎(chǔ),涵蓋家庭自動(dòng)化和安全、智能照明、智能能源和建筑等應(yīng)用領(lǐng)域。Zigbee 使用算法來(lái)確定通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的最佳消息路徑,因此不使用與 BLE Mesh 相同的“泛洪網(wǎng)格”方法。Zigbee 包括一個(gè)名為 Dotdot(以前稱為 Zigbee 集群庫(kù))的完整應(yīng)用層,它定義了設(shè)備相互通信的通用語(yǔ)言,從而實(shí)現(xiàn)了跨設(shè)備制造商的互操作性。Zigbee 非常適合需要高可靠性的網(wǎng)絡(luò),也適用于擴(kuò)展到大量節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)。
Thread 也是一種基于 IEEE 802.15.4 的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,與 Zigbee 類似,但它原生支持 IPv6 和 6LoWPAN。Thread 的初始版本針對(duì)家庭自動(dòng)化應(yīng)用場(chǎng)景,盡管 Thread Group 正在積極開發(fā)擴(kuò)展以支持商業(yè)部署。Thread 的一個(gè)好處是它直接提供到終端節(jié)點(diǎn)的 IPv6 連接。這使得每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以從互聯(lián)網(wǎng)/云端進(jìn)行尋址,從而可以輕松地在與云服務(wù)相連的節(jié)點(diǎn)上編寫應(yīng)用程序,反之亦然。它還允許一個(gè)簡(jiǎn)單的“邊界路由器”作為節(jié)點(diǎn)和互聯(lián)網(wǎng)之間的連接,因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)上的終端節(jié)點(diǎn)和互聯(lián)網(wǎng)上可見(jiàn)的內(nèi)容之間不需要映射。Thread 很靈活,因?yàn)樗欢x/授權(quán)特定的應(yīng)用程序?qū)?。任何支?IPv6 的應(yīng)用層理論上都可以運(yùn)行在 Thread 堆棧之上。
蜂窩通信2G、3G和LTE都提供語(yǔ)音和數(shù)據(jù)服務(wù)。對(duì)于嵌入式應(yīng)用系統(tǒng),數(shù)據(jù)服務(wù)是最有價(jià)值的。這些蜂窩服務(wù)的關(guān)鍵特性是傳輸距離很遠(yuǎn),但在接收和傳輸時(shí)電流消耗很大。最新的技術(shù)還可以提供高達(dá)數(shù)百 Mbps 的高數(shù)據(jù)速率。蜂窩網(wǎng)絡(luò)適用于移動(dòng)應(yīng)用,或在無(wú)法訪問(wèn)路由器或網(wǎng)關(guān)的區(qū)域部署。蜂窩調(diào)制解調(diào)器可直接與普通手機(jī)通信的蜂窩基站通信,并具有出色的覆蓋范圍。蜂窩的一個(gè)缺點(diǎn)是連接成本高,調(diào)制解調(diào)器通常相當(dāng)昂貴,并且需要數(shù)據(jù)服務(wù),用戶需要按傳輸量付費(fèi)。
隨著越來(lái)越多網(wǎng)絡(luò)化工業(yè)設(shè)備的出現(xiàn),需要成本更低、功耗更低的蜂窩解決方案。雖然5G 將成為當(dāng)前蜂窩標(biāo)準(zhǔn)的繼任者,但它仍需多年才能普及。在5G普及之前,還有幾種過(guò)渡解決方案可選,LTE-M 就是其中之一,雖然它比 LTE Cat 1 慢,但其功耗也更低,無(wú)線通信也更便宜。LTE-M 優(yōu)于 NB-IoT 的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是它仍然具有足夠高的數(shù)據(jù)速率來(lái)支持語(yǔ)音通信。
NB-IoT 與 LTE-M 類似,但更便宜、功耗更低,并且數(shù)據(jù)速率和延遲也明顯更低。NB-IoT 速度不夠快,無(wú)法支持語(yǔ)音通信。盡管 LTE-M 和 NB-IoT 是由相同的利益集團(tuán)(一般是無(wú)線通信運(yùn)營(yíng)商)推動(dòng)的,但它們是相互競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù),并且在不同地理區(qū)域和蜂窩運(yùn)營(yíng)商中的采用方式不同。LTE-M 的好處是它只需要對(duì)要部署的現(xiàn)有基站進(jìn)行軟件更新,因此它對(duì)已經(jīng)部署LTE 基站的供應(yīng)商很有吸引力。然而,NB-IoT 需要硬件升級(jí),但與 LTE-M 相比具有低功耗和成本優(yōu)勢(shì),這使得它對(duì)尚未完全部署LTE 基站的蜂窩提供商具有吸引力。目前,似乎LTE-M 將主要部署在北美,而 NB-IoT 在 EMEA 和 APAC 的吸引力更大,尤其是中國(guó)。
LoRa 是一種同樣針對(duì)遠(yuǎn)程通信的無(wú)線協(xié)議,類似于 LTE-M 和 NB-IoT。LoRa 的電流消耗比兩者都低得多,但代價(jià)是數(shù)據(jù)速率更低。LoRa 專為很少傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備而設(shè)計(jì),其上行數(shù)據(jù)速率約為50kbps,但由于限制,帶寬僅為每小時(shí)400字節(jié)左右。到設(shè)備的下行鏈路比上行鏈路慢。LoRa 不適合需要在現(xiàn)場(chǎng)接收固件更新的應(yīng)用。Lora 是由Semtech公司推動(dòng)的,Semtech 是目前唯一提供 LoRa 解決方案的 IC 供應(yīng)商。LoRaWAN 建立在 LoRa 之上,提供類似于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),允許 LoRa 設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)提供商運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)設(shè)施。
