在智能家居、智能工業、智能照明以及智能醫療等領域，多協議無線網絡WiFi、藍牙、ZigBee、甚至是LoRa、UWB、Thread等都會共存。隨著越來越多的物聯網項目從實驗室走下現實，項目落地后可能會出現意想不到的問題：功耗太大、無線信號不穩定、對多協議無線網絡的支持、以及無線節點數量限制。
就這些問題，電子工程專輯記者日前采訪了Silicon Labs亞太區資深市場拓展經理陳雄基，向他請教作為一家物聯網芯片、軟件和解決方案的供應商，Silicon Labs是如何看待這些問題，又給出了什么樣的最新解決方案。
圖：Silicon Labs亞太區資深市場拓展經理陳雄基在深圳接受電子工程專輯的采訪
Silicon Labs亞太區資深市場拓展經理陳雄基也認為，目前物聯網的多協議網絡是現在客戶真實的需求，雖然這個需求早在三四年前，就由當時Silicon Labs的CEO在媒體活動上提出。“物聯網肯定是多種無線協議并存，如何實現更低成本、更低功耗以及更高效率的無線網絡，將會是業界共同關注的話題，這也是Silicon Labs最近幾年一直在研發上的創新。”他指出。
陳雄基以藍牙5的Mesh網絡和智能家居，尤其是智能照明中常用的ZigBee網絡為例，作了詳細的說明。就在一個多月前 Silicon Labs 為其Wireless Gecko片上系統（SoC）和模塊產品組合發布了新的動態多協議軟件，可同時在單一SoC上運行zigbee和低功耗藍牙（Bluetooth low energy），匯集了這兩種協議的關鍵應用優勢。這種多協議解決方案可實現物聯網（IoT）應用的高級功能，且不會帶來雙芯片架構的額外復雜性和硬件成本，從而將無線子系統物料清單（BOM）成本和尺寸降低達40%。
圖：Silicon Labs的無線模組和多協議 SoC采用了世界最小的SiP模塊級微型設計，可以降低BOM成本并支持OTA設計。設計開發者還可以直接采用Silicon Labs的APP軟件進行功能調試。
陳雄基認為，目前的智能家居用戶，可以通過智能手機直接控制Zigbee和BLE的Mesh網絡中的所有連網產品，且只需要使用到一個藍牙接入點。
如何解決多協議網絡環境下的網絡干擾以及實現不同數據的穩定傳輸？目前，有WIFI、BT和Zigbee等眾多無線網絡使用2.4GHz頻段，物聯網產品在這種環境下極容易出現網絡的干擾、堵塞，造成產品的連接中斷、數據傳輸的緩慢甚至是失敗，都是設計者們難以通過測試和調試去解決的難題。
Silicon Labs在芯片設計時，就提出了動態多協議的做法。即：在單一無線電的Zigbee和藍牙通信上執行時間分隔，支持Zigbee路由、藍牙連接和藍牙信標。為工程師提供可配置的連接間隔，以符合應用要求。陳雄基表示，目前這種做法據他所知Silicon Labs是業界唯一已經在技術上實現的公司。
要實現低功耗的設計，供應商提供的設計軟件很重要。Silicon Labs動態多協議軟件由高度優化的無線協議棧和在Micrium OS上運行的高級無線電調度器提供有力支持。開發人員可在Simplicity Studio中獲得軟件開發工具包（SDK），其中也包括基于所選Wireless Gecko開發套件的可連接照明演示代碼和移動APP參考設計。
上圖幾個不同的開發軟件可以顯示不同協議的網絡傳輸狀態，也可以看到即時的功耗。
陳雄基最后指出，這幾款新的多協議軟件現在已可提供給當前使用Silicon Labs EFR32MG12和EFR32MG13 Wireless Gecko SoC和相關模塊的客戶。他強調說，作為一家提供商業網絡解決方案超過15年以上，擁有超過1億個配置節點的公司，Silicon Labs 可以提供更靈活的多協議無線網絡的SoC的解決方案，同時兼顧到客戶的低成本和低功耗等多種需求。
推薦閱讀：
深度解析紅外傳感器工作原理、種類、特點以及應用詳解
工程師分享的智能插座解決方案的設計思路
CPU不需要散熱器？看看從古董電腦里扒出來的“黑科技”
常見的微型運動傳感器如何進行控制？
