Silicon Labs打出组合拳发力物联网
编者按：物联网大潮下每家半导体公司都在讲述着自己的故事，正处在快速发展中的Silicon Labs公司正在以其多元化的混合信号集成电路构建着产品面向物联网的解决方案。进入2015年第一季，Silicon Labs公司发布了一系列针对物联网的新技术与新产品，这套组合拳也将为该公司带来可观的业务发展。
物联网创造巨大市场需求
谈到物联网给半导体厂商带来的机遇时，Silicon Labs公司副总裁兼微控制器和无线产品事业部总经理Daniel Cooley先生显得异常兴奋。
Daniel Cooley表示，按照IHS的最新统计数据显示，在过去的2014 年总计有197 件可连接设备，分布于工业、消费电子、计算机、通信、医疗和汽车领域，而到了2015年这一数字将增加5倍，达到955亿件。其中，工业领域的可连接设备增加最快，将占据所有可连接设备的半壁江山，其次将是消费电子和汽车领域。
Daniel Cooley认为，在所有可连接设备当中，处理、连接和传感是三个必不可少的组成部分，因此只有在这三个环节拥有较强研发实力和创新业务模型的半导体企业，才会在未来的竞争中胜出。
Daniel Cooley表示，Silicon Labs公司成立于1996年，目前已经发展成为营业额达6.2亿美元的全球性的混合信号半导体公司，物联网巨大的市场机遇将再次赐予该公司快速发展的历史机遇。
展望2015年物联网产业的发展趋势，Daniel Cooley认为业界将会持续在低功耗和有效连接方向努力，更低功耗的无线连接标准将占据主流，而更多的满足物联网需求的SoC将大量出现。
推动低功耗ARM mbed设备平台
联合ARM公司共同定义和发布用于ARM? mbed?平台的第一个电源管理应用编程接口（API），这是Silicon Labs公司的一个重大举措，对于mbed论坛成员来说也是一个重大利好消息，因为利用这个API可以优化物联网设备的能耗。
Daniel Cooley表示，mbed平台添加电源管理API，将为基于标准的解决方案带来更佳的能源效率，进一步优化超低功耗、电池供电型可连接设备。新的API将帮助mbed论坛中的十多万名注册会员能够去优化其具备mbed功能的、基于ARM Cortex?-M架构的设计，从而得到最佳的能源效率和更长的电池使用寿命。
除了使开发人员能够管理处理器和外设的状态，mbed电源管理API在设计时还考虑到了真实环境中的低能量应用。在Silicon Labs EFM32? Gecko微控制器（MCU）上，API所展现的一个新特性是能够基于使用中的MCU外设自动决定并实现最佳的休眠模式，这极大的降低了系统级能耗。低能耗优化能够通过在后台运行I/O操作而实现，也可通过在MCU内核处于休眠模式或者处理其他任务期间继续I/O操作而实现。
通过最佳休眠模式的自动选择，同时结合低能耗的自主型MCU外设，使得开发人员仅需很少的工作量就能在他们的IoT应用设计中显著降低能耗。以一个常见的IoT设备使用案例为例，一个在记忆型LCD上每秒更新一次时钟显示的应用能耗分析中，电流消耗可从1.03mA降低到0.100mA。
让8位微控制器重换新生
一直以来，业界总有人认为8位微控制器将会被彻底取代，理由是控制需求复杂度的日益增加，然而Daniel Cooley认为8位微控制器会在物联网世界里找到新的生存方式。
为此，随着Silicon Labs公司推出新一代8位MCU系列产品--EFM8系列，表明8位微控制器再次重换新生。
Daniel Cooley表示，该8位系列微控制器产品旨在满足当今超低功耗、小尺寸的物联网应用，新型EFM8 MCU系列产品包括三种类型高集成度、外设丰富的MCU，这些MCU特别针对高性价比、超低功耗电容式触摸控制和精简USB连接而进行了优化。EFM8 MCU为嵌入式开发人员所能想到的所有8位应用提供了业内领先的简便性、能效、性能和成本节省的综合优势，应用涵盖家居和楼宇自动化、可穿戴、消费类电子、玩具、电机控制和工业IoT等。
主流无线连接解决方案