Sigfox 類似于 LoRa,但數(shù)據(jù)速率更低。一個(gè) Sigfox 設(shè)備每天限制為 140 條消息,每條消息的有效載荷高達(dá) 12 個(gè)八位字節(jié),數(shù)據(jù)速率為 100 bps。適用于 LoRa 的有關(guān)數(shù)據(jù)速率和上行鏈路與下行鏈路速度的限制也適用于 Sigfox。Sigfox 優(yōu)于 LoRa 的一個(gè)好處是市場(chǎng)上有多個(gè)供應(yīng)商支持。Sigfox 的覆蓋范圍仍然有限,盡管 Sigfox 正在積極部署新網(wǎng)絡(luò)以增加其覆蓋范圍。Sigfox 采用類似于蜂窩提供商的基于訂閱服務(wù)的商業(yè)模式,并將有效地與 LTE-M、NB-IoT 和 5G 等解決方案競(jìng)爭(zhēng)。
不同的通信協(xié)議各有優(yōu)缺點(diǎn),在某些應(yīng)用中,將多個(gè)協(xié)議的特性組合在同一個(gè)應(yīng)用中會(huì)大有裨益。多協(xié)議技術(shù)可以支持很多類型的應(yīng)用場(chǎng)景,支持多協(xié)議的無(wú)線通信可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)無(wú)線協(xié)議。
系統(tǒng)功耗是物聯(lián)網(wǎng)部署的主要考慮因素之一,很多應(yīng)用場(chǎng)景下的IoT設(shè)備都是電池供電,而且要求可持續(xù)使用10 年以上。在大多數(shù)應(yīng)用中,MCU大部分時(shí)間都是處于低功耗睡眠模式,只是偶爾被喚醒讀取傳感器發(fā)送的一些數(shù)據(jù),或處理和傳送數(shù)據(jù)。
MCU子系統(tǒng)的功耗包括兩部分——MCU工作時(shí)的動(dòng)態(tài)功耗(與處理器主頻成正比),以及MCU在睡眠狀態(tài)下與漏電流相關(guān)的靜態(tài)功耗(大部分是恒定的)。因此,總功耗受工作模式電流、睡眠模式電流和工作模式持續(xù)時(shí)間的影響。如果應(yīng)用在大部分時(shí)間都處于關(guān)閉狀態(tài),睡眠電流甚至比工作電流更重要。32位MCU一般主頻更高些,工作電流相應(yīng)也大,但其處理速度也快,可以通過(guò)更快地完成處理任務(wù)和更快地進(jìn)入睡眠模式來(lái)節(jié)省電量。此外,睡眠模式、發(fā)送和接收模式下的無(wú)線收發(fā)器電流消耗也是決定整體系統(tǒng)功耗的重要因素。
如果允許外圍設(shè)備相互通信,并在不喚醒 CPU 的情況下可以監(jiān)控傳感器,這樣可以大大降低系統(tǒng)的總功耗。Silicon Labs 的EZR32無(wú)線MCU就是一個(gè)很好的例子,它具有外設(shè)反射系統(tǒng),允許外設(shè)在不喚醒 CPU 的情況下相互通信,其低功耗傳感器接口可以在 CPU 處于深度睡眠狀態(tài)下監(jiān)控多達(dá)16個(gè)傳感器。MCU和射頻收發(fā)器節(jié)能技術(shù)的結(jié)合使得無(wú)線MCU成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中電池供電傳感器節(jié)點(diǎn)的理想選擇。
消費(fèi)電子、家用電器、電腦及周邊、汽車和工業(yè)領(lǐng)域是傳統(tǒng)MCU的主要應(yīng)用場(chǎng)景,沒(méi)有無(wú)線通信功能的“純粹”MCU只要滿足功能特性、性能和質(zhì)量安全要求,仍然大有用武之地,特別是在全球性的芯片短缺問(wèn)題短時(shí)間內(nèi)無(wú)法解決的情況下。然而,新興的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用(無(wú)論家庭、商業(yè)還是工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景)對(duì)MCU提出了更高的要求。MCU廠商可以通過(guò)增加高精度ADC或AI功能來(lái)提升其產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,但集成無(wú)線連接功能及對(duì)各種無(wú)線協(xié)議的支持將是決定MCU芯片在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用市場(chǎng)能否成功的關(guān)鍵。
帶翅膀的無(wú)線MCU將成為AIoT時(shí)代的標(biāo)準(zhǔn)處理器芯片,像Silicon Labs這樣的國(guó)際廠商數(shù)年前就開始專注于IoT應(yīng)用市場(chǎng),甚至將其它業(yè)務(wù)剝離出去,而100%投入物聯(lián)網(wǎng),他們?cè)诟鞣N無(wú)論連接通信協(xié)議的集成和支持上是值得關(guān)注的。而像樂(lè)鑫科技和聯(lián)盛德等國(guó)內(nèi)芯片廠商也開始在其芯片中集成更多的無(wú)線連接特性,他們有望把握住新興的物聯(lián)網(wǎng)機(jī)會(huì),而成為AIoT時(shí)代的領(lǐng)導(dǎo)廠商。