物联网模块和开发套件实现低功耗边缘设备设计
这批物联网模块、SoC和开发板提供低功耗无线连接、高性能计算和全面的开发资源,为物联网系统设计师铺平了道路。2023年2月13日Jeff Child
开发物联网(IoT)实现的挑战不断演变。对更低功率、更先进的智能和更强大的连接的追求似乎永无止境。
为了帮助工程师跟上步伐,几家芯片和模块供应商加大了力度,推出了针对物联网设计的新SoC、模块和开发板。在本文中,我们总结了一些最新的产品,并考察了它们的关键功能。
物联网可焊接模块合作成果
由于物联网需要混合技术专业知识,物联网模块化解决方案通常是行业合作的结果。InnoPhase物联网最近宣布与物联网模块提供商Eoxys和微控制器(MCU)供应商Nuvoton合作,这就是这一趋势的例证。两家公司共同开发了Eoxys的Xeno+Nano ML模块。
Xeno+Nano ML是一款可焊接的物联网模块,配备Talaria TWO低功耗Wi-Fi和BLE 5.0设备以及NuMicro M2354安全物联网MCU。图像由InnoPhase IoT提供
该模块嵌入了来自InnoPhase物联网和Nuvoton的NuMicro M2354安全物联网MCU的Talaria TWO低功耗Wi-Fi和BLE 5.0设备。该模块的目的是帮助工程师加快基于物联网传感器的产品的部署。他们可以利用模块的智能计算资源、安全性和无线连接,专注于添加自己的传感器和特定应用软件。
Talaria TWO是一款基于该公司PolaRFusion方案的多协议Wi-Fi和BLE 5设备。PolaRFusion采用数字极化方法进行射频无线电设计。InnoPhase表示,根据该公司的说法,与目前的Wi-Fi产品相比,这将电池使用量减少了2倍至8倍,并使连接传感器的电池寿命超过10年。
重要的是,Xeno+Nano ML是一个可浸泡的模块,这意味着工程师可以将其视为一个组件,直接焊接到他们的板上。基于Nuvoton Arm核心的NuMicro M2354 MCU提供安全支持,安全认证正在进行中(预计PSA认证级别为3)。根据InnoPhase IoT的说法,Talaria TWO的射频无线电Wi-Fi的高数据传输速率消除了对额外网关设备的需求,提供了不那么复杂和更低的成本。
Xeno+Nano ML模块的物联网应用示例包括音频传感、机器、资产和事件监控、安全POS终端和预测性维护。该模块现在可从Eoxys购买。
SoC和开发套件针对兼容Wi-Fi 6的物联网
就北欧半导体而言,其最新的物联网开发重点是Wi-Fi 6。该公司最近宣布推出nRF7002 Wi-Fi 6配套IC及其相关的nRF7602开发套件(DK)。Nordic表示,低功耗Wi-Fi 6配套IC提供无缝双频(2.4和5GHz)连接。
工程师可以将nRF7002 IC与Nordic的nRF52和nRF53系列多协议SoC以及nRF9160蜂窝物联网(LTE-M/NB-IoT)系统封装(SiP)一起使用。尽管如此,新芯片也可以用于非北欧主机设备。
Nordic表示,对Wi-Fi的支持对物联网来说意义重大,因为它在电池供电的Wi-Fi操作中提高了功率效率,并且能够管理由数百台设备组成的大型物联网网络。应用包括智能家居设备、工业传感器、资产跟踪器和可穿戴设备
双频带nRF7002 IC符合Station(STA)、Soft Access Point(AP)和Wi-Fi Direct操作,并符合IEEE 802.11b、a、g、n(“Wi-Fi 4”)、ac(“5”)和ax(“6”)Wi-Fi标准。Nordic声称该设备能够与蓝牙LE、Thread和Zigbee完美共存。
nRF7002支持目标唤醒时间(TWT),这是Wi-Fi 6的一项关键节能功能。主机处理器可以通过串行外围接口(SPI)或四路SPI(QSPI)连接到芯片。该设备提供单个空间流、20MHz信道带宽、64QAM(MCS7)、OFDMA、高达86Mbps的PHY吞吐量和BSS着色。
nRF7002-DK开发板提供了一个nRF7002 IC和一个nF5340多协议SoC作为nRF7002-的主处理器。图片由Nordic Semiconductor提供
同时,nRF7002-DK开发套件包括一个nRF7002 IC和一个nF5340多协议SoC,作为nRF7002-的主处理器。nRF5340基于128 MHz Arm Cortex-M33应用处理器和64 MHz高效网络处理器。
开发套件包括Arduino连接器、两个可编程按钮、一个Wi-Fi双频天线和一个蓝牙LE天线,以及电流测量引脚。nRF7002配套IC和nRF7002-DK现已上市。
SiP模块为高通SoC提供服务
利用高通公司先进的异构计算架构的处理能力,Lantronics的最新物联网解决方案是其Open-Q系列的扩展。该公司最近宣布了其入门级Open-Q 2290CS和中端Open-Q 4290CS系统封装(SIP)芯片组模块,以及配套的Open-Q AL2开发套件。这两个SIP模块是封装兼容的,允许在硬件设计选择方面具有灵活性。
入门级Open-Q 2290CS(如图所示)和中端Open-Q 4290CS分别基于高通公司的QCS2290和QCS4290 SoC。图像由Lantronics提供
Open-Q 2290 SIP基于高通公司的QCS2290 SoC,具有板载音频编解码器、2 GB LPDDR4内存、16 GB eMMC、预认证Wi-Fi和蓝牙。它拥有35毫米x 35毫米LGA封装,非常适合工业物联网应用。示例包括手持设备、面板、POS/售货亭、自动售货机、锻炼设备和摄像系统。
同时,Open-Q 4290 SIP是为高级人工智能视觉应用程序设计的,基于高通公司的QCS4290芯片组。该模块是Wi-Fi 5解决方案,但提供了一些Wi-Fi 6功能,如TWT和8SS。
工程师可以使用Open-Q AL开发套件对需要高级成像和计算机视觉的产品进行快速原型设计。该套件包括通过高速和低速连接器连接的独立硬件模块。有趣的是,它符合开放式硬件夹层扩展板的96Boards标准。相同的开发套件与Open-Q 4200和2200 SIP系列兼容。