针对于物联网市场中规模最大、增长最快的低功耗无线连接所带来的机遇，Silicon Labs推出了Bluetooth Smart解决方案。新的Blue Gecko解决方案包括超低功耗无线片上系统（SoC）芯片、嵌入式模块、Bluegiga软件开发工具包（SDK）和Bluetooth Smart软件协议栈。Blue Gecko无线SoC和模块能够帮助开发人员简化设计并缩短产品上市时间，非常适用于家居互联、健康和健身、可穿戴设备、汽车、消费类电子、音频和工业自动化等市场领域的各类应用。
据Daniel Cooley介绍，Blue Gecko SoC基于ARM? Cortex?-M3和M4内核，并提供128-256kB的闪存容量和16-32kB的RAM容量。该SoC集成了一系列低能耗外设以及用于自主外设操作的Silicon Labs外设反射系统（PRS）。Blue Gecko SoC系列产品也发布了增加闪存和RAM存储容量以及采用其他封装选择的产品路线图，以满足未来应用需求。
另外，Silicon Labs公司还推出了新型的EZR32无线MCU，具有最佳的能效和sub-GHz RF性能，可满足所有应用对于更长电池使用寿命、增加无线传输距离、小外形尺寸和灵活性的需求，并且在单芯片中支持专有协议，也支持工业标准的无线协议。
通过整合EFM32? MCU内核和EZRadio/EZRadioPRO sub-GHz收发器，EZR32无线MCU为开发人员提供了比一般传统基于分立MCU和RF芯片的系统设计更显著的优势。无缝“MCU+RF”集成使得开发人员摆脱了在MCU和无线电之间互连而带来的设计挑战，从而使设计过程更容易，电路板设计更简化，信号干扰更小。开发人员能够更有把握的启动他们的无线设计，因为他们得到的是经过现场验证的单芯片无线MCU解决方案，还有助于减少器件数量和板面积，在空间受限型应用中尤为有利。
Daniel Cooley表示，EZR32系列产品具有业内领先的超低功耗、高性能sub-GHz连接性。无线MCU提供覆盖所有地理区域的宽广频带、可获得更长传输距离的+20dBm输出功率，以及业内领先的接收灵敏度、选择性和抗干扰性。EZRadio和EZRadioPRO收发器低待机功耗、低发射和接收功耗与EFM32 MCU的超低功耗操作模式以及快速唤醒时间相结合，从而使它成为电池供电型无线应用的理想解决方案，而且没有任何的RF性能损失。多协议EZR32芯片支持基于IEEE 802.15.4/4g、Wireless M-Bus、Wi-SUN和各类专有无线协议的无线应用。
首款集成MCU/无线的开发环境
物联网时代的嵌入式开发变得越来越复杂困难，特别是在开发超低功耗、无线使能的连接设备时。不连贯的工具链也增加了嵌入式开发人员的培训和管理成本，尤其是需要MCU、无线和传感器等器件的物联网项目。
为了简化设计的复杂度，Silicon Labs公司推出了新一代Simplicity Studio，这是业内首款集成MCU/无线的开发环境，能够支持各类物联网应用同时进行MCU和RF设计。最新发布的软件延续了原来Simplicity Studio平台的最佳功能特性，并且增加支持Silicon Labs新型8位EFM8 MCU系列、EZR32 sub-GHz无线MCU，以及EM35xx Ember ZigBee无线SoC这个在802.15.4网状网络市场中最广泛采用的2.4GHz连接解决方案。
Daniel Cooley表示，Simplicity Studio在统一的软件开发环境中提供了一键访问产品从概念阶段到最终成型过程中所需的各种资源，因此极大的简化了MCU和无线开发人员开发IoT应用的设计过程。Simplicity Studio包括基于Eclipse的集成开发环境（IDE）、图形化的配置工具、能耗分析和优化工具、网络分析工具、演示代码、软件示例、文档、技术支持和社区论坛。所有这些集成特性可使物联网开发者能够简单和高效的进行嵌入式开发。
后记：物联网给半导体行业带来了变数，它要改变的是传统的市场格局，而像Silicon Labs一样的创新型公司，将依靠更多的技术创新成为打破市场垄断的急先锋